[发明专利]一种高速高精旋转升降联动机构

说明书

本发明实施例公开了一种高速高精旋转升降联动机构，包括下升降机构与上旋转机构，所述下升降机构包括升降驱动装置、丝杆、丝杆座，所述升降驱动装置驱动所述丝杆带动所述丝杆座升降；所述上旋转机构包括旋转轴承、与所述丝杆座固定连接的旋转轴承座、设置于所述旋转轴承座与所述基座之间的至少一个垂直滑轨机构，所述旋转轴承连接有旋转大同步轮，所述旋转大同步轮由旋转驱动装置驱动。本发明采用升降轴在下方，旋转在上方的结构形式，充分利用了晶圆检测工艺中升降为主动作，旋转为辅动作的工艺特点；本发明还利用倒置驱动的丝杆螺母方法，轴向精度控制面取决于配对使用的轴向滑轨，易于实现大尺寸晶圆的平面度控制，有效地改善了整体系统的控制特性。

技术领域

本发明涉及一种晶片检测平台的联动机构，尤其涉及一种高速高精旋转升降联动机构。

背景技术

2~6寸的晶圆片是电子和半导体封装领域的典型材料，在全自动检测工艺环节，高频率微动型的旋转升降复合操作是典型的动作模式。当整个wafer平面定位精度要求达到微米级，机构和控制就变得非常困难。其原因在于，晶圆片切割完成以后，需要对芯片进行自动测试。现有的技术方案主要有两种，接触式检测与非接触检测，在需要实测综合光电特性的要求下，接触式检测是主要的检测方式。接触式检测的技术方案实现主要包括移动探针和移动台面。检测过程中，要充分测试芯片电流，需要刺破电极表面氧化层，而又不能损伤芯片，造成太大划痕，因此，在高频运动下探针定位非常困难，探针固定，以托台承载晶圆片移动来实现芯片巡检是主要的方法，这种方法对晶圆片的平面度要求很高。对于托台移动而言，XY方向的子母移动台是很成熟的方案。但是，旋转平台和升降平台的复合却有很大难度。

关于旋转与升降的复合，之前的主流方案是旋转轴在下，升降轴在上，升降轴采取蜗轮蜗杆旋转配合高精密楔形台，或者轴承支承旋转平台配合音圈驱动的方法。旋转轴采用同步带轮驱动，背负升降台面工作。这种方案看似简单，但是有很多问题。高精密楔形台面成本高，还要面对长期工作状态下的磨损维护问题。音圈电机的定制与控制相对较为复杂，且重量难以控制，进行大平面晶圆片的高频精密微动升降控制需要较大的驱动。无论是蜗轮蜗杆，还是旋转轴承，都离不开轴承内外圈间隙问题，在高频微动定位时，轴向和径向都要承担较大的载荷，长期磨损状态下，很难保持晶圆面±5um微米级的精度。存在以下缺陷：结构复杂，拆卸麻烦，机构的稳定性难以保证、晶圆面的平面度难以保证。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种高速高精旋转升降联动机构，用于检测晶圆片的高速检测，晶圆面可旋转，且可高速微动升降，易安装，精度高、可靠性高。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种高速高精旋转升降联动机构，包括下升降机构与上旋转机构，所述下升降机构包括设置于基座的升降驱动装置、垂直设置的丝杆、丝杆座，所述升降驱动装置驱动所述丝杆带动所述丝杆座升降；所述上旋转机构包括旋转轴承、与所述丝杆座固定连接的旋转轴承座、设置于所述旋转轴承座与所述基座之间的至少两个垂直滑轨机构，所述旋转轴承连接有旋转大同步轮，所述旋转大同步轮由旋转驱动装置驱动。

进一步地，所述基座于所述旋转轴承座外周位置上对称设置有至少一对管正的挡块。

更进一步地，所述丝杆座与所述基座之间设置有升降回零限位机构，所述升降回零限位机构包括固定设置于所述基座上的若干光电开关，所述丝杆座固定连接有与所述若干光电开关配合的挡光板。

更进一步地，所述若干光电开关处于同一水平面，所述挡光板上设置有若干高度不一的触发所述若干光电开关的挡光指。

更进一步地，所述旋转轴承座与所述旋转大同步轮之间设置有旋转回零限位机构，所述旋转回零限位机构包括固定设置于所述旋转轴承座外周上的若干光电开关以及设置于所述旋转大同步轮上的挡光板。

更进一步地，所述升降驱动装置包括升降大同步轮、以及驱动所述升降大同步轮的升降电机，所述升降大同步轮轴心上固定设置有螺母，所述螺母与所述丝杆螺纹配合。