[发明专利]探针台旋转升降机构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体性能测试仪器领域，特别是涉及一种探针台旋转升降机构。

背景技术

探针台是半导体前端加工工艺中对晶圆电路进行测试，标记测试结果的好坏并收集信号的半自动机械设备。旋转升降机构是探针台核心功能机构之一。

传统的旋转升降机构，以电机Ⅰ为动力源，由电机Ⅰ带动皮带连接滚珠丝杆，由原来的旋转副变成上下运动副，从而让承片台实现上下运动。由电机Ⅱ带动皮带连接旋转心轴做旋转运动。在滚珠丝杆的传动下，旋转装置一起跟着上升和下降，从而组成了一个旋转升降机构。由真空吸附方式吸取晶圆进行运动测试动作。

但是，传统的旋转升降机构在测试过程中承片台经常出现平面度不平，需经常校表校正，Z轴重复定位精度在速度快的同时容易出现偏差，测试结果反馈在晶圆上面有深有浅，出现测试不稳定等问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种测试稳定的探针台旋转升降机构。

一种探针台旋转升降机构，包括升降控制装置、旋转控制装置和承片装置；

所述升降控制装置包括升降电机、联轴器、升降丝杠、升降螺母、滚珠花键座、滚珠花键升降杆，所述升降电机的转轴和所述升降丝杠的一端通过所述联轴器固定连接，所述升降螺母上设有内螺纹滚道，所述升降丝杠上设有与所述内螺纹滚道匹配的外螺纹滚道，所述升降螺母套设在所述升降丝杠上，所述滚珠花键升降杆和所述升降螺母固定连接，所述滚珠花键升降杆远离所述升降电机的一端与所述承片装置固定连接，所述滚珠花键升降杆安装在所述滚珠花键座的内部；

所述承片装置固定在所述旋转控制装置上，所述承片装置和所述旋转控制装置作为一个整体固定在所述升降控制装置上。

在一个实施例中，所述旋转控制装置包括主轴承座支架、旋转电机、摆动轴承座、次轴承座支架、摆动螺母座、旋转螺母、旋转丝杠，所述旋转电机的转轴与所述旋转丝杠的一端通过所述摆动轴承座固定连接，所述摆动轴承座安装在所述主轴承座支架内，所述主轴承座支架和所述承片装置固定连接，所述旋转丝杠的另一端穿出所述旋转螺母，所述旋转螺母安装在所述摆动螺母座上，所述摆动螺母座安装在所述次轴承座支架内，所述次轴承座支架和所述承片装置固定连接。

在一个实施例中，所述承片装置包括花键升降杆连接板、连接组件、承片台过渡板和承片台，所述承片台过渡板和所述承片台固定在一起，所述花键升降杆连接板和所述承片台过渡板通过所述连接组件转动连接。

在一个实施例中，所述连接组件包括交叉滚子轴承和过渡板安装座，所述过渡板安装座通过所述交叉滚子轴承装配在所述花键升降杆连接板上，所述过渡板安装座和所述承片台过渡板固定连接。

在一个实施例中，所述次轴承座支架和所述过渡板安装座固定连接。

在一个实施例中，所述主轴承座支架和所述花键升降杆连接板固定连接。

在一个实施例中，所述滚珠花键升降杆为筒状，所述升降丝杠和所述升降螺母位于所述滚珠花键升降杆内侧。

在一个实施例中，所述升降控制装置还包括角接触球轴承，所述角接触球轴承套设在所述升降丝杠上且位于所述升降螺母和所述升降电机之间。

在一个实施例中，所述角接触球轴承的数量为2个。

在一个实施例中，所述升降控制装置还包括轴承座，所述轴承座安装在所述滚珠花键座的底部，所述升降电机固定在所述轴承座上。

上述探针台旋转升降机构工作时，升降控制装置控制承片装置沿着升降丝杠的轴向往返运动。旋转控制装置控制承片装置旋转运动，从而调整承片装置上晶元的位置，对晶元的性能进行测试。升降控制装置的滚珠花键座和滚珠花键升降杆组成的滚珠花键副是一个直线运动的构件，具备很高的直线运动的直线度，升降螺母与升降丝杠的螺纹接触紧密，相比于传统的旋转升降机构，该探针台旋转升降机构速度更快，精度更高，测试稳定。

附图说明

图1为一实施方式的探针台旋转升降机构的一方向的结构示意图；

图2为如图1所示的探针台旋转升降机构的另一方向的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

请参考图1和图2，一实施方式的探针台旋转升降机构，包括升降控制装置、旋转控制装置和承片装置。