JPH0669321A - プローブ装置 - Google Patents

プローブ装置

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JPH0669321A
JPH0669321A JP24415892A JP24415892A JPH0669321A JP H0669321 A JPH0669321 A JP H0669321A JP 24415892 A JP24415892 A JP 24415892A JP 24415892 A JP24415892 A JP 24415892A JP H0669321 A JPH0669321 A JP H0669321A
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JP
Japan
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rail
sliding
guide rail
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ball
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JP24415892A
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English (en)
Inventor
Motohiro Kuji
基弘 久慈
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Tokyo Electron Yamanashi Ltd
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Tokyo Electron Yamanashi Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0633Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
    • F16C29/0635Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
    • F16C29/0638Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
    • F16C29/0642Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls
    • F16C29/0647Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with four rows of balls with load directions in X-arrangement

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、駆動停止時に発生するテーブルの
振動を抑えて、検査工程での所要時間を短縮することの
できる構造を備えたプローブ装置を得ることにある。 【構成】 本発明は、被検査体が搭載されるX−Yテー
ブルを二次元面上で摺動させるための構造として、テー
ブルを摺動案内するためのレール10との対向位置に転
動部材20を配置した摺動軸受22を用いた構造を備え
ている。上記転動部材20に対し、テーブルの移動停止
時、この転動部材20を上記案内レール10側に加圧す
ることにより、テーブルと案内レール10とを一体化す
る変位部材24を上記テーブル側に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプローブ装置に関し、さ
らに詳しくは、被検査体を移動させるテーブルの振動防
止機構に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、LSI等の半導体素子の
製造行程においては、半導体ウェハをダイジングする前
にウェハ上のチップの回路機能などの電気的特性を測定
するための検査行程が実行されるようになっている。
【0003】このため、従来では、碁盤の目状に配置さ
れているチップに対して二次元平面上でステップ的に走
査しながらプロービングを行えるX−Yテーブルを備え
たプローブ装置が用いられている。
【0004】図4はこのプローブ装置におけるX−Yテ
ーブルの構造を示しており、このX−Yテーブルは、ス
テージベースをなす装置のベッド30上に形成されてい
るレール32に沿ってY方向への移動が可能なYテーブ
ル40と、このYテーブル40に形成されているレール
42に沿って、X方向への摺動が可能なXテーブル50
とを有する。そして、このXテーブル50には、半導体
ウェハを載置できる載置テーブル60が配置され、この
載置テーブル60はXテーブル50に対してZ方向、θ
方向に移動可能である。
【0005】上述したYテーブル40およびXテーブル
50は、この底面に装備されている摺動軸受を各レール
に嵌合させることによりレール上を摺動できるようにな
っている。この摺動のための駆動は、ベッド30および
Yテーブル40にそれぞれ固定されているサーボモータ
70、72が用いられ、このサーボモータ70、72の
回転を、Yテーブル40およびXテーブル50の下面に
配置されているボールネジ74,76の受け部に伝達す
ることによって行われるようになっている。
【0006】一方、上述した摺動軸受の構造としては、
例えば、図5に示すように、レール32、42の角部お
よびこれに対向するYテーブル40側およびXテーブル
50側の基部に形成された溝内に転動可能なボール80
を配置した構造が用いられ、このボールの転動を介して
Yテーブル40およびXテーブル50が摺動抵抗を少な
くされて移動するようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな摺動軸受を用いた場合、次のような問題があった。
【0008】プローブ装置では、X−Yテーブルの上方
にプローブカードが固定され、このプローブカードには
プローブ針が支持されている。ウェハ上のチップにプロ
ーブ針を対応させるには、そのプローブ針にチップが対
向する位置までテーブルを移動させることが必要になる
が、移動した後に駆動部であるサーボモータの回転を停
止させると、テーブルに振動が発生し、その挙動が不安
定になることがあった。
【0009】このような不安定な挙動、つまり振動は、
一概にこれといった原因を挙げられないものの、例え
ば、ボールネジにおけるバックラッシュあるいは摺動軸
受でボールの転動を行わせるためにレール側および摺動
体側の間に設定されている隙間の存在が考えられ、テー
ブルの停止時に発生する慣性力によって摺動方向で発生
した振動が、ボールネジの加工精度等に影響されて摺動
方向と直角な方向に位置する隙間内での振動、所謂、ガ
タツキを誘起させるものと推察される。
【0010】このため、従来では、その挙動が安定する
までの間、プローブ針との接触を待機させているのが現
状であり、これによって、検査工程での所要時間が増加
する虞れがあった。
【0011】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
プローブ装置における問題に鑑み、駆動停止時に発生す
るテーブルの振動を抑えて、検査工程での所要時間を短
縮することのできる構造を備えたプローブ装置を得るこ
とにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、摺動案内用のレールに沿っ
てテーブルを駆動することにより、このテーブル側に支
持された被検査体をプローブカードと対向する位置に配
置して、前記被検査体の電気的特性を検査するプローブ
装置において、前記テーブルは、前記レールに転接する
転動部材を、前記レールに圧接するように変位させる変
位部材を有することを特徴としている。
【0013】請求項2記載の発明は、摺動案内用のレー
ルに沿ってテーブルを駆動することにより、このテーブ
ル側に支持された被検査体をプローブカードと対向する
位置に配置して、前記被検査体の電気的特性を検査する
プローブ装置において、前記テーブルは、前記レールと
対向する位置に、前記レールに圧接される変位部材を有
することを特徴としている。
【0014】請求項3記載の発明は、請求項1または2
において、前記変位部材が圧電素子であることを特徴と
している。
【0015】
【作用】請求項1の発明によれば、テーブルの摺動駆動
が停止されるのに応じて、テーブル側に配置されている
変位部材により転動部材が摺動案内用レール側に加圧さ
れることにより、テーブルと案内用レールとが一体化さ
れて制動を受けた状態とされる。
【0016】また、請求項2の発明によれば、テーブル
の摺動駆動が停止されると、テーブル側に配置されてい
る変位部材によって摺動案内用レールが面接触の状態で
加圧されてテーブルと一体化され、制動される。
【0017】このようなレール,テーブルを一体化させ
る変位部材としては、通電により微小な変位量を制御で
きる圧電素子が優れている。
【0018】
【実施例】以下、図1乃至図3において、本発明の実施
例の詳細を説明する。
【0019】図1は、本発明の一実施例によるプローブ
装置の摺動部の一部を示す断面図である。
【0020】本実施例は、摺動案内用レール上でテーブ
ルが摺動する際の摺動軸受に用いられている転動部材を
テーブルの制振機構として用いたことを特徴としてい
る。
【0021】すなわち、摺動部は、ステージベースをな
す装置のベッド上に形成されている摺動案内用レール1
0と、この摺動案内用レール10に嵌合し、その嵌合部
におけるレール10との対向位置に転動部材であるボー
ル20を配置されている軸受本体22とを備えている。
【0022】本実施例における摺動案内用レール10
は、断面形状がI型に設定されており、このため、ボー
ル20は、このレール10における角部に位置してレー
ル10の延長方向に対する上下方向および横方向の抜け
を防止するようになっている。
【0023】また、このボール20は、摺動案内用レー
ル10の角部およびこれと対向する軸受本体22の内側
角部に形成された凹部に挿嵌され、凹部内面との間に設
定された間隙を利用して転動できるようになっている。
【0024】一方、軸受本体22における内側内面に
は、ボール20を摺動案内用レール10側に向け加圧す
るための変位部材24が配置されている。
【0025】すなわち、変位部材24は、軸受本体22
に形成されている取付け凹部22A内に固定されている
圧電素子26と、この圧電素子26におけるボール20
と対面する側の端面に固定されている好ましくは耐摩耗
性の剛体部材28とで構成されている。
【0026】そして、この変位部材24を固定している
取付け凹部22Aは、図1において、ボール20の水平
方向の中心線に対しする角度θとして略45度に傾斜し
た向きに形成されており、所謂、摺動案内用レール10
の角部に対してボール20を斜め方向から加圧できる状
態に形成されている。
【0027】このような加圧方向の設定により、ボール
20が加圧された場合、図において、軸受本体22の上
下方向および横方向の何れの方向に対しても加圧分力が
作用するようになっている。
【0028】また、変位部材24を構成する圧電素子2
6は、例えば、伸長ストロークを数100 μm 〜10μm 程
度を得られる積層タイプのものが用いられているととも
に、通電されることにより剛体部材28をボール20に
向け変位させる向きに伸長する特性を有する。さらに、
この通電開始時期としては、例えば、サーボモータの回
転量を検知するエンコーダ( 図示されず) によって、半
導体ウェハ上のチップの配列間隔に応じた移動量に相当
する回転量が検知された時点を設定され、この時点から
所定時間内の通電が行われるようになっている。
【0029】この通電開始時期に関しては、例えば、サ
ーボモータにより、テーブルの位置決めのための速度制
御が開始されるのにあわせることも可能であり、具体的
には、モータ側での減速制御が開始されるのに応じて通
電を開始して、テーブル、換言すれば、軸受本体22の
減速状態から停止状態に移行する間に、剛体部材28を
摺動案内用レール10に加圧させるようにすることもで
き、このような開始時期設定により、ボール20の加圧
による制動作用を主として行わせることも可能である。
【0030】本実施例は以上のような構成であるから、
Yテーブル40( 図4参照) がサーボモータの回転駆動
により摺動し、プローブ針に対向する位置に半導体ウェ
ハ上のチップが対面するとサーボモータの回転が停止さ
れる。
【0031】そして、このサーボモータの回転が停止さ
れる時期をエンコーダにより割り出されると、変位部材
24の圧電素子26に対して通電が行われて圧電素子2
6が伸長する。
【0032】従って、圧電素子26が剛体部材28をボ
ール20に向け変位する方向に伸長すると、ボール20
が摺動案内用レール10の凹部内に加圧され、ここに、
ボール20とこれを挿嵌している凹部との間の間隙がな
くなる。このことにより、変位部材24を介して、これ
を固定している軸受本体22と摺動案内用レール10と
が、所謂、リジッドな状態とされてそれまで移動してい
た方向およびこの方向と直角な方向での振動を抑制され
ることになる。
【0033】一方、圧電素子26への通電が解除される
と、ボール20に対する剛体部材28の加圧が解除され
るので、ボール20とこれを挿嵌している凹部内面との
間には、ボール20の転動を許容する間隙が形成され
る。
【0034】本実施例によれば、摺動抵抗を少なくする
ために用いられている既存のボール軸受を利用し、その
ボールを加圧するだけの構造を付設することによって、
摺動側と摺動案内側との一体化を可能にして摺動停止の
際に起こる振動、所謂、バタツキをなくすことができ
る。また、本実施例によれば、変位部材24における圧
電素子26が伸長した場合には、ボール20が加圧され
て摺動案内用レール10に圧接するので、所謂、ブレー
キングをも同時に行うことができ、これによって軸受本
体22に対する制動を促進することになる。
【0035】一方、上述した変位部材24は、ボール軸
受のボールを加圧対象とすることに限らないものであ
る。
【0036】図2は、この場合の実施例を示しており、
図2において、変位部材240は、図1に示した軸受本
体22でのボール20の挿嵌部同士の間で、軸受本体2
2の内壁に形成された取付け凹部22Aに設けられてい
る。
【0037】また、この場合の変位部材240は、図1
に示した実施例と同様に、圧電素子26とこれの摺動案
内用レール10側の端面に固定された剛体部材28とで
構成され、剛体部材28は、摺動案内用レール10の側
面に対向している。
【0038】本実施例は以上のような構成であるから、
変位部材240の圧電素子26に対する通電が行われな
い場合には、圧電素子26が伸長しないので、剛体部材
28と摺動案内用レール10の側面との間には、軸受本
体22の摺動を許容する間隙が設定される。
【0039】一方、上述した圧電素子26に通電が行わ
れると、圧電素子26が伸長し、剛体部材28を摺動案
内用レール10の側面に加圧する。
【0040】従って、圧電素子26に通電された場合に
は、剛体部材28が摺動案内用レール10の側面に加圧
されることにより、これを固定している軸受本体22と
摺動案内用レール10とが一体化されることになる。
【0041】このような実施例によるプローブ装置にお
いては、圧電素子26への通電が開始されると同時に軸
受本体22と摺動案内用レール10とが一体化されるこ
とになるので、テーブルでの振動の抑制が早められるこ
とになる。
【0042】図3は、この制振作用についての実験結果
を示しており、図3(A) は、本実施例によるプローブ装
置でのX−Yテーブルの振動が解消するまでの時間と振
動との関係を、そして、図3(B) は、図4に示したX−
Yテーブルの振動が解消するまでの時間と振動との関係
を示している。
【0043】この図からも明らかなように、本実施例に
おいては、変位部材24、240の圧電素子への通電が
開始されてから、きわめて短時間で振動が解消されてい
る。
【0044】以上、述べた実施例は、半導体ウェハを対
象とするX−Yテーブルを前提として説明したが、この
ようなX−Y方向への移動制御を行われる装置として、
例えば、LCDプローブ装置やあるいはIC等のディバ
イスプローバ等に適用することも勿論可能である。
【0045】また、変位部材における圧電素子の通電開
始時期を、例えば、サーボモータを用いた場合、モータ
の速度制御に応じて設定した場合には、その速度制御に
よってテーブルの完全な停止までの時間を圧電素子の伸
長によって早めることが可能になり、これによって、テ
ーブルの位置決めに要する時間を短縮して検査の前準備
時間を短くすることができる。
【0046】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、テーブル
の摺動抵抗を少なくするために用いられている摺動軸受
に内蔵されている転動部材を加圧することにより摺動案
内用レールとテーブル側の摺動軸受とを一体化する構成
を備えることによって、短時間のうちに制動作用を発揮
させて振動を抑制することができる。
【0047】また、この場合には、摺動軸受という既存
の構造を用いるとともに、その構造を変形させるような
ことがないので、簡単な構造によって制振を行わせるこ
とができ、構造の耐久性を損ねることなく大型化や複雑
化を招くことがない。
【0048】そして本発明によれば、摺動軸受において
摺動案内用レールと対向する位置にこの摺動案内用レー
ルを加圧する変位部材を設けるだけの簡単な構造によ
り、面接触による制動作用を得ることができるので、確
実な制振が行える。
【0049】従って、このように、テーブル側での振動
が確実に抑えられることにより、振動が収まるまでの時
間を短縮でき、半導体ウェハ等の被検査体の電気的特性
の検査工程に要する時間を短縮することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプローブ装置の摺動部の一実施例
を示す部分的な拡大断面図である。
【図2】本発明によるプローブ装置の摺動部の他の実施
例を示す部分的な拡大断面図である。
【図3】(A) は本発明によるプローブ装置における摺動
部での構造による制振効果を説明するための線図、(B)
は従来のプローブ装置における摺動部での構造による制
振効果を説明するための線図である。
【図4】従来のプローブ装置に用いられるX−Yテーブ
ルの構造を示す斜視図である。
【図5】図4に示したX−Yテーブルの摺動部の構造を
示す断面図である。
【符号の説明】
10 摺動案内用レール 20 転動部材であるボール 22 軸受本体 24 変位部材 26 圧電素子 28 剛体部材 240 変位部材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 摺動案内用のレールに沿ってテーブルを
    駆動することにより、このテーブル側に支持された被検
    査体をプローブカードと対向する位置に配置して、前記
    被検査体の電気的特性を検査するプローブ装置におい
    て、 前記テーブルは、前記レールに転接する転動部材を、前
    記レールに圧接するように変位させる変位部材を有する
    ことを特徴とするプローブ装置。
  2. 【請求項2】 摺動案内用のレールに沿ってテーブルを
    駆動することにより、このテーブル側に支持された被検
    査体をプローブカードと対向する位置に配置して、前記
    被検査体の電気的特性を検査するプローブ装置におい
    て、 前記テーブルは、前記レールと対向する位置に、前記レ
    ールに圧接される変位部材を有することを特徴とするプ
    ローブ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、 前記変位部材が圧電素子であることを特徴とするプロー
    ブ装置。
JP24415892A 1992-08-19 1992-08-19 プローブ装置 Pending JPH0669321A (ja)

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