TWI409462B - 測試頭定位系統以及其方法 - Google Patents

Description

測試頭定位系統以及其方法

本發明是有關於定位及操縱負載的系統，特別是有關於定位及操縱測試頭的系統。

在積體電路及其他電子裝置的製造中，整體製程中的一個或多個階段需要使用自動測試設備(automatic test equipment，ATE)來進行測試。特別處理裝置用於將待測裝置定位在測試位置。有時，特別處理裝置也可在待測裝置進行測試時，將待測裝置提昇至適合的溫度及/或維持在這個適合的溫度。特別處理裝置具有各種類型，包括用於測試晶圓上未封裝裝置的探頭及用於測試封裝部件的設備處理裝置或封裝處理裝置。在此，處理裝置、檢測外圍設備或僅僅外圍設備將被應用於表示各種類型的此類外圍設備。電子檢測本身是由一個大型且昂貴的ATE系統來提供，ATE系統包括測試頭，測試頭被要求連接至處理裝置並與處理裝置對接。待測設備(device under test，DUT or dut)要求精確的高速信號以進行有效測試。因此，ATE內的用於測試DUT的測試電子裝置通常位於測試頭內，而測試頭必須定位在盡量靠近DUT的位置。測試頭極其沉重，且隨著電氣連接數量的增多，DUT變得愈加複雜，測試頭的尺寸及重量從幾百磅增加到目前的二或三千磅。測試頭通常藉由纜線連接至ATE的靜止機架上，機架提供信號傳導路徑、接地及電源。此外，測試頭可能須要用軟管 來供應冷卻劑，軟管經常是捆綁在纜線內。

測試複雜裝置時，測試頭與DUT之間必須建立成千上萬的的電子連接。這些連接的建立是藉由精密且密集的接觸來達成。測試晶圓上未封裝裝置時，與DUT的實際接觸通常是藉由安裝在探針卡上的針狀探針達成。測試封裝設備時，通常是使用安裝在DUT板上的測試插座。在這兩種情況下，測試卡或DUT板通常適當地固定至處理裝置，處理裝置將多個DUT中的每一個定位至測試位置。在這兩種情況下，探針卡或DUT板亦提供連接點，測試頭可與對應連接點進行電氣連接。測試頭通常配備有介面單元，介面單元包括接觸元件以達成與探針卡或DUT板的連接。通常，藉出元件是彈簧加載的彈簧針(pogo pin)。總體而言，接觸是很脆弱和精密的，他們必須受到保護，不受損害。

測試頭操縱器可用來相對於處理裝置操縱測試頭。這種操縱可能會在相當的距離上進行，如一米這樣的距離或以上。其目的是為了可從一個處理裝置變換至另一個處理裝置，或者將測試頭從當前服務及/或更換連接元件的處理裝置移開。當測試頭相對於處理裝置固定在一個位置，使得位於測試頭與探針卡或DUT板間的所有連接都已經建立時，測試頭即被稱作是”對接”至處理裝置。為了成功地實現對接，測試頭在直角坐標系的六個自由度上必須精確定位。最常見的情況下，測試頭操縱器用來操縱測試頭進入粗對位(coarse alignment)的第一位置，此第一位置 大約在對接位置幾釐米的範圍內。然後，對接裝置被用於實現最終的精確定位。通常，對接裝置的一部分設置在測試頭上，對接裝置的其餘部分設置在處理裝置上。因為一個測試頭可以服務多個處理裝置，通常較佳的是將對接裝置中更昂貴的那部分設置在測試頭上。對接裝置可包括致動機制，其可以將對接的兩部分拉至一起，從而使測試頭對接；這被稱為“致動器驅動式”對接。對接裝置或對接具有很多重要的功能，包括(1)測試頭與處理裝置的對準，(2)將測試頭與處理裝置拉至一起，然後分離，(3)對電氣連接提供預對準保護，及(4)將測試頭與處理裝置鎖在一起或固持在一起。

根據inTEST手冊(inTEST公司，第五版),“測試頭定位”是指每個測試頭緩慢地向處理裝置移動，並與處理裝置精確對準，以成功地完成對接及斷開對接。測試頭操縱器也被稱為測試頭定位器。具有適當對接裝置的測試頭操縱器執行測試頭定位。這項技術揭示於，例如，上述inTEST手冊中。這項技術也揭示於，例如，美國專利第5,608,334,、5,450,766,、5,030,869、4,893,074、4,715,574及4,589,815號中，所有這些專利中測試頭定位系統領域的教導都結合於本案中作為參考。前述專利主要涉及致動器驅動式對接。單一裝置提供測試頭相對遠距離的操縱及最終精確對接的測試頭定位系統也被熟知。例如，霍爾特(Holt)等人申請的專利號為6,057,695的美國專利及葛拉哈姆(Graham)等人申請的專利號為5,900,737和5,600,258的美國專利揭 示一個定位系統，其中對接是操縱器驅動式對接，而不是致動器驅動式對接。所有這些專利結合於本案中作為參考。然而，致動器驅動的系統的使用最為廣泛，本發明即是涉及這種系統。

在典型的致動器驅動的定位系統中，操作者控制操縱器的移動以操縱測試頭從一個地方向另一個地方移動。在系統中，若測試頭在其運動軸上是完全平衡的，則操作者可用手工方式直接施力於測試頭上以實現這種操縱。或者，也可使用由操作者直接控制的致動器來進行對測試頭的操縱。在一些目前的系統中，測試頭是在一些軸上使用直接受動力，在其它軸上使用致動器，這種結合的方式來進行操縱。

為了使測試頭與處理裝置對接，操作者首先必須操縱測試頭處於“準備對接”位置，該位置靠近其最終對接位置並且大致與其最終對接位置對準。測試頭進一步被操縱，直到進入對接致動器可以取代對測試頭的控制的“準備致動”位置。然後，致動器將測試頭帶入其最終的完全對接位置。藉由這種做法，各種對準特徵能提供測試頭的最終對準。一個對接可以使用兩套或多套不同類型的對準特徵以提供從開始到最後不同階段的對準。人們普遍傾向於在易損壞的電氣連接進行機械接觸前，將測試頭在五個自由度上進行對準。測試頭然後在一條直線上被抵押，此直線對應於第六個自由度，其與介面(通常為探針卡或DUT板)；這種接觸將形成連接，不會造成任何側邊的刮擦或損壞連 接的力。

當對接致動器操作時，即使不在所有軸上，測試頭通常也可在一些允許最終對準及定位的軸上自由地作順從運動。對於適當平衡且不是致動器驅動的操縱器軸而言，這通常不成問題。然而，致動器驅動的軸基本上要求其內應設置順從機構。一些典型的例子揭示於斯洛克姆(Slocum)等人申請的專利號為5,931,048及艾登(Alden)申請的專利號為5,949,002的美國專利中。順從機構，特別對於非水平失衡的軸的順從機構，經常包括類彈簧機構，除順從力外，類彈簧機構還增加一定量的彈力或反彈力。而且，連接測試頭與ATE機架的纜線也是彈性的。當操作者試圖操縱測試頭至大致對準並進入其可被對接裝置抓住的位置時，操作者必須克服系統的彈性，對於非常大型及笨重的測試頭而言往往非常困難。而且，如果在對接裝置適當結合前操作人員釋放了施加在測試頭上的力，順從機構的彈性可能會使測試頭朝遠離對接的方向移動。這有時被稱為反彈效應(bounce back effect)。

專利號為7,235,964的美國專利揭示了使用馬達驅動的六個自由度調整的定位系統的例子。該專利結合於本案中作為參考。

從一觀點看，本發明提供一種用於支撐設備的裝置，包括基座組件、多個載送柱(carrier column)及多個垂直支撐板。載送柱基座組件延伸。每一支撐板可沿對應載送 柱在最低位置與最高位置之間的給定範圍內垂直移動且包括旋轉裝置安裝架。包括活塞桿的氣動單元與每個垂直支撐板相關聯，使得活塞桿的垂直運動控制對應垂直支撐板的垂直運動。

從另一觀點看，本發明提供一種支撐設備的裝置，包括基座組件、支撐組件及多個順從運動單元。支撐組件構造成可支撐設備。順從運動單元定位在基座組件與支撐組件之間。每一順從運動單元提供三個水平自由度上的活動範圍。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

雖然本發明在此結合具體實施例作了說明，然而本發明並不局限於所示的細節。相反，在本發明的範圍及其等同範圍內，在不偏離本發明的精神的前提下，本發明的細節可有多種變化。

下面使用的詞及短語具有如下所述的涵義。後應指定位系統10具有操作手柄的那一側，前應指相反的一側。左及右應指當從後部看定位系統10時的左及右方向。上、下、向上、向下等表示相對於圖1所示的定位系統10的方向。這些詞及短語僅僅是為了清楚理解圖示，而不應限制本發明元件的方位或定位，除非特別指出就是這樣。

圖1至圖4繪示根據本發明實施例的定位系統10的 立體示意圖，該定位系統10將測試頭20固持在多個位置及方向。圖1至圖3繪示的測試頭20置於使待測裝置向上(dut-up)的方向，而圖4繪示的測試頭20置於使待測裝置垂直(dut-vertical)的方向。本發明實施例的定位系統10有利於定位測試頭20，其中測試頭20具有從底部對接(dock-from-below)的封裝處理裝置(package handler)、水平面封裝處理裝置或垂直面處理裝置。然而，本發明並不限定於具有這些處理裝置的應用，而可使用於其它場合。

定位系統10用於固持及移動重負載，例如測試頭20，此測試頭20詳細揭示於美國專利第4,527,942號中，此專利結合於本案中作為參考。如該專利的圖6所示，其定義了六個運動自由度(degree of motion freedom)。在本發明的一個實施例中，定位系統10可實現這六個移動自由度。

圖5及圖6繪示圖1中的定位系統10的立體示意圖，其中測試頭20被移除。圖7及圖8繪示圖1中的定位系統10的分解立體圖。如圖所示，定位系統10大致包括基座組件50及支撐組件100。基座組件50構造成可在地面上滾動且提供水平面上的三個運動自由度，即，內外運動(in-out motion)、側邊到側邊的運動(side-to-side motion)以及繞垂直軸的旋轉(rotation about a vertical axis)。支撐組件100提供其餘三個自由度的順從運動(compliant motion)，即，上下運動(up-down motion)、側傾(roll)及俯仰(tumble or pitch)。例示的定位系統10亦包括氣動控制單元200，詳述如下。

例示的基座組件50將結合圖9至圖11作介紹。參考圖9，例示的基座組件50具有大致呈U形的構造，由一對側軌51及53與延伸在側軌51及53之間的後軌52形成，而與後軌52相對的一側形成開口側54。開口側54有利於測試頭20安裝至定位系統10上，詳述如下。側軌51、後軌52及側軌53形成四個角55至58，即，分別位於側軌51及53四個端部的後角55及56、前角57及58。基座組件50的每個角55-58分別安裝一個腳輪60、62、64、66。前腳輪64及66較佳是定向腳輪，後腳輪60及62較佳是旋轉腳輪(swivel caster)。腳輪60、62、64、66使得操作者能夠推動定位系統10並將其相對於測試外圍設備作定位。後腳輪60、62具有腳致動鎖61、63，以允許操作者將基座組件50鎖在相對於測試外圍設備的期望位置。在其它實施例中，任何固定和旋轉腳輪的組合可被使用，以最佳地適配具體應用場合。另外，允許操作者鎖住旋轉運動但保留線性運動的旋轉腳輪也可使用。這些腳輪已經商用且為人們所熟知。這種鎖緊旋轉的特點可能是有益的，例如，在垂直面對接時，當操縱器已經正確定位且在五個自由度方向對準，此時須要腳輪作直線運動以進行最後的對接。

基座組件50相對於測試外圍設備的運動及鎖緊提供三個水平面自由度上的廣義順從運動(macro-compliant motion)，即，內外運動、側邊到側邊的運動以及繞垂直軸的旋轉。例示的基座組件50更被構造成可提供三個水平面 自由度上的微順從運動(micro-compliant motion)。為實現這種效果，每個角55-58設置順從安裝單元70。每一順從安裝單元70可具有相同構造。如圖1及圖2，支撐組件100的負載支撐板102安裝至並支撐於順從安裝單元70上，從而為支撐組件提供這種微順從性運動。

一種順從安裝單元70舉例繪示於圖12至圖14。順從安裝單元70包括定位在球71周圍的殼體76，其中球71支撐在球固定器72中。球71大致上可相對球固定器72自由旋轉。支撐盤73定位在殼體76與球71之間且被球71支撐。因為球71是可自由旋轉的，支撐於其上的支撐盤73可在由殼體76界定的範圍內作水平自由移動。負載支撐柱74自支撐盤73延伸且穿過活動範圍孔隙(range of motion aperture)77，其中活動範圍孔隙77貫穿殼體76。負載支撐柱74的外徑小於活動範圍孔隙77的內徑，使得負載支撐柱74相對於殼體76具有有限的運動。負載支撐柱74與活動範圍孔隙77的邊緣的接觸界定支撐盤73及負載支撐柱74的活動範圍。所示的活動範圍孔隙77呈具有圓角的方形構造，但也可具有其它構造。每一負載支撐柱74具有螺紋孔75，構造成可收容內角頭螺栓69(如圖1、圖2、圖10)以相對於負載支撐柱74固定各支撐組件的負載支撐板102的一部份。

再參考圖9至圖11，每一順從安裝單元70被固定至基座組件50的對應角55-58。側軌51、53較佳具有相應的孔59，構造成可收容各球固定器72的底部。殼體76可 包括螺孔78，以將順從安裝單元70固定至各側軌51、53上。定位在基座組件50上的順從安裝單元70可供測試頭20支撐組件100在水平面的三個自由度上自由移動一段有限的活動範圍，從而提供期望的對接所需要的微順從運動。

有時可能期望或需要將測試頭20相對於這些水平的自由度置中(center)。如圖9所示，基座組件50包括設在兩個順從安裝單元70上的置中單元80。繪示的置中單元80是設在定位於後角55及56的順從安裝單元70上，但可以設在別的安裝單元上。另外，本發明亦不限定於二個置中單元。

一種氣動置中單元80的舉例將結合圖15至圖18介紹如下。置中單元80包括一對相對的刀片81及82。較佳者，刀片81及82具有相同的構造且按相反的方向相對設置，但亦可具有不同的構造。在本實施例中，每一刀片81、82具有殼體連接部83、致動器連接部85及殼體連接部83與致動器連接部85之間的弧狀置中部84。每一殼體連接部83在旋轉點86位置可旋轉地連接至殼體76。每一致動器連接部85在旋轉點88位置可旋轉地連接至各致動器板91、92。剪刀螺絲(scissor screw)89穿過二個殼體連接部83並收容在殼體76的槽79內。剪刀螺絲89可沿槽79(對照圖17及圖18)自由活動，以在相對的刀片81與82之間引導剪刀活動。

如圖15及圖17，繪示的置中單元80位於順從位置，其中負載支撐柱74可在活動範圍孔隙77內自由活動。刀 片81及82構造成使得在這個位置，刀片81及82的弧狀置中部84位於活動範圍孔隙77的周界之外，並因此不會與負載支撐柱74的自由活動發生干涉。

如圖16及圖18，繪示的置中單元80位於鎖緊位置，其中負載支撐柱74相對於活動範圍孔隙77被置中，從而防止其活動。刀片81及82構造成使得在這個位置，刀片81及82的弧狀置中部84被收攏以界定一個相對於活動範圍孔隙77而置中的限制區域90。當刀片81及82從順從位置移動到鎖緊位置時，刀片81及82的其中一個或二者接觸負載支撐柱74並將負載支撐柱74移動至限制區域90，藉以將負載支撐柱74置中於活動範圍孔隙77內。較佳者，刀片81、82被鎖緊在此位置使得負載支撐柱74被保持固定在這個位置。

在本發明中，使用氣缸93以在順從位置與鎖緊位置之間移動刀片81及82。如圖15及圖17，其中一個致動器板92固定至氣缸93，另一個致動器板91固定至活塞桿94。氣缸93構造成使得其受到流體控制以伸展及縮回活塞桿94。在順從位置，氣缸93較佳不被開啟以讓活塞桿94可自由伸展且致動器板91及92間隔開，藉以分開刀片81及82。當需要置中時，開啟氣缸93以使活塞桿94回縮。當活塞桿94回縮時，致動器板91及92被拉到一起，藉以造成刀片81及82繞旋轉點86、88作剪切動作以界定限制區域90。一旦被置中，氣缸93可堅持開啟以將負載保持置中於其順從範圍。為返回順從模式，不需要任何力，只 需關閉氣缸93。較佳者，每一置中單元80(如圖9)被同時致動或關閉，雖然這並不是必須的。氣動控制單元200上可設置置中單元80的氣動控制，將詳述如下。

如圖19及圖20，繪示一種機械式的置中單元80’。除氣缸93及活塞桿94被機械夾持組件代替外，機械式的置中單元80’實質上與氣動式的置中單元80相同。在各種圖式中，相同特徵採用相同標號。置中單元80’包括夾持手柄95，夾持手柄95一端可旋轉地連接97至致動器板92。夾持連桿96一端可旋轉地連接98至致動器板91，夾持連桿96另一相對端可旋轉地連接99至夾持手柄95的中部。如圖19所示，當夾持手柄95向致動器板91旋轉時，致動器板91及92被分開，藉以分離刀片81及82。如圖20所示，當夾持手柄95向相反方向旋轉時，致動器板91及92被拉在一起，藉以造成刀片81及82繞旋轉點86、88作剪切動作以界定限制區域90。夾持連桿96較佳被構造成使得當夾持手柄95移動至圖20的位置時，置中單元80’保持被鎖緊在置中位置。在所有其他方面，置中單元80’的操作方式與前述實施例相同。

一種支撐組件100結合圖21至圖30舉例介紹如下。如圖21，支撐組件100大致包括一對相對的負載支撐板102，其藉由一對橫桿105相互連接。如圖24及圖26所示，每一負載支撐板102可包括沿負載支撐板102設置的加強條104。另外，每一負載支撐板102包括一對鄰近相對端的連接孔103並構造成可收容內角頭螺栓69以將負載支撐 板102固定至各順從安裝單元70。立柱106安裝在每一負載支撐板102的後端，操作者手柄107延伸於立柱106之間。如所述，氣動控制單元200可被安裝在其中之一立柱106上。角條(angle bar)108也可設在每一負載支撐板102的後端。角條108提供順從設備的保護，亦可構造成可提供區域供操作者施加腳壓力以移動定位系統10。

垂直支撐110、110’從每一負載支撐板102向上延伸。垂直支撐110、110’除耦合架120、140外，其它結構相同。在各圖式中，相同特徵採用相同標號。如圖22至圖25，將垂直支撐110。垂直支撐110包括具有氣動單元26，氣動單元26具有流體控制的活塞桿28。氣動單元26及流體控制將詳述如下。與氣動單元26相鄰的是載送柱112，載送柱112從負載支撐板102延伸且具有沿載送柱112延伸並向內指的軌道114。如圖22及圖23，垂直安裝板116包括一對線性支撐體115及117，線性支撐體115及117構造成可與軌道114配合使得垂直安裝板116可沿軌道114垂直移動。耦合構件118連接於垂直安裝板116與氣動單元26的活塞桿28之間。如此，活塞桿28的受流體控制的運動將控制垂直安裝板116的垂直運動，而測試頭20連接至垂直安裝板116，詳述如下。如圖21及圖26所示的垂直支撐110的這些元件與垂直支撐110’相同，因此不需要進一步的描述。

如圖22至圖25，垂直支撐110包括耦合架120，耦合架120構造成連接至測試頭20(如圖7)一側的安裝架 22。藉由適當的旋轉耦合123插入位於垂直安裝板116適當位置的孔內，耦合架120可旋轉地安裝至垂直安裝板116。如下所述，垂直支撐110’包括第二可旋轉耦合架140。此二耦合架支撐測試頭20並使測試頭20繞與圖1中的X軸平行的水平軸旋轉。繞此軸的運動被稱為俯仰運動，此軸可稱為俯仰軸。俯仰運動是六個自由度之一。通常，此系統構造成使得俯仰軸穿過測試頭20地重心以使測試頭20可自由旋轉。耦合架120提供有限的順從俯仰運動、俯仰鎖緊以及在使待測裝置呈水平向上與垂直之間轉換的能力。耦合架120包括直線部122及彎曲部124。耦合架120的直線部122藉由旋轉耦合123可旋轉地安裝至垂直安裝板116。一對安裝孔125沿耦合架120的直線部122設置，其構造成以利於測試頭20、安裝架22與耦合架120之間的相互連接。

耦合架120包括一對順從槽126及127，二槽相互偏移大約90度。順從槽126構造成當測試頭20定位於使待測裝置向上的方向時可提供俯仰順從(tumble compliance)，順從槽127構造成當測試頭20定位於使待測裝置垂直的方向時可提供俯仰順從。耦合架120的旋轉耦合123允許測試頭20在無須從定位系統10上移除測試頭20的情況下在這些方向之間移動。第一阻擋件131從垂直安裝板116延伸並當測試頭20位於使待測裝置向上的方向時(如圖所示)為耦合架120提供旋轉阻擋。第二阻擋件133從垂直安裝板116延伸並當測試頭20位於使待測裝置 垂直的方向時(如圖所示)為耦合架120提供旋轉阻擋。

為提供俯仰順從，已經商用的凸輪致動且裝有彈簧的柱塞單元(plunger unit)可被安裝至垂直支撐110的垂直安裝板116上，其中柱塞單元包括柱塞手柄135及柱塞桿130。此是與設在耦合架120上的順從順從槽126及127配合使用。柱塞桿130截面為圓形，且順從槽126及127的寬度稍微寬於柱塞桿130的直徑。當柱塞手柄135位於第一位置時，柱塞桿130退出與任一順從槽126及127的配合，且測試頭20可在使待測裝置向上與垂直的位置之間移動。當測試頭20例如位於使待測裝置向上的位置時，柱塞手柄135可旋轉至第二位置，其使得柱塞桿130伸入順從槽126內。類似地，當測試頭20位於使待測裝置垂直的位置時，柱塞手柄135可旋轉至第二位置，使得柱塞桿130伸入順從槽127內。當柱塞桿130伸入任一順從槽126及127時，順從槽126、127可相對於柱塞桿130移動，而測試頭20可順從地旋轉一定的旋轉量，此旋轉量是由各順從槽126、127的長度來限定。若需要，順從槽126的長度可與順從槽127的長度不同，使得在使待測裝置向上及垂直的位置具有不同的俯仰順從的量。顯而易見的是，若需要在其它的角度具有順從位置，此可藉由在適當的位置設置槽來輕易達成。

當需要在這個自由度上鎖緊測試頭20時，亦可設置俯仰運動鎖緊機構。此機構包括鎖緊手柄235、鎖緊螺桿230、塑膠端部231及鎖緊架240。鎖緊架240藉由適當的 緊固件如螺絲安裝至垂直支撐110的垂直安裝板116。鎖緊手柄235固定至鎖緊螺桿230。鎖緊螺桿230包括沿其長度設置的螺紋部，螺接並穿過鎖緊架240的螺孔。塑膠端部231附加至鎖緊螺桿230的末端。這些元件設置成使得鎖緊螺桿230的軸位於耦合架120的平面上。因此，鎖緊手柄235在第一方向上的旋轉(通常順時針方向)將使塑膠端部231在該方向移動並最終與耦合架120的彎曲部124的邊緣配合。藉由穩固地抵壓耦合架120的邊緣，測試頭20的俯仰運動即被阻止，此運動軸亦相應被鎖住。鎖緊手柄235在相反方向上的旋轉(通常逆時針方向)將使塑膠端部231朝遠離耦合板120的邊緣的方向移動，鬆開俯仰軸以允許俯仰運動。

如圖26，類似地，垂直支撐110’的耦合架140藉由適當的支撐單元插入位於垂直安裝板116適當位置的孔內而可旋轉地安裝至垂直安裝板116。耦合架140並不須要額外提供上述功能，因此構造成可僅提供測試頭20一側的旋轉支撐。如此，耦合架140為直線板，藉由旋轉耦合143可旋轉地連接至各垂直安裝板116。一對安裝孔145沿耦合架140設置，其構造成以利於測試頭安裝架24另一相對側與耦合架140之間的相互連接。比較圖7及圖8，其顯示出測試頭安裝架22及24較佳是相互呈90度設置。

為使操縱器適配不同的外圍設備，可能有必要將測試頭20相對於垂直安裝板116定位在不同位置。例如，相對於需要在使待測裝置水平向上的位置對接的外圍設備，需 要在使待測裝置垂直的位置對接的外圍設備可能須要將測試頭安裝在更高的位置。額外的旋轉耦合123安裝孔可在製造時設在垂直安裝板116內，以利於在使用者的設備中以合理的時間實現從一種應用到另一種應用的轉變。例如，額外的孔223位於垂直安裝板116內，如圖21、圖22、圖24、圖26所示。

如圖27，垂直支撐110及110’較佳是安裝至支撐組件100的中心線CL的相對兩側，然而，旋轉耦合123及143沿中心線CL設置使得負載在此二垂直支撐110及110’之間能夠達到平衡。另外，較佳的是，測試頭20設置成以使重心(cg)實質上位於此二垂直立柱106的中間，使得二氣動單元26內的支撐位於水平面的測試頭20的壓力將通常相等，這樣可使用一個調節器來提供流體至二氣缸。如果重心嚴重偏離中心(極少發生)，具有兩個調節器的系統可被使用，其中每一氣動單元獨立於另一個。如果重心稍微偏離中心，可添加適當的重量至測試頭20以提供平衡。

如圖28至圖30，一種氣動單元26將舉例介紹如下。較佳者，二氣動單元構造相同。氣動單元26包括伸縮的活塞桿28。在所示的實施例中，氣動單元26包括制動鎖630，制動鎖630構造成可鎖緊伸縮的活塞桿28相對於氣動單元26的缸體的位置。制動鎖630更構造成若氣缸失衡超過給定的量時，可提供氣動信號至氣動控制單元200。氣動控制單元200可構造成當這種信號被接收時，可防止制動鎖630的鬆開。

如圖28至圖30，制動鎖630包括制動控制的端口631。制動鎖630具有預設鎖緊位置，當未經由端口631接收到壓力時，制動鎖在此位置施加鎖緊動作。當制動鎖630切換至鬆開位置時，若未偵測到失衡狀態時，流體將提供至端口631以釋放制動鎖630，此將描述如下。

在本實施例，制動鎖630包括通道635，此通道635有利於將制動鎖630定位在對應的支撐桿720。每一支撐桿720的第一端固定至氣動單元26的缸體上。制動鎖630可沿支撐桿720在接觸底板700與接觸頂板710之間作軸向移動。彈簧721或類似元件定位於接觸底板700與制動鎖630之間，彈簧723或類似元件定位在接觸頂板710與制動鎖630之間。彈簧721及723支撐制動鎖630，使其在接觸底板700與接觸頂板710之間具有有限的活動範圍。螺帽726或類似元件固定至支撐桿720的相對端以軸向固定接觸底板700、接觸頂板710、彈簧721、723及制動鎖630。螺帽726的緊固量可用於控制制動鎖630在接觸底板700與接觸頂板710之間的活動範圍，藉以控制失衡信號的公差或靈敏度。

如圖31，當鎖開關移動至鎖緊位置時，氣動壓力從制動鎖630移除，鎖緊作用施加至活塞桿28，藉以將鎖相對於活塞桿28固定。在此實施例中，彈簧721、723允許制動鎖630移動超過被限制的活動範圍。如此，例如，若制動鎖630被鎖住，且之後額外的重量或外力施加至活塞桿28上，此活塞桿28以及固定在活塞桿28上的制動鎖630 將迎著彈簧721的彈力而移動。若重量或外力足夠，制動鎖630將移動至與接觸底板700接觸。如下所述，系統構造成當制動鎖630移動至與接觸底板700接觸時可提供表示失衡狀態的氣動信號。類似地，若重量從活塞桿28移除，由於氣動單元26內的壓力，活塞桿28及固定至活塞桿28上的制動鎖630將迎著彈簧723的彈力向上移動。若重量的減少量足夠，制動鎖630將移動至與接觸頂板710接觸。同理，系統構造成當制動鎖630將移動至與接觸頂板710接觸時，可提供表明失衡狀態的氣動信號。

如圖31，一種氣動系統600將舉例介紹如下。氣動系統600是氣動控制單元200的一部分且構造成可控制二伸縮的活塞桿28的直線運動。氣動系統600構造成可控制流至氣動單元26的流體的壓力及流量，以控制活塞桿28的上下運動以及其靜態及順從行為。在所示的實施例中，是採用單個節流控制組件(throttle control assembly)660控制二個氣動單元26。

每一氣動單元26為雙動缸(double acting cylinder)，其在活塞45的一側的端口601位置與大氣相通，在活塞45的相對側連接至氣體供應管路603。彈簧偏置的止回閥(check valve)602設在氣體供應管路603內且構造成當系統內失去控制壓時關閉管路以防止活塞桿28的下降。被控制及偏置的壓力調節器604沿氣體供應管路603設置且構造成可控制傳送至氣動單元26的流體的壓力(後來並控制其流速)。壓力調節器604從壓力源650沿壓力供應管路 605接收加壓流。壓力調節器648沿壓力供應管路605設置以調節流體壓力至期望的壓力。壓力調節器648也包括過濾器(未標號)以淨化進入系統的空氣。

節流控制組件660設置在氣動系統600內以允許操作者控制活塞桿28的上下運動。節流控制組件660包括氣缸662，氣缸662包括可藉由手柄或類似元件使其在氣缸662內移動的活塞664。氣缸662的一端包括與大氣連通的端口667，另一端包括連接至先導管路(pilot line)665的端口663，而此先導管路665流體連接至偏置的壓力調節器604的先導控制。活塞664與端口663之間形成可變容量的腔668，然而，腔668及先導管路665內的流體，例如，空氣的質量是固定的。

節流控制組件660裝配成使得當力未施加至手柄666時，活塞664的位置使得腔668及先導管路665內的流體壓力保持中位，即，零先導壓力(相對於大氣壓)被提供至偏置的壓力調節器604的先導控制。因為沒有先導壓力提供至先導控制，偏置的壓力調節器604保持在平衡位置以使活塞桿28保留在平衡或靜止狀態。

為向上移動活塞桿28，操作者移動手柄666並因此移動活塞664向端口663，藉以減小腔668的容量。由於流體質量是常量，腔668的容量的減少將使腔668及先導管路665內的流體壓力增大。此增大的壓力直接經由先導管路665施加至壓力調節器604的先導控制。如上所述，可藉由增加或降低提供至先導控制件的先導壓力來改變偏置 的壓力調節器604的設定壓力。

在向上移動的情形中，偏置的壓力調節器604的先導控制的正壓力導致調節器604的設定壓力上升，藉以增加氣動單元26內的壓力，從而導致活塞桿28上升。調節器604的設定壓力的增加量是與提供至先導控制的額外正壓力的量相關。由於手柄666的移動控制腔668的容量，因此先導壓力的增加量以及對應的壓力調節器604設定壓力的增加量在活塞664從中位位置向端口663移動的範圍內是連續可變的。

手柄666釋放後，活塞664移回至中位位置，以讓腔668及先導管路665內的壓力回到中位壓力。

為使活塞桿28向下移動，操作者移動手柄666使得活塞664從中位位置向遠離端口663的方向移動，藉以增加腔668的容量。由於流體質量是常量，腔668內的容量的增加將使腔668及先導管路665內的流體壓力降低。降低的壓力直接經由先導管路665施加至壓力調節器604的先導控制，此使得壓力調節器604的設定壓力降低，藉以降低氣動單元26內的壓力。如此，活塞桿28及測試頭20的重量將超過氣動單元26內的壓力，活塞桿28將降低。再一次，釋放手柄666將使活塞664回到中位位置，藉以中斷向壓力調節器604的先導控制提供負先導壓力。

與向上的情形一樣，由於手柄666的移動控制腔668的容量，因此，先導壓力的降低量以及對應的壓力調節器604的設定壓力的降低量在活塞664從中位位置向遠離端 口663的位置移動的範圍內是連續可變的。在向上及向下這兩種情形下，可變壓力範圍提供給手柄666可感覺的回饋。操作者會感覺到施加至手柄666的力越大，因此產生的壓力變化就越大(增加或降低)。這種操作者在手柄666上感覺到的壓力的變化代表經由偏置的壓力調節器604及節流控制組件660施加至活塞45的力，因此可提供可感覺的回饋。操作者亦可以這種方式控制測試頭20的加速度、速度及位置。當操作者藉由向上或向下移動手柄666而使偏置的壓力調節器604變化並因此使活塞45上的力變化時，操作者可觀察測試頭20的移動及/或行為。若有必要，操作者可調節手柄666以使測試頭20以期望速率移動，維持期望速度，及在期望的速率及位置阻擋其移動。

例示的氣動系統600也構造成可提供表示任何一個氣動單元26不平衡狀態的氣動信號。亦提供加壓流以鎖緊/鬆開撥鈕閥(toggle valve)632。撥鈕閥632常態下是關閉狀態，因此未有壓力施加至任何一個制動鎖630，從而將制動鎖630鎖緊至活塞桿28上。為釋放制動鎖630，撥鈕閥切換至打開位置。流經打開的撥鈕閥632的流體流至偵測閥730。偵測閥730是由彈簧偏置至初始位置，其中流體向一對感測閥732及734行徑，但不到達制動鎖端口631。流體亦經由限流器634而流向偵測閥730上的開放先導(opening pilot)730a。限流器634構造成在開放先導被加壓以將偵測閥從其初始位置開啟之前可提供足夠的延遲。在本實施例中，每一氣動單元26設置有一對感測閥 732及734。各感測閥732的輸出經由往復閥(shuttle valve)741耦合，各感測閥734的輸出經由往復閥(shuttle valve)742耦合。如此，操作將針對一組感測閥732及734來進行說明。

感測閥732經由管路733連接至接觸頂板710上的入口712，如圖28至圖30所示，入口712流體連接至開口端715，開口端715穿過從接觸頂板710的底面延伸的可壓縮的插塞714。類似地，感測閥734經由管路735連接至接觸底板700上的入口702，入口702流體連接至開口端705，開口端705穿過從接觸底板700的底面延伸的可壓縮的插塞704。每一感測閥732、734具有常態下的關閉位置，使得流至該處的流體繞過閥732、734並流出各開口端715、705。倘若不存在背壓，感測閥732、734皆保持在此關閉狀態。

若如上所述存在失衡狀態，制動鎖630將接觸底板700、接觸頂板710其中之一並壓縮對應插塞704、714，藉以關閉開口端705、715。由於開口端705、715關閉，對應感測閥734、732將受到背壓的作用。背壓激活對應感測器先導並使感測閥734、732打開。流體流過感測器732、734並致動對應壓力高指示器736或壓力低指示器738。流體繼續流經管路737或739及流經往復閥740到達偵測閥730的維持關閉的先導730b。維持關閉的先導730b的力與偵測閥730的原始彈性偏置力一起將偵測閥730維持在其初始位置，即使是在流體流過限流器634並到達開放先導 730a。偵測閥730將維持在其初始位置，並將不允許流體流至制動釋放的端口631，直到負載達到平衡，藉以鬆開對插塞704或714的壓縮及移除被致動的感測閥732、734上的背壓。

壓力高指示器736及壓力低指示器738可使用於恢復負載的平衡。如上所述，當撥鈕閥632移動至鬆開位置時，若負載不平衡，制動鎖630將不會鬆開且壓力高指示器736或壓力低指示器738其中之一將被致動。致動之後，壓力高指示器736及壓力低指示器738提供信號至操作者，表示負載失衡，例如，若負載已被減少，壓力高指示器736將提供信號，若負載已被增加，壓力低指示器738將提供信號。這些信號可採用各種形式，例如，可聞信號、視覺信號或其組合。在一種例示的構造中，每一壓力高指示器736、壓力低指示器738包括可伸出的柱(圖未繪示)，在壓力高指示器736或壓力低指示器738被致動之後，可伸出的柱藉由氣體作用而伸出。

指示器信號警示操作者進行為恢復負載平衡的必要壓力調整。若壓力高指示器736被致動，提供信號，操作者被警示降低偏置的壓力調整器604的設定壓力，例如，藉由減少機械式偏置件上的力。若壓力低指示器738被致動，提供信號，操作者被警示提高偏置的壓力調整器604的設定壓力，例如，藉由增加機械式偏置件上的力。在一種例示的構造中，增加或減少機械式偏置件上的力的方式是採用旋鈕。在此構造中，壓力高指示器736及壓力低指 示器738可被相對於旋鈕定位，使得被致動的壓力高指示器736或壓力低指示器738將引導操作者朝合適的方向轉動旋鈕以恢復負載平衡。例如，若旋鈕的逆時針轉動降低設定壓力而旋鈕的順時針轉動增加設定壓力，壓力高指示器736被定位在旋鈕的左側，壓力低指示器738被定位在旋鈕的右側。如此，若壓力高指示器736被致動，操作者將知道需要朝向壓力高指示器736旋轉，藉以以逆時針方向旋轉旋鈕。相反地，若壓力低指示器738被致動，操作者將知道需要朝向壓力低指示器738旋轉，藉以以順時針方向旋轉旋鈕。然而，本發明的調整機構或指示器並不限於此種構造。

一旦負載恢復平衡，或者，如果負載開始時是平衡的，開口端715、705都將維持打開且對應的感測閥732、734將維持關閉。感測閥732、734關閉後，流體壓力不再流至偵測閥730的維持關閉的先導730b。如此，流經限流器634的流體將到達開放先導730a並提供足夠的力以克服偵測閥730的原始彈性偏置力，藉以打開偵測閥730以允許流體流至制動鎖630的釋放端口631。在本實施例中，流體亦流至節流釋放閥(throttle release valve)750的開放先導。節流釋放閥750沿先導管路665設置並具有預設關閉位置，使得節流無法用於上下運動，除非偵測閥730打開且制動鎖630鬆開。

另一氣動控制系統600’舉例繪示於圖32。該系統實質上與前述實施例相同，但更包括第二撥鈕閥800，構造成 可控制置中單元80的氣缸93。如上所述，氣缸93被偏置至活塞桿94的外伸位置，使得負載支撐柱74可自由移動。撥鈕閥800被致動後，流體被供應至氣缸93以使活塞桿94回縮，藉以鎖住置中單元80。止回閥802沿管路設置並位於撥鈕閥800與氣缸93之間，在失去系統壓力的情況下將空氣密封在氣缸93內，或關閉進入系統的空氣以允許置中單元80仍然可將基座順從模組固持在鎖緊位置。

所示的實施例繪示了可結合於氣動控制單元200中的各種特點。然而，本發明並不限定於所繪示的特點。而且，雖然本系統描述為使用加壓空氣的氣動系統，其它流體亦可被使用。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧定位系統

20‧‧‧測試頭

22、24‧‧‧安裝架

26‧‧‧氣動單元

28、94‧‧‧活塞桿

45、664‧‧‧活塞

50‧‧‧基座組件

51、53‧‧‧側軌

52‧‧‧後軌

54‧‧‧開口側

55、56、58‧‧‧角

57‧‧‧前角

59‧‧‧孔

60、62、64、66‧‧‧腳輪

61、63‧‧‧腳致動鎖

63‧‧‧腳致動鎖

69‧‧‧內角頭螺栓

70‧‧‧順從安裝單元

71‧‧‧球

72‧‧‧球固定器

73‧‧‧支撐盤

74‧‧‧負載支撐柱

75‧‧‧螺紋孔

76‧‧‧殼體

77‧‧‧活動範圍孔隙

78‧‧‧螺孔

79‧‧‧槽

80、80’‧‧‧置中單元

81、82‧‧‧刀片

83‧‧‧殼體連接部

84‧‧‧弧狀置中部

85‧‧‧致動器連接部

86、88‧‧‧旋轉點

89‧‧‧剪刀螺絲

90‧‧‧限制區域

91、92‧‧‧致動器板

93、662‧‧‧氣缸

95‧‧‧夾持手柄

96‧‧‧夾持連桿

97、98、99‧‧‧可旋轉地連接

100‧‧‧支撐組件

102‧‧‧負載支撐板

103‧‧‧連接孔

104‧‧‧加強條

105‧‧‧橫桿

106‧‧‧立柱

107‧‧‧操作者手柄

108‧‧‧角條

110、110’‧‧‧垂直支撐

112‧‧‧載送柱

114‧‧‧軌道

115、117‧‧‧線性支撐體

116‧‧‧垂直安裝板

118‧‧‧耦合構件

120、140‧‧‧耦合架

122‧‧‧直線部

123、143‧‧‧旋轉耦合

124‧‧‧彎曲部

125‧‧‧安裝孔

126、127‧‧‧順從槽

130‧‧‧柱塞桿

131‧‧‧第一阻擋件

133‧‧‧第二阻擋件

135‧‧‧柱塞手柄

145‧‧‧安裝孔

200‧‧‧氣動控制單元

223‧‧‧孔

230‧‧‧鎖緊螺桿

231‧‧‧塑膠端部

235‧‧‧鎖緊手柄

240‧‧‧鎖緊架

600‧‧‧氣動系統

601、631、663、667‧‧‧端口

602、802‧‧‧止回閥

603‧‧‧氣體供應管路

604‧‧‧壓力調節器

605‧‧‧壓力供應管路

630‧‧‧制動鎖

632、800‧‧‧撥鈕閥

634‧‧‧限流器

635‧‧‧通道

648‧‧‧壓力調節器

650‧‧‧壓力源

660‧‧‧節流控制組件

665‧‧‧先導管路

666‧‧‧手柄

668‧‧‧腔

700‧‧‧接觸底板

702、712‧‧‧入口

704、714‧‧‧插塞

705、715‧‧‧開口端

710‧‧‧接觸頂板

720‧‧‧支撐桿

721、723‧‧‧彈簧

726‧‧‧螺帽

730‧‧‧偵測閥

730a‧‧‧開放先導

730b‧‧‧維持關閉的先導

732、734‧‧‧感測閥

733、735、737、739‧‧‧管路

736‧‧‧壓力高指示器

738‧‧‧壓力低指示器

740、741、742‧‧‧往復閥

750‧‧‧節流釋放閥

圖1是依據本發明實施例定位系統的左後視立體示意圖，其中例示的測試頭定位在其上並位於最低位置。

圖2是圖1的定位系統的右前視立體示意圖，例示的測試頭定位在其上並位於最低位置。

圖3是與圖2類似的右前視立體示意圖，測試頭位於提升位置。

圖4是與圖3類似的右前視立體示意圖，例示的測試頭位於提升位置並旋轉至使待測裝置垂直的方向。

圖5是圖1的定位系統的右後視立體示意圖，其中測試頭被移除。

圖6是圖1的定位系統的右前視立體示意圖，其中測試頭被移除。

圖7是圖1的定位系統的部份分解的右後視立體示意圖。

圖8是圖1的定位系統的部份分解的左後視立體示意圖。

圖9是圖1的定位系統的基座組件的上側右後視立體示意圖。

圖10是圖9的基座組件的部份分解的上側右後視立體示意圖。

圖11是圖9的基座組件的部份分解的底側右後視立體示意圖。

圖12是圖9的基座組件的順從安裝單元的立體分解圖。

圖13是圖12的順從安裝單元的上側平面圖。

圖14是沿圖13的線14-14的剖面圖。

圖15是順從安裝單元的立體圖，其中氣動置中單元處於順從位置。

圖16是順從安裝單元的立體圖，其中氣動置中單元處於鎖緊位置。

圖17是順從安裝單元的上側平面圖，其中氣動置中單元處於順從位置。

圖18是順從安裝單元的上側平面圖，其中氣動置中單元處於鎖緊位置。

圖19是順從安裝單元的立體圖，其中機械式置中單元處於順從位置。

圖20是順從安裝單元的立體圖，其中機械式置中單元處於鎖緊位置。

圖21是圖1的定位系統的支撐組件的立體圖。

圖22是繪示支撐組件的第一垂直支撐的軌道側的立體圖。

圖23是圖22的第一垂直支撐的一部分的立體放大圖。

圖24是繪示第一垂直支撐的支架側的立體圖。

圖25是圖24的第一垂直支撐的一部分的立體放大圖。

圖26是繪示支撐組件的第二垂直支撐的支架側的立體圖。

圖27是圖1的定位系統的上側平面圖。

圖28是例示的氣動單元的一部分的立體分解圖。

圖29是圖28的氣動單元的立體組裝圖。

圖30是氣動單元沿圖29的線30-30的剖面示意圖。

圖31是控制定位系統的移動的例示氣動單元的一部分的示意圖。

圖32是控制定位系統的移動的另一例示氣動單元的一部分的示意圖。

10‧‧‧定位系統

26‧‧‧氣動單元

28‧‧‧活塞桿

50‧‧‧基座組件

51、53‧‧‧側軌

52‧‧‧後軌

60、62、66‧‧‧腳輪

69‧‧‧內角頭螺栓

70‧‧‧順從安裝單元

100‧‧‧支撐組件

102‧‧‧負載支撐板

105‧‧‧橫桿

106‧‧‧立柱

107‧‧‧操作者手柄

108‧‧‧角條

110、110' ‧‧‧垂直支撐

112‧‧‧載送柱

114‧‧‧軌

116‧‧‧垂直安裝板

118‧‧‧耦合構件

120‧‧‧耦合架

140‧‧‧第二可旋轉耦合架

143‧‧‧旋轉耦合

200‧‧‧氣動控制單元

Claims (37)

1. 一種用於支撐設備的裝置，包括：基座組件；支撐組件，配置於所述基座組件上方；多個載送柱，被支撐在所述支撐組件上並相對於所述基座組件延伸；多個垂直支撐板，每一所述支撐板可沿對應載送柱在最低位置與最高位置之間的給定範圍內垂直移動且包括旋轉裝置安裝架；多個流體單元，每一所述流體單元包括與對應的所述垂直支撐板相關聯的活塞桿，使得所述活塞桿的垂直運動控制對應的所述垂直支撐板在所述給定範圍內的垂直運動；以及多個順從運動單元，定位在所述基座組件與所述支撐組件之間，其中每一所述順從運動單元提供三個水平自由度上的運動，所述三個水平自由度上的運動包括內外運動、側邊到側邊的運動以及繞垂直軸的旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述流體單元中的第一流體單元在第一垂直面內延伸，所述流體單元中的第二流體單元在第二垂直面內延伸，所述垂直支撐板構造成支撐所述設備，使所述設備的重心與所述第一垂直面及所述第二垂直面對準或位於所述第一垂直面及所述第二垂直面之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝 置，其中每一所述載送柱包括軌道，每一所述垂直支撐板包括至少一直線支撐體，所述直線支撐體構造成沿所述軌道移動。
4. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述流體控制單元控制每一所述流體單元內的流體壓力。
5. 如申請專利範圍第4項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述流體控制單元同時控制每一所述流體單元內的所述流體壓力。
6. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，其中至少一所述旋轉裝置安裝架構造成提供俯仰順從。
7. 如申請專利範圍第6項所述之用於支撐設備的裝置，其中至少一所述旋轉裝置安裝架包括至少一第一順從槽，所述第一順從槽構造成收容與對應的所述垂直支撐板相關聯的柱塞桿，所述第一順從槽的長度大於所述柱塞桿的寬度。
8. 如申請專利範圍第7項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述至少一所述旋轉裝置安裝架包括第二順從槽，所述第二順從槽構造成收容所述柱塞桿且所述第二順從槽的長度大於所述柱塞桿的寬度，所述第二順從槽定位成相對於所述第一順從槽偏移近似90度。
9. 如申請專利範圍第6項所述之用於支撐設備的裝置，更包括鎖，所述鎖構造成將所述旋轉裝置安裝架相對於所述支撐板鎖緊在所述俯仰方向。
10. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述旋轉裝置安裝架在至少兩個不同的支撐方向之間旋轉。
11. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述設備為測試積體電路的測試頭。
12. 如申請專利範圍第11項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述旋轉裝置安裝架在至少兩個不同的支撐方向之間旋轉，所述支撐方向包括待測設備向上(DUT-up)的方向及待測設備垂直(DUT-vertical)的方向。
13. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，更包括至少一流體操作的制動鎖，所述流體操作的制動鎖構造成，當與所述流體操作的制動鎖配合時，可實質上鎖緊至少其中之一所述活塞桿的位置。
14. 如申請專利範圍第13項所述之用於支撐設備的裝置，其中每一所述流體操作的制動鎖相關聯與每一所述流體單元。
15. 如申請專利範圍第13項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述流體操作的制動鎖更被構造成，當被支撐的負載失衡時，可感測這種失衡並防止所述鎖的脫離。
16. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，更包括與對應的所述順從運動單元相關聯的至少一鎖緊機構，所述鎖緊機構構造成相對於所述基座組件鎖住所述支撐組件。
17. 如申請專利範圍第16項所述之用於支撐設備的 裝置，其中所述鎖緊機構構造成，當所述鎖緊機構鎖緊時將所述支撐組件的配合部在所述活動範圍內置中。
18. 如申請專利範圍第16項所述之用於支撐設備的裝置，其中至少一所述順從運動單元沒有鎖緊機構與其相關聯。
19. 如申請專利範圍第1項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述至少一順從運動單元包括：殼體，界定活動範圍孔隙；旋轉構件，位於所述殼體內；以及支撐構件，被支撐在所述旋轉構件上且可相對於所述旋轉構件移動，所述支撐構件包括負載支撐柱，所述負載支撐柱穿過所述活動範圍孔隙且構造成支撐性地與所述支撐組件的一部分配合。
20. 如申請專利範圍第19項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述殼體相對於所述基座組件固定。
21. 如申請專利範圍第19項所述之用於支撐設備的裝置，更包括鎖緊機構，所述鎖緊機構與所述順從運動單元相關聯且構造成相對於所述殼體鎖緊所述負載支撐柱。
22. 如申請專利範圍第21項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述鎖緊機構包括一對相對的刀片，每一所述刀片可旋轉地支撐在所述殼體上，所述刀片可在鬆開位置與鎖緊位置之間移動，其中在所述鬆開位置，所述刀片不覆蓋所述活動範圍孔隙，在所述鎖緊位置，所述刀片覆蓋所述活動範圍孔隙且在所述刀片之間界定減少的柱固定區 (reduced post retaining area)。
23. 如申請專利範圍第22項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述減少的柱固定區相對位於所述活動範圍孔隙的中央。
24. 如申請專利範圍第22項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述刀片在所述鎖緊位置與所述鬆開位置之間的移動是藉由流體控制。
25. 一種用於支撐設備的裝置，包括：基座組件；支撐組件，構造成支撐所述設備；以及定位在所述基座組件與所述支撐組件之間的多個順從運動單元，每一所述順從運動單元提供三個水平自由度上的運動，所述三個水平面自由度上的運動包括內外運動、側邊到側邊的運動以及繞垂直軸的旋轉。
26. 如申請專利範圍第25項所述之用於支撐設備的裝置，更包括與對應的所述順從運動單元相關聯的至少一鎖緊機構，所述鎖緊機構構造成相對於所述基座組件鎖住所述支撐組件。
27. 如申請專利範圍第26項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述鎖緊機構構造成，當所述鎖緊機構鎖緊時將所述支撐組件的配合部在所述活動範圍內置中。
28. 如申請專利範圍第26項所述之用於支撐設備的裝置，其中至少一所述順從運動單元沒有鎖緊機構與其相關聯。
29. 如申請專利範圍第25項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述至少一順從運動單元包括：殼體，界定活動範圍孔隙；旋轉構件，位於所述殼體內；以及支撐構件，被支撐在所述旋轉構件上且可相對於所述旋轉構件移動，所述支撐構件包括負載支撐柱，所述負載支撐柱穿過所述活動範圍孔隙且構造成支撐性地與所述支撐組件的一部分配合。
30. 如申請專利範圍第29項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述殼體相對於所述基座組件固定。
31. 如申請專利範圍第29項所述之用於支撐設備的裝置，更包括鎖緊機構，所述鎖緊機構與所述順從運動單元相關聯且構造成相對於所述殼體鎖緊所述負載支撐柱。
32. 如申請專利範圍第31項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述鎖緊機構包括一對相對的刀片，每一所述刀片可旋轉地支撐在所述殼體上，所述刀片可在鬆開位置與鎖緊位置之間移動，其中在所述鬆開位置，所述刀片不覆蓋所述活動範圍孔隙，在所述鎖緊位置，所述刀片覆蓋所述活動範圍孔隙且在所述刀片之間界定減少的柱固定區。
33. 如申請專利範圍第32項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述減少的柱固定區相對位於所述活動範圍孔隙的中央。
34. 如申請專利範圍第32項所述之用於支撐設備的 裝置，其中所述刀片在所述鎖緊位置與所述鬆開位置之間的移動是藉由流體控制。
35. 如申請專利範圍第25項所述之用於支撐設備的裝置，其中所述基座組件支撐在多個腳輪上。
36. 如申請專利範圍第35項所述之用於支撐設備的裝置，其中至少其中之一所述腳輪為定向腳輪，且至少其中之一所述腳輪為旋轉腳輪。
37. 如申請專利範圍第36項所述之用於支撐設備的裝置，其中每一所述旋轉腳輪包括相對應的鎖。