JPS63299353A - テストヘッド駆動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はプローバ等のテストヘッド駆動機構に係り、
特に改良されたウオームギア方式のテストヘッド駆動機
構に関する。

［従来の技術１ 一般にプローバ、ＩＣハンドラ等のＬＳＩ試験装置に搭
載されるテストヘッドは、テスターの高性能化に伴う大
型化に追随して大型化しており、通常その睡動時のオペ
レータの負担を軽減するためにガススプリング等のウェ
イトカバー（テストヘッド軽減機構）が備えられている
。

一方、半導体メーカーにおいて、製造装置、設備等の省
スペース化の要請があり、ウェハ検査装置においても同
様であり、プローバ単体ではスペースファクタは大幅に
向上したが、前述のようなウェイトカバー等によるデッ
ドスペースが増大している。このウェイトカバーによる
デッドスペースをなくすために、現在ウオームギアを用
いたテストヘッド駆動機構が開発されている。これは第
７図に示すようにアーム４を介してテストヘッドを支持
し、テストヘッドと一体に回転する主軸３゜回転伝達手
段８″、主軸３と回転伝達手段８′との間に介装された
ユニバーサルジヨイントＵ及び回転伝達手段８′を介し
て主軸３に回転力を与えるためのハンドル１５とから成
り、オペレータがハンドル１５を操作することにより回
転伝達手段８′、ユニバーサルジヨイントＵを介して主
軸３′を回転させてテストヘッドを回転駆動する。ここ
で、回転伝達手段８′は平歯車８′ａ、８’ｂ、ウオー
ム８１ｃ、ウオームギア８゛ｄ、傘歯車８’ｅ、８’ｆ
から成り、一体としてプローバ本体１のシャーシに取り
付けられている。

［発明が解決しようとする問題点」 ところで、このようなウオームギア方式のテストヘッド
駆動機構においては平歯車、ウオームギア等のすべての
ギア、アッセンブリが本体のシャーシに取付けられてお
り、一方、テストヘッドと本体との位置調整は主軸３を
動かすことによりなされるため、ギアの噛み合わせ不良
が発生する。

このため平歯車８°ａと主転３との間にユニバーサルジ
ヨイントＵを入れて噛み合わせ不良を防いでいる。しか
しながら、ユニバーサルジヨイントはそれ自体大きいの
で（長さ約２０〜３０ｃｍ）。

これにより暉動機構が大型化し、その分装置本体の後側
にはみ出してしまうという難点がある。また、上記従来
のテストヘッド機構はハンドルによりオペレータがマニ
ュアルで行っており操作の負担が大きかった。

この発明はこのような従来の難点に鑑みなされたもので
、テストヘッド駆動機構の省スペース化を図ると共に、
操作の自動化を実現することを目的とする。

１問題点を解決するための手段］ このような目的を達成するため本発明のテストヘッド駆
動機構は、テストヘッドを支持し且つ該テストヘッドと
一体に回転する主軸と、該主軸に駆動源からの回転力を
伝達する回転伝達手段と、前記主軸及び前記回転伝達手
段を支持し、且つ前記テストヘッドが装着される装置本
体に対し移動可能に取付けられた支持台とから成り、且
つ前記テストヘッドを前記装置本体に対し位置合わせす
る位置調整手段を備えたことを特徴とする。

「実施例」 以下、本発明の好ましい実施例を図面に基き説明する。

第１図は本発明のテストヘッド駆動機構が適用されたプ
ローバの全体を示す図で、プローバの装置本体１に搭載
されるテストヘッド２は主軸３と一体回転するアーム４
に固定されており、主軸３を回転することにより主軸３
と一体に回転し、装置本体１上に装着することができる
。主軸３はテストヘッド２を軸方向（Ｙ方向）に位置調
整するための位置調整手段（後述）を備えている。

又、主軸３は、第２図に示すように支柱６．６に軸支さ
れており、ギア取付台７に取付けられた回転伝達手段８
（一部のみ図示）によって回転駆動される。回転伝達手
段８は駆動源に接続される。

支柱６及びギア取付台７は一体でテストヘッドｌ兎動機
構の支持台をなし、主軸３５５回転伝達段８と共に、ヒ
ンジアッセンブリ９を構成し、プローバ本体１に調接す
る荷台１ａに対し移動可能に取り付けられる。そして荷
台１ａのヒンジアッセンブリ取付台１０（以下、取付台
という）にはテストヘッド２をＸ及び２方向に位置調整
するための位置調整手段１１が備えられている。

以下、回転伝達手段８、Ｘ、Ｚ方向の位置調整手段１１
及びＹ方向の位置調整手段について説明する。

まず１回転伝達手段８は第３図（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに主軸３と一体回転する平歯車８１、平歯車８２、ウ
オームホイール８３．ウオームギア８４、スパイラルギ
ア８５．８６、平歯車８７、平歯車８８．平歯車８９と
から成り、平歯車８８はクラッチ１２を介して駆動源と
してのモータ１３に接続される。平歯車８９は軸１４に
よってハンドル１５と接続される。ハンドル１５はｉｔ
の前方に位置しオペレータにより操作される。

モータ１３としては、軸トルクの大きさ及び位置制御の
容易さの点からステッピングモータが好適に用いられる
。モータ１３の關動機構はプローバ本体１とはＯＦＦ　
ＬＩＮＥのコントローラを設はスイッチを押している間
だけモータ１３が回転する５ＣＡＮ　ＭＯＤＥとする。

コントローラにはこのような５ＣＡＮ　ＭＯＤＥの両方
向のスイッチの他、クラッチ切換レバーを備えるものと
する。

次に、このような回転伝達手段８の動作を第４図に基き
説明する。まず、コントローラのスイッチを操作するこ
とによりモータ１３が回転するとモータ１３の回転駆動
はクラッチ１２を介して平歯車８８に伝達される。平歯
車８８の回転は平歯車８７により減速された後、スパイ
ラルギア８５．８６に伝わり、９０″変換される。スパ
イラルギア８５の回転はウオームギア８４及びウオーム
ホイール８３を介して平歯車８２に伝達され、ここで更
に平歯車８１によって減速され主軸３に伝達される。こ
れによりテストヘッド２が回転する。

又、モータ１３１１Ｈ勧系にトラブル等が発生し、テス
トヘッド２が動かせない場合は、クラッチ１２を切り、
ハンドル１５を廻すことによりテストヘッド２を回転さ
せる。ただし、この場合ウェイトカバー等の軽減機構は
備えられていないので、操作力との兼ね合いでハンドル
の回転数は数１０回程度になる。

尚、本発明に係る回転伝達手段８においては回転方向を
変換するものとして従来のように傘歯車ではなくスパイ
ラルギアを用いているため、ギア径を選択することによ
り平行平面上であれば自在に９０″変換ができ、設計に
自由度を持たせることができる。しかも傘歯車に比べ信
頼性が高い。

次に、Ｘ、Ｚ方向の位置′Ａ整手段１１について説明す
る。位ｍ１ｍ整手段１１はテストヘッド２をプローバ本
体１に対しＸ及びＸ方向に位置調整するための手段でテ
ストヘッド２を支承する前後の各支柱６と取付台１０と
の間にそれぞれ取付けられる。第５図に前方の位置調整
手段１１の詳細を示す。すなわち、位置調整手段１１は
部材Ａ１部材Ｂ及び部材Ｃより成る。部材Ａは取付台１
０にネジ等により固定される台部Ａ１と支柱部Ａ２から
成り、支柱部Ａ２は断面コ字状の形状になっていてその
凹部に部材Ｂが嵌合している。部材ＢをＸ方向に移動す
るための２つのＸ軸押しネジａ１と一つのＸ軸引きネジ
ａ２及びＸ軸押しネジａ１を固定するためのＸ軸固定ネ
ジａ３を備える。部材Ｂは部材Ａに嵌合する側片Ｂ１と
側片Ｂ２と上片Ｂ３とから成り、側片Ｂ１と側片Ｂ２と
の間に部材ＣをＺ方向に摺動自在に支持し、且つ上片Ｂ
３には部材ＣをＺ方向に移動するための２つのＺ軸押し
ネジｂｌ及び一つの２軸引きネジｂ２を備え更に側片Ｂ
２には部材Ｃを固定するためのＺ軸固定ネジｂ３を備え
る。部材Ｃは球面軸受Ｃ１が形成されており、この球面
軸受Ｃ１により支柱６に一体に取付けられた円柱形の軸
６１を支承する。

Ｚ方向の調整はＺ軸固定ネジｂ３をゆるめた状態でＺ軸
押しネジｂｌ又はＺ軸引きネジｂ２を調整して支柱６の
軸６１をＺ方向に移動させる。これによりテストヘッド
２のＺ方向が調整される。調整後、Ｚ軸固定ネジｂ３で
固定する。次いでＸ方向の調整は、Ｘ軸固定ネジａ３を
ゆるめた状態でＸ軸押しネジａ１又はＸ軸引きネジａ２
を調整して部材Ｂを介して支柱６をＸ方向に移動させて
テストヘッド２のＸ方向の調整を行なう。調整後、Ｘ軸
固定ネジａ３で固定する。Ｘ及びＺ方向の調整後、ヒン
ジアッセンブリ９を荷台１ａ中夫の固定脚１６及び固定
ネジ１７（第２図）で固定する。

これにより支柱６の軸６ａを中心にヒンジアッセンブリ
９が回転しないようにする。

次に、Ｙ方向の位置調整手段について説明する。

第６図に示すように前後の各支柱６の軸受６Ａ、６Ｂに
支承される主軸３は主軸３Ａ、３Ｂ及びＹ方向調整ネジ
３Ｃから成り、これらによりＹ方向の位置調整手段が構
成される。すなわち、主軸３Ｂは前後方向に固定されて
後方の軸受６Ｂに軸支されており、テストヘッドを固定
するアーム４のうち後方のアーム４Ｂが摺動自在に嵌着
される。

主軸Ａには前方のアーム４Ａが固定されており。

主軸Ａは例えば筒状体になっていてこれに主軸Ｂが嵌合
し、主軸Ａは主軸Ｂに対し摺動可能である。

Ｙ方向調整ネジ３Ｃは前方の軸受６Ａに軸支されると共
に、雄ネジ部分が主軸Ａに形成された雌ネジに螺合し、
Ｙ方向調整ネジ３Ｃによって主軸Ａを軸方向（Ｙ方向）
に調整することができる。

すなわち、Ｙ方向調整ネジ３ＣをＭＡ整することにより
主軸ＡをＹ方向に移動すると、アーム４Ａは主軸Ａと共
にアーム４Ｂは主軸Ａに追従して主軸Ｂを摺動して移動
し、これによりテストヘッド２のＹ方向の調整が行なわ
れる。

本発明のテストヘッド駆動機構はテストヘッド２の装着
に際し、上記Ｘ、Ｙ−Ｚ方向の位置調整手段によってテ
ストヘッド２とプローバ本体１との位置合わせをした後
、コントローラのスイッチによってモータ１３を駆動し
、テストヘッド２を回転駆動する。

尚、本発明のテストヘッド駆動機構は本実施例に限定さ
れるものではなく、例えばモータ３はステッピングモー
タの他、直流モータも用いることができる。又、本実施
例ではモータの能動機構をプローバ本体から切り非して
ＯＦＦ　ＬＩＮＥとしたが、モータ用のコントローラに
プローバ本体とのインターフェース機能を持たせること
により、本体側からテストヘッドを操作するようにする
ことも可能である。

［発明の効果１ 以上の説明からも明らかなように本発明のテストヘッド
駆動機構においては、テストヘッド駆動機構そのものを
本体に対し位置合わせ可能にしたので１位置調整のため
のユニバーサルジヨイント等を省くことができ、システ
ムの小型化を図ることができる。又、モータ駆動である
から操作者の負担が軽減でき、工程の無人化の実現にも
貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のテストヘッド駆動機構が適用されるプ
ローバの全体図、第２図は本発明のテストヘッド駆動機
構の全体斜視図、第３図（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ回
転伝達手段の上面図及び正面図、第４図は同回転伝達手
段の要部を示す図、第５図はＸ及びＺ方向の位ｉｔ！ｇ
ｌ整手段を示す図、第６図はＹ方向の位置調整手段を示
す図、第７図は従来のテストヘッド駆動機構を示す図で
ある。 １・・・・・・・プローバ本体（装置本体）２・・・・
・・・テストヘッド ３．３Ａ、３Ｂ・・・主軸（Ｙ方向の位置調整手段）３
Ｃ・・・・・Ｙ軸調整ネジ（Ｙ方向の位置調整手段）６
・・・・・・・支柱（支持台） ７・・・・・・・ギア取付台（支持台）８・・・・・・
・回転伝達手段 １１・・・・・Ｘ及びＺ方向の位置調整手段１３・・・
・・モータ（駆動源） 代理人　弁理士　　守　谷　−離 業１図 第２図 第３図 ３フ 第４図 ：ｇＪ５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、テストヘッドを支持し且つ該テストヘッドと一体に
   回転する主軸と、該主軸に駆動源からの回転力を伝達す
   る回転伝達手段と、前記主軸及び前記回転伝達手段を支
   持し、且つ前記テストヘッドが装着される装置本体に対
   し移動可能に取付けられた支持台とから成り、且つ前記
   テストヘッドを前記装置本体に対し位置合わせする位置
   調整手段を備えたことを特徴とするテストヘッド駆動機
   構。 ２、前記駆動源としてモータを備え該モータはクラッチ
   を介して前記回転手段に接続されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のテストヘッド駆動機構。