TWI222911B - Counter balanced vertical docking motion in a driven vertical axis test head manipulator - Google Patents

Description

1222911 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於電子測試頭對位器之技術範圍。 【先前技術】 在積體電路（1C)及其他電子裝置之自動測試中，可以使用 特別裝備將裝置帶至適當溫度，同時將待測試裝置置於定 位。電子測試本身配置一較大且精密之内含—測試頭之自 動測試系統。測試頭通常與電子電路密集組合，俾獲致複 雜裝置之精確高速測試。配具測試頭之測試系A，已被要 ^連接及接合-裝置處理器或其他裝備，俾^支撐電子 裝置。測試頭定位系統在半導體裝置之自動測試範蜂中已 在該一測試系統中，測試頭極為笨重，其等級在40至500 公斤。目前，已經引用高至咖公斤測試頭之測試裝備。 ==在於測試頭使用精確之高頻控制及數據信 虎使仟電子電路可儘可能靠近測試中之裝置。 一為了此一解釋目的，-測試中單元⑽T)為一諸如一,” 或:總成之裝置。—測試”置⑽τ)為-： 歷測4之“裝置⑽。斯為特定型式… (UUT)。—測試站裝置（TSA)總體地表示晶片探針^ = 理器以及人工測試站。一測試頭 、处 操作頭。 I W 5又叶用於測試之 半導體工業之最新進展，具有下列影響： L謝已變得更複雜，·每一裝置之電晶體數量，已自數

O:\69\69597-930402.DOC 1222911 千個穩定成長至數百萬個。 2.DUT已變為曰淑族雜 是雜之數值迴路、類比迴路以及複合 信號迴路之混合體。 1每-裝置之輸人/輪出數量、電力供應以及信號接地參 考插腳’已自少於—百個成長至數百個。 4. DUT之時鐘速率，已自十數倍之Mhz發展至至少級。 5. 數據位址以及控制信號，已據此涵蓋於至少1〇〇倍之 Mbp範圍内。 6·每一插腳頻率頻寬需求至少在10倍之Ghz範圍内。 結果’期望之測試系統料改變，被執行以符合下列考 量： 、J忒頭I έ更多、更快且更複雜之插腳電子迴路。 2.由於較高_率之故而可期盼測試頭内每—迴路中之 更大功率消耗。 3广具循環水之水冷系統，已被添加至測試頭，增加其 重量且在測試頭纜線内包含必要之撓性水管工程。 4·在互連之測試頭纜線内具有較重儀表之更多電力供庳 及接地導體。 、路被自系統艙内重新置放至測試頭内，内以減少繞 線内之信號繞線及相關滯延數量。 這些因素已嚴重地增大測試頭之體積及重量·· 1·對將測試頭緊靠DUT之需求已日漸重要。 2·自測试頭至測試器艙之纜線，在其變得更厚且更硬之 同時’且保持愈短愈好。

O:\69\69597-930402.DOC -7- 4頭以及其相關境線，已嚴重地變得更大且更 重。 冽忒頭疋位系統為一機械裝置，其容許操作者將數百磅 重之自動J “式裝備測試頭靠近一裝置處理器，晶片探針或 :他測试站裝置（Ts A)，同時容許測試頭與ts A接合。當半 導體基體具有且持續變得更快且更複雜時，測試頭之體積 及重里已繼績成長得更大。尤為甚者，將測試頭與自動測 f褒備驗體連接之纜線體積及重量，已對應地增加。這些 =素已同時增加測試歡位系統之增加負荷承載能力以及 杧加運動範圍之需求。總體而言，設計一種可自由移動將 近多數百碎重之負荷’同時在支樓結構上產生1〇〇，_对-石旁力矩範圍之裝置將極具挑戰性。 測試頭定位系統可被用以相對裝置處理器或其他測試站 裝置（TSA)以定位測試頭。當測試頭精確地相對TS A定位 時，測試頭及TSA可稱之為對正。當測試頭及TSA對正時， 易碎之測試頭及TSA電連接器可置於一起（亦即接合），俾容 許測試頭與TSA間之測試信號傳遞。在接合之前，易碎之 測試頭及TSA電連接器必須精確對正，避免損壞易碎之電 連接器。 測试頭對位器系統亦可稱之為一測試定對位器或一測試 頭自動操作機。此一技術被發表於諸如測試手冊、測試公 司内。此一技術亦被發表於諸如美國第6,〇57,695、 5,900,737、5,608,334、5,450,766、5,030,869、4,893,074以 及4,715,574號專利中，其在測試頭對位系統圍内之理論，

O:\69\69597-930402.DOC 均納入本文參考。 測試頭以及其對應之斛/ ^ 、 ^ 、 置，經¥被用於清潔室環境 内。清潔室環境通常設置昂責， 貝 囚此重視其可用空間之使 2目别，各種之測試頭定位系統已被使用於清潔室環境 。雖然某些這些職頭定㈣統具有各種期望特性，可 是每一這些測試頭❹系統需要適當操作之Μ量仍不符 需求。當裝置測試已被發展以處理更日漸複雜之任務時， H試頭持續地增加體積及重量。當測試頭愈變愈大時， 完全之手動及完全之均衡方法將變得更難以實際實用於硬 體内，因此需求進一步之改良。 理想上諸如笨重測試頭之笨重負荷將可支撑於一概 t無f條件下供適當之運動之用。"概略無重，，意謂需用以 疋位本重負荷之力*，概略小於需用以舉起負荷之力量。 發表於美國第PCT/USG咖號專财㈣（其納入本 文參考）之測試頭定位系統更新，已證實在許多情況下有 用:這些更新已提供具有六個運動自由度之完全平衡式自 動#作機。此系統已被配衡且測試頭I線已經處理而使得 測4頭幾可不需施力而輕易地在所有之六個自由度内移 動。此可讓操作者易於定位測試頭，同時容許測試頭接合 機構隨時拉入測試頭以精確對正TSA或晶片㈣測試地 點。同樣地，其便於每一自由度内之獨立運動。 當測試頭運動時，運動令之總質量包含測試頭、配重件 以及自動操作機之所有移動部位。慣性動量以及動能對應 地極高。縱然當其完全地平衡且僅需少許力量時，操作者

O:\69\69597-930402.DOC -9- 1222911 可此膽部且It於手動操作此一笨重物體及裝置。動力軸與 搖控之合作已變為要求之特徵；然而當接合時，接合致動 2構接收自動操作機之控制；因此最好具有_幾乎不須力 里而同¥在所有軸向上自由移動條件下之自動操作機。同 樣地，許多操作者寧願讓自動操作機處於自由移動之平衡 条件下而同時測5式以自測試處理自動裝借中吸收振動。 同樣地’運動需求之日增範圍搭配日增之結構需求，導 2自動操作機變得太大而無法方便運送之情況。尤其運送 貨《及具有滑摄之托板因現有之拖車及最大之商用貨機 (波音川型）而限制於大約109叶（大約9吸）。目前整體之垂 直運動需求接近辦；當搭配底座及立柱之結構需求，同 時假設-固定高度之垂直立柱，此可導致系統太高而益法 方便運送。 Γ7度門通之解决方案為使用一由兩段或多段可摺疊、 摺曲及伸縮之節段構成之立柱。具有套筒伸縮式垂直立柱 之自動操作機’已為人知悉多年。諸如均頒予—A氏之美 國第539,029及4,7G5,447號專利，發表—氣壓操作之伸縮 式垂直立枉，其可移動部位實際上為氣壓活塞。在此一裝 置中、准持不變之氣壓，可提供一配衡力至測試頭及镜線 =重量。此一步驟未被證實對大測試頭而言具經濟效益。 貫際上迄目4止，建造一伸縮式垂直立柱之超額費用，尚 未被證明有理。更近地，頒予S1_m等人之美國第5,931，〇48 號專利以及頒予Alden氏之第5,949,〇〇2號專利，發表一種具 有馬達驅動式伸縮立柱之操作機。在第5,931，〇48號專利

O:\69\69597-930402.DOC -10- 1222911 中 虱壓機構被用以提供接合用之#u ^ 5 94Q ^ * σ用之垂直軸向順從。第 5,949,〇〇2旎專利觀之此一解 使用一“ ώ 解决方案具有其限制，同時藉由 1之用一如冋一自動控制系 ”， 糸相饋環路㈣應H之負荷室而 哥求改進順從性。此一積極 、 乃銘播芝順攸技術，增加系統成本 及複雜性，尤其當考量萬_ 全摔作… 不預期之運動障礙之安 絲作％為然。更加期望之奘 <凌置將為一馬達驅動之垂直

軸，其隨系統需求不同一而可A J為或不必為伸縮型式，J:句 S之配重件型式，可美太^々 、 衡式運動^ ▲ #許接合及測試操作之無重配 採用配重件之目前自動操作機，其基本上成形 重件總重，概略相同於負荷。負荷包含測試頭、i可移動 支撐裝置以及部分之纜線。因此，配重件可較測試頭本身 更重。當測試頭變得更重時，將導 T肘V致下面某些不預期之情 //〇 · 理 在自動操作機内需用以内置重量之容 積’變得無法管 -在安裝-新測試頭以及儲存未使用重量所必須處理之 重量總值，同樣地變得無法管理。 系統慣性及某些限制之磨擦力，亦以大約兩倍之測試 頭重量加上可移動自動操作元件重量改變。 _在立柱、平台、纜線滑輪以及其他次總成上之負荷影 響，以測試頭重量之兩倍成長率成長。 在總μ統磨擦上以及後續之需要用以定似接 之力量上，具有不利影響。

〇：\69\69597-930402.DOC -11 - yi w 動底座單元之可移動平拓万甘 ’其隨著測試頭重量成長重置，具有相售 ^貝性中。 f重大地分派至總系統 般定位重測試頭以及定位重物 略:言極為困難。重物之自動操作為自動操作概 及藉由負# n ,、 土 上藉由伺服機構 員何千衡而以電力協助執行。每稱 尤其當-自動操作重物之裝備摔作者2:技術均有缺 當移動時，J：紝要π处* „ '、乍者無法完全控制適 ”、，、°果可此為嚴重之身體及裝備槓害。 ，、些狀況下，負荷可能 部分之自尸她+ 、有稍锨之偏向，使得僅有小 量。因此：可能反映於需用以調整負荷位置之力 電力協助=位一 SO0公斤負荷時’將極難在沒有機械或 5 #動負何。如果移動扇公斤負荷所需之力量為 :日、’將極易自動操作負荷。此外，對一可能夹 物體間之機器操作者而言，可實質地減少危險因為5 :MM公斤而言不甚重要，因此負荷可視之為懸置於 一概略無重”條件下。 可以沿著一支撐結構移動之對位器，載持測試頭至期 望地點’而测試頭在該處定位以連接及接合裝置處理器或 其他測試站裝置（TSA)。測試頭與對位器連接，使得測試頭 可成就多至六個之運動自由度：χ,γ，Ζ，ΘΧ，ΘΥ，0 Ζ 〇 為了符合以往技術之測試頭對位器系統所述，採用圖2 及3中概示之座標系統1 〇 〇，其中： Χ=垂直，上下軸102 O:\69\69597-930402.DOC -12· Y—水平’側向或左右軸104 Ζ=水平，進出軸106 當自自動操作機之前方觀看時’此構成卡氏座標系統。 圍繞軸線之旋轉表示如下： ΘΥ=圍繞γ轴旋轉（此後以，’擺動"或"偏向，，表示）⑽ 0 圍繞進出軸旋轉（此後以，，滾轉"或"扭動”表示）no Θ Χ=圍繞Χ轴旋轉（此後以’，顛動，，或”俯仰”表示）112 搭配本發明-較佳實例之測試頭，包含一置於_表面上 之測试界面。測試界面基本上固定一測試界面板，其除了 其他功能外，另外提供連接點至測試裝置之探針、處理器、 手動測試站，或是其他測試站裝置（TSA)内。具有測試界面 之表面，此後稱之為"界面表面，，（IS)31〇。ls同時界定一平 面及方向’方向以-垂直13平面且自測試頭外指之向量 表示。圖4顯示水平面上具向上方向之IS (31〇)。使用時， 測試頭方位將當其與不同型式裝備接合時改變，因此，π 3 1 0之平面及方向亦將同時改變。 使用時，測試頭可使其向上而與如同TSA内之dut接 觸。在此一狀況下，界面表面面部朝上（IS向上）。另一變通 例為測試頭可使其向下而與如同探針内之裝置接觸。在此 狀況下，界面表面面部朝下（IS向下）。第三，DUT及1§可 月b均指向一垂直平面（IS垂直）。第四，DUT&IS可能均指向 is向上及IS向下間之任何角度。當測試頭自一裝置移至另 一裝置時，清楚可見測試頭必須在IS向上、IS向下以及IS 垂直位置間旋轉。隨著自動操作機之不同，此可能受到在 O:\69\69597-930402.DOC -13- 1222911 任一顛動（俯仰）或滾轉（扭動）座標内之旋轉影響。 測試頭藉由既大且厚捆之瘦線與測試餘連接。纟覽線、容 積、重篁以及對挽性及扭動之阻抗，均干擾且抑制測試頭 運動。測試頭運動期望以保護纜線免遭諸如美國第 5,608,334號專利所述之數項因素之方式執行。 許多測試頭，特別為較大者，均使用一纜線樞動裝置連 接自動操作機。在規線樞動模式中，纜線被自測試頭帶至 旋轉中心，同時與旋轉軸（通常為滾轉或扭動軸）平行。此已 說明於譬如美國第5,030,869、5,450,766以及5,608,334號專 利。一種支撐纜線之機構，說明於譬如美國第4,893,〇74號 專利。 數個自動操作機在其底座提供兩種運動。一種由 Teradyne公司製作且參考上面美國第5,931，〇48及5,949,〇〇2 號專利所述之自動操作機，使用該一運動。Teradyne公司 之裝置在其底座提供擺動旋轉以及側向運動，其在底部配 置擺動機構。在此一自動操作機内之進出運動，提供與臂 件及搖台總成内。另一由Reid_Ashman製造公司製作之自動 操作機’在底座上提供側向及進出運動，而其擺動藉由圍 繞一連接立柱之軸桿旋轉臂件提供。由Schlumberger公司製 作之自動操作機，在其底座提供側向運動及擺動旋轉運 動，其在側向機構頂端配置擺動機構。進出及滾動運動， 提供於臂件總成内。此-自動操作機具獨特性，其纔線自 艙體通過旋轉中心上方之立柱中央而終止於測試頭。同樣 地，此一自動操作機之獨特性為一彈簧機構，其作用為一 O:\69\69597-930402.DOC •14- 1222911 首先說明於同時讓授予Schl腿berger公司之美國第 4,943,020及4,973,015號專利中之配衡功能。最後，亦由

Reid-Ashman製造公司製作之另一自動操作機，在其底座提 供所有三種運動，其在底部配置擺動旋轉機構。

驅動機構如馬達及其他致動器，可根據_從動物體上用 以移動驅動機構之力量趨勢而分類為"順從式”及”非順從 式"。為了此一規格目的，如果從動物體上之力量可輕易： 動驅動機構，則驅_構被視之為"順從式”。如果從動物 =上之力量上常時無法移㈣動機構’則驅動機構被視之 為非順從式π。 輸出端之施力而隨時向前或向：動7::動_ 3门傻驅動時，驅動馬達為％ ; «動物冑上之施力將中斷驅動機才冓，或是如身 ^ 一由從動物體提供之過量力量以推動驅料達時，芦 動馬達為"非順從式”。此經常發生於齒輪式 垄 中。通常非順從式驅動機I …、達案

軔钺構具有較鬲之驅動減少，蚀尸 如馬達之1GGG錢轉，將導致從動絲之…欠 ^ 機構之非順從式本性，㈣為減_@ 2 = 磨捧或潛在诚七 〃中小Ϊ 曰在磁力，將阻止機 致動器造成非順從式驅動。動。亦可以闕件 為了提供一完全平衡之自 度上之所有優點，期望容許接合於二:=運動自 之測試頭之完全平衡，基本上無重之獨1移位=作機 亦期望測試頭自動操作機具有其經由==直運動 嘴杯或其他非順

O:\69\69597-930402.DOC 15- 1222911 式機構驅動之主要垂直運動。此外，$了減少在垂直立柱 或其底座上之負荷配重件之總重遠小於測試頭、纜線負荷 以及支撐裝置之合重。本發明使用之自動操作機，其主要 垂直運動可由-套筒伸縮式立柱提供，以及使用至固定主 柱之自動操作機’其測試頭沿著^高度之立柱移動。由 於精確之測試頭接合需要所有六個自由度之同時運動，因 此期望運動自由可與垂直自由度同時地維持於其他五個自 由度上。 不論控制運動及運動配衡之特定方法為何，期望可以避 免意外碰撞，同時如果發生意外碰撞時，動力機構即可反 應以減少碰撞影響。當多數個驅動機構被用以在一方向上 獲致移動時，感應及對意外碰撞之反應，為一特定難題。 另一目標為同時提供操作者及測試頭之安全特性。自一 安全觀點出發，期望提供測試頭之適當結構支撐，使得其 不致掉落地面，或是一旦配衡機構失靈或變得不平衡時， 不致下落超過大約兩吋之距離。第二項安全目標為具有偵 /則來自任何原因之對垂直運動之不預期阻抗之能力，其原 因包含與另一件裝置或與人碰撞、被不適當之人為交互作 用之干擾、碰撞或是與接合機構等之干擾。 測試頭對位器如同其他重機械般，均在其設計中築建安 全考量。較大較重之測試頭，由於未預期之其他測試底面 裝置之實際移位至預期之測試頭運動範圍内，人們未預期 之進入運動路徑、操作者失誤、控制系統失效以及類似狀 況，可能導致更大機會之意外碰撞。以更厚重且更昂貴之 O:\69\69597-930402.DOC -16 - 1222911 測試頭而言，可能因意外造成之對財物、裝備以及人類之 損害，可能極為嚴重甚或致命。在手動施力運動之案例中， 人類操作者基本上可感覺一種障礙，同時可據此停止或反 向運動以避免損害。根據一由操作者或一自動控制系統搖 控之動力自動操作機軸心’必須採用特別裝置以偵測障礙 或娅撞，同時避免造成重大損害。在美國第pc丁/us〇〇/〇〇7料 號，射請中，指導當控制軸呈平衡狀而使得僅需極少量 力量造成ϋ料，則電流限制之直流馬達可有效地使用。 由於-障礙、甚或一軟件將造成運動所需之力量增加，則 馬達將停機，同時轉移至障礙上之力量，將被限制於一安 如果主要垂直運動呈未平衡狀，則垂直驅動必須舉起測 試頭及其切裝置之整個重量。㈣馬達不必需留意由障 礙引起之外加力量。如果自動操作機將具有一為了 接合而搭配—次級、或游標垂直運動但未配衡之從動主要 垂直運動，則將高度期望内含一當主要垂直驅動在進行 時’用則貞測障礙及碰撞之裝置。本說明中所採用之"游標 ’表不-配合主裝置使用以獲得微量調整之小型辅助裝 置。 【發明内容】 一田負I错由—用以造成第一位置調整之驅動機構，以及 :於第二位置調整之聯結機構支撐。聯合機構具有 力；由二械利益，使得在聯合機構輸入部分施加之平衡 力’由於機械利益之故而增加，俾提供-施加至負荷上之

O:\69\69597-930402.DOC -17- 1222911 更大合力。 【實施方式】 ^試頭被連接至自_作機主臂上之裝置収及支撑。 二可以一諸如一直軌與軸承組合之滑動機構連 #支术，該支架被-諸如馬達驅動或手曲柄驅動螺 順從驅動機構在上下方向驅動。主臂相對於垂直臂支架之 :直移動量，實際上受限於足以容許測試頭結合之數；· 二基本上為加減一时之數量。此可視之為游標垂直移動。 -種機械效益多於一項之互聯機構’被用以將主臂與垂直 =支架聯接。此裝置具有—直接與垂直臂支架（諸如一横桿 支點）連接之固定部分、—與主臂連接之負荷轴承部分、以 及配重件與其連接之輸入部分。如果機械利益為Μα，則 :重件重量為負荷(測試頭、主臂及機械支架、以及境線重 量之測試頭分量）重量除以财。此可使得主臂及其負荷實 際上^重量地在其垂直游標方向移動；對該垂直游標運動 之唯-阻力’為在聯結機構内之磨擦力、在滑動機構内之 磨ίτ、力以及由任何纜線移動生成之力量。如果纜線基本 上定位於概略相同於測試帛重心之同一高度之水平平面 時則導因於纜線位置改變之力量，將可忽略加減一吋之 垂直測忒頭移動。發表於美國第PCT/US00/00704號專利申 "月案中之配置一水平整平裝置之套筒伸縮式纜線支臂，可 提供此一能力。 較佳聯結裝置為一高齒距、低磨擦之背向驅動式球面 螺才干。此種裝置已知為一密集式高效率之旋轉至直線式運

O:\69\69597-930402.DOC -18- 1222911 動之變換益’其可隨時提供適當之機械利益。根據此一裝 置之例式貫例如稍後說明。球面螺紋被用以藉由驅動主 ’而k成主#運動’但宜了解球面螺桿為—驅動機構，其 意謂配重件驅動球面螺桿，而主臂則背向驅動球面螺桿。 因此，當施加至球面螺桿之術語"驅動，，之使用，音 被經由球面螺桿轉移，而球面螺桿被用做為一機械利益式 裝置。經由球面螺桿轉移之驅動力，基本上將來自扭力限 制式馬達、由手施加之力量、外力、或是配重件。 主臂與其連接之垂直臂支架，可為一套筒伸縮式立柱之 末稱可移動部位；或其可為一沿著一個或多個與固定高度 立柱連接之心軸、或是—個或多個與固^高度立柱連接之 直軌滑動之結構。因此，垂直立柱可為套筒伸縮型或是固 定高度型。 一個或多個直線致動器，被用以驅動垂直臂支架及其負 荷（以後表示為"系統負荷")之垂直運動，其包含主臂，測試 頭支架裝置、測試頭、纜線及纜線支架重量之測試頭分量、 以及配重。致動器基本上為馬達驅動式螺桿機構，其具有 足以在滿載負荷下、防止背向驅動之螺紋齒距及内部磨擦 力。因此，螺桿在系統範圍内之任何高度中，足以支撐整 個系統。此外’螺桿機構經選定而具有總負荷率大約^於 3.5倍二系統之負荷而不會折破。同樣地，用於垂直臂支架之 下方實體止動件，經設計而可承受至少大約為五倍安全系 數：：個系統負荷。這些方面之總合，可以確保合理獲致 第一女全目標’換言之’即提供測試頭之適當結構支撐，

O:\69\69597-930402.DOC -19· 1222911 使其一旦在配重機構失效或漸不平衡時，不會摔至地面或 是超越多於大約兩忖之距離。 藉由負荷之適當配衡，主臂除非在當接合及未接合過程 中被接合致動器驅動外，基本上其絕不重大地相對垂直臂 支架移動。如果發生此種運動時，則其可能引起一意外事 故0 垂直游標軸可如前面美國第pCT/Us〇〇/〇〇7〇4號專利申請 案所述，另外配置-運動感應裝置、位置感應裝置、以及 -藉由-離合器連接之扭力限制式驅動馬達。宜認知在某 些實例中，將可結合位置及運動感應裝置，使得兩裝置呈 數學式關連。運動感應裝置之_，係用以制主臂何時 有相對於垂直臂支架之運動；除非接合致動器被操作，否 則此：運動表示可能已遭遇障礙或其他不安全條件。位置 感應器意欲表示主臂何時大約置於其垂直游標運動範圍内 之中點。整體之控制方法論，包含： -主臂在主垂直運動螺桿可被致動前，期盼大約地置於 其垂直游標運動範圍内之中點。此可確保其將偵知是否遭 遇一障礙或其他不安全條件。 _運動感器被用以偵測該-相對運動，同時提供一, 訊’其可被整”統用來停止運動或是採取其他與安全^ 關之行動。幻貞知該—事件而採取之行動，為自可能同0 經歷動力運動之垂直致動器或自任何其他心軸上移去鸯 土且、符孫釉驅動

O:\69\69597-930402.DOC -20- 1222911 對垂直臂支架而中心定位主臂。離合器僅當驅動 二驅=標軸時方喃合。㈣，馬達在正常狀況下呈分離 ，同時無論如何不會干擾接合或障礙偵 將可以防止受損。可以置入一定時器以偵測此一條件。 扭力限制式馬達可置於球面螺桿機構任—側U齒輪 及扭力限制必須考量球面螺桿機構之械利益。 " 為了同時在所有六個軸向提供自由運動，上述革新最好 套技術使用’此技術以往已中請專利及/或被發表。 其包含： -在關第 5’G3G，869、5’45G，766 以及 5,6G8,334號專利中 發表之測試頭纜線樞軸及相關裝置。 ^在美國第4,893,〇74號專利中發表之套筒伸縮式境線支 撐臂’其搭配-美國第PCT/USG咖7G4號專利中請案發表 之纜線支撐臂水平儀。 _在美㈣PCT/US_〇()7()4號專利申請案巾另外發表之 用於立柱之底座，其提供内外、側向以及擺動運動，其 中擺動運動之中心，置於立柱及測試器搶間之—點上，最 好罪近纟覽線離開測試器艙之一點。 圖1為本發明一自動操作機i i之透視圖。早期專利及刊物 已虎明自動刼作機11之某些元件，其均註明於說明中。 參考圖1，自動操作機U包含一提供擺動運動、内外運動 以及側邊至側邊運動之底座15。此一底座在美國第 PCT/US00/00704號專利申請案中已進一步詳述。底座之三

O:\69\69597-930402.DOC -21 - 1222911 心軸隨著應用不同而可以或是不需受力。自動操作機立柱 17安置於底座上。立柱丨7可為固定高度型或是套筒伸縮型 (示於圖1)。 如圖1所示，伸縮式立柱17由三個伸縮段組成：下方段 21、中段22以及上方段23。在此一案例中，上方段23亦為 垂直臂支架，而一主臂25與其滑動連接。主臂乃支撐一水 平臂總成27,其接著支撐一搖台樞動總成29、一纜線樞動 總成31、以及一測試頭軛件33。宜了解任一各種其他型式 之連接機構，可取代搖台樞動總成29之搖台。一測試頭（未 圖示）連接測試頭軛件33,其通常如同負荷般由測試頭軛件 33承載。主臂25與垂直臂支架23間之垂直游標相對運動， 具有大約正負1吋（25毫米）之範圍，其可被一内含一球面螺 桿及配重之機構（未示於圖1)移動。 圖2及3概示用以說明自動操作機，測試頭及其運動之座 標系統及術語，其中標號100C表座標系統，1〇4表又軸、側 向軸，102表Y軸、上下軸，106表2軸、進出軸，1〇8表擺 動，110表滾動，112表俯仰，305表測試頭，3 10表測試界 面表面’ 3 1 5表測試界面板’ 3 12表長度，3 13表高度，3 14 表寬度。如同美國第5,030,869、5,45〇,766以及5,6〇8,334號 專利所述，搖台樞動總成29、纜線樞動總成31以及測試頭 轆件33 ’以同時提供俯仰及滾轉自由度之方式支撐測試 頭。隨著這些專利中發表之已知實習以及測試手冊，俯仰 及滾轉運動為了低效果接合而平衡。隨著特定應用之需求 不同，亦可在水平臂結構27中提供包含擺動、進出以及側

O:\69\69597-930402.DOC -22- 1222911 向之外加自由度。這些在水平面上 、 >丁囬上之外加自由度，可以單 獨地或是聯合地生成，此外，這 ^二外加之運動可能重覆於 在自動操作機某地點中提供之谨私 μ 攸仏（連動。乾例包含但不必須限 定於下面所述： -水平臂總成27可由一同時與主臂25及摇台樞動總成29 緊固連接之單-式上臂組成。此—形態未提供外加之自由 度0 -水平臂總成27可由一單一式^ ^ ^ 八上#構成，其緊固連接搖 台樞動總成29，同時以一鉸鏈型式連接主臂乃，俾容許水 平面上之擺動運動。 -水平臂總成27可由一與主臂25鉸接之上臂、一與上臂 鉸接之前臂、以及一與搖台樞動總成29之鉸接組成，其方 式可容許在水平面上之同時内外、側向以及擺動運動。 -水平臂總成27可由配置於一四邊形内之兩個相同長度 之上臂以及同一長度之兩個前臂組成。兩個上臂與主臂乃 鉸接，每-前臂鉸接其個別之上臂，而兩個前臂與搖台樞 動總成.29鉸接。此種結構可容許在水平面上之同時内外及 擺動運動卻阻止側向運動。 通曉本技術者將了解有許多可能方式建造水平臂總成 27 〇 圖4顯示一種使用單一式上臂43連接主臂45以及緊固連 接一搖台樞動總成49以及以一鉸接方式連接之形態，其中 標號401表擺動運動土5°，403表俯仰運動±5。，4〇5表滾轉運 動±95°，407表外搖台背面，4〇9表内搖台背面，411表搖台 O:\69\69597-930402.DOC -23 - 1222911 樞動軸，413表搖台側，415表搖台框動框體，417表配接環。 此概略對應於上面所列之第二種可能性。尤其是主臂⑸吉 合直接與搖台樞動總成49相連之上臂43，使得此一連接可 容許上臂43相對於主臂45呈關節連接，因而提供一有限度 之正/負（大約）5度之次級或游標擺動運動。此意謂5度之運 動仍在一水平面上。根據美國第5,608,334、5,450,766以及 5,030,869號專利以及”測試手冊，，所述，上臂43 (基本上）結 合搖台樞動總成49,用以提供一大約正/負5度之平衡俯仰 運動。搖台樞動總成49包含一藉由一搖台樞動轴而與内搖 台背板連接之外搖台背板，而該内搖台背板接著與一搖台 側面連接。宜了解任一各種其他型式之連附裝置，均可取 代搖台樞動總成49内之搖台。搖台樞動總成在大多數應用 中，提供大約正/負95度之滾轉運動，其包含一與搖台側面 連接之纜線樞動框體，其旋轉結合藉由一測試頭輛件與測 試頭緊固連接之測試頭配接環。在某些情況下，基本上可 以提供高至正負95度（總共190度）之總滾轉運動。基本上且 較佳地使用一套筒伸縮式纜線支臂（未圖示），以及藉由使用 如美國第4,893,074號專利以及美國第？(^丁/]^00/〇〇7〇4號專 利申請案所述之伸縮式纜線支臂定水平機構（未圖示）而有 效提供平衡之滾轉運動。纜線樞軸49、伸縮式纜線支臂以 及水平儀之組合，可當測試頭内之纜線移越其運動範圍 曰守’有效減少由纟覽線產生之力量變化。變通地，可以使用 一滾動模式之測試頭支架機構，其提供諸如正/負5度之滾 轉運動以及正/負95度（如有必要可以更大）之俯仰運動。選 O:\69\69S97-930402.DOC -24- 1222911 擇性地’滚轉（或是針對_滾動模式之俯仰）軸，可如同早期 發表件所述之方式受力及離合。如有必要，其餘被主臂支 撐之軸線亦可以類似方式受力。

圖5A至5C為測試頭定位器11之個別圖式，其說明圖2中 所有自動操作機輛線之相互作用，其中標號18表繞線支撐 臂’…表平衡機構。定位器容許所有六個自由度之運動。 圖5A顯T之底座15，其上平台61順時鐘旋轉则，而其立 柱17整個後推。_顯示之底座15,其上平台61在衝程中 點直線對正立柱17。圖5C顯示之底座15，其上平台61反時 、里走轉0E而其立柱整個向前定位。可見所有轴線可被個 別控制，或是均可如概略之接合所需而同時移動。

—再久參考圖1，套筒伸縮式立柱17安置至底座。上，其由 -個直& 21、22、23組成，而這些節段21、22、23具有概 相同，長度每-垂直段21、22、23長度大概為〇尺（㈣公 刀）田立柱70全收縮時，提供大約高於底座15頂部4呎之 门又而爾其70全伸張時，提供大約高於底座15頂部8呎 (a刀）之回度。垂直結構不必須限定在三個節段21、22、 ”；可以根據需要及可用技術而採用較少或更多之節段。 本範例中之三個節段21、22、…均為了強固性而具有” H” 形剖面’其最上端部位23具有外加之垂直翅而提供外加之 強固性。亦可使用其他之剖面形狀；諸如在頒予81。_等 人之關第5,931，_號專财及參考上述專利所用之巢形 剖面。三個節段如下所述： 主（或第一或底）段21 —固定至底座。

O:\69\69597-930402.DOC -25- A第一（或中間）段22—藉由與主段連接之直線導執而上 月動主奴21，此主段藉由連接之搭配球形滑件與第二段 結合。 三（或上方）段23一藉由與第二段22連接之直線導執 而广者第二段22滑動，該第二段藉由連接之搭配球形滑件 與第二段23結合。此_節段亦可作用為垂直支臂。 一個垂直段21、22、23經組合而使得每一移動段使用一 個馬達驅動式直線致動器75可以升降立柱之頂端。其他諸 如:ACME螺桿之螺桿型 <，可變通地隨成本、適用性、速 率變數以及功率需求不同而使用。該第一線性致動器相對 ^段移動第二段。該第二線性致動器相對第二段移動第三 奴第一及第二段按比例移動，使得總垂直運動由第二段 相對第-段之50%運動、以及第三段相對第二段之观運動 組成。 基本上使用一標準式之Saginaw牌線性致動器。此一單元 提供24吋（61公分）之最大伸展。兩致動器可共同提供吋 (122公分）之總垂直移動，而據觀察每一可移動段a、、 23相對緊靠其下之節段，移動大約其長度之一半。因此在 完全伸展時，鄰靠節段間保留大約5〇%重疊以協助保持結 構堅固。每一致動器具有大約〇4吋/秒（1公分/秒）之速率， 用以提供大約0.8吋/秒（2公分/秒）或是4呎/分鐘之總垂直速 率。兩個標準式現用致動器控配兩個可移動段之組合，提 供48吋（120公分）垂直移動之最具經濟效益之總體解決。如 果其他具有不同範圍之致動器以合理成本而適用時，則經 O:\69\69597-930402.DOC • 26 - 1222911 濟理論可建議不同數量之可 里芡了移動段以獲致同一結果。 於許多其他現用之自動掉作嫵 ll j 轫知作機，此一主垂直運動經常在為 力狀態；亦即沒有相關之舌L 又 關 < 配重機構。不管致動器是否 而升高或降低負荷、或是供至 ' 疋仏至致動裔之電力是否關斷，繞 性致動器完全負責支撐整個李 、、、 亍…死員何（則面已定義）。因此， 線性致動器之螺紋螺距角度之選定，可以防止反向驅動. 亦即當-馬達無法作用或拆除時，負荷將停留在一固定垂 直位置而不致落下。不需機械式制動件或㈣件。因此， 致動器可視之為非順從式驅動件。機構之最大靜態負荷 率，經選疋具有大於3之安全因子，使得結構完整性在所有 情況下均得以保持。 、圖6為一剖切之透視圖，顯示詳細之主臂25以及游標垂直 運動之使用，其中標號81a表直線導執，9〇表球面螺桿支 ^，101表支撐架。如圖所示，主臂25滑動連接第三段23或 疋使用直線導軌81連接垂直臂支架，該導軌連接垂直臂支 架，同時接著藉由連附之搭配球形滑動件83結合主臂25。 彈性緩衝件85連接主臂25之上端及下端。這些緩衝器85接 觸垂直臂支架之結構元件，其方式可限制主臂25相對於垂 直臂支架之垂直運動至大約正或負pf(25公分），俾供接合 及分開之用。此可完全無關於由前述線性致動器提供之主 垂直運動而提供一垂直游標運動。 主臂之游標垂直運動係相對第三段或垂直臂支架23而 言。其呈完全平衡狀，俾可穩定接合及分開，同時在測試 過程中吸收運動及振動。平衡可使用一具有機械利益（MA) O:\69\69597-930402.DOC -27- 1222911 大於工之垂直配重機構91獲得。基本上，機械利益為ι〇。本 貫例使用一具有20毫米x20毫米(或類似)之螺紋螺距角度之 低磨擦球面螺桿機構成就此一目標，俾容許任何方向之低 磨擦自由運動。此可容許主臂25隨時反向驅動而無不允許 之力量。球面螺桿已知為有效穿 q力双戒置以如供具有機械利益之 直線運動。球面螺桿上端95，藉由使用一支標單元固定至 垂直臂支架23之上端96，而該單元包含一適當尺寸之接觸 式球面螺桿支撐軸承總成，而球面螺桿可在其内自由旋 轉。球面螺桿軸向上伸越轴承’而一纔線鼓輪Μ同抽向地 固連至球面螺桿，使得球面螺桿及鼓輪協同旋轉。纔線鼓 輪頂端，高於垂直臂支架頂端。球面螺桿藉由驅動主臂而 用、le成主#之運動’但宜了解球面螺桿為一驅動機構， 其意謂配重件驅動球面螺桿’而主臂反向驅動球面螺桿。 、’覽線98—端固定至纜線鼓輪97。纜線％纏繞鼓輪π，其 伸越垂直臂支架頂端’同時被導向至自動操作機後側。接 著’镜線通過一槽輪"，其連接一安置於垂直臂支架頂端 上之托架。纖線98接著自槽輪99向下延伸’同時連接且支 撐内3適虽配重1之盛重器1 〇〇。纜線鼓輪97配置一纜線 98打走其内之螺旋槽’用以避免繞線自我跨越而造成系統 堵塞。 /、有與球面螺杯搭配螺紋之球面螺帽1 1 1，以機器螺桿 連接主臂25上端。球面螺桿95被旋人此—螺帽ui。球面中 螺桿95支撐主臂及其整個負荷。當主臂25相對垂直臂支架 垂直移動時，球面螺桿95穿越螺帽lu之運動，將如上所

O:\69\69597-930402.DOC -28- ' 本配置大於1之機械利益（μα)。忽略磨擦不計， 機械利益可由下面方程式決定： ΜΑ=ΙΙ · D . ρ 其中：D為鼓輪之有效直徑，而 Ρ為旋轉時每單位長度之球面螺桿螺距 (注意：同時用於兩物件之單位長度必須相同） 配重件之重置，為測試頭（未圖示）、主臂25及互連自動操 作機結構’以及套筒伸縮式規線支架及缆線之測試頭分量 之總合重置之1/ΜΑ (當ΜΑ=1〇時為10%)。配重件移動Μα - _ 乘以主臂相對第三段23之運動距離（亦即針對每一 之單兀而s大約為+/_10單元）。由於系統内幾無磨擦力，因 此主臂25如同首先在美國第Ο2?,942號專利中所述地行似 為其直接配衡一簡單之纜線與滑輪組合。 圖7A、7B及7C為自動操作機立柱上方部位之剖視圖，分 別顯示主臂25位於其最上方位置、中間位置以及最下方位 置，其中標號83a表球形滑動件，1〇3表球面螺桿支撐總成。 其用以概示主臂25、球面螺桿95以及配重件（盛重器1〇〇)間 籲 之相對運動。 圖8及9為描述一根據本發明一方面建造之一定位系統非 伸縮式實例之圖式。前述之組合亦可應用至一固定高度立 柱用於其内之定位系統。在具有一固定高度立柱之以往技 術自動操作機中’主臂沿著軌道或是一個或多個被主柱支 撐之軸桿滑動；基本上主臂及其負荷呈完全配衡狀態，使 得在垂直運動之整個範圍内，幾乎不需力量移動測試頭。 O:\69\69597-9304O2.DOC -29- 1222911 配重件之總重，概略相同於系 包含測試頭在内之每，==重置(亦即主臂以及 々母被其支撐之物件）。本發明可容許配 件之總重’概略相同於系統負荷除以機械利益MA。 :圖8及9中，顯示一不設底座之固定高度立柱之自動操 料⑷。自動操作機具有一立柱143，其可裝置於一固定 式底座或是-在選定軸線中提供水平運動之底座上，兩 種方法均為人熟知，同時已在早期專利及發表件中說明。 ^卜’ IJUiL柱⑷可為―靜止立柱’其伸越且連接底板 與頂板之間。 一垂直臂支架145最好使„定於立柱143上之直線導軌 H7而滑動連接立柱⑷，此立柱藉由連附之球面滑件（未圖 不）結合垂直臂支架145。一線性致動器被用以垂直地沿著 立柱驅動垂直臂。 自動操作機141之主臂155，以類似伸縮式立柱自動操作 _之方式，滑動連接垂直臂支架145。—類似之球面螺桿 機構161 ’被用以以類似方式提供—平衡之游標垂直運動， 同時減少需要之配重件重量。在此一實例中，一支撐配重 件之纖線165,被略為不同之方式❹。尤其是規線165首 先自一纜線鼓輪167中導出而自一個定於垂直臂支架145上 端之槽輪169下方通過。接著，纜線165指向立柱143前方， 同時穿越一固定於主柱143頂端之槽輪171。接著，纜線165 向下導至立柱143後方，此立柱連接—盛裝配重件之載架 173 〇 明顯可見當垂直臂支架145在自動操作機立柱143之前方 O:\69\69597-930402.DOC -30- 被上下驅動時，配重件將沿著立柱後方起落。配重件之總 行私’名義上相同於由垂直臂支架145移動之距離，加減機 械利盈MA乘上主臂相對於垂直臂支架之移動。配重件之實 際鬲度，槽輪169、171之外徑及位置、以及在線性致動器 内實際延伸所需之空間，均將施加限制至一具有固定高度 自動操作機内之可用總垂直運動。 圖10至13為根據本發明建造之一套筒伸縮式定位器丨丨之 不同圖式。圖式中概示主臂25、球面螺桿95以及配重件（載 具100)間之相對運動。圖10A及1〇B為伸縮式立柱總成n前-方之透視圖，其中標號76表耳軸。圖UA及UB為伸縮式立 柱總成11後方之透視圖，其中標號75a表線性致動器之活 塞，75b表叉形件。圖12為伸縮式立柱總成丨丨之平面圖，而 圖13為伸縮式立柱總成丨丨之頂部透視圖。 安全特性及系統控制特性，可同時使用於伸縮式立柱及 固定高度式立柱實例中。垂直游標軸以類似美國第 PCT/US00/00704號專利申請案中發表之方式受力。一直流 馬達搭配適當之齒輪箱、離合器以及驅動機構，俾在伸縮 式立柱自動操作機案例時，施力至球面螺桿纜線槽輪，同 時在固定高度式自動操作機案例中，施力至球面螺桿瘦線 槽輪或是立柱窥線槽輪。離合器僅當期望使用馬達驅㈣ 直游標軸時喻合，而在所有其他時刻巾，此轴藉由施加任 何外力而相對垂直臂支架自由移動。 施加至直流馬達之電流，基本上限制在一固定值，俾限 制馬達扭力於一足以略為克服磨擦且容許運動之水平。如 O:\69\69597-930402.DOC -31 - 果遭遇障礙或重大外力時，馬達將安全地熄火。 外力情況有兩種： υ在接合及分開過程中，游標垂直軸必須因 器施加之力量而自由移動。當接合時，游標垂直轴由於: 理器、探針或其他測試站袭置（TSA)之操作而必須自由移動 以吸收振動。 2)田刀開時’或是在任—接合或分開過程中，任何非驅 動式垂直游標運動，為外力已被施加及/或在垂直；t位測試 頭時已遭遇障礙之㈣…般而言，此可視之為不安全或 危險狀況。 #因此，提供一種在主臂及垂直臂支架間，感應相對運動 之衷置此一感應器之輪出，同時提供有用之控制及安全 仏號。此外，感應器被用以感應主臂相對於垂直臂支架之 相對位置。根據將配合自動操作機使用之整體控制系統之 複雜性，可以採用各種之感應器型式。譬如，一種提供精 確位置資料之絕對式編碼機，可用於具有高度自動化之系 統内。該一編碼機之輸出，可隨時地在一資料處理單元中 微分而提供運動偵測。在一簡式系統中，可以使用一個或 多個限制開關以偵測某一相對位置，同時一簡單之光電或 其他裝置可被用以偵測相對運動。 現在說明一最基本系統以概示置於本發明内之安全特 性。通曉本技術者將可隨時應用這些特性至更複雜系統。 在此一基本系統中，限制開關及限制開關致動器被以已知 方式使用，用以提供下面二進值信號： O:\69\69597-930402.DOC -32- 1222911 主臂在上（MAU) : t主臂纟其相_移動範圍之上半部 時為直。亦即自大約移動中央至移動上方極限時為真。 -主臂在令央(MAC) : t ±臂在其相對移動範圍之中央 區域%•為真。基本上根據下面所述理由，當主臂大約包含 於精確中央之正負1/8至1/付内時為真。 #在下（MAD).當主臂在其相對移動範圍之下半部 時為真。 —此外’配置-運動感應器’其當產生相對運動時提供一 '在本系、，先中，一具有1024條解析度之增量軸桿編碼 器（諸如H〇hner公司01系列編碼器）與境線槽輪連接。如果槽 輪具有K外徑且當球面螺桿機構提供數值為1()之機械利 益時’則增量編碼H將彳貞得大約狀㈣奴相對運動變 化。編碼e輸出可隨時與電料接，料储該—增量運 動時提供-脈衝。為了獲致—較粗之解析度，—數值計算 電路可適當地均分脈衝之傳送。 在-基本糸統中具有兩種操作模式：，,正常"模式以及"維 護”模式。配置—料操作式開關，使得當鑰匙未插入開關 内時，系統處於正常模式一具有一鑰匙之熟練操作員， 可視需要插人軌且轉換系統至維護模式。通曉本技術者 將認知尚有其他方式可用以確保只有合格之熟練人員方可 將系統置於維護模式。 在正_式4 ’待說明之安全特性可讓_具較低技術及 經驗人員操作系統。維護模式係用以協助-熟練之合格操 作員’清除系統免受障礙物、碰撞或其他不安全情況之影

O:\69\69597-930402.DOC -33 - 1222911 a，同寺亦可進仃系統維護、修理以及當平衡運動可能不 經常存在或可行時，進行設定操作。 配置一手持式控制單元，其(除了其他不適合本發明之可 月匕控制件外）具有—三位置瞬時開—關-開式開關，用以控 制主要垂直運動。開啟位置之一被用以要求線性致動器在 向上方向移動垂直臂支架。另一開啟位置要求線性致動器 在向下方向移動垂直臂支架。在任一維護或正常模式中， 垂直運動將總在當操作者控制器被鬆開而其轉換至關閉位 置時停止。 /維護模式時，垂直臂支擇致動器總將相應運動需求 後受激。其由熟練操作員決定以確保操作安全。 在正常模式時亦可具有安全特性，其將在下節中說明。 在正常模式中之開始任一上下運動之前，要求主臂置於 一其可偵知-造成異常狀況之位置。提供數個可能簡易之 控制實例。兩個實例在本文中說明’其他者將為通曉本領 域者顯見。在第一實例中當MAC為真時，表示主臂在當需 求任-上下運動時置於其相對移動範圍之"中央區域"，則 電力適當地施加至垂直致動器，同時開始要求之運動。如 練AC在當操作者致動任一向上控制或向下控制而為^ 時，系統將自動設法置主臂於中央。尤其當Mau為真時， 系統將使用游標垂直驅動馬達及離合器在向下方向驅動主 臂’直至MAU轉換至假方止。此時，主臂將極為靠近中央 區域之中央。接著，容許開始垂直臂支架之運動。同樣地： 如果MAD為真時，系統將在向上方向驅動主臂，直至心〇 O:\69\69597-930402.DOC -34- Ϊ222911 轉換為假，而主臂將極為靠近中央區域之中央。接著，容 許開始垂直臂支架之運動。 在第一男例中’合理假設在垂直運動過程中遭遇障礙 時，將造成主臂在要求運動之相反方向移動。譬如，在向 上方向移動時遭遇之障礙，將造成主臂相對垂直臂支架之 向下相對運動。在此一實例中，如果任一 MATJ (MAD)或 MAC在當要求—向上運動而為真時，容許向上（向下）之垂 直運動。如果無一為真時，則MAD (mau)必須為真，而主 ^相對於垂直臂支架向上驅動，直至MAD (MAU)變假，表 丁主#相對垂直臂支架被置於中央。如前所述，自動操作 機可乂成形而使得垂直運動總當操作者之控制被鬆開時停 止0 在任實例中，當系統開始自動中央定位主臂時，起始 定％器定時為在當主臂到達其中央位置時被止動。如 果I1早礙、阻礙或其他失效阻止主臂在一預定時段内到達 中央時’定時器發出一輸出信號，其關斷通至所有驅動機 構之電源，同時警㈣作者m通至驅動機構之電 源在情況已被修妥後，必須由—熟練之合格操作者手動復 電。熟練之合格操作者可能必需利用維護模式清除情況。 -種由鑰匙操作之開關或其他安全裝置，亦可為了增進之 安全而隨時用以恢復通至致動器之電力。 由於垂直游標軸處於-平衡狀況，因此只需基本上小於 15公斤之極小外力以造成主f與垂直臂支架間之相對運 動。當線性致動器正在任一向下或向下方向驅動時，垂直

O:\69\69597-930402.DOC -35- 游標軸將保持在其平衡狀況；同時不會產生主臂相對於垂 直臂支架之相對垂直運動。如果系統負荷遭遇障礙或阻礙 時，如此施加至主臂上之力量，將造成將被運動侦測器谓 知之相對運動。此一事件可能潛在地危害個人、威脅生命: 傷害身體、及/或裝傷之巨大損壞。因此，正如上述案例為 了防止或是至少減少傷害，通至所有驅動機構之電源立刻 關斷，而刼作者被警煬此一情況。通至驅動機構之電源在 :況已被修妥後，必須由一熟練之合格操作者手動復電。 一鑰匙操作之開關或其他安全裝置可為了增進之安全而隨一 時用以恢復通至致動器之電力。此外，熟練之合格操作者 了使用維遵模式矯正此一問題。 由於此為-基本系統’因此存在操作者錯誤引導一碰撞 之可迠性。假設諸如測試頭正與一晶片探針中分開時期望 將測試頭向上移離探針。一粗心之操作者可能錯誤地啟動 向下控制以取代正確之向上控制。接著，測試頭將移入塢 内，啟始-碰撞而造成可則貞知之相對運自，而所有電力 將自所有驅動馬達中移除。宜了解更複雜之系統可能使用 感應器及控制裝置以防止該一事件。一般而言，無意讓一 控制系統可經合理設計而偵測及防止所有潛在危險情況， 而任一系統設計必須考慮此一不測事件。 在自一諸如上述情況中恢復或移除一偶然遭遇之障礙， 而任一沒些現象造成通至線性致動器電力之關斷中，一熟 練操作者可能發現期望在正常模式中，使用垂直動力驅動 件將系統負荷移離阻礙。亦即在造成碰撞之初始運動之相

O:\69\69597-930402.DOC -36- 1222911 反方向上移動主臂。系統可能可以處於一種其主臂已移離 初始甲央位置之情況，而阻礙將可如早先所述防止主臂自 動地置於中央。由於相對運動之"中央區域，，已定義地相當 寬廣（整體為1/4至1/2仆修理作業員可能可以手動調整主 臂位置至-容許運動卻不需首先定中央之條件為真之定點 (縱然主臂或多或少偏中央）。藉由致動器電源之復電，將使 線f·生致動器之使用，可以將系統負荷移離障礙。一旦系统 已經自阻礙中移離，或2呼後，操作者將隨其願望停止、運 動手動肩正主#至一偏離中央區域之位置，使得變 假’接著重新開始運動。此將使得主臂自動地藉由正常操 作私序中央疋位。在上述現象中，熟練操作者已避免使用 維護模式，同時具效益地使得安全機構具有效用。 系統之另一方面關於用以偵測相對運動之門檻。理想而 言，當線性致動器上下驅動垂直臂支架且系統呈平衡時， 將不會發生相對主臂之相對運動；然而，某些小量運動可 能在開始及停止時經歷。此外，由於系統因為使用而降格， 因此可能經歷某些相對運動之"作響"。這些因素設定必須 忍受之最小運動量或是運動噪音水平。如早先所述，使用 @易之增a:編碼做為一運動偵測器’可讓系統被建造成 容許在運動偵測門檻内之電性調整之型式。 另一考量為測試系統纜線之影響。一般而言，當測試頭 垂直移動時’藉由I線產生其上之力量將會改變。前面之 吳國第PCT/US00/00704號專利申請案已說明使用一伸縮式 缓線支臂搭配-由-線性致動器驅動之定水平機構。在此

O:\69\69597-930402.DOC -37- 1222911 一體系巾，I線可在一旦至以垂直位置後對齊測試頭。雖 然不必須在一協調型態中，但操作者亦可同時地移動水平 儀及測試頭。在本發明中明顯可見為了防止假相對運動信 號及/或消除或減少纜線力量改變之助長至相對運動噪音 標準，將期盼維持伸縮式纜線支架角度之相對角度恆定(最 好水平）。否則’運動將會經常停止，必須在可以繼續操作 前恢復電力。 -種解決方案為將伸縮式I線支臂之内艙與垂直支臂聯 結，使得伸縮式支臂兩端協同測試頭移動。此一方法可藉 由額外之纜線以及必須藉由垂直支臂承受之缓線支揮裝置 重量而減少系統之可用載重。對一具有極大測試頭及笨重 纜線之系統而言，此可為一重大挫折。 另一解決方案為使用垂直致動器於速率上緊密配合之規 線支木及垂直臂支架。可調式電速率控制電路可視需要用 以調整致動ϋ馬達速率。宜了解速率可隨負荷及其他因素 而Hb，感應ϋ及回饋機構可以傳統方式用以動態地 J周整螺桿速率。 上面已說明搭配本發明使用之極基本控制系統方面，用 =不基本控制及安全特性。期盼部分根據更複雜之感應 义置而可隨時發展詩本發明之更複雜控制系統。 本說明亦已根據—球面螺桿機構之使心提供可讓本發 明作用之機械利益。通曉本技術者將了解其他裝置，包含 定為槓桿、複式槓桿、階段式滑輪、齒輪及其他機 '、可用以成就相同效果。因此’本發明不打算限制於

O:\69\69597-930402.DOC -38- 1222911 使用球面螺桿。 雖然游標移動已說明由線性致動器執行，但亦可以以游 標移動载持線性馬達。此當然意謂線性致動器必須平衡， 但最終結果仍具以一球面螺桿或同等件進行主要垂直調 整’以及以游標移動進行微量調整之能力。 【圖式簡單說明】 圖1為根據本發明一範例式實例之自動操作機之透視圖。 圖2為用以說明自動操作機及其運動之座標系統圖式。 圖3為用以說明測試頭及其運動之座標系統圖式。 圖4為顯示一水平臂總成之透視圖，其使用一直接與一搖 台樞軸總成連接之單一式上臂。 圖5A至5C為根據本發明一範例式實例建造之對位器之 透視圖，說明圖i中自動操作機轴線及六度空間之交互作 用〇 圖6為-剖切透視圖，其根據本發明一範例式實例，顯示 在一主臂内垂直運動之游標調整。

圖7A、7B及7C為自動操作機立柱上方部位之正面圖，分 別顯示主臂在其最上方位置、中間位置以及最下方位置。 圖8為根據本發明一範例彳 犯例式貫例建造之非套筒伸縮式定 位系統之前透視圖。 統之非套筒伸縮式範例實例之後 範例式實例建造之套筒伸縮式立 圖9為說明圖8中定位系 透視圖。 圖1 〇 A為根據本發明一 柱總成之前方透視圖。

O:\69\69597-930402.DOC -39. 1222911 圖1 〇β顯示圖1 ΟA中套筒伸縮式立柱總成之前方詳細圖。 圖ΠΑ為圖10A及10B中套筒伸縮式立柱總成之後方透視 圖。 圖ΠΒ顯示圖11A中套筒伸縮式立柱總成之後方詳細圖。 圖12為圖1〇_u中套筒伸縮式立柱總成之平面圖。 圖u為圖1(M2中套筒伸縮式立柱總成之上透視圖。 【圖式代表符號說明】

11 , ^ L 自動操作機 16 底座 17 18 18a 21 22 23 25 27 29 31 33 43 45 49 61 自動操作機立柱 纜線支撐臂 平衡機構 下方段 中段 上方段 主臂 水平臂總成 搖台樞動總成 纜線樞動總成 測試頭|厄件 上臂 主臂 搖台樞動總成 上平台

O:\69\69597-930402.DOC 1222911 75 馬達驅動式直線致動器 75a 線性致動器之活塞 75b 叉形件 76 耳軸 81 直線導軌 81a 直線導執 83 球形滑動件 83a 球形滑動件 85 緩衝器 90 球面螺桿支架 91 垂直配重機構 95 球面螺桿 96 上端 97 繞線鼓輪 98 纜線 99 槽輪 100 盛重器 100c 座標系統 101 支撐架 102 Y軸、上下軸 103 球面螺桿支撐軸承總成 104 X軸、側向軸 106 Z軸、進出軸 108 擺動 O:\69\69597-930402.DOC -41 - 1222911 110 滾轉 111 球面螺帽 112 俯仰 141 自動操作機 143 立柱 145 垂直臂支架 147 直線導軌 155 主臂 161 球面螺桿機構 165 規線 167 繞線鼓輪 169 槽輪 171 槽輪 305 測試頭 310 測試界面表面 312 長度 313 厚度 314 高度 315 測試界面板 401 擺動運動±5° 403 俯仰運動± 5 ° 405 滾轉運動±95° 407 外搖台背面 409 内搖台背面 O:\69\69597-930402.DOC -42 1222911 411 搖台樞動軸 413 搖台側 415 搖台樞動框體 417 配接環 O:\69\69597-930402.DOC -43

Claims (1)

1. 一主要垂直支架，負荷支架藉由非順從式驅動機構而 滑動連接，用以直線移動至主要垂直支架；以及 聯結機構，具有一負荷軸承部分以及一平衡力施加 ’、上之輸入部分，聯結機構具有大於i之機械利益，因此 在輸入部分施加之力量，由於機械利益而增大，俾在負 荷軸承部分提供更大之合力，用以將負荷支架與垂直支 架聯結。 一種用以支撐一操作頭之測試裝置，此裝置包含： 一負荷支架； 一操作頭附件，置於負荷支架±，用以承置一操作頭； 一非順從式驅動機構； *可凋整之主要垂直支架，負荷支架藉由非順從式驅 動機構而滑動連接，用以直線移動至主要垂直支架；以 复"、、、σ女構，具有一負荷軸承部分以及一平衡力施加 ,、上之輪入部A ’聯結機構具有大於1之機械#益，因此 f輸入部分施加之力量，由於機械利益而增大，俾在負 了軸承七分提供更大之合力’用以將負荷支架與主要垂 直支架聯結。 5. 一種用以在測試中 一主要垂直支架 粗略之垂直調整； 測試一單元之裝置，此裝置包含： ，具有一機械式驅動調整，用以達成 負荷支架，滑動連接主要垂直支架； 聯結機構，具有大於1之機械利益，用以將負荷支架 O:\69\69597-930402.DOC -2 · 1222911 6. 7. 8. 9. 10. 與主要垂直支架聯結，聯結機構具有_直接與主要垂直 支架連接之固定部分、肖負荷支架連接之負荷軸承部 分、以及-平衡力施加其上之輸人部分，因而當—力量 在輸入部分施加時，—對應力量在負荷支架處施加；以 及 =測試頭連附機構，其被負荷支架切，因而負荷支 架容許-測試頭之位置調整，該位置調整包含—測試頭 經由該聯結構構之游標調整。 根據申睛專利範圍第1項之裝置，其中： 主要垂直支架承載驅動機構上之聯結機構；以及 主要垂直支架包含一套筒伸縮式立柱。 根據申請專利範圍第1項之裝置，其中： 用以造成負荷之第一位置調整之驅動機構，包含至少 一線性致動器；以及 線性致動器驅動一垂直臂支架以及一系統負荷之垂直 運動，系統負荷包含聯結機構及負荷。 根據申請專利範圍第7項之裝置，其中之線性致動器包含 一馬達驅動式螺桿機構，其具有之螺紋齒距及内部磨 擦’足以防止在一完全負荷下之背向驅動，因此可讓致 動is在驅動機構範圍内之任何高度中支撐系統負荷，用 以造成第一位置之調整。 根據申請專利範圍第1、4或5項之裝置，其中用以造成第 一位置調整之驅動機構，為一非順從之驅動機構。 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之裝置，其中聯結 O:\69\69597-930402.DOC 11 11 12 13. 14. 15. 16. 17. ’另外包含 ’另外包含 ，其中聯結 枝構包含一而齒距、低磨擦之背側驅動式球面螺桿。 根據申請專利範圍第1〇項之裝置，其中平衡力係由藉由 忒球面螺柃與負荷軸承部分聯結之配重件造成。 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之裝置，另外包含： 、’覽線，用以連接負荷軸承部分，俾在該預定極限内 移動； 平衡力由配重件造成，其中 聯結機構之機械利益以及配重件之重量，容許負荷軸 承部分以及負荷軸承部分上之負冑，可以概略無重式地一 在-垂直游標運動中移動，同時當纜線在一概略相同於 負何重心之同一高度之水平面中定位時，則力量由於纜 線位置改變而將可在該預定極限内之垂直移動中忽略不 計。 根據申請專利範圍第！至5項中任一項之裝置，其中平衡 力係由配重件造成。 ' 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之褒置 一纜線樞軸，用以造成負荷之進一步移動。 根據申請專利範圍第丨至5項中任一項之褒置 一底座，用以造成該負荷之水平移動。 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之裝置 機構包含一階梯式纜線鼓輪。 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之裝置，其 軸承部分為—沿著至少—與固定高度立柱連接之 執道滑動之結構。 f $ O:\69\69597-930402.DOC -4- 1222911 18·根據申請專利範圍第1至5項中任一項之裝置，包含另一 負荷調整裝置，其當搭配聯結機構時，提供六軸向之自 由運動。 19.根據申請專利範圍第2項之裝置，其中一非順從之驅動機 構’提供該第一位置調整。 20·根據申請專利範圍第2項之裝置，其中： 一驅動機構造成第一位置之調整； 驅動機構包含至少一線性致動器；以及 線性致動器驅動一垂直臂支架及一系統負荷之垂直運 動’糸統負荷包含聯結機構及負荷。 21 ·根據申睛專利範圍第20項之裝置，其中線性致動器包含 一馬達驅動式螺桿機構，其具有之螺紋齒距及内部磨 擦’足以防止在一完全負荷下之背向驅動，因此可讓致 動器在驅動機構範圍内之任何高度中支撐系統負荷，用 以造成第一位置之調整。 22·根據申睛專利範圍第2、3、4或5項之裝置，包含： 主要支架’容許負荷支撐之第一移動範圍；以及 聯結機構，容許由該預定極限在一垂直方向上界定之 進一步垂直移動。 23. 根據申請專利範圍第3或4項之裝置，其中： 非順從式驅動機構包含至少一線性致動器；以及 線性致動器驅動垂直臂支架及一系統負荷之垂直運 動’此系統負荷包含聯結機構及負荷。 24. 根據申請專利範圍第23項之裝置，其中之線性致動器包 O:\69\69597-930402.DOC 1222911 25. 26 27 28. 29. 含一馬達驅動式螺桿機構，其具有之螺紋齒距及内部磨 擦’足以防止在一完全負荷下之背向驅動，因此可讓致 動器在驅動機構範圍内之任何高度中支撐系統負荷，用 以造成第一位置之調整。 根據申請專利範圍第3、4或5項之裝置，包含一驅動機 構，其内含至少一線性致動器，用以驅動聯結機構之垂 直運動以對抗主要之垂直支撐。 根據申請專利範圍第25項之裝置，包含内具一馬達驅動 機構之線性致動器，其具有之機械利益及内部磨擦，足 以防止完全負荷下之背向驅動，因而可讓致動器在系統 範圍内之任何高度中，支撐整個系統負荷。 根據申請專利範圍第25項之裝置，包含： 線性致動器，内含一馬達驅動機構，其具有之機械利 益以及内部磨擦，足以防止在完全負荷下之背向驅動， 因而可讓致動器在系統範圍内之任何高度中，支撐 系統負荷；以及 j性致動器提供負荷之適當結構支撐，使得負荷無法 跌洛地面、或是跌落一段在聯結機構失效或變得不平衡 狀况時之大於該預定極限之概略距離之距離。 、 ，據申請專利範圍第4項之裝置，其中聯結機構之機械利 盈以及配重件之重量，容許負荷概略無重地在一垂直游 標運動中移動。 根據申請專利範圍第4項之裝置，其中·· 操作頭附件如同操作頭般承接—用以測試—電器裝置 O:\69\69597-930402.DOC -6 - 1222911 之測試單元，俾如同在測試中之單元般供做電 以及測試單元被支撐以對正一測試中之單元。 30. 根據申請專利範圍第29項之袭置，其中測試中之單元為 -半導體積體電路裝置，而該測試藉由將一接觸組件與 晶片、小片或成組裝置上之接觸點對正而執行。 31. 根據申請專利範圍第4項之裝置，其中負荷輛承部分相對 於主要垂直臂支架之垂直運動量，限制於_足以容許於 預定直線極限内接合測試頭之限量内，使得由主要垂直

   臂支架之直線移動建立之接合高度，建立—概略之接合 位置，而聯結機構容許該預定直線極限内之有限移動而 做為一游標調整。 32·根據申請專利範圍第4或5項之裝置，包含具有一直接與 主要垂直臂支架連接之固定部分之聯結機構，因而容許 可調整之主要垂直臂支架’在—測試頭高度中造成總直 線調整。 3 3.根據申請專利範圍第5項之裝置，其中： 用以獲致粗略垂直調整之機械式驅動調整，包含至少 一線性致動器；以及 線性致動器驅動一垂直臂支架以及一系統負荷之垂直 運動，此系統負荷包含聯結機構及負荷。 3 4 ·根據申請專利範圍第3 3項之裝置，其中之線性致動器包 含一馬達驅動式螺桿機構，其具有之螺紋齒距及内部磨 擦’足以防止在一完全負荷下之背向驅動，因此可讓致 動器在驅動機構範圍内之任何南度_支撐系統負荷，用 O:\69\69597-930402.DOC 1222911 以造成第一位置之調整。 3 5 ·根據申請專利範圍第5項之裝置，包含： 測試頭連接機構，用以支撐一測試頭；以及 測試頭包含測試迴路，用以在一測試中之單元上執行 沿路測4 ’因此負荷支架承載測試頭連接機構及測試 頭，而負荷支架容許測試頭之位置調整。 36. 根據申請專利範圍第5項之裝置，其中·· 平衡力包含與輸入部分連接之配重件；以及 配重件協助該測試頭之游標調整。 —鲁 37. 根據申請專利範圍第5項之裝置，其中： 才木作貝附件如同操作頭般承接一用以測試一電器裝置 之測試單元。 3 8 ·根據申請專利範圍第5工苜夕駐要 ,. 祀闺弟>項之裝置，包含具有一直接與主要 垂直臂支架連接之固定部分之聯結機構，因而容許可調 正之主要垂直’支架，在一測試頭高度中造成總直線 整。 39.根據申請專利範圍第5項之裝置，其中負荷軸承部分相對鲁 於主要垂直臂支架之垂直運韌旦 夏連動里，限制於一足以容許於 預定直線極限内接合測試頭之限量内，使得由主要垂直 臂支架之直線移動建立之接合高度，建立一概略之接合 位置，而聯結機構客_兮不〜 稱谷°午°亥預疋直線極限内之有限移動而 如同一游標調整。 40· —種用以感應一移動式支牟 • 切式叉木負何條件之裝置，此裝置包 O:\69\69597-930402.DOC 致動器，用以控制一支架之主要移動； 偵測裔，用以偵測支架之游標移動在致動器之預定 紅作順序中’是否涵蓋於預定位置範圍内，俾用以控 制主要移動；以及 沿路，回應偵測器及控制致動器，用以中斷支架之 41.根據申請專利範圍第40項之裝置，其中該預定順序係為 一預定時段。 42·根據申請專利範圍第4〇項之裝置，其中該預定順序係指 該主要移動。 9 43.根據申請專利範圍第4〇項之裝置，另外包含迴路，其回 應偵測器及中斷致動器。 44·根據申請專利範圍第4〇項之裝置，其中用以控制支架主 要移動之致動器，為一非順從式驅動機構。 45·根據申請專利範圍第4〇項之裝置，其中： 一驅動機構造成支架之主要移動； 驅動裝置包含至少一線性致動器；以及 線性致動器驅動一垂直臂支架以及一系統負荷之垂直 運動’系統負荷包含聯結機構及負荷。 46_ —種用以支撐一負荷之裝置，此裝置包含： 一負荷支架，與該負荷連接； 一聯結機構，與負荷支架連接，其方式適可以一配衡 重量條件支撐負荷支架； 主要垂直支架，聯結機構為了直線移動與主要垂直 O:\69\69597-930402.DOC -9- 1222911 支架滑動連接；以及 读測1§ ’用以感應聪纟士她# 呢知結機構之條件是否發生於預定 極限内，因此感應一由該亩娩教去 ^ ^ ^ Λ直線移動造成或造成該直線移 動之錯誤條件。 另外包含： 47·根據申請專利範圍第46項之裝置 一致動器，用以造成負荷移動；以及 迴路，回應偵測器，同時去由笙 ^ ^ ^ ^ ^ U听田甶第二移動機構容許之移 動超出該預定極限時，中斷致動芎。 48. 種用以支撐一負荷之裝置，此裝置包含： 一負荷支架； 用以承接一負荷； 一操作頭附件，置於負荷支架上 一主要驅動機構； -調整式主要垂直支架，負荷支架為了直線移動而藉 由主要驅動機構滑動連接主要垂直支架； 一聯結機構，聯結負荷支架，其方式為在預定之移動 極限内，以一配衡重量條件支撐負荷支架；以及 一接合致動器，用以經由聯結機構控制負荷支架之移 動0 49· 一種用以定位一負荷之裝置，此裝置包含： 一負荷支架； 一主要驅動機構； 一主要垂直支架’負荷支架為了直線移動而藉由主要 驅動機構滑動連接主要垂直支架；以及 一聯結機構’置於負荷支架上’其具有—負荷軸承部 0 :\69\69597-930402. DOC -10- 分、以及—平衡力施加其上之輸 =物，限接合在一預定::= 内之限夏’使得由主要垂直臂支架之直線移動建立之： 合同度’建立-概略之接合位置，同時聯結機構 預疋直線極限内之有限移動而如同—游標調整。 ^ 50. 根據申請專利範圍第49項之裝置，其_平衡力係 件造成。 W 51. 根據”專利範圍第49項之裝置’其中負荷軸承部分為 化著至ν連接-固定高度式立柱之軸桿純 之結構。 52. 根據申請專利範圍第46、48或49項之裝置，其中—非順 從式驅動機構提供聯結機構之該直線移動以對抗主要垂 直支架。 53· —種用以支撐一負荷之裝置，此裝置包含·· 一驅動機構，用以造成負荷之第一位置調整； 一聯結機構，用以在-配衡重量條件下，造成負荷之 第二位置調整； 偵測器，用以感應負荷之第二位置調整是否發生於 預定極限内；以及 迴路，回應偵測器，同時在回應負荷之第二位置調整 發生於預定極限外之感應後，控制驅動機構。 54·根據申請專利範圍第53項之裝置，其中用以造成第一位 置凋整之驅動機構，為一非順從式驅動機構。 55_根據申請專利範圍第46、48、49或53項中任一項之裝置， O:\69\69597-930402.DOC -11 ·

   一種用以移動一負荷且回應一異常負4 裝置包含： 以及一系統負荷之垂直 異常負荷條件之裝置，此 一致動器，用以造成負荷之移動；

   A一偵測器，用以感應第二移動機構之移動是否超出預 定準則，同時發出一信號至該致動器，俾對超出預定準 則之第一移動機構造成一回應。 ’ 61·根據申請專利錢第58或6〇項之裝置，其中該第一位置 機構為一非順從式驅動機構。 62·根據申請專利範圍第58或60項中任一之裝置，其中第一 移動機構包含一高齒距、低磨擦之可背向驅動式球面螺 63· —種用以支撐一負荷之裝置，此裝置包含： 一驅動機構，用以造成負荷之粗略位置調整； 一負荷平衡機構，支撐負荷於一平衡條件以供游標移 動；以及 一伯測器，用以感應負荷平衡機構之條件是否超出預 定準則’同時在回應超出預定準則之感應條件後，發出 一信號至該驅動機構。 O:\69\69597-930402.DOC -13 - 1222911 64·根據申請專利範圍第63項之裝置，另外包含： 致動器’用以造成負荷之移動；以及 迴路，回應偵測器，同時當由第二移動機構容許之移 動超出該預定準則時，中斷致動器。 65. 根據申請專利範圍第63項之裝置，其中一非順從式驅動 機構提供該粗略之位置調整。 66. 根據申請專利範圍第63項之裝置，其中負荷平衡機構包 含一高齒距、低磨擦之可背向驅動式球面螺桿。 67·根據申請專利範圍第63項之裝置，其中： 用以獲得粗略垂直調整之驅動調整，包含至少一線性 致動器；以及 線性致動器驅動一垂直臂支架以及一系統負荷之垂直 運動’系統負荷包含聯結機構及負荷。 68·根據申請專利範圍第4〇或63項之裝置，其中一高齒距、 低磨擦之可背向驅動式球面螺桿，造成游標移動。 69.根據申請專利範圍第4〇、46、48、53、56、S8、⑼或 項中之裝置，其中一平衡力係由配重件造成。 70·根據申請專利範圍第4〇、48、49、53、56、58、60或63 項中之裝置，包含另一負荷調整裝置，其當與聯結機構 搭配時，提供六個軸向之自由運動。 71·根據申請專利範圍第4〇、48、53、56、58、60或63項中 之裝置’包含一負荷軸承部分，其結構型式為可沿著至 少一連接一固定高度式立柱之軸桿或執道滑動。 72.根據申凊專利範圍第44、48、49、53、58、60或63項中 O:\69\69597-930402.DOC -14- 1222911 之裝置，其中： 負荷包含一測試單元，用以測試一電器裝置。 73·根據申請專利範圍第72項之裝置，其中測試中之單元為 一半導體積體電路裝置，而該測試藉由將一接觸組件與 一晶片、小片或整組裝置之接觸點對正而執行。 74. 根據申請專利範圍第73項之裝置，其中負荷支架承載一 具有接觸點之接觸組件’而共同對正部分為—測試中之 概略平面形單元，因而在一測試中之概略平面形單元 上，支撐一具有接觸點之接觸組件。 75. —種用以定位一負荷之方法，此方法包含： 造成負荷之第一位置調整；以及 使用-聯結機構而藉由以聯結機構之負荷軸承部分 同時在聯結機構之輸人部分提供—㈣力而: "、何之第-位置調整’聯結機構具有大於丨之機械; 盃，因而施加於輸入部分之平衡 ^ 田於機械利益而J

   大，俾提供更大之施加至負荷上之合力。 76.根據申請專利範圍第75項之方法， 內 =fc诗4 # 匕3在預疋移動極Ρ 内，支#負何於一配衡重量條件下。 77· -種用以位—負荷之方法，此方法包含： 將負荷與負荷支架聯結； 造成負荷之非順從式位置調整； 置調整，同時 之順從式位置 使用-聯結機構以造成負荷之順從式位 累積負荷之非順從式位置調整 ^ Μ 成負荷 O:\69\69597-930402.DOC -15- 在聯結機構之輪入部分承接一平衡力；以及 八使用—大於1之機械利益施加—平衡力，使得在輸入部 刀靶加：力量，由於機械利益而增大，俾提供更大之施 至負何麵承部分之合力，㈣經由聯結機構施加平衡 力而順從式地支撐負荷於—概略無重條件下。 78. 一種用以測試-测試中之單元之方法，此方法包含： 敕使用-機械驅動調整獲致主要垂直支架之粗略垂直調 整， 一聯結機構而 聯結機構具有 聯結-負荷支架至主要垂直支架，使用 容許一與粗略垂直調整分開之游標移動， 大於1之機械利益，·以及 以負荷支架支撑一測試頭，因而負荷支架容許測試頭 之位置調整’該位置調整包含該游標移動。 79.根據申請專利範圍第78項之方法，包含： 在-第-組移動極限内，直線地造成負荷之該第一位 置調整；以及 該負荷之游標調整，藉由容許在預定移動極限内之直 線移動而同直線地以該第一位置調整建立，該預定之移 動極限，小於該第一組移動極限。 8〇· -種用以當移動-負荷時，移動—回應至—異常負荷條 件之方法，此方法包含： 在-預定方向中，以-第-位置機構造成負荷移動 在該預定方向中m動機構在—小於由第 位置機構造成之最大力量之力量下， 「 谷旰員何之移動 O:\69\69597-930402.DOC -16- 1222911 以及 感應第·一移動機構是否指ψ猫+ % 、 俄傅疋古超出預定準則，同時回應超出 預定準則之第二移動機播而缺& 動铖構而控制该以第一位置機構造成 之移動。 81. 82. 83. 84. 85. 根據申請專利範圍第75、77或78項之方法，包含： 使用配重件聯結輸人料吨供平衡力，·以及 以配重件協助游標移動。 根據申請專利範圍第75或8〇項之方法，包含： 直線地在-第-組移動極限内，造成負荷之該第一位 置調整；以及 該負荷之第二位置調整，藉由容許在預定移動極限内 之直線移動而同直線地以該第—位置調整建立，該預定 之移動極限，小於該第一組移動極限。 根據申請專利範圍第77或78項之方法，包含： 以一致動器控制支架之移動； 在一預定時限内，感應支架移動是否涵蓋於預定位置 範圍内；以及 回應在預定範圍外感應之移動而控制致動器，俾中斷 支架之移動。 根據申請專利範圍第78或8〇項之方法，包含在預定移動 極限内，支撐負荷支架於一配衡重量條件下。 根據申請專利範圍第8〇項之方法，包含·· 使用配重件提供第二位置調整之平衡力；以及 以配重件協助游標移動。 O:\69\69597-930402.DOC -17- •專利範圍第80項之方法，包含使用-接合致動 益控制第二移動機構。 87·根據申請專利範圍第8〇項之 a ^ ^ 、 / ，、中该感應包含偵測 員何疋位之經過時間。 88.根據申請專利範圍第8〇項之方法，包含： 該感應包含藉由第二移動機構債測負荷移動 時間；以及 藉由中斷在第一位置機構中之移動而在一預定之經過 時間量中，回應負荷之移動失效。 89· —種將一测試頭與一測試站裝置接合之方法，包含·· 將測試頭與一滑動連接一主I垂直支架之負冑支架連 接； 配衡該測試頭； 驅動該主要垂直支架至一接合位置；以及 使用一接合致動器將該測試頭與該測試站裝置拉合。 O:\69\69597-930402.DOC 18-