WO2005093820A1 - 重量物の旋回装置 - Google Patents

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WO2005093820A1
WO2005093820A1 PCT/JP2005/006194 JP2005006194W WO2005093820A1 WO 2005093820 A1 WO2005093820 A1 WO 2005093820A1 JP 2005006194 W JP2005006194 W JP 2005006194W WO 2005093820 A1 WO2005093820 A1 WO 2005093820A1
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turning
plane
heavy object
rotation
gear
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PCT/JP2005/006194
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English (en)
French (fr)
Inventor
Shuji Akiyama
Toshihiro Yudate
Hiroshi Yamada
Nobuhiro Kameda
Original Assignee
Tokyo Electron Limited
Nabtesco Corporation
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Publication date
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Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks
    • G01R31/2887—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks involving moving the probe head or the IC under test; docking stations

Definitions

  • the present invention relates to a turning device for a heavy object that turns a heavy object such as a test head, which is applied to a probe device or the like that measures the electrical characteristics of an object to be held, such as a semiconductor device.
  • the difficult device for example, the probe device includes a loader unit having a thigh mechanism for thighing semiconductor wafers one by one, and a pronouncing unit for continuously electrically connecting the semiconductor wafers.
  • the prober section includes a mounting table for exchanging semiconductor wafers one by one between the above-mentioned and the above, a probe force disposed above the mounting table, and electrically connecting the probe card and the test section. It has a test head to suspend.
  • the test head is fixed to a rotary shaft via a test head frame and a hinge.
  • the test head can be turned, for example, 180 ° around the rotary shaft between the probe device main body and the maintenance area.
  • the size of test heads has increased, and the weight has become 600 to 800 kg.
  • a motor is often used.
  • a technology having substantially the same contents as the above-mentioned other technology is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-298224.
  • the gears that transmit the driving force of the motor and gear become large, and the gears also have a multi-stage structure.
  • the equipment becomes ⁇ and the cost increases.
  • the test head turns around the enlarged gear, the turning radius cannot be reduced, and there is a problem that the installation space for the probe device is increased.
  • An object of the present invention is to provide a heavy object turning device having a small number of parts, and is constituted by the following configurations and means.
  • a turning device for a heavy object comprising a turning arm coupled to the heavy object and turning around a turning fulcrum on the axis, and a drive device for driving the turning arm to turn.
  • the driving device includes a fixed part, a rotation input part, a rotation output part having an orthogonal plane orthogonal to the axis of the turning fulcrum, and a pair of tins disposed between the tins fixed part and the t? I3 rotation output part.
  • a gear type speed reducer having a rolling bearing, a stator having a coil, and a motor having a built-in opening and closing shaft coaxially connected to a # 3 rotation input portion of the planetary gear type speed reducer;
  • the arm is connected to the first plane connected to the ⁇ plane of the if3 rotation output unit and the second plane perpendicular to the first plane, which is connected to the ffffi heavy object side from the lit own axis of the turning fulcrum.
  • a surface, the pivot arm and Serial wherein the drive device is disposed within the axial width of the fulcrum of the 1513 heavy.
  • the center of the turning fulcrum of the knitted three-weight object in the three axial directions is orthogonal to the rotation output part of the pair of rolling bearings. Is located between one of the rolling bearings, and a point at which the contact angle line of the one rolling bearing and the axis of the turning fulcrum intersect with each other.
  • the 3rd gear type reduction gear and the former reduction gear as the former reduction gear during the knitting mode are arranged,
  • the input rotation unit of the transmission and the shaft of the mouth of 1513 motor are connected on the same axis, and the output rotation unit of the pre-stage reduction gear and the input rotation unit of the 3 ⁇ 4 gear type reduction gear are connected on the same axis. That you are doing.
  • a support base for fixing the planetary gear type reduction gear and a mount for mounting the support base are provided.
  • the rl3 fixing part has a flat outer surface and a flat mounting surface parallel to the three planes of the 1513 rotation output part, and the self-supporting base has a flat mounting surface of the fixed part of the geared reducer.
  • a first mounting surface to be mounted, a second mounting surface orthogonal to the first mounting surface to which the gantry is mounted, and outer ends of the first mounting surface and outer ends of the second mounting surface are connected.
  • the outer diameter portion of the flat mounting surface of the fixed portion of the planetary gear type reduction gear is smaller than the outer diameter of the pair of lip sides. It is characterized by being cut so as to have a long length.
  • a heavy object turning device comprising a turning arm coupled to the heavy object and turning around a turning fulcrum on an axis, and a driving device for driving the turning arm to turn, the drive of 1313
  • the apparatus includes a fixed portion, a rotation input portion, a rotation output portion having a plane orthogonal to the axis of the 1513 pivot point, and a pair of rolling bearings disposed between the fixed portion and the rotation output portion.
  • a motor arranged on the same axis as the knitting three-rotation input part of the thigh gear-type reduction gear, and the turning arm is coupled to the plane of the rf3 rotation output part.
  • It comprises a first plane and a second plane orthogonal to the first plane, characterized in that the iffi swivel arm and the 1513 drive are arranged within the axial width of the ilB swivel fulcrum of the 1513 heavy load.
  • the turning device for a heavy object according to the present invention has the following effects because it has the above-described configuration.
  • a heavy object turning device comprising: a turning arm coupled to the heavy object and turning around a turning fulcrum on an axis; and a drive device for driving the turning arm to turn.
  • the driving device includes a fixed portion, a rotation input portion, a rotation output portion having an orthogonal plane orthogonal to the axis of the frf3 turning fulcrum, and a pair of rolling bearings disposed between the 1513 fixed portion and the rotation output portion.
  • a planetary gear type speed reducer having a coil, a stator having a coil, and a motor with a built-in opening and closing shaft coaxially connected to a self-rotation input portion of the planetary gear type speed reducer.
  • the swing arm and Serial drive device provides a turning device for heavy characterized in that it is disposed on the fulcrum 151 in his own axial width of ⁇ heavy.
  • the distance between the center of gravity of the heavy object and the axis of the fulcrum on the axis is reduced, and the swivel arm and the driving device are located within the axial width of the fulcrum of the heavy object. it can.
  • the knitting of the heavy object is one of the pair of rolling bearings, which is located on the orthogonal plane side of the rotation output portion.
  • the turning device is positioned between a contact angle line of the one rolling bearing and a point where the turning fulcrum intersects the axis.
  • a front stage speed reducer as a front stage speed reducer is arranged in the evening, and the input rotating portion of the front stage speed reducer and the front stage speed reducer are arranged.
  • the shaft and the shaft are connected on the same axis, and the output rotation unit of the pre-stage reduction gear is connected to the input rotation unit of the glare planetary gear type reduction gear on the same axis.
  • a swivel device for a heavy object according to claim 1 is provided.
  • the knitting 3 comprises a support base for fixing the planetary gear type reduction gear, and a gantry on which the support base is mounted.
  • ⁇ ⁇ has a flat mounting surface parallel to the plane of the rotation output section, and the knitting 3 supports the knitting 3 the knitting of the fixed portion of the gear-type reduction gear 3.
  • MiS is provided with a second mounting surface orthogonal to the first mounting surface to which the knitting frame is mounted, and a pair of rib portions connecting the outer both ends of the fffS first mounting surface and the outer both ends of the second mounting surface.
  • the outer diameter portion of the flat mounting surface of the fixed portion of the ⁇ M gear type reduction gear is cut so that the lip side of the ilB-pair has a length smaller than the circular outer diameter.
  • the pair of ribs of the flat outer surface of the gear type reduction gear fixed part are cut short, so the distance between the second plane of the swing arm and the axis of the swing fulcrum is long.
  • the first mounting surface and the second mounting surface of the support base can be reinforced by the pair of rib portions, without increasing the turning radius of the heavy object, and the support base can be made strong.
  • a heavy object turning device comprising a turning arm coupled to the heavy object and turning around a turning fulcrum on an axis, and a driving device for driving the turning arm to turn.
  • ⁇ is a fixed part, a rotation input part, ⁇ a rotation output part having a plane orthogonal to the axis of rotation of the fulcrum on its own axis, and a pair of rolling bearings disposed between the fixed part and the rotation output part.
  • a rotating gear unit having a three-rotation input unit and a motor disposed coaxially with the knitting gear unit of the ring gear type reduction device, and the turning arm is coupled to the plane of the rfB rotation output unit.
  • It has one plane and a second plane orthogonal to the first plane, and is characterized in that the swing arm and the knitting device are arranged within the width of the ⁇ 3 turning fulcrum of the weight of the knitting machine in the axial direction. And a heavy-duty swivel.
  • FIG. 1 is a front view showing an example of a heavy object turning device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 showing an example of a heavy-weight turning device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a side view of the gantry and the drive unit in the heavy object turning device according to the present invention, as viewed from the direction of arrow in FIG.
  • FIG. 4 is a side view showing an example of the heavy-weight turning device according to the present invention, as viewed from the direction of arrow F in FIG.
  • FIG. 5 is a side view showing a gantry and a driving device in the heavy object turning device according to the present invention, as viewed from the direction of arrow G in FIG.
  • FIG. 6 is a vertical sectional view showing one example of a driving device in the turning device of the heavy object according to the present invention.
  • the probe device 1 is, for example, as shown in FIG. 1, a probe device main body (hereinafter simply referred to as “apparatus main body”) 2 that constitutes a probe section for performing electrical connection ⁇ of an object such as a semiconductor wafer. And a gantry 3 disposed adjacent to the left side of the device main body 2, and a test as a heavy object that is turned by approximately 180 ° between the device main body 2 and the maintenance area 4 by the gantry 3. 5, a connection ring 7, and a probe card 8.
  • the main unit 2 A semiconductor wafer thigh device 9 for accommodating semiconductor wafers in units of cassettes, loading the semiconductor wafers one by one from the cassette to a prober unit, and unloading the wafers one by one from the cassette is disposed on the right side of the device.
  • a probe force 8 is provided in a central hole (not shown) of the head blade 10 which forms the top surface of the apparatus main body 2, and a test head 5 pivots on the apparatus main body 2.
  • the test head 5 is electrically connected to the contact element on the upper surface of the probe force 8 via the connection ring 7. Therefore, for example, the probe device 1 receives the test signal from the test device through the test head 5 and the probe needle of the probe force 8 at the electrode of the semiconductor wafer on the mounting table, and receives each IC chip of the semiconductor wafer. I'm trying to do an electrical bell.
  • the test head 5 is driven by a drive unit 1 via a swivel arm 11 having a first plane 11 a and a second plane 11 b perpendicular to the first plane 11 a. It is fixed to the rotating shaft of No. 2 and can be turned through this rotating shaft.
  • the swivel arm 11 of the knitting 3 is connected to the test head 5 as a heavy object and swivels around a swivel fulcrum on the axis A of the rotation axis of the drive unit 12.
  • the drive device 12 drives the swing arm 11 to swing and is installed on the upper surface of the gantry 3 via the support stand 13.
  • the support base 13 is a fixed part of the driving device 12 or the planetary gear type reduction gear accommodated in the driving device 12, that is, a first mounting surface 13 mounted on a flat mounting surface of the fixed case 28. a, a second mounting surface 13b perpendicular to the first mounting surface 13a, a knitting 3 outer ends of the first mounting surface 13a and a knitting 3 an outer side of the second mounting surface 13b It has a pair of ribs 13c, 13c connecting the both ends.
  • the driving device 12 or the driving device 12 is accommodated in the fixing portion of the gear type reduction gear, that is, the knitting of the fixing case 28 3
  • the outer diameter portion of the mounting flat surface is the pair of rib portions 13 c
  • the cut portions 28a and 28a are formed on the 13c side. This is because the fixed part of the planetary gear type reducer, that is, the pair of ribs 13 c and 13 c on the outer diameter of the flat surface of the fixed case 28 is cut short,
  • the first mounting surface 13a and the first mounting surface 13a of the support 13 do not increase the distance between the plane 1 lb and the axis A of the fulcrum, ie, without increasing the slewing radius of the heavy object such as the test head 5.
  • the second mounting surface 13b can be reinforced by the pair of rib portions 13c, 13c, and the support 13 can be made strong.
  • reference numeral 14 denotes an installation base on which a gantry 3 containing a control device is installed.
  • 1 5, 1 5 Is a bolt, which is inserted into the slightly longer-diameter holes 15a and 15a shown in Figs. 2 and 3 with a slightly longer diameter formed in the 1 ⁇ 3 second mounting surface And the support 13 is fixed on the base 3.
  • Reference numeral 16 denotes a canopy arranged in front of an encoder for detecting the rotational position and speed of a motor 17 described later.
  • a first plane 1la of the turning arm 11 is attached to a rotation output section of the driving device 12.
  • four rows of long holes 11c, 11c ... are drilled in the portion of the swivel arm 11 on the second plane 1lb side, and bolts ( (Not shown), and the turning arm is fixed to the test head 5 by adjusting the vertical position with respect to the position of the test head 5.
  • the knitting 3 drive device 12 generally includes a motor 17 and a speed reduction mechanism that rotates at a reduced speed by driving the motor 17, and an encoder 19 that detects the rotational position and speed of the motor 17.
  • the above-mentioned deceleration « may be a single deceleration «, but the first-stage deceleration ⁇ ⁇ for reducing the rotation shaft speed of the motor 17 first and the second-stage reduction of the rotation shaft speed due to the first-stage deceleration « It consists of a post-stage reduction mechanism.
  • the driving device 12 shown in FIG. 6 is a planetary gear type speed reducer accommodated therein, and is a configuration example in which a front stage and a rear stage speed reducer, that is, two speed reducers are provided.
  • Reference numeral 17 denotes a motor, which has a cylindrical stator 17 b having a coil portion 17 a and a rotatable shaft 17 c which is rotatably supported and is disposed inside the stator. And a motor case 17 ⁇ ⁇ for externally enclosing the stator 17 b.
  • the case 17 e is composed of the first, second and third cases 17 e 1, 17 e 2 and 17 e 3, and they are combined.
  • the front surface of the first case 17 e1 is fixed by covering the bottom of the box-shaped cover 16 with bolts 18 and 18.
  • Rho-Yi 17 d there is a direct connection to the Renko-Ya 19 axis. 22 is a front wall of the first case 17 e 1.
  • Reference numeral 20 denotes a front-stage speed reducer, which is a cylindrical internal gear body 21 serving as a fixed portion having a plurality of internal teeth pins 24 c as internal teeth mainly in an inner peripheral portion; and the internal gear body.
  • a pair of external gears 2 4 c that eccentrically oscillate with the external teeth of a peritrochoid tooth shape engaged with the internal pin 2 4 c of 1
  • the shaft 23 has a first end plate 23 a with which a pair of main bearings 24 a of the preceding stage are engaged with the outer peripheral surface, and a column portion 23 b loosely fitted to the ftS internal gear body 21.
  • the pair of main bearings 24 b are constituted by a second end plate 23 c with which the outer peripheral surface is engaged.
  • the first end plate 23a, the second plate 23c having the column portion 23b, and the rotor shaft 26a to be described later were engaged in shaft holes 23d formed therein.
  • the front pinion gear 17 f is meshed with a crankshaft 23: a spur gear 23 g provided with a boss.
  • the crankshaft 2 3 the knitting 3 the first end plate 2 3 a and the second end plate 2
  • the upper front surface of the internal gear body 21 is connected to the third case 11 e3 of the motor case 17 e and the upper rear surface of the internal gear body 21 is connected to a later-stage reducer 26 described later.
  • the outer surface of the connecting member 27 is connected to the cylindrical connecting member 27 having a stepped shape by bolts 20a.
  • the rear-stage speed reducer 26 mainly has a plurality of internal gear pins 30 c 2 as internal gears in the inner peripheral portion, and a cylindrical internal gear body 28 as a fixed portion, and the internal gear body 21.
  • a binion gear 26 b formed on the three-piece shaft 26 a, a shaft 29 as a rotation output part, a knitting 3 internal gear body 28, and a knitting shaft It comprises a planetary gear type reduction gear 31 having a pair of main bearings 30a and 3Ob as a pair of rolling bearings of a front stage and a rear stage disposed between 29 and 29.
  • the mouth opening shaft 26a is connected to the knitting second end plate 23c.
  • the shaft 29 has a pair of front end main bearings 30a on the first end plate 29 of which outer peripheral surfaces are engaged. and a second end plate 29c having a pair of main bearings 3Ob having a pillar portion 29b loosely fitted to the internal gear body 28 of the knitting 3 and having an outer peripheral surface engaged therewith. ing.
  • the second end plate 29c having the first end plate 29a and the pillar portion 29b is connected to a taper pin (not shown) engaged in a shaft hole 29d formed therein. ) And bolts 32.
  • a spur gear 29 g provided on a crankshaft 29 f is meshed with the front pinion gear 26 b.
  • the crankshaft 29f is rotatably supported by the first end plate 29a and the second end plate 29c, and is knitted to the external gear 30c via a $ 21 bearing 30c1. Are engaged.
  • the rotation of the orifice shaft 26a is reduced between the pinion gear 26b and the spur gear 29g and transmitted to the crankshaft 29f.
  • the rotation of the crankshaft 29 f causes the knitting 3 external gear 30 c to eccentrically oscillate, and causes the knitting 3 shaft 29 to rotate at reduced speed.
  • the reduction ratio of the rear-stage speed reducer 26 is set to, for example, about 1/100.
  • the swing arm 11 is mounted on a shaft 29 serving as a rotation output unit, that is, a heavy object composed of the first plane 11 a coupled to the plane of the second end plate 29 c and the test head 5 described above.
  • the turning arm 11 and the driving device 12 are disposed within the width D of the heavy object 5 in the direction of the axis A of the turning fulcrum of the turning arm 11.
  • the dashed-dotted line C indicates the above-mentioned heavy object, that is, the center position of the test head 5 in the axis A direction.
  • the distance between the center of gravity of the heavy object such as the test head 5 and the axis A of the pivot point is shortened, and the pivot arm 11 and the drive unit 12 are moved in the direction of the axis A of the pivot point of the heavy object.
  • a compact heavy-duty swivel device located within the width D can be constructed.
  • the center position C in the direction of the axis A of the pivot of the pivot arm of the pivot arm 11 of a heavy object such as the test head 5 is located on one of the pair of rolling bearings located on the orthogonal plane side of the rotation output section.
  • the distance between the main bearing 3Ob as a rolling bearing and a line L of the shaft contact angle ⁇ (°) between the main bearing 3Ob and the intersection point P where the axis A of the turning fulcrum intersects with the distance L is set.
  • the contact angle (°) it has been found that it is preferable to set the contact angle (°) to a value between 35) and 45 (°).
  • the motor 17 rotates at a high speed so that a heavy object such as a test head 5 is driven to rotate between a position indicated by a solid line and a position indicated by a virtual line as shown in FIG. Therefore, the rotor 17 d U;
  • the inside of the cylindrical stator 17 b rotates at a high speed, and the rotor shaft 1 ⁇ c directly connected to the mouth 17 d rotates.
  • Rotational force is transmitted to a spur gear 23 g engaged with and engaged with a pinion gear 17 f formed at the rear end of the rotary shaft 17 c, and the rotation of the spur gear 23 g substantially rotates the center of the shaft.
  • the crankshaft 23 f having a crank portion rotates while being supported by a pair of bearings arranged on the shaft 23.
  • crankshaft 23 f The rotational force of the crankshaft 23 f is transmitted to the external gears 24 c and 24 c composed of two adjacent rows, and the rotation of the external gears 24 c and 24 c serves as a rotation output unit.
  • the second end plate 23 c having the first end plate 23 a and the column portion 23 b is rotated at a reduced speed. Then, the second end plate 23 c transmits the rotational force to the subsequent reduction gear 26 by the bolt 25. In this way, the front-stage speed reducer 20 reduces the rotational speed of the motor 17 to about 1Z60, for example, by the planetary gear type speed reducer 24.
  • the first end plate 29a of the shaft 29 and the column portion 29b as a rotation output are provided by the rotation of the external gear 3Ocs30c.
  • the second end plate 29c Rotate.
  • the second end plate 29c is connected adjacent to the first plane 1la of the swing arm 11 by bolts lle, 11e,..., And drives the swing arm 11 at a reduced speed.
  • test head 5 is adjusted while detecting the rotational position and speed of the motor 17 with the encoder 19, and are adjusted from the position indicated by the phantom line to the position indicated by the solid line in FIG. Approximately 180 ° turning drive. Then, the test head 5 is electrically connected to the contact on the upper surface of the probe card 8 via the adjacent ring, and the probe device 1 receives the test signal from the test head 5 by the test head 5 and the probe force. The probe is received at the electrode of the semiconductor wafer on the mounting table via the probe needle of the c8, and each IC chip on the semiconductor wafer is electrically connected.
  • the rear-stage speed reducer 26 reduces the rotation speed of the front-stage speed reducer 20 to, for example, about 1Z100, and the rotation speed of the motor 17 to, for example, about 1/600. I do. Since the high reduction ratio is obtained by the two-stage reduction mechanism, the outer diameters of the front and rear reduction gears 20 and 26 and the motor 17 can be reduced. Therefore, the turning radius of a heavy object such as the test head 5 can be further reduced. The value of this reduction ratio can be determined by appropriately designing the design dimensions and shape of the internal components or members of the planetary gear type speed reducer 31.
  • the shaft 23 having the above-mentioned second end plate 29 c is fixed to the above-mentioned turning arm 11 to constitute a turning device for heavy objects with a single reduction gear only in the preceding stage. You can also. Industrial applicability
  • the heavy object turning device according to the present invention is applied to a probe device for measuring an electric characteristic of an object such as a semiconductor device.

Landscapes

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Description

技術分野
本発明は、 半導体デバイスのような被猶体の電気的特性を測定するプローブ装置等 に適用さ テストへヅド等の重量物を旋回する重量物の旋回装置に関するものである。 背景技術
の難装置例えば、 プローブ装置は、 半導体ウェハを 1枚ずつ腿する腿機構 を有するローダ部と半導体ウェハを連镜的に電気的 を行うプロ一ノ部とを備えている。 このプローバ部は、 前記 との間で半導体ウェハを 1枚ずつ授受する載置台と、 こ の載置台の上方に配置されたプローブ力一ドと、 このプロ一ブカードとテス夕間を電気的 に中断するテストへヅドとを備えている。 テストへヅドは、 テストへッド枠及びヒンジを 介して回転軸に固定さ この回転軸を中心にプローブ装置本体とメンテナンスエリアと の間で例えば、 1 8 0 ° 旋回可 になっている。近年、 テストヘッドの大型ィ匕が進み、 重 量は 6 0 0〜8 0 0 k gとなってきている。 このような重量物であるテストへッドを旋回 させるためにはモ一夕を用いられることが多い。 そして、 叙上した «の技術と略同一内 容の技術については特開平 9— 2 9 8 2 2 4号の公開特言 報に開示されている。
しかしながら、 従来のプローブ装置等の;^ ¾装置のようにモー夕と歯車でテストへッ ドの重量を支える構造では、 モー夕の駆動力を伝達する歯車が大形化し、 歯車も多段構成 となり装置が ¾になり高コスト化する。 また、 大形化した歯車の回りをテストヘッドが 旋回するため旋回半径を短縮できず、 プローブ装置の設置スペースを大きくさせるという 課題があった。
発明の開示
本発明は、 編 3課題を解決するためになされたもので、 大形歯車を使用することなく 部品点数の少ない重量物旋回装置を提供することを目的としたものであって、 次の構成、 手段から成立する。
すなわち、 請求項 1記載の発明によれば、 重量物に結合されて軸線上の旋回支点周り に旋回する旋回アームと該旋回アームを旋回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回 装置において、 編 3駆動装置は固定部、 回転入力部、 前記旋回支点の前記軸線上に対して 直交する直交平面を有する回転出力部及び tins固定部と t?i3回転出力部との間に配設した 一対のころがり軸受を有する,歯車式減速機と、 コイルを有する固定子並びに該遊星歯 車式減速機の ΙίίΙ3回転入力部と同軸線上で連結する口一夕軸を内蔵したモー夕とを備え、 ΙΐίΙ3旋回アームは if3回転出力部の ΙΪΕ平面に結合される第 1平面並びに編3重量物に結 合され 旋回支点の lit己軸線上より ffffi重量物側に位置し該第 1平面と直交する第 2平 面を備え、 前記旋回アーム及び前記駆動装置が 1513重量物の前記旋回支点の前記軸線方向 幅内に配設されていることを特徴とする。
請求項 2記載の発明によれば、 請求項 1記載の発明に於いて、 編3重量物の前記旋回 支点の ΙΪΪ3軸線方向中心が、 前記一対のころがり軸受のうち前記回転出力部の直交平面側 に位置する一方のころがり軸受と該一方のころがり軸受の接触角ラィン及び前記旋回支点 の前記軸線上が交差する点との間に位置していることを特徴とする。
請求項 3記載の発明によれば、 請求項 1記載の発明に於いて、 備 3¾Μ歯車式減速機 及び編己モー夕間に前段減速漏としての前段減速機が配設され、 該前繊速機の入力回 転部と 1513モー夕の口一夕軸とが同一軸線上で結合し、 該前段減速機の出力回転部と前記 ¾ 歯車式減速機の入力回転部とが同一軸線上で結合していることを待致とする。
請求項 4記載の発明によれば、 請求項 1記載の発明に於いて、 前記遊星歯車式減速機 を固定する支持台並びに該支持台を載置する架台を備え、 編 3¾Μ歯車式減速機の rl3固 定部は外径部が円开狱で 1513回転出力部の編3平面と平行な取付平坦面を備え、 備己支持 台は備 歯車式減速機の固定部の碰 3取付平坦面が取り付けられる第 1取付面、 前記 架台が取り付けられる前記第 1取付面と直交する第 2取付面並びに前記第 1取付面の外方 両端部と編3第 2取付面の外方両端部とを接続する一対のリプ部を備え、 前記遊星歯車式 減速機の固定部の 1513取付平坦面の外径部は前記一対のリプ側が前記円开狱外径より小さ い長さになるように切断されていることを特徴とする。
請求項 5記載の発明によれば、 重量物に結合されて軸線上の旋回支点周りに旋回する 旋回アームと該旋回アームを旋回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回装置におい て、 1513駆動装置は固定部、 回転入力部、 1513旋回支点の前記軸線上に対して直交する直 交平面を有する回転出力部及び前記固定部と前記回転出力部との間に配設した一対のころ がり軸受を有する^ M歯車式減速機と、 該腿歯車式減速機の編3回転入力部と同軸線上 に配設したモー夕とを備え、 前記旋回アームは rf3回転出力部の前記平面に結合される第 1平面並びに該第 1平面と直交する第 2平面を備え、 iffi旋回アーム及び 1513駆動装置が 1513重量物の ilB旋回支点の前記軸線方向幅内に配設されていることを特徴とする。
本発明に係る重量物の旋回装置は、 叙上の構成を有するので次の効果がある。
すなわち、 請求項 1記載の発明によれば、 重量物に結合されて軸線上の旋回支点周り に旋回する旋回アームと該旋回アームを旋回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回 装置において、 前記駆動装置は固定部、 回転入力部、 frf3旋回支点の前記軸線上に対して 直交する直交平面を有する回転出力部及び 1513固定部と前記回転出力部との間に配設した 一対のころがり軸受を有する遊星歯車式減速機と、 コィルを有する固定子並びに該遊星歯 車式減速機の編己回転入力部と同軸線上で連結する口一夕軸を内蔵したモー夕とを備え、 前記旋回アームは前記回転出力部の前記平面に結合される第 1平面並びに 重量物に結 合され前記旋回支点の編 3軸線上より備己重量物側に位置し該第 1平面と直交する第 2平 面を備え、 前記旋回アーム及び前記駆動装置が ΙΐίΙΒ重量物の前記旋回支点の 151己軸線方向 幅内に配設されていることを特徴とする重量物の旋回装置を提供する。
このような構成としたので、 重量物の重心及び旋回支点の軸線上間が短縮さ 且つ 旋回アーム及び駆動装置が重量物の旋回支点の軸線方向幅内に位置するコンパクトな重量 物の旋回装置にできる。
請求項 2記載の発明によれば、 前記重量物の編 3旋回支点の編 由線方向中心が、 前 記一対のころがり軸受のうち前記回転出力部の直交平面側に位置する一方のころがり軸受 と該一方のころがり軸受の接触角ライン及ぴ If記旋回支点の前記軸線上が交差する点との 間に位置していることを特徴とする請求項 1記載の重量物の旋回装置を提供する。 こめような構成としたので、 重量物を片持ちで支持でき、 重量物を揺れなく安定して 旋回させることができる。
請求項 3記載の発明によれば、 擺 3遊星歯車式減速機及び編 3モー夕間に前段減速機 構としての前段減速機が配設され、 該前段減速機の入力回転部と編 3モ一夕の口一夕軸と が同一軸線上で結合し、 該前段減速機の出力回転部と擺3遊星歯車式減速機の入力回転部 とが同一軸線上で結合していることを特徴とする請求項 1記載の重量物の旋回装置を提供 する。
このような構成としたので、 二段減速機冓で高減速比を得ているので、 減速機及びモ —夕の外径を小さくできる。従って、 重量物の旋回半径をさらに小さくできる。
請求項 4記載の発明によれば、 編 3遊星歯車式減速機を固定する支持台並びに該支持 台を載置する架台を備え、 遊星歯車式減速機の編 3固定部は外径部が円开狱で前記回 転出力部の前記平面と平行な取付平坦面を備え、 編 3支持台は編 3耀歯車式減速機の固 定部の編 3取付平坦面が取り付けられる第 1取付面、 編己架台が取り付けられる 第 1 取付面と直交する第 2取付面並びに fffS第 1取付面の外方両端部と 第 2取付面の外方 両端部とを接続する一対のリブ部を備え、 miS^M歯車式減速機の固定部の 取付平坦 面の外径部は ilB—対のリプ側が ΙίίΚ円形状外径より小さい長さになるように切断されて いることを特徴とする請求項 1記載の重量物の旋回装置を ί¾共する。
このような構成としたので、 歯車式減速機固定部の取付平坦面外径部の一対のリ ブ部側を短く切断しているので旋回アームの第 2平面及び旋回支点の軸線上間が長くなる ことなく、 即ち重量物の旋回半径を増やすことなく、 支持台の第 1取付面及び第 2取付面 を一対のリブ部により補強することができ、 支持台を強固とすることができる。
請求項 5記載の発明によれば、 重量物に結合されて軸線上の旋回支点周りに旋回する 旋回アームと該旋回アームを旋回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回装置におい て、 駆動装置は固定部、 回転入力部、 ΙΐίΕ旋回支点の it己軸線上に対して直交する直 交平面を有する回転出力部及び前記固定部と前記回転出力部との間に配設した一対のころ がり軸受を有する耀歯車式減速機と、 該纏歯車式減速機の編 3回転入力部と同軸線上 に配設したモー夕とを備え、 ΐΐίΐΒ旋回アームは rfB回転出力部の編己平面に結合される第 1平面並びに該第 1平面と直交する第 2平面を備え、 備3旋回アーム及び編 3駆動装置が 編己重量物の ΙίίΙ3旋回支点の I配軸線方向幅内に配設されていることを特徴とする重量物 の旋回装置を樹共する。
このような構成としたので、 旋回アーム及び駆動装置が重量物の旋回支点の軸線方向 幅内に位置するコンパクトな重量物の旋回装置にできる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係る重量物の旋回装置の一例を示す正面図である。
第 2図は、 本発明に係る重量物の旋回装置の一例を示すものであって、 Ιίί3図 1の平 面図である。
第 3図は、 本発明に係る重量物の旋回装置に於ける架台及び駆動装置を示すものであ つて、 備 3図 2の矢視 Ε方向から見た側面図である。
第 4図は、 本発明に係る重量物の旋回装置の一例を示すものであって、 前記図 1の矢 視 F方向から見た側面図である。
第 5図は、 本発明に係る重量物の旋回装置に於ける架台及び駆動装置を示すものであ つて、 図 3の矢視 G方向から見た側面図である。
第 6図は、 本発明に係る重量物の旋回装置に於ける駆動装置の一例を示すものであつ て、 その垂直断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明に係る重量物の旋回装置の実施の形態について添付図面に基づき詳細に 説明する。
プロ一ブ装置 1は、 例えば図 1に示すように、 被 体例えば半導体ウェハの電気的 ネ βを行うプロ一ノ部を構成するプローブ装置本体（以下、単に「装置本体」と称す。） 2 と、 この装置本体 2の左側に隣接させて配設された架台 3と、 この架台 3によって装置本 体 2とメンテナンスエリア 4との間でほぼ 1 8 0 °旋回する重量物としてのテストへヅ ド 5、 接続リング 7及びプロ一ブカード 8とを備えて構成されている。 また、 装置本体 2 の右隣には半導体ウェハをカセヅト単位で収納し、 このカセヅトから半導体ウェハを 1枚 ずつプロ一バ部へ口一ド、 アンロードする半導体ウェハ腿装置 9が配設されている。
また、 装置本体 2の天面を形成するへッドブレ一ト 1 0の中央孔（図示せず） にはプ ローブ力一ド 8が設けら^ テストへヅド 5が装置本体 2上に旋回し位置決めされた時に 上記テストへヅド 5が接続リング 7を介してプローブ力一ド 8上面の接織耑子と電気的に 接続するようにしている。従って、 例えばプローブ装置 1は、 テス夕からのテスト信号を テストヘッド 5、 プローブ力一ド 8のプロ一ブ針を介して載置台上の半導体ウェハの電極 で受信し、 半導体ウェハの各 I Cチップの電気的鐘を行うようにしている。
上記テストへヅド 5は、 図 2に示すように第 1平面 1 1 aと該第 1平面 1 1 aに直交 する第 2平面 1 1 bを備えた旋回アーム 1 1を介して駆動装置 1 2の回転軸に固定され、 この回転軸を介して旋回可能にしてある。編3旋回アーム 1 1は、 重量物としてのテスト ヘッド 5に結合されて駆動装置 1 2の回転軸の軸線 A上の旋回支点周りに旋回する。該駆 動装置 1 2は該旋回アーム 1 1を旋回駆動させ、 架台 3の上面に支持台 1 3を介して設置 されている。 この支持台 1 3は上記駆動装置 1 2又は該駆動装置 1 2に収容している遊星 歯車式減速機の固定部、 つまり、 固定ケース 2 8の取付平坦面に取付けられる第 1取付面 1 3 aと、 該第 1取付面 1 3 aに直交する第 2取付面 1 3 bと、 編 3第 1取付面 1 3 aの 外方両端部と編3第 2取付面 1 3 bの外方両端部とを接続する一対のリブ部 1 3 c、 1 3 cとを有している。
また、 前記駆動装置 1 2又は該駆動装置 1 2に収容している ¾ 歯車式減速機の固定 部つまり固定ケース 2 8の編 3取付平坦面の外径部は上記一対のリブ部 1 3 c、 1 3 c側 に切断部 2 8 a、 2 8 aを形成している。 これは、 遊星歯車式減速機の固定部つまり固定 ケース 2 8の取付平坦面外径部の一対のリブ部 1 3 c、 1 3 c側を短く切断しているので 旋回アーム 1 1の第 2平面 1 l b及び旋回支点の軸線 A上間が長くなることなく、 すなわ ちテストへッド 5等の重量物の旋回半径を増やすことなく、 支持台 1 3の第 1取付面 1 3 a及び第 2取付面 1 3 bを一対のリブ部 1 3 c、 1 3 cにより補強することができ、 支持 台 1 3を強固とすることができる。
図中、 1 4は内部に制御装置を収容した架台 3を設置する設置台である。 1 5、 1 5 はボルトであり、 1ίίϊ3第 2取付面 1 3 bに形成したやや長径の図 2、 図 3に示すバカ穴 1 5 a、 1 5 aに揷入して第 2取付面 1 3 bを左右前後に位置決めして該架台 3上に支持台 1 3を固定する。 1 6は後述するモ一夕 1 7の回転位置や速度を検出するエンコーダの前 面に配置したカノ一である。
図 4及び図 5に示すように前記駆動装置 1 2の回転出力部には、 前記旋回アーム 1 1 の第 1平面 1 l aを取付けている。旋回アーム 1 1の該第 2平面 1 l b側の部位には例え ば 4列の長孔 1 1 c、 1 1 c…を穿設し、 この長子し 1 1 c、 1 1 c…にボルト （図示せず） を螺合して、 旋回アームはテストへッド 5の位置に対して上下位置を調整してテストへヅ ド 5に固定される。
次に、 前記駆動装置 1 2について図 6等に基づき詳細に説明する。
編3駆動装置 1 2は、 大概してモー夕 1 7とこのモ一夕 1 7の駆動により減速回転す る減速機構と、 該モ一夕 1 7の回転位置及び速度を検出するエンコーダ 1 9とで構成され ており、 上記減速 «は単一の減速 «でもよいが上記モー夕 1 7の回転軸速度を第 1減 速する前段減速 ϋと該前段減速 «による回転軸速度を更に第 2減速する後段減速機構 で構成する。
図 6に示す駆動装置 1 2はこれに収容した減速 «は遊星歯車式減速機であって、 前 段及び後段減速機つまり 2つの減速機を配備した構成例である。
1 7はモー夕であって、 コイル部 1 7 aを備えた円筒状の固定子 1 7 bと、 回転自在 に支持された口一夕軸 1 7 cを有し固定子の内側に配設されたロー夕 1 7 dと、 該固定子 1 7 bを外部から被包するモー夕ケース 1 7 Θとを有している。 このモー夕ケース 1 7 e は第 1、 第 2及び第 3ケース 1 7 e 1、 1 7 e 2及び 1 7 e 3で構成されかつ各々を結合 してなる。該第 1ケース 1 7 e 1の前面はボルト 1 8、 1 8により箱状に構成された前記 カバ一 1 6の裾部を固定し、 覆設固定されている。 上記ロー夕 1 7 dの他方側にはェンコ —ダ 1 9のロー夕軸が直結している。 2 2は上記第 1ケース 1 7 e 1の前面壁である。
2 0は前段減速機であって、 主として内周部に内歯としての複数の内歯ピン 2 4 cを 有した固定部としての円筒状の内歯歯車体 2 1と、 該内歯歯車体 2 1の内歯ピン 2 4 cに ペリトロコィド歯形の外歯が嚙み合い偏心揺動運動する一対の外歯歯車 2 4 cと、 回転入 力部としての ΙίΚ口一夕軸 1 7 cに形成されたピニオンギア 1 7 と、 回転出力部として のシャフト 2 3と、 前言 3内歯歯車体 2 1と編 3シャフト 2 3間に配設した前段、 後段の一 対のころがり軸受としてのメィン軸受 2 4 a、 2 4 bを有した醒歯車式減速機 2 4で撐 成されている。
上記シャフト 2 3は前段の一対のメィン軸受 2 4 aを外周面が係合する第 1端板 2 3 aと、 ftS内歯歯車体 2 1に遊嵌した柱部 2 3 bを有し後段の一対のメイン軸受 2 4 bを 外周面が係合する第 2端板 2 3 cとで構成している。
そして、 第 1端板 2 3 a、 柱部 2 3 bを有する第 2耑板 2 3 c、 及び後述するロータ 軸 2 6 aは、 それらに形成された軸穴 2 3 dに係入されたテーパーピン 2 3 e及びボル卜
2 5により隣接結合している。前段ピニオンギア 1 7 fにはクランク軸 2 3 :Πこ備えた平 歯車 2 3 gが嚙み合っている。該クランク軸 2 3： は編 3第 1端板 2 3 a及び第 2端板 2
3 cに回転自在に支持されると共に 外歯歯車 2 cに二一ドル軸受け 2 4 c 1を介し て係合している。編 3ロー夕軸 1 7 cの回転は、 ピニオンギア 1 7 f及び平歯車 2 3 g間 で減速さ クランク軸 2 3 fに伝達される。該クランク軸 2 3 fの回転は編 3外歯歯寧 2 4 cを偏心揺動させ、 前記シャフト 2 3を減速出力回転させる。
また、 前記内歯歯車体 2 1の上部前面は上記モー夕ケース 1 7 eの第 3ケース 1 1 e 3に及び前記内歯歯車体 2 1の上部後面は後述する後段減速機 2 6に結合する外面が段差 状に形成された筒状の連結部材 2 7にそれそれボルト 2 0 aにより隣接結合している。
次に、 後段減速機 2 6について説明する。
後段減速機 2 6は、 主として内周部に内歯としての複数の内歯ピン 3 0 c 2を有し 固定部としての円筒状の内歯歯車体 2 8と、 該内歯歯車体 2 1の内歯ピン 3 0 c 2にペリ トロコィド歯形の外歯が嚙み合い偏心揺動運動する一対の外歯歯車 3 0。と、 回転入力音 IS としての編 3口一夕軸 2 6 aに形成されたビニオンギア 2 6 bと、 回転出力部としてのシ ャフト 2 9と、 編 3内歯歯車体 2 8と編己シャフト 2 9間に配設した前段、 後段の一対の ころがり軸受としてのメイン軸受 3 0 a、 3 O bを有した遊星歯車式減速機 3 1で構成ざ れている。前記口一夕軸 2 6 aは編己第 2端板 2 3 cに結合されている。
上記シャフト 2 9は前段の一対のメィン軸受 3 0 aを外周面が係合する第 1端板 2 9 aと、 編 3内歯歯車体 2 8に遊嵌した柱部 2 9 bを有し後段の一対のメイン軸受 3 O bを 外周面が係合する第 2端板 2 9 cとで構成している。
そして、 第 1端板 2 9 a及び柱部 2 9 bを有する第 2端板 2 9 cは、 それらに形成さ れた軸穴 2 9 dに係入されたテ一パ一ピン （図示なし）及びボルト 3 2により隣接結合し ている。前段ピニオンギア 2 6 bにはクランク軸 2 9 fに備えた平歯車 2 9 gが嚙み合つ ている。該クランク軸 2 9 fは前記第 1端板 2 9 a及び第 2端板 2 9 cに回転自在に支持 されると共に編 3外歯歯車 3 0 cに二一ドル軸受け 3 0 c 1を介して係合している。前記 口一夕軸 2 6 aの回転は、 ピニオンギア 2 6 b及び平歯車 2 9 g間で減速され、 クランク 軸 2 9 fに伝達される。該クランク軸 2 9 fの回転は編 3外歯歯車 3 0 cを偏心揺動させ、 編 3シャフト 2 9を減速出力回転させる。後段減速機 2 6の減速比は例えば、 約 1/ 1 0 0に設定している。
而して、 第 2端板 2 9 cの前記旋回アーム 1 1の旋回支点の軸線 A上に対して直交す る直交平面 2 9 iには、 if3旋回アーム 1 1がボルト （図示なし） で結合されている。
また、 旋回アーム 1 1は回転出力部としてのシャフト 2 9すなわち第 2端板 2 9 cの 平面に結合される第 1平面 1 1 aと上記テストへッド 5等で構成される重量物に結合され 旋回支点の前記軸線 A上より重量物側に位置する上記第 1平面 1 1 aと直交する第 2平面 1 l bを備えてなる。 そして、 図 2に示すように上記旋回アーム 1 1及び上記駆動装置 1 2は、旋回アーム 1 1の旋回支点の軸線 A方向に於ける重量物 5の幅 D内に配設している。 尚、 一点鎖線 Cは上記重量物すなわち、 テストヘッド 5の軸線 A方向に於ける中心位置を 示す。 このようにしたのでテストへヅド 5等の重量物の重心及び旋回支点の軸線 A上間が 短縮され、 かつ旋回ァ一ム 1 1及び駆動装置 1 2が重量物の旋回支点の軸線 A方向幅 D内 に位置するコンパクトな重量物の旋回装置を構成できる。
ここに於いて、 テストへッド 5等の重量物の上記旋回アーム 1 1の旋回支点の軸線 A 方向中心位置 Cが前記一対のころがり軸受のうち回転出力部の直交平面側に位置する一方 のころがり軸受としてのメイン軸受 3 O bと該メイン軸受 3 O bとの軸接触角 α (° ) の ライン B及び前記旋回支点の軸線 A上が交差する交差点 Pと距離 Lの間に設定する。 ここ で接触角ひ （° ) は 3 5 ） 〜 4 5 (° ) に設定すると好適であることが判明した。 このように構成したので、 テストへヅド 5等の重量物を片持ちで支持できかつ重量物を安 定して旋回させることができた。
また、 前記旋回アーム 1 1の第 1平面 1 l a側には、 図 5に示すようにやや長径のボ ルト揷入孔 1 1 d、 1 1 d…を所望間隔を有して周設配備し、 このボルト挿入孔 1 1 d、 1 1 d…に図 4に示すボルト 1 1 e、 1 1 e…を螺合し、 上記駆動装置 1 2の回転方向へ の位置決め上下又は左右方向の移動を調整して上記旋回アーム 1 1に固定する。
次に、 本発明に係る重量物の旋回装置の動作を説明する。
テストへヅド 5等の重量物が図 1に示すように実線で示す位置と仮想線で示す位置と の間を旋回駆動させるように、 該モ一夕 1 7は高速回転する。而して、 ロー夕 1 7 d U;円 筒状の固定子 1 7 bの内側を高速回転し、 口一夕 1 7 dに直結したロー夕軸 1 Ί cを回転 させる。該ロ一夕軸 1 7 cの後端に形成されたピニオンギヤ 1 7 fと嚙合い係合した平歯 車 2 3 gに回転力が伝達されこの平歯車 2 3 gの回転により略軸中央部にクランク部分を 有するクランク軸 2 3 fはシャフト 2 3に配置された一対の軸受に支持されつつ回転する。
このクランク軸 2 3 fの回転力が隣接した 2列で構成された外歯歯車 2 4 c、 2 4 c に伝達さ この外歯歯車 2 4 c、 2 4 cの回転動作により回転出力部としてのシャフト
2 3の第 1端板 2 3 a及び柱部 2 3 bを有した第 2端板 2 3 cを減速回転させる。そして、 該第 2端板 2 3 cはボルト 2 5により後段減速機 2 6にその回転力を伝達する。 このよう に上記前段減速機 2 0は遊星歯車式減速機 2 4によりモ一夕 1 7の回転速度を例えば、 約 1Z6 0に減速する。
次に、 上述から第 1段に減速されたシャフト 2 3の回転力が回転入力部としての口一 夕軸 2 6 aに伝達され、 該ロ一夕軸 2 6 aは前段減速機 2 0により減速された速度で回転 する。 ロー夕車由 2 6 aの後端に形成されたピニオンギヤ 2 6 bと嚙合い係合した平歯車 2 9 gに回転力が伝達され、 この平歯車 2 9 gの回転により略中央にクランク部分 2 9 hを 有するクランク軸 2 9 fは平歯車 2 9 gの前面に隣接配置されたメイン軸受 3 0 eに支持 されつつ回転する。 このクランク軸 2 9 fの回転力が隣接した 2列で構成された外歯歯車
3 0 c, 3 0 cに伝達さ この外歯歯車 3 O cs 3 0 cの回転動作により回転出力き と してのシャフト 2 9の第 1端板 2 9 a及び柱部 2 9 bを有した第 2端板 2 9 cを更に減速 回転させる。 そして、 該第 2端板 2 9 cは、 ボルト l l e、 1 1 e…により旋回アーム 1 1の第 1平面 1 l aに隣接結合されており、 該旋回アーム 1 1を減速駆動する。
而して、 テストへッド 5等の重量物は、 上記エンコーダ 1 9でモー夕 1 7の回転位置 や速度を検出しながら調整し、 図 1に仮想線で示す位置から実線で示す位置まで約 1 8 0 °旋回駆動する。 そして、 テストへヅド 5が隣接リングを介してプロ一プカ一ド 8上面 の接触子と電気的に接続し、プローブ装置 1はテス夕からのテスト信号をテストへヅド 5、 プローブ力一ド 8のプローブ針を介して載置台上の半導体ウェハの電極で受信し、 半導体 ウェハの各 I Cチップの電気的ネ鐘を行う。
かくして上記後段減速機 2 6は、 前段減速機 2 0の回転速度を例えば、 約 1 Z 1 0 0 に減速し、 モ一夕 1 7の回転速度を例えば、 約 1 / 6 0 0 0に減速する。 そして、 二段減 速機構で高減速比を得ているので、 前'後段減速機 2 0、 2 6及びモー夕 1 7の外径を小 さくできる。従って、 テストヘッド 5等の重量物の旋回半径をさらに小さくできる。 この 減速比の値は上記遊星歯車式減速機 3 1の内部構成要素又は部材の設計寸法や形状等を適 !it¾定することにより できる。
本発明としては、 上述した第 2端板 2 9 cを有するシャフト 2 3を上述した旋回ァー ム 1 1に固定することにより前段のみの単一の減速機で重量物の旋回装置を構成すること もできる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる重量物の旋回装置は、 半導体デバイスのような被 体の電気的特性を測定するプロ一ブ装置等に適用している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 重量物に結合されて軸線上の旋回支点周りに旋回する旋回アームと該旋回アームを旋 回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回装置において、 ff3駆動装置は固定部、 回転入力部、 ΙΐίΙ3旋回支点の編 3軸線上に対して直交する直交平面を有する回転出力 部及び前記固定部と前記回転出力部との間に配設した一対のころ^り軸受を有する 耀歯車式減速機と、 コィルを有する固定子並びに該舰歯車式減速機の前記回転入 力部と同軸線上で連結する口一夕軸を内蔵したモー夕とを備え、前言 3旋回アームは前 記回転出力部の前記平面に結合される第 1平面並びに前記重量物に結合され前記旋 回支点の前記軸線上より前記重量物側に位置し該第 1平面と直交する第 2平面を備 え、編 3旋回アーム及ひ前記駆動装置が前記重量物の t?¾旋回支点の前記軸線方向幅 内に配設されていることを输敫とする重量物の旋回装置。
2. 廳3重量物の前記旋回支点の歲 3軸線方向中心が、 漏一対のころがり軸受のうち前 記回転出力部の直交平面側に位置する一方のころがり軸受と該一方のころがり軸受 の接触角ラィン及び前記旋回支点の前記軸線上が交差する点との間に位置している ことを特徴とする請求項 1記載の重量物の旋回装置。
3. 1113 歯車式減速機及び前記モー夕間に前段減速 «としての前段減速機が配設さ れ、 該前段減速機の入力回転部と編己モー夕の口一夕軸とが同一軸線上で結合し、 該 前段減速機の出力回転部と前記遊星歯車式減速機の入力回転部とが同一軸線上で結 合していることを特徴とする請求項 1記載の重量物の旋回装置。
4. 廳己腿歯車式減速機を固定する支持台並びに該支持台を載置する架台を備え、 前記 遊星歯車式減速機の前記固定部は外径部が円形状で前記回転出力部の前記平面と平 行な取付平坦面を備え、前記支持台は編 歯車式減速機の固定部の前記取付平坦 面が取り付けられる第 1取付面、 ΙΐίΙΒ架台が取り付けられる前記第 1取付面と直交す る第 2取付面並びに前記第 1取付面の外方両端部と前記第 2取付面の外方両端部と を接続する一対のリブ部を備え、前記 ¾M歯車式減速機の固定部の盲 3取付平坦面の 外径部は前記一対のリブ側が前記円形状外径より小さい長さになるように切断され ていることを特徴とする請求項 1記載の重量物の旋回装置。
重量物に結合されて軸線上の旋回支点周りに旋回する旋回アームと該旋回アームを旋 回駆動させる駆動装置とを備える重量物の旋回装置において、編3駆動装置は固定部、 回転入力部、 漏己旋回支点の編3軸線上に対して直交する直交平面を有する回転出力 部及び編己固定部と前記回転出力部との間に配設した一対のころがり軸受を有する 遊星歯車式減速機と、該 歯車式減速機の前記回転入力部と同軸線上に配設したモ —夕とを備え、前言 3旋回アームは前記回転出力部の前記平面に結合される第 1平面並 びに該第 1平面と直交する第 2平面を備え、前記旋回アーム及び 1?13駆動装置が前記 重量物の前記旋回支点の前記軸線方向幅内に配設されていることを特徴とする重量 物の旋回装置。
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