测试头操作系统技术方案

一种测试头操作器系统，包括：耦接单元，配置成支撑测试头，以绕给定的轴旋转；旋转单元，配置成可控制地提供旋转输出；驱动带，延伸于所述旋转单元与所述耦接单元之间，并且配置成传送所述旋转输出至所述耦接单元；以及至少一个惰轮，偏置成与所述驱动带啮合，并且可在给定路径上移动，使得当外力施加到所述耦接单元上时，所述惰轮在所述驱动带上保持所需的张力。

【技术实现步骤摘要】
测试头操作系统本申请案是专利技术名称为“测试头操作器”，申请号为200880005589.7的专利申请案(申请日为2008年2月19日)的分案申请。本申请的母案为PCT申请案，其PCT申请号为PCT/US2008/002134，国际申请日为2008年2月19日。本申请案的母案是基于先前美国专利申请案第60/903015(于2007年2月23日申请)、美国专利申请案第60/894515(于2007年3月13日申请)、以及美国专利申请案第60/955515(于2007年8月13日申请)，并且要求其中的优先权，其全部内容以参考例揭示于此。本分案申请也要求上述的优先权。
本专利技术是关于定位且操作负载的系统，并且特别是关于定位且操作测试头的系统。
技术介绍
测试头通常用于测试集成电路。为了使用测试头来测试集成电路，测试头通常“对接(dock)”到一件周边设备上，例如探针或者设备处置器(devicehandler)(下文中称为“周边件’’)。测试头操作器通常用于在对接操作中定位且操作测试头。在将测试头对接到周边件上时，希望测试头可以在多个方向上移动(即，测试头具有多个自由度)。此外，还希望测试头可在各自由度上顺应地(compliantly)移动(即，测试头在各自由度上实质上是无重量的或者在相对小的外加作用力下就可移动)。如果测试头(与测试头操作器配合)可分别沿X轴、Y轴以及Z轴移动且分别绕X轴、Y轴以及Z轴转动，则认为操作器可提供至少六(6)个自由度。如果测试头可顺应地以线性以及旋转方式相对其本身的轴进行移动，则认为此测试头在六(6)个自由度上是顺应的。由于测试头通常都是非常昂贵的，经常希望使用同一测试头来对接各种不同的周边件。例如，同一测试头可用于在水平面上与设备处置器对接(例如，测试头可从设备处置器下方与设备处置器对接)以及与探针对接(例如，测试头可从探针上方与探针对接)。为了与各种不同类型的周边件对接，希望测试头操作器具有长的竖直冲程(例如，长的竖直动作范围)。然而，由于测试头以及相关操作器的尺寸限制，这种情况通常是不现实的。因而，有些测试头操作器系统采用气动缸(pneumaticcylinder)来在竖直方向上定位且操作测试头。在这种设计中，测试头操作器所提供的竖直冲程由气动缸的冲程所限制。通常，对于更大的测试头，气动缸的冲程不足以提供能够使测试头与不同类型的周边件进行对接的竖直动作范围。如上文所提供的，在测试头的对接系统中，有时希望在测试头的六(6)个自由度的每个自由度上分别提供顺应的动作。这就意味着，测试头操作器在对接过程中可以分别在这六(6)个自由度的每个自由度上将测试头平衡于实质上无重量的状态下，使得操作者可以用相对小的作用力在各方向上手动地移动测试头。然而，随着测试头变得更大且更重，操作者难以(甚至不可能)在特定方向上(甚至在顺应状态下)提供手动操作测试头所需的物理作用力。因此，希望提供一种解决上述不足的测试头定位及操作器系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种测试头操作器系统，包括基座结构；主臂单元，配置为支撑测试头且相对于基座结构而沿第一轴移动；促动器，沿平行于第一轴的轴具有动作范围L；以及加强机构，定位在主臂单元与促动器之间，且配置成使促动器所移动的第一距离引起主臂单元沿第一轴移动第二距离，此第二距离大于第一距离。在本专利技术的另一实施例中，加强机构包括提升台架(liftcarriage)，其与促动器相连并且随之移动。在本专利技术的另一实施例中，加强机构还包括皮带(strap)，其环绕在提升台架周围，并且具有相对于基座结构而固定的第一端以及相对于主臂单元而固定的第二端。在另一实施例中，本专利技术提供了一种流体控制系统，用于控制测试头操作器系统，测试头操作器系统包括配置成相对于基座结构而竖直定位测试头的主流体促动器。流体控制系统包括：调整器，配置成可控制地提供一定量的流体到主流体促动器；第二流体控制促动器，配置成调节调整器，以改变提供到主流体促动器的流体量。第二促动器配置成主动地定位于至少四种操作模式中，其中每个操作模式使调整器提供不同的流体量到主流体促动器。在本专利技术的另一实施例中，第二促动器配置成主动地定位于第五操作模式，第五操作模式是中性(neutral)模式。在本专利技术的另一实施例中，流体控制系统还包括流体促动安全锁，配置成如果主流体促动器内的流体压力低于阈值则锁定测试头相对于基座结构的竖直位置。在本专利技术的另一实施例中，流体控制系统还包括流速控制装置，其包括可在打开位置和关闭位置之间达成流体促动的至少一流量控制阀，以分别增加或减小到主流体促动器的流体流速。在另一实施例中，本专利技术提供了一种用于控制测试头操作器系统的流体控制系统，控制测试头操作器系统包括配置成相对于基座结构而竖直定位测试头的主流体促动器。流体控制系统包括调整器，配置成沿第一流路以第一给定速度向主流体促动器提供输出压力。补足流路延伸于调整器与主流体促动器之间。补足阀沿补足流路定位并且具有非促动的关闭位置。控制器配置为确定主流体促动器的竖直延伸范围，并且当主流体促动器竖直延伸到给定范围内时促动该补足阀。在另一实施例中，本专利技术提供了一种测试头操作器系统，其包括配置成支撑测试头绕给定轴旋转的耦接单元。旋转单元配置成可控制地提供旋转输出。驱动带延伸于旋转单元与耦接单元之间，并且配置成传送旋转输出至耦接单元。至少一个惰轮偏置成与驱动带啮合，并且可在给定路径上移动，使得当外力施加到耦接单元上时，惰轮在驱动带上保持所需的张力。在另一实施例中，本专利技术提供一种测试头操作器系统，其包括具有线性促动器总成的基座结构。线性促动器总成包括：流体缸，一端连接到台架上；制动靴座(brakeshoe)，连接到从流体缸相反端延伸的活塞杆上，以及至少一个用来定义斜坡槽(rampedslot)的斜坡块(rampblock)，此至少一个斜坡块连接到基座板上，以沿其线性动作。销件从制动靴座延伸，并且接收于斜坡槽内，使得流体缸的移动引起销件沿斜坡槽移动，并藉此来移动制动靴座以啮合于基座板以及脱离基座板。附图说明图1A是根据本专利技术第一实施例的操作器系统的等角视图。图1B是图1A的操作器系统的部分分解图。图2A、图2B以及图2C是测试头操作到不同位置时的图1A的操作器系统的等角视图，以显示示范性的动作范围。图3是固定有托架的辊轮齿轮箱的实施例的等角视图。图4和图5分别是图3的辊轮齿轮箱的前等角视图以及后等角视图。图6是图3的辊轮齿轮箱的分解等角视图。图7是图3的辊轮齿轮箱的滚动顺应总成的示意图。图8是图3的辊轮齿轮箱的顺应单元的等角视图。图9是以局部截面显示的类似于图8的等角视图。图10是图8的顺应单元的惰轮总成的局部分解等角视图。图11是图8的顺应单元的轴杆的等角视图。图12是图8的顺应单元的惰轮的等角视图。图13是图8的顺应单元的惰轮总成的等角视图。图14A是本专利技术的其他实施例的辊轮齿轮箱的分解等角视图。图14B是图14A的顺应单元的放大图。图15是本专利技术的其他实施例的辊轮齿轮箱的分解等角视图。图16A是图1A的操作器系统的基座单元的透视图。图16B是图16A的基座单元的局部分解图。图17是本专利技术的其他基座单元的透视图。图18是图17的基座单元的局部分解图。图19是本实施例的台架的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试头操作器系统，包括：耦接单元，配置成支撑测试头，以绕给定的轴旋转；旋转单元，配置成可控制地提供旋转输出；驱动带，延伸于所述旋转单元与所述耦接单元之间，并且配置成传送所述旋转输出至所述耦接单元；以及至少一个惰轮，偏置成与所述驱动带啮合，并且可在给定路径上移动，使得当外力施加到所述耦接单元上时，所述惰轮在所述驱动带上保持所需的张力。

【技术特征摘要】
2007.02.23 US 60/903,015;2007.03.13 US 60/894,515;1.一种测试头操作器系统，包括：耦接单元，配置成支撑测试头，以绕给定的轴旋转；旋转单元，配置成可控制地提供旋转输出；驱动带，延伸于所述旋转单元与所述耦接单元之间，并且配置成传送所述旋转输出至所述耦接单元；以及至少一个惰轮，偏置成与所述驱动带啮合，并且可在给定路径上移动，所述移动包括所述惰轮的向内往所述驱动带的移动，及向外的往远离所述驱动带的移动，当外力施加到所述耦接单元上时，所述惰轮的包含向内的移动或向外的移动使得所述驱动带保持所需的张力。2.根据权利要求1所述的测试头操作器系统，其中所述至少一个惰轮配置成一旦所述外力被解除则使得所述耦接单元返回到初始位置。3.根据权利要求1所述的测试头操作器系统，包括至少两个惰轮，每个所述惰轮分别向所述驱动带提供偏置作用力。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫尔曼恩·约瑟福·魏斯萨雀尔，关威，克里斯多福·L·维斯特，查理斯·保罗·纳纷，史蒂芬·J·阔威尔，
申请(专利权)人：英泰斯特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US