[发明专利]共平面三轴定位装置

说明书

技术领域

本发明涉及有一种定位装置，特别是指一种可于同一平面作第一方向(X轴)、第二方向(Y轴)或第三方向(θ轴)运动的次微米级定位装置。

背景技术

近年来奈米科技的研究发展相当显著，许多高科技产业如半导体、信息、电子、通讯、光电等技术领域，其加工及制造技术已朝向超微型化及精密化的方向发展。因此，对于微米甚至是奈米级的精密定位装置需求量亦大幅增加，且精密定位装置的对准定位的精度可否达到标准，亦是相关产业制程质量的成败关键。

为此，前述高科技产业于进行精密封装技术的生产制程中，为使其产品的精密度及良率符合标准，通常会利用一精密定位平台对欲进行加工的工件进行精密定位。而目前精密定位平台主要是具有X、Y轴方向直线定位，以及θ轴方向旋转定位功能，借以达成对工件进行三自由度高精密调整定位的效果，而广泛应用于高科技产业生产制程的精密定位用途。

上述精密定位平台是如中国台湾第201102273号的“对准台”，该对准台是具备有：底座；配置在前述底座的上方位置之用来保持会有移动负荷作用于其上的工件的顶台；由可在正交的两方向滑动的导件、及设在前述导件上的旋转轴承所构成的具有X、Y、θ三个自由度的所需数目的支持单元；以及在该支持单元配备一轴方向的直线运动机构而构成的至少三个驱动单元；其中，前述支持单元与前述驱动单元是以沿着前述移动负荷的移动方向的交差错开状的配置配备在前述底座与前述顶台之间，且使前述各驱动单元之中的两个驱动单元的直线运动机构所驱动的驱动方向、与剩下的驱动单元的直线运动机构所驱动的驱动方向在X-Y平面内正交。该专利虽可达到让工件在X、Y、θ三轴方向位移并进行精密定位，但该专利的结构复杂，其需要使用多层的滑轨结合，导致加工成本提升，整体体积变大，而且也容易产生累积误差。再者，该专利的结构并无真正的旋转轴，须由三轴的非对称移动来产生干涉，再由干涉造成旋转移动，导致整体的机械阻力比较大。

另于中国台湾第I247201号的“平台装置及曝光装置”，该平台装置为一具有在不接触的情形下即可于一固定盘表面上移动的一活动部的平台装置，其特征为该固定盘包含由石材所构成的一本体部分与由于表面熔射有陶瓷的一表面部，该活动部具有一第一活动部与一第二活动部，且该第一活动部与该第二活动部中与该表面部相对向的部分是各自形成有一陶瓷部。该专利的缺点在于该平台装置不具有旋转功能，如果需要旋转功能必须再安装一旋转轴于该平台装置上。然后此专利的X轴位移平台设置于Y轴位移平台上，当承载工件的重量较重时，于高速定位的状态下会产生惯性惯量的影响。

为了解决上述的问题，本发明提供一种共平面三轴定位装置，其可于同一平面上作X、Y、θ三轴方向的运动，而其定位精度达到次微米级。而且共平面三轴定位装置的结构简单及容易模块化，各运动方向的驱动模块不会相互堆栈，使整体的体积薄型化，并具有较大的位移范围。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种共平面三轴定位装置，其可于同一平面作一第一方向(X轴)、一第二方向(Y轴)或一第三方向(θ轴)的运动，以定位一工件的位置，该共平面三轴定位装置的定位精度可达到次微米级。

本发明的目的，在于提供一种共平面三轴定位装置，其结构简单及容易模块化，各运动方向的驱动模块不会相互堆栈，使整体的体积薄型化，并具有较大的位移范围。

本发明的技术方案：一种共平面三轴定位装置，其是包含：

一固定平台，具有一第一侧边及二第二侧边，该二第二侧边相对应，并分别与该第一侧边的两端相邻及正交，该固定平台设有一第一驱动模块及二第二驱动模块，该第一驱动模块设置于该第一侧边，该二驱动模块分别设置于该二第二侧边；以及

一定位模块，是包含：

一定位平台，位于该固定平台上，并具有一第一侧面及二第二侧面，该第一侧面对应该固定平台的该第一侧边，该二第二侧面对应该固定平台的该二第二侧边；

一第一驱动轴，其一端设置于该定位平台的该第一侧面，其另一端滑设于该第一驱动模块；以及

二第二驱动轴，其一端分别设置于该定位平台的该二第二侧面，其另一端分别滑设于该第二驱动模块，该二第二驱动轴与该第一驱动轴相互垂直；

其中该定位平台是承载一工件，该第一驱动模块及该二第二驱动模块驱动该第一驱动轴及该二第二驱动轴，带动该定位平台于同一平面上作一第一方向、一第二方向或一第三方向的运动，以定位该工件。

本发明中，其中该第一驱动模块是包含：

一滑轨，设置于该固定平台的该第一侧边；

一滑动件，滑设于该滑轨；