KR20200113865A

KR20200113865A - 검사장비용 정밀구동 스테이지

Info

Publication number: KR20200113865A
Application number: KR1020190034672A
Authority: KR
Inventors: 이길준; 김영덕
Original assignee: (주)멘토티앤씨
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2019-03-26
Publication date: 2020-10-07
Also published as: KR102194435B1

Abstract

본 발명은 검사장비용 정밀구동 스테이지에 관한 것으로서, 하부스테이지(100); 상부스테이지(200); 상기 하부스테이지(100)와 상부스테이지(200) 사이에 배치되어 상기 상부스테이지(200)를 전후진 이동시키는 XY축 이동조절수단(300); 및 상기 XY축 이동조절수단(300)과 연동되어 이동하며, 상기 하부스테이지(100)및 상기 상부스테이지(200)와 각각 연결되어 상기 상부스테이지(200)의 틸팅각을 조절하는 틸팅각 조절수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 본 발명은 간단한 조작으로 스테이지의 평면상에서의 이동위치와 틸팅각을 별개로 또는 동시에 정밀하게 미세 조정하여 실시간으로 대응하여 위치 결정을 제어할 수 있고, 스테이지의 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

검사장비용 정밀구동 스테이지{A Precise driving Stage for testing device}

본 발명은 검사장비용 스테이지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 조작으로 스테이지의 평면상에서의 XY축 이동위치와 Z축 틸팅각을 별개로 또는 동시에 정밀하게 미세 조정하여 위치 결정을 제어하도록 함으로써, 피검사체의 검사에 대한 신뢰성을 높이고 공간절약화를 실현할 수 있는 검사장비용 정밀구동 스테이지에 관한 것이다.

일반적으로, 정밀구동 스테이지는 리드 프레임이나 마스크, 반도체 회로 등의 반도체 부품뿐만 아니라, 광학기기, 전기/전자기기, 각종 기계요소에 대해 틸팅각이나 이동위치를 정밀하게 미세 조정하여 위치 결정을 제어하는 장치이다. 특히 반도체의 고집적화 및 기기들의 소형화에 따라 관련되는 리드 프레임이나 마스크, 회로 또는 부품들이 점차 미세화되어 피검사체를 고배율로 확대하여 검사하는 현미경이 널리 사용되고 있다.

한편, 현미경의 고배율화에 따라 한번에 검사할 수 있는 시야가 보다 좁아짐에 따라 피검사체를 현미경의 초점에 맞추어서 자유롭게 이동시킬 필요가 있으며, 또한 피검사체는 매우 얇거나 미세한 패턴이 형성되어 있어 쉽게 손상될 수 있으므로 피검사체를 캐리어 플레이트위에 적재시키고 이 캐리어 플레이트를 정밀구동 스테이지 위에 올려 놓은 다음 노브를 조작하여 피검사체를 원하는 위치로 정밀하게 이동시키고 있다. 이렇게 정밀구동 스테이지는 기구적 마찰에 의한 위치 오차를 최소화하고 미소한 위치이동을 가능하도록 하며, 주위의 환경변화에 관계없이 고정밀의 위치제어를 가능하게 해야 한다.

통상, 정밀구동 스테이지는 하부 스테이지 몸체와, 상부 스테이지 몸체, 하부 스테이지 몸체를 상부 스테이지몸체 상에서 직선방향으로 이동시키기 위한 마이크로 미터로 구성되며, 스테이지의 면접촉에 따른 마모를 최대한 방지하여 수명을 연장하기 위해 크로스 롤러 가이드가 각각 구비되어 교차방향으로 슬라이딩 이동할때 롤러의 구름동작에 의해 정밀한 위치이동을 가능하게 하며, 스테이지 몸체의 마모가 발생하지 않게 한다.

또한, 이동통신 단말기 성능 검사유닛과 이동통신 단말기 접속시 안정적인 결합 및 자동화의 구현을 위해 검사 지그가 개발되었으며, 종래기술에 따른 검사 지그는, 그 상단 중앙에서 소정 각도로 경사지게 형성된 스토퍼부, 스토퍼부의 전단에 돌출 형성되되 그 상단면이 개방된 수용공간을 형성하는 제1노출부, 및 제1노출부에 다각 형상으로 마련된 제1평탄면이 구비된 제1본체와, 제1본체의 상단에 위치하도록 제1노출부의 상단면에 끼워져 제1노출부의 수용공간을 폐쇄하는 제2노출부, 제1본체의 후단에 위치하도록 제2노출부에서 연장 형성되되 길이방향으로 접속단자가 안착되는 다수의 수용홈이 형성된 덮개부, 및 제2노출부에 마련되어 제1평탄면에 결합되는 제2평탄면이 구비된 제2본체를 포함한다.

그러나, 종래기술에 따른 검사 지그는, 단말기가 안착되는 본체의 상면 각도를 다양하게 변경하기 어렵고, 본체의 상면을 다양한 방향으로 이동시키거나 회전시키기 어렵기 때문에 다양한 단말기의 검사에 활용할 수 없고 검사장비의 구조적 특징에 호환되는 본체 상면의 각도를 제공하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래기술에 따른 검사 지그는, 다양한 각도를 조절하기 위해 다수 개의 기술구성이 추가되므로 스테이지의 크기와 높이가 현저하게 증가되어 검사장비를 설치 공간이 커지는 문제점이 있다.

등록특허 제10-1906180호에는 내부에서 회전되는 회전축이 형성된 베이스블록, 베이스블록 상부에서 회전축과 연결되고, 중심부에 전진영역 및 후진영역으로 구분되는 슬라이딩홈이 형성되며, 슬라이딩홈과 인접하여 일부가 상부로 돌출되는 로테이션블록, 슬라이딩홈상에서 이동되는 크로스유닛 및 크로스유닛에 회전 가능하게 결합되고, 일부가 승강파트와 접촉되면서 회전되는 각도가 조절되는 검사 장치용 블록스테이지장치를 개시하고 있다.

그러나, 무빙블록의 슬라이딩 이동이 수동조작에 의한 것일 뿐만 아니라, 어느 일방향으로 형성된 슬라이딩홈에 의해 무빙블록의 슬라이딩 이동이 X축 방향 또는 Y축 방향 중 어느 한 방향으로만 가능한 구조이다. 또한, 회전 틸팅각을 주기 위한 승강파트는 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 승강파트가 슬라이딩홈을 기준으로 양측에 상하이동가능하도록만 형성되어 있어 무빙블록의 틸팅 각도의 미세 조정이 불가능하여 무빙블록의 위치 정밀조절에 실시간으로 대응할 수 없는 문제가 있다.

특허등록 제10-1906180호 대한민국 공개특허 10-2006-0133657호

본 발명은 이와 같은 종래 스테이지의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 조작으로 스테이지의 평면상에서의 이동위치와 틸팅각을 별개로 또는 동시에 정밀하게 미세 조정하여 실시간으로 위치 결정을 제어할 수 있고, 스테이지의 크기를 감소시킬 수 있는 검사장비용 정밀구동 스테이지를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지는,

하부스테이지(100);

상부스테이지(200);

상기 하부스테이지(100)와 상부스테이지(200) 사이에 배치되어 상기 상부스테이지(200)를 전후진 이동시키는 XY축 이동조절수단(300); 및

상기 XY축 이동조절수단(300)과 연동되어 이동하며, 상기 하부스테이지(100)및 상기 상부스테이지(200)와 각각 연결되어 상기 상부스테이지(200)의 틸팅각을 조절하는 틸팅각 조절수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 하부스테이지(100)는, 중심을 지나는 축선상의 양측 테두리 소정위치에는 결합홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 상부스테이지(200)는, 전면 중앙위치에 제1결합부(210)가 수직 하방향으로 일체로 또는 별개로 형성되어 고정되며,

상기 제1결합부(210)에는 관통홀이 상기 상부스테이지와 평행하게 형성되고, 상기 제1결합부(210)의 하단에는 제1볼지지대(412)를 안착시켜 고정하는 결합구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 상부스테이지(200)의 중심을 지나는 축선상의 양측 테두리 소정위치에는 결합홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 XY축 이동조절수단(300)은,

평면상에서 X축으로 전후진 이동하는 X축 조절부(310);

평면상에서 Y축으로 전후진 이동하는 Y축 조절부(320); 및

상기 X축 조절부(310) 및 Y축 조절부(320)와 연결되어 X축 또는 Y축으로 전후진 이동하는 크로스유닛(330);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 X축 조절부(310)는,

상기 상부스테이지(200)의 X축 평면상에서 전후진 이동거리를 조정하는 X축 마이크로헤드(311);

상기 X축 마이크로헤드(311)에 전단이 연결되고 상기 크로스유닛(330)에 후단이 연결되어 전후진하며 상기 크로스유닛(330)을 이동시키는 X축 밀링바(312); 및

상기 크로스유닛(330)에 전단이 연결되고 후단에 스프링(S)이 연결된 X축 연동바(313);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 X축 조절부(320)는,

상기 X축 마이크로헤드(321)를 지지하는 제1 보조지지부(316)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 Y축 조절부(320)는,

상기 상부스테이지(200)를 Y축 평면상에서 전후진 이동거리를 조정하는 Y축 마이크로헤드(321);

상기 Y축 마이크로헤드(321)에 전단이 연결되고 상기 크로스유닛(330)에 후단이 연결되어 전후진하며 상기 크로스유닛(330)을 이동시키는 Y축 밀링바(322); 및

상기 크로스유닛(330)에 전단이 연결되고 후단에 스프링(S)이 연결된 Y축 연동바(323);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 Y축 조절부(320)는,

상기 Y축 마이크로헤드(321)를 지지하는 제2 보조지지부(326); 및 상기 제2 보조지지부(326)가 고정되는 제2결합부(324);를 더 포함하고,

상기 제2결합부(324)에는 상기 Y축 밀링바(322)가 결합하는 관통홀이 Y축 조절부(320)와 평행하게 형성되어 있고, 상기 제2결합부(324)의 상부면에는 제2볼지지대(422)를 안착시켜 고정하는 결합구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 크로스유닛(330)은,

상기 X축 조절부(310)의 X축 밀링바(312)의 후단과 X축 연동바(313)의 전단 및 상기 Y축 조절부(320)의 Y축 밀링바(322)의 후단과 Y축 연동바(323)의 전단이 결합되고, 상부스테이지(200)와 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 틸팅각 조절수단(400)은,

상기 상부스테이지(200)가 중심점을 지나는 X축 선을 기준으로 각 양측면이 Z축 상하로 회전할 수 있도록 하는 X축 틸팅각 조절부(400a); 및

상기 상부스테이지(200)가 중심점을 지나는 Y축 선을 기준으로 각 양측면이 Z축 상하로 회전할 수 있도록 하는 Y축 틸팅각 조절부(400b);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 X축 틸팅각 조절부(400a)는,

상기 X축 조절부(310) 및 상기 하부스테이지(100)와 결합되어, X축 기준 상부스테이지(200)의 Z축으로의 틸팅각을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 X축 틸팅각 조절부(400a)는,

제1구동기어(410); 상기 제1구동기어(410)의 하부중심에 일체로 형성된 반구형의 제1볼(411);

상기 제1볼(411)의 회전유동을 지지하며, 상기 상부스테이지(200)의 제1결합부(210)의 하부면에 고정결합된 제1볼지지대(412);

상기 제1구동기어(410)의 상부중심에 일체로 형성된 제1스크류(413); 및

상기 제1스크류(413)가 나사결합하며 상기 하부스테이지(100)에 고정되는 제1암나사(414);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 Y축 틸팅각 조절부(400b)는,

상기 Y축 조절부(320) 및 상기 상부스테이지(200)와 결합되어, Y축 기준 상부스테이지(200)의 Z축으로의 틸팅각을 조절하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서,

상기 Y축 틸팅각 조절부(400b)는,

제2구동기어(420);

상기 제2구동기어(420)의 하부중심에 일체로 형성된 반구형의 제2볼(421);

상기 제2볼(421)의 회전유동을 지지하며, 상기 Y축 조절부(320)의 제2결합부(324)의 상부면에 고정결합된 제2볼지지대(422);

상기 제2구동기어(420)의 상부중심에 일체로 형성된 제2스크류(423); 및

상기 제2스크류(423)가 나사결합하며 상기 상부스테이지(200)에 고정되는 제2암나사(424);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 검사장비용 정밀구동 스테이지에 의하면, 간단한 조작으로 스테이지의 평면상에서의 이동위치와 틸팅각을 별개로 또는 동시에 정밀하게 미세 조정하여 실시간으로 대응하여 위치 결정을 제어할 수 있고, 스테이지의 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검사장비용 정밀구동 스테이지의 내부구조를 도식화한 개략적인 사시도,
도 2는 도 1의 사시도,
도 3은 도 1의 상부스테이지 및 하부스테이지의 일부를 절단한 도면,
도 4는 도 1의 일부를 절단한 도면,
도 5는 도 1의 AA 단면도,
도 6은 도 1의 BB 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서 상부스테이지의 X축 전후진 이동을 보여주는 상태도,
도 8은 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서 상부스테이지의 회전 중심을 기준으로 Y축에서의 상하틸팅을 보여주는 상태도.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 검사장비용 정밀구동 스테이지의 내부구조를 도식화한 개략적인 사시도, 도 2는 도 1의 사시도, 도 3은 도 1의 상부스테이지 및 하부스테이지의 일부를 절단한 도면, 도 4는 도 1의 일부를 절단한 도면, 도 5는 도 1의 AA 단면도, 도 6은 도 1의 BB 단면도, 도 7의 (a),(b)는 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서 상부스테이지의 Y축 전후진 이동을 보여주는 상태도, 도 8의 (a),(b)는 본 발명에 따른 검사장비용 정밀구동 스테이지에서 상부스테이지의 회전 중심을 기준으로 Y축에서의 상하틸팅을 보여주는 상태도이다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 실시예에 의한 검사장비용 정밀구동 스테이지(1)는, 하부스테이지(100), 상부스테이지(200), XY축 이동조절수단(300), 및 틸팅각 조절수단(400)을 포함하여 구성된다.

하부스테이지(100)는, 바닥에 고정되어 정밀검사를 수행할 수 있도록 하는 지지판으로, 네개의 모서리에는 각각 지지대(110)가 구비되며, 중심을 지나는 X축선상의 양측 테두리 소정위치에는 소정크기의 결합홀이 각각 형성된다.

이 결합홀은 후술하는 제1 암나사(414)가 끼워져 고정되도록 하기 위함이다.

또한, 각각의 지지대는 서로 이격되게 구비되어야 하는 것으로, 이는 후술하는 X축 조절부(310)의 작동시 크로스유닛 및 상부스테이지와 함께 동시에 X축상에서 전후진하는 Y축 조절부(320)가 이동할 수 있는 공간적 거리를 확보하도록 하고, 마찬가지로 Y축 조절부(320)의 작동시 크로스유닛 및 상부스테이지와 함께 동시에 Y축상에서 전후진하는 X축 조절부(310)가 이동할 수 있는 공간적 거리를 확보하여야 하기 때문이다.

상부스테이지(200)는 피검사체가 안착되는 플레이트로서, 크로스유닛(330)과 연결되어 X축 조절부(310) 또는 Y축 조절부(320)의 제어에 따라 XY축 평면상에서 전후진 이동할 수 있게 되며, X축 조절부(310)와 결합된 X축 틸팅각 조절부(400a) 또는 Y축 틸팅각 조절부(400b)의 제어에 따라 크로스유닛(330)의 중심점을 지나는 XY축 선을 기준으로 각각 양측면이 상하로 회전이동할 수 있게 된다.

상부스테이지(200)의 전면 중앙위치(X축 중심선상의 위치)에는 제1결합부(210)가 상부스테이지(200)에 수직한 상태로 하방향으로 일체로 또는 별개로 형성되어 고정된 상태로 형성된다. 제1결합부(210)에는 X축 밀링바(312)가 끼워지는 관통홀이 상부스테이지와 평행하게 형성되고, 제1결합부(210)의 하단에는 제1볼지지대(412)를 안착시켜 고정하는 결합구가 형성된다.

또한, 상부스테이지(200)의 중심을 지나는 Y축선상의 양측 테두리 소정위치에는 소정크기의 결합홀이 각각 형성된다. 이 결합홀은 후술하는 제2 암나사(424)가 끼워져 고정되도록 하기 위함이다.

XY축 이동조절수단(300)은 하부스테이지(100)와 상부스테이지(200) 사이에 배치되어 상부스테이지(200)가 XY축 평면상에서 전후진 이동할 수 있도록 하기 위한 것으로, X축 조절부(310), Y축 조절부(320) 및 크로스유닛(330)으로 구성된다.

X축 조절부(310)는 상부스테이지(200)를 X축 평면상에서 전후진 이동할 수 있도록 미세조정하는 장치로서, 전후진 이동거리를 조정하는 X축 마이크로헤드(311), X축 마이크로헤드(311)에 전단이 연결되고 크로스유닛(330)에 후단이 연결되어 X축 마이크로헤드(311)의 조정에 따라 전후진하며 크로스유닛(330)을 이동시키는 X축 밀링바(312), 크로스유닛(330)에 전단이 연결되고 후단에 스프링(S)이 연결된 X축 연동바(313)로 구성된다. 여기서, X축 마이크로헤드(311)는 제1 보조지지부(316)에 의해 지지된다.

X축 마이크로헤드(311)의 조정에 따라 X축 밀링바(312)가 전진이동하게 되면, 크로스유닛(330)이 연동되어 전진이동하면서 X축 밀링바(312)에 의해 스프링(S)은 압축되게 되고, 상부스테이지(200)는 X축에서 전진이동하게 된다. 압축된 스프링(S)의 탄성복원력에 의해 상부스테이지(200)는 후진이동도 가능함은 물론이다.

Y축 조절부(320)는 상부스테이지(200)를 Y축 평면상에서 전후진 이동할 수 있도록 미세조정하는 장치로서, 전후진 이동거리를 조정하는 Y축 마이크로헤드(321), Y축 마이크로헤드(321)에 전단이 연결되고 크로스유닛(330)에 후단이 연결되어 Y축 마이크로헤드(321)의 조정에 따라 전후진하며 크로스유닛(330)을 이동시키는 Y축 밀링바(322), 크로스유닛(330)에 전단이 연결되고 후단에 스프링(S)이 연결된 Y축 연동바(323)로 구성된다.

여기서, Y축 마이크로헤드(321)는 제2 보조지지부(326)에 의해 지지되며, 제2 보조지지부(326)는 제2결합부(324)에 고정되고, 제2결합부(324)에는 Y축 밀링바(322)가 결합하는 관통홀이 Y축 조절부(320)와 평행하게 형성되어 있고 제2결합부(324)의 상부면에는 제2볼지지대(422)를 안착시켜 고정하는 결합구가 형성된다.

Y축 마이크로헤드(321)의 조정에 따라 Y축 밀링바(322)가 전진이동하게 되면, 크로스유닛(330)이 연동되어 전진이동하면서 Y축 밀링바(322)에 의해 스프링(S)은 압축되게 되고, 상부스테이지(200)는 Y축에서 전진이동하게 된다. 압축된 스프링(S)의 탄성복원력에 의해 상부스테이지(200)는 후진이동도 가능함은 물론이다.

크로스유닛(330)은 ＋자 형으로 구멍이 형성된 정육면체로서, X축 밀링바(312)의 후단과 X축 연동바(313)의 전단, Y축 밀링바(322)의 후단과 Y축 연동바(323)의 전단이 끼움결합되고, 상부스테이지(200)와 연결되어 있다.

크로스유닛(330)은 X축 밀링바(312)의 전진이동에 따라 X축으로 이동하고 스프링의 복원력에 따라 X축 연동바(313)에 의해 후진하며, Y축 밀링바(322)의 전진이동에 따라 Y축으로 이동하고 스프링의 복원력에 따라 Y축 연동바(323)에 의해 후진이동하며, 상부스테이지(200)를 XY축 평면상에서 전후진 이동시킨다.

본발명에서는 크로스유닛(330)을 ＋자 형으로 구멍이 형성된 정육면체를 예시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며, 서로 대응되는 네개의 면을 가진 형태면 어떤 형상이든 가능함은 물론이다.

틸팅각 조절수단(400)은 상부스테이지(200)가 중심점을 지나는 XY축 선을 기준으로 각 양측면이 Z축 상하로 회전할 수 있도록 하기 위한 것으로, XY축 이동조절수단(300)과 연동되어 이동하며, 하부스테이지(100) 및 상부스테이지(200)와 각각 연결되어 상부스테이지(200)의 틸팅각을 조절하며, X축 틸팅각 조절부(400a)와 Y축 틸팅각 조절부(400b)로 구성된다.

X축 틸팅각 조절부(400a)는 X축 조절부(310) 및 하부스테이지(100)와 결합되어, 상부스테이지(200)의 틸팅각을 조절하기 위한 것으로, 측면에 나사산이 형성된 제1구동기어(410), 제1구동기어(410)의 하부중심에 일체로 형성된 반구형의 제1볼(411), 제1볼(411)의 회전유동을 지지하며, 상부스테이지(200)의 제1결합부(210)의 하부면에 고정결합된 제1볼지지대(412), 제1구동기어(410)의 상부중심에 일체로 형성된 제1스크류(413), 제1스크류(413)가 나사결합하며 하부스테이지(100)의 결합홀에 끼워 고정되는 제1암나사(414)로 구성된다.

X축 틸팅각 조절부(400a)는 안정적 정밀검사를 위하여 2개 구성되는 것이 바람직하나, 1개만 구비하여도 무방하다.

여기서, 제1구동기어(410)에 미도시된 회전구동원에 의해 회전구동력이 주어지면, 제1스크류(413)가 나사결합한 제1암나사(414)에 대해 상대적으로 회동하며 상하 결합거리가 조절되게 된다. 이때, 2개의 X축 틸팅각 조절부(400a)의 회동방향을 다르게 하여, 어느 하나는 제1스크류(413)가 제1암나사(414)로부터 풀려 상부스테이지(200)와 연결된 X축 조절부(310)를 상방향으로 이동시키고, 동시에 다른 하나는 제1스크류(413)가 제1암나사(414)에 더 조여져 X축 조절부(310)를 하방향으로 이동시킬 수 있다.이와 같이 하여 X축 기준 Z축으로의 틸팅각이 조절되게 된다.

Y축 틸팅각 조절부(400b)는 Y축 조절부(320) 및 상부스테이지(200)와 결합되어, 상부스테이지(200)의 틸팅각을 조절하기 위한 것으로, 측면에 나사산이 형성된 제2구동기어(420), 제2구동기어(420)의 하부중심에 일체로 형성된 반구형의 제2볼(421), 제2볼(421)의 회전유동을 지지하며, Y축 조절부(320)의 제2결합부(324)의 상부면에 고정결합된 제2볼지지대(422), 제2구동기어(420)의 상부중심에 일체로 형성된 제2스크류(423), 제2스크류(423)가 나사결합하며 상부스테이지(200)의 결합홀에 끼워 고정되는 제2암나사(424)로 구성된다.

Y축 틸팅각 조절부(400b)는 안정적 정밀검사를 위하여 2개 구성되는 것이 바람직하나, 1개만 구비하여도 무방하다.

여기서, 제2구동기어(420)에 미도시된 회전구동원에 의해 회전력이 주어지면, 제2스크류(423)가 나사결합한 제2암나사(424)에 대해 상대적으로 회동하며 상하 결합거리가 조절되게 된다. 이때, 2개의 Y축 틸팅각 조절부(400b)의 회동방향을 다르게 하여, 어느 하나는 제2스크류(423)가 제2암나사(424)로부터 풀려 상부스테이지(200)를 상방향으로 이동시키고, 동시에 다른 하나는 제2스크류(423)가 제2암나사(424)에 더 조여져 상부스테이지(200)를 하방향으로 이동시킬 수 있다.이와 같이 하여 Y축 기준 Z축으로의 틸팅각이 조절되게 된다.

이하, 도 7 및 도 8을 참고하여, 연동되는 XY축 이동조절수단(300) 및 틸팅각 조절수단(400)에 의해 상부스테이지(200)가 XY축 평면상에서 전후진이동 및 X축 기준 및 Y축 기준 Z축으로의 틸팅각이 조절되는 과정을 설명하면 다음과 같다.

XY축 이동조절수단(300)의 X축 조절부(310)를 구동시키는 경우,

X축으로의 전후진 이동거리를 미세조정하기 위해 X축 마이크로헤드(311)를 작동시키면, X축 마이크로헤드(311)의 조정에 따라 전후진하는 X축 밀링바(312)에 의해 크로스유닛(330)이 연동되어 전진이동하면서 X축 연동바(313)에 의해 스프링(S)은 압축되게 되고, 상부스테이지(200)는 X축에서 전진/후진이동하게 된다.

이때, 전후진이동하는 X축 조절부(310)에 따라, 하부스테이지(100)와 결합되어 있는 X축 틸팅각 조절부(400a)의 제1볼(411)은 X축 조절부(310)의 제1볼지지대(412)위에서 전후진 이동하게 되므로, 상부스테이지(200)의 X축상에서 전후진이동은 방해하지 않고 원할하게 수행된다.

XY축 이동조절수단(300)의 Y축 조절부(320)를 구동시키는 경우,

Y축으로의 전후진 이동거리를 미세조정하기 위해 Y축 마이크로헤드(321)를 작동시키면, Y축 마이크로헤드(321)의 조정에 따라 전후진하는 Y축 밀링바(322)에 의해 크로스유닛(330)이 연동되어 전진이동하면서 이동시키는 Y축 밀링바(322)에 의해 스프링(S)은 압축되게 되고, 상부스테이지(200)는 Y축에서 전진/후진이동하게 된다.

이때, 전후진이동하는 Y축 조절부(320)에 따라, 상부스테이지(200)와 결합되어 있는 Y축 틸팅각 조절부(400b)의 제2볼(421)은 Y축 조절부(320)의 제2결합부(324)에 고정된 제2볼지지대(422)위에서 전후진 이동하게 되므로, 상부스테이지(200)의 Y축상에서의 전후진이동은 방해하지 않고 원할하게 수행된다.

틸팅각 조절수단(400)의 X축 틸팅각 조절부(400a)와 Y축 틸팅각 조절부(400b)에 회전구동력이 인가되면, 상부스테이지(200)가 중심점을 지나는 XY축 선을 기준으로 각 양측면이 Z축 상하로 회전하게 되며, X축 기준 또는 Y축 기준 Z축으로의 틸팅각이 조절되게 되는 것이다.

본 발명에 따른 연동되는 XY축 이동조절수단(300) 및 틸팅각 조절수단(400)의 구조에 의해 상부스테이지(200)가 XY축 평면상에서 전후진이동, 및 X축 기준 Z축으로의 틸팅각 및 Y축 기준 Z축으로의 틸팅각이 정밀하게 조절되며, 스테이지의 치수가 컴팩트하게 되는 장점이 있다.

본 발명에서는 비록 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 하부스테이지 110: 지지대
200: 상부스테이지 210: 제1결합부
300: XY축 이동조절수단
310: X축 조절부
311: X축 마이크로헤드 312: X축 밀링바
313: X축 연동바 316: 제1 보조지지부
320: Y축 조절부
321: Y축 마이크로헤드 322: Y축 밀링바
323: Y축 연동바 326: 제2 보조지지부
324: 제2결합부
330: 크로스유닛
400: 틸팅각 조절수단
400a: X축 틸팅각 조절부 400b: Y축 틸팅각 조절부
410: 제1구동기어 411: 제1볼
412: 제1볼지지대 413: 제1스크류
414: 제1암나사
420: 제2구동기어 421: 제2볼
422: 제2볼지지대 423: 제2스크류
424: 제2암나사
S: 스프링

Claims

하부스테이지(100);
상부스테이지(200);
상기 하부스테이지(100)와 상부스테이지(200) 사이에 배치되어 상기 상부스테이지(200)를 전후진 이동시키는 XY축 이동조절수단(300); 및
상기 XY축 이동조절수단(300)과 연동되어 이동하며, 상기 하부스테이지(100)및 상기 상부스테이지(200)와 각각 연결되어 상기 상부스테이지(200)의 틸팅각을 조절하는 틸팅각 조절수단(400);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제1항에 있어서,
상기 하부스테이지(100)는, 중심을 지나는 축선상의 양측 테두리 소정위치에는 결합홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제1항에 있어서,
상기 상부스테이지(200)는, 전면 중앙위치에 제1결합부(210)가 수직 하방향으로 일체로 또는 별개로 형성되어 고정되며,
상기 제1결합부(210)에는 관통홀이 상기 상부스테이지와 평행하게 형성되고, 상기 제1결합부(210)의 하단에는 제1볼지지대(412)를 안착시켜 고정하는 결합구가 형성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제1항에 있어서,
상기 상부스테이지(200)의 중심을 지나는 축선상의 양측 테두리 소정위치에는 결합홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제1항에 있어서, 상기 XY축 이동조절수단(300)은,
평면상에서 X축으로 전후진 이동하는 X축 조절부(310);
평면상에서 Y축으로 전후진 이동하는 Y축 조절부(320); 및
상기 X축 조절부(310) 및 Y축 조절부(320)와 연결되어 X축 또는 Y축으로 전후진 이동하는 크로스유닛(330);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제5항에 있어서, 상기 X축 조절부(310)는,
상기 상부스테이지(200)의 X축 평면상에서 전후진 이동거리를 조정하는 X축 마이크로헤드(311);
상기 X축 마이크로헤드(311)에 전단이 연결되고 상기 크로스유닛(330)에 후단이 연결되어 전후진하며 상기 크로스유닛(330)을 이동시키는 X축 밀링바(312); 및
상기 크로스유닛(330)에 전단이 연결되고 후단에 스프링(S)이 연결된 X축 연동바(313);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 6항에 있어서, 상기 X축 조절부(320)는,
상기 X축 마이크로헤드(321)를 지지하는 제1 보조지지부(316)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 5항에 있어서, 상기 Y축 조절부(320)는,
상기 상부스테이지(200)를 Y축 평면상에서 전후진 이동거리를 조정하는 Y축 마이크로헤드(321);
상기 Y축 마이크로헤드(321)에 전단이 연결되고 상기 크로스유닛(330)에 후단이 연결되어 전후진하며 상기 크로스유닛(330)을 이동시키는 Y축 밀링바(322); 및
상기 크로스유닛(330)에 전단이 연결되고 후단에 스프링(S)이 연결된 Y축 연동바(323);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 8항에 있어서, 상기 Y축 조절부(320)는,
상기 Y축 마이크로헤드(321)를 지지하는 제2 보조지지부(326); 및 상기 제2 보조지지부(326)가 고정되는 제2결합부(324);를 더 포함하고,
상기 제2결합부(324)에는 상기 Y축 밀링바(322)가 결합하는 관통홀이 Y축 조절부(320)와 평행하게 형성되어 있고, 상기 제2결합부(324)의 상부면에는 제2볼지지대(422)를 안착시켜 고정하는 결합구가 형성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 5항에 있어서, 상기 크로스유닛(330)은,
상기 X축 조절부(310)의 X축 밀링바(312)의 후단과 X축 연동바(313)의 전단 및 상기 Y축 조절부(320)의 Y축 밀링바(322)의 후단과 Y축 연동바(323)의 전단이 결합되고, 상부스테이지(200)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 1항에 있어서, 상기 틸팅각 조절수단(400)은,
상기 상부스테이지(200)가 중심점을 지나는 X축 선을 기준으로 각 양측면이 Z축 상하로 회전할 수 있도록 하는 X축 틸팅각 조절부(400a); 및
상기 상부스테이지(200)가 중심점을 지나는 Y축 선을 기준으로 각 양측면이 Z축 상하로 회전할 수 있도록 하는 Y축 틸팅각 조절부(400b);로 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 1항에 있어서, 상기 X축 틸팅각 조절부(400a)는,
상기 X축 조절부(310) 및 상기 하부스테이지(100)와 결합되어, X축 기준 상부스테이지(200)의 Z축으로의 틸팅각을 조절하는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 12항에 있어서, 상기 X축 틸팅각 조절부(400a)는,
제1구동기어(410); 상기 제1구동기어(410)의 하부중심에 일체로 형성된 반구형의 제1볼(411);
상기 제1볼(411)의 회전유동을 지지하며, 상기 상부스테이지(200)의 제1결합부(210)의 하부면에 고정결합된 제1볼지지대(412);
상기 제1구동기어(410)의 상부중심에 일체로 형성된 제1스크류(413); 및
상기 제1스크류(413)가 나사결합하며 상기 하부스테이지(100)에 고정되는 제1암나사(414);로 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 1항에 있어서, 상기 Y축 틸팅각 조절부(400b)는,
상기 Y축 조절부(320) 및 상기 상부스테이지(200)와 결합되어, Y축 기준 상부스테이지(200)의 Z축으로의 틸팅각을 조절하는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.
제 14항에 있어서, 상기 Y축 틸팅각 조절부(400b)는,
제2구동기어(420);
상기 제2구동기어(420)의 하부중심에 일체로 형성된 반구형의 제2볼(421);
상기 제2볼(421)의 회전유동을 지지하며, 상기 Y축 조절부(320)의 제2결합부(324)의 상부면에 고정결합된 제2볼지지대(422);
상기 제2구동기어(420)의 상부중심에 일체로 형성된 제2스크류(423); 및
상기 제2스크류(423)가 나사결합하며 상기 상부스테이지(200)에 고정되는 제2암나사(424);로 구성되는 것을 특징으로 하는 검사장비용 정밀구동 스테이지.