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专利名称：利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器的制作方法
技术领域：
本实用新型与利用探针(probe)检测诸如发光二极管等半导体晶粒性能的点测装置(prober)所搭载的寻边器(edge sensor)有关,特别是指一种利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器。
背景技术：
点测装置是一种利用探针检测诸如发光二极管等半导体晶粒性能表现或特性参数的设备。在点测作业进行时，假使探针针压(probing force)过大,可能会造成晶粒表面损伤，也容易造成探针磨损，而一旦针压过�。�可能造成探针与晶粒接点接触不良，进而影响点测结果，因此，探针针压的设定、监测与调整，一直都是点测作业进行时需格外注意的事项。 利用搭载于点测装置中的寻边器，可达到确保探针能确实接触并向待测晶粒的接点施加一定压抵力量的目的。如图I、图2所不，习用的寻边器100包含有一座体110、一悬臂120、一弹性片130，以及一设置于悬臂120 —端的探针140，弹性片130连接于座体110与悬臂120之间。此外，悬臂120与座体110之间设有一可调预力施加器150，以及二分别固设于悬臂120及座体110的导电体160、170，二导电体160、170受预力施加器150施加的预力作用而保持接触并电性导通。通过一可垂直往复运动的进给机构带动寻边器100下降或使一承载待测物的承载台上升，探针140可相对待测物由上而下地接触待测物，在持续进给的过程中，一旦待测物施加给探针140的反作用力克服预力时，将造成悬臂120摆动且弹性片130弹性弯曲变形，使得二导电体160、170相互分离而断路，同时，点测装置一旦侦测到二导电体160、170断路的讯号则立即停止前述进给动作。由此，寻边器100不但可确保探针140与待测物有效接触，并可避免探针140对待测物所施的针压过大而造成待测物或探针140损伤。然而，弹性片130容易因受到过大的外力而塑性弯曲变形，进而影响针压设定值，因而必须进一步更换弹性片130。为避免前述弹性片塑性变形的问题，习用的另一种寻边器是以一旋转座连接该座体及该悬臂，该旋转座与该悬臂固接并通过一转轴与至少一轴承而可转动地设于该座体，当待测物施加给探针的反作用力克服预力而使悬臂摆动时，该旋转座相对该座体转动。为避免转轴与轴承之间或轴承与座体之间有间隙而使该转轴会相对该座体偏摆，进而造成该悬臂因非预期的摆动而使探针在待测物上留下过当的针痕，前述寻边器还会设置至少一弹簧，以利用弹簧的弹性作用力而将该转轴朝一特定方向顶抵，进而消除该转轴在该处的偏摆间隙。然而，前述寻边器因要设置弹簧而必须具有较大的体积，且弹簧也有容易弹性疲乏的问题，因此仍有待改进。
发明内容针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，可避免其悬臂产生非预期的摆动而使探针在待测物上留下过当的针痕，且该寻边器具有体积小且不易损坏的优点。为达到上述目的，本实用新型所提供的ー种利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于包含有一基座，装设有至少ー轴承；ー转轴，穿设于所述轴承中；ー旋转座，与所述转轴固接而能相对所述基座转动；ー悬臂，与所述旋转座固接，用于装设ー探针；一第一磁性件，设置于所述基座；一第二磁性件，设置于所述旋转座与所述悬臂二者其中之一，所述第一磁性件与所述第二磁性件为磁性相吸或相斥，以提供一作用于所述转轴的力量。上述本实用新型的技术方案中，还包含有一能在一作用位置与一非作用位置之间移动地设置于所述基座的限位件；其中，当所述限位件位于所述作用位置且所述旋转座以ー预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定在ー极限位置；而当所述限位件位于所述非作用位置时，所述限位件离开所述旋转座，使所述旋转座能自所述极限位置再以所述预定方向转动。 上述本实用新型的技术方案中，还包含有一设置于所述旋转座的导磁件，且当所述悬臂从ー实质上呈水平的姿态随着所述旋转座的转动而旋摆至ー实质上呈垂直的姿态时，所述导磁件受所述第一磁性件磁性吸引，使所述悬臂保持在所述实质上呈垂直的姿态。所述导磁件为锁设于所述旋转座的一前侧面的螺丝。上述本实用新型的技术方案中，还包含有一设置于所述基座的限位件，且所述旋转座以ー预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定在ー极限位置。其中所述基座具有ー顶壁、一右侧壁以及ー左侧壁，且所述左、右侧壁分别装设有一所述轴承；所述旋转座位于左、右侧壁之间而与所述转轴固接，且所述旋转座具有一与所述基座的顶壁对应的顶部，以及一与所述悬臂连接的底部；所述第一磁性件及所述第二磁性件分别设于所述基座的顶壁及所述旋转座的顶部。还包含有一能在一作用位置与一非作用位置之间移动地穿设于所述基座的顶壁的限位件；其中，所述限位件位于所述作用位置时为凸伸出所述顶壁的一底面，使得所述旋转座以ー预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定于ー极限位置；而当所述限位件位于所述非作用位置时，所述限位件离开所述旋转座，所述旋转座能自所述极限位置再以所述预定方向转动。上述本实用新型的技术方案中，还包含有一设于所述旋转座的一前侧面的导磁件，且当所述悬臂从ー实质上呈水平的姿态随着所述旋转座的转动而旋摆至ー实质上呈垂直的姿态时，所述导磁件受所述第一磁性件磁性吸引，使所述悬臂保持在所述实质上呈垂直的姿态。所述转轴穿过所述旋转座，所述导磁件为ー锁设于所述旋转座且尾端顶抵于所述转轴的螺丝。还包含有一设于所述基座的顶壁的限位件，所述限位件凸伸出所述顶壁的一底面，所述旋转座以ー预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定在ー极限位置。所述基座具有ー右侧壁、一左侧壁以及一位于所述左、右侧壁之间且前侧及底侧开放的容置槽，且所述左、右侧壁分别装设有一所述轴承；所述旋转座为位于所述基座的容置槽中；所述悬臂位于所述旋转座的下方，能从一实质上呈水平的姿态随着所述旋转座的转动而旋摆至一实质上呈垂直的姿态。所述基座具有一与所述左、右侧壁连接的顶壁，且所述旋转座具有一与所述基座的顶壁对应的顶部；所述第一磁性件及所述第二磁性件分别设于所述基座的顶壁及所述旋转座的顶部。所述转轴穿过所述旋转座，并通过一锁设于所述旋转座且抵顶于所述转轴的止付螺丝而使所述转轴与所述旋转座固接。还包含有一设于所述旋转座的一前侧面的导磁件，且当所述悬臂位于所述实质上呈垂直的姿态时，所述导磁件受所述第一磁性件磁性吸引，使所述悬臂保持在所述实质上呈垂直的姿态。还包含有一可在一作用位置与一非作用位置之间移动地穿设于所述基座的限位件；其中，当所述限位件位于所述作用位置且所述旋转座相对所述基座旋转时，所述旋转座 能受所述限位件抵顶而停定于一极限位置；而当所述限位件位于所述非作用位置时，所述限位件离开所述旋转座。所述基座具有一容置槽，且所述旋转座位于所述容置槽中；所述第一磁性件设于所述基座的一面对所述容置槽的壁面，所述第二磁性件设于所述旋转座的一后侧面与所述第一磁性件相对。所述悬臂位于所述基座的一底部下方，所述第一磁性件设于所述基座的底部，所述第二磁性件设于所述悬臂并与所述第一磁性件相对。采用上述技术方案，本实用新型在探针点触一待测物的过程中，二磁性件的磁力使得旋转座带动转轴紧抵轴承，进而消除转轴与轴承的间隙及轴承与基座的间隙，可避免悬臂产生非预期的摆动而造成探针在待测物上留下不当的针痕。而且，相比于习知以弹簧消除转轴偏摆间隙的寻边器，本实用新型所提供的寻边器还具有体积小且不易损坏的优点。

图I是习用的寻边器的立体组合图；图2是图I所示的寻边器的侧视图；图3是本实用新型一第一较佳实施例所提供的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器设于一进给装置的立体组合图；图4是本实用新型该第一较佳实施例所提供的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器的立体分解图；图5是本实用新型该第一较佳实施例所提供的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器作用于一待测物的剖视图，显示该寻边器的一旋转座位于一起始位置的状态；图6类同于图5，显示该寻边器的旋转座位于一极限位置的状态；图7类同于图5，显示该旋转座转动90度后的状态；图8是本实用新型一第二较佳实施例的剖视图；图9是本实用新型一第三较佳实施例的剖视图。
具体实施方式
为了详细说明本实用新型的结构、特点及功效，现举以下较佳实施例并配合附图说明如下。申请人:首先在此说明，在以下将要介绍的实施例以及图式中，相同的參考号码，表示相同或类似的元件或其结构特征。如图3、图4所示，为本实用新型一第一较佳实施例所提供的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器20，寻边器20包含有一基座22、一旋转座24、ー转轴26、ニ轴承28、一止付螺丝30、ー悬臂32、ー探针34、一预カ施加单元36、一导电单元38、一限位件40、一第一磁性件42、一第二磁性件44，以及ー导磁件46。寻边器20设于ー进给装置50，以受进给装置50带动而沿三轴向移动地调整其位置。由于进给装置50为一般自动化机械中常见的可沿X、Y及Z三轴线性往复位移的三轴 位移机构，且并非本实用新型的技术特征所在，因此其详细结构容申请人在此不予赘述。必须说明的是，在本实施例中寻边器20是通过进给装置50而沿着Z轴方向相对ー待测物60(如图5所示)下降或上升以点触或离开待测物60的导电接点62，以进行待测物60的特性检测作业。然而，本实用新型所提供的寻边器20也可不搭配进给装置50来做主动进给，而是搭配一承载台(图中未示)作被动进给，也就是，是通过用来承载待测物60并可作X、Y、Z三轴方向线性位移以及9方向(绕Z轴方向)旋转的承载台的上升或下降动作，使待测物60与寻边器20的探针34相互点触。基座22固设于进给装置50，以受进给装置50驱动而沿着X、Y及Z轴方向往复位移。基座22的前端部具有由ー顶壁221、一右侧壁222及一左侧壁223所定义出且其前侧与底侧成开放状的一容置槽224、贯穿顶壁221的一穿孔225及ー螺孔226，以及分别贯穿右侧壁222及左侧壁223的ニ轴孔227。旋转座24通过转轴26及ニ轴承28而可转动地设置于基座22并位于容置槽224内。详而言之，ニ轴承28为分别固设于基座22的轴孔227，旋转座24具有一贯穿其一右侧面241及一左侧面242的轴孔243，转轴26为穿设于ニ轴承28及轴孔243。其次，止付螺丝30锁设于旋转座24并顶抵于转轴26 (如图5所示)，使得转轴26与旋转座24相互固定。此外，旋转座24还具有一自其顶部的顶面244凹陷的凹槽245，以及ー贯穿一前侧面246并与轴孔243连通的螺孔247。如图4及图5所示，悬臂32是通过螺丝固设于旋转座24底部的一底面248，位于旋转座24的下方，由此，悬臂32可从ー实质上相对基座22呈水平的姿态(如图4所示)，随着旋转座24的转动而旋摆至一实质上相对基座22呈垂直的姿态(如图7所示)。悬臂32具有一位于旋转座24的前侧面246前方的前端部322及一位于基座22下方的后端部324，探针34设于前端部322。预カ施加単元36包含有一穿设于基座22的螺栓362、ー设于螺栓362底部的磁铁364,以及一穿设于悬臂32的后端部324并与磁铁364相对的金属螺丝366。导电单元38包含有一固设于基座22底部的绝缘件382，以及分别固设于绝缘件382及悬臂32的后端部324的一第一导电件384及一第二导电件386。磁铁364与金属螺丝366相互吸引产生的预カ使得ニ导电件384、386相互接触而电性导通，并使得旋转座24維持在一起始位置Pl。[0044]寻边器20为相对待测物60由上而下地以探针34接触待测物60的导电接点62，在持续进给的过程中，一旦待测物60施加给探针34的反作用力克服预力施加单元36施加的预力时(如图6所示)，悬臂32、旋转座24及转轴26将以一预定方向Dl绕转轴26的中心转动，使得二导电体384、386相互分离，进而送出一断路讯号使进给装置50停止前述进给动作。限位件40为一螺丝，穿设在位于基座22的顶壁221的螺孔226，并可被转动地相对基座22移动。限位件40位于一如图5及图6所示的作用位置P2时，为凸伸出顶壁221的一底面221a，使得旋转座24以预定方向Dl转动至一预定角度时，被限位件40抵顶，而停止在一如图6所示的极限位置P3，以致无法再以预定方向Dl继续转动。当限位件40位于一如图7所示的非作用位置P4时，限位件40为离开旋转座24而不与旋转座24抵触，以致旋转座24能以预定方向Dl持续转动至悬臂32略呈垂直的姿态。如图4及图5所示，旋转座24位于起始位置Pl时，其顶面244与基座22的顶壁221相对。第一磁性件42及第二磁性件44分别嵌设在位于基座22的顶壁221的穿孔225 及位于旋转座24的顶面244的凹槽245。由此，在探针34点触待测物60的过程中，二磁性件42、44为相吸或相斥(取决于其磁性相同或相异),使得旋转座24带动转轴26向上或向下紧抵轴承28，进而消除转轴26与轴承28的间隙及轴承28与基座22的间隙。换言之，二磁性件42、44的磁力，可消除转轴26偏摆的间隙，以避免悬臂32产生非预期的摆动而造成探针34在待测物60上留下过当的针痕。而且，相比于习知以弹簧消除转轴偏摆间隙的寻边器，本实用新型所提供的寻边器20更具有体积小且不易损坏的优点。导磁件46为一由可导磁的材料(例如金属)制成的螺丝，螺设在位于旋转座24的前侧面246的螺孔247，导磁件46不但可顶抵转轴26而使转轴26与旋转座24固定得更加稳固，更重要的是，当旋转座24被转动至如图7所示的状态时,导磁件46随旋转座24转动而移动至一预定位置P5，并与第一磁性件42相吸而维持在预定位置P5，使得寻边器20维持在图7所示的状态，以避免其悬臂32及探针34阻碍邻近的其他寻边器进行探针更换。本实用新型的重点在于设置第一、第二磁性件42、44，以利用磁力消除转轴26偏摆的间隙，因此，寻边器20不一定要设置限位件40及导磁件46，限位件40也可固定在作用位置P2而无法相对基座22移动，导磁件46也可不顶抵于转轴26。另外,第一、第二磁性件42、44的设置位置不以前述实施例所提供的为限，只要分别设置于基座22及旋转座24并可在旋转座24位于起始位置Pl时相吸或相斥即可。如图8所示的本实用新型一第二较佳实施例中，第一磁性件42嵌设于基座22的一面对容置槽224的壁面228，第二磁性件44嵌设于旋转座24的一后侧面249，而与第一磁性件42相对，这种位置安排也可达到消除转轴26的偏摆间隙的功效。由于悬臂32是与旋转座24固接，第二磁性件44设置于悬臂32也可通过与第一磁性件42相吸或相斥而带动旋转座24，进而使转轴26紧抵轴承28。如图9所示的本实用新型一第三较佳实施例中，第一磁性件42为设于基座22的底部，第二磁性件44为设于悬臂32并与第一磁性件42相对，这种位置安排也可达到消除转轴26的偏摆间隙的功效。再者，只要第一及第二磁性件42、44的位置设置适当，当悬臂32旋摆至使得二导电体384、386相互分离的状态时(如图6所示)，一旦迫使悬臂32旋摆的外力消失，例如寻边器20向上位移而离开待测物60时，第一、第二磁性件42、44之间的磁性吸引力或斥力，将可作为悬臂32反向旋摆复归至ニ导电件384、386重新相互接触的辅助复归力量，即，可以提供额外的复归力量帮助预力施加単元36复归悬臂32，以利寻边器20进行下一梯次的点触作业。 最后，必须再次说明，本实用新型在前述实施例中所掲示的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其他等效元件的替代或变化，也应被本案的专利保护范围所 涵盖。
权利要求1.一种利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于包含有 一基座，装设有至少一轴承； 一转轴，穿设于所述轴承中； 一旋转座，与所述转轴固接而能相对所述基座转动； 一悬臂，与所述旋转座固接，用于装设一探针； 一第一磁性件，设置于所述基座； 一第二磁性件，设置于所述旋转座与所述悬臂二者其中之一，所述第一磁性件与所述第二磁性件为磁性相吸或相斥，以提供一作用于所述转轴的力量。
2.如权利要求I所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一能在一作用位置与一非作用位置之间移动地设置于所述基座的限位件；其中，当所述限位件位于所述作用位置且所述旋转座以一预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定在一极限位置；而当所述限位件位于所述非作用位置时，所述限位件离开所述旋转座，使所述旋转座能自所述极限位置再以所述预定方向转动。
3.如权利要求I或2所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一设置于所述旋转座的导磁件，且当所述悬臂从一实质上呈水平的姿态随着所述旋转座的转动而旋摆至一实质上呈垂直的姿态时，所述导磁件受所述第一磁性件磁性吸引，使所述悬臂保持在所述实质上呈垂直的姿态。
4.如权利要求3所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于所述导磁件为锁设于所述旋转座的一前侧面的螺丝。
5.如权利要求I所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一设置于所述基座的限位件，且所述旋转座以一预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定在一极限位置。
6.如权利要求I所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于其中所述基座具有一顶壁、一右侧壁以及一左侧壁，且所述左、右侧壁分别装设有一所述轴承；所述旋转座位于左、右侧壁之间而与所述转轴固接，且所述旋转座具有一与所述基座的顶壁对应的顶部，以及一与所述悬臂连接的底部；所述第一磁性件及所述第二磁性件分别设于所述基座的顶壁及所述旋转座的顶部。
7.如权利要求6所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一能在一作用位置与一非作用位置之间移动地穿设于所述基座的顶壁的限位件；其中，所述限位件位于所述作用位置时为凸伸出所述顶壁的一底面，使得所述旋转座以一预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定于一极限位置；而当所述限位件位于所述非作用位置时，所述限位件离开所述旋转座，所述旋转座能自所述极限位置再以所述预定方向转动。
8.如权利要求6或7所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一设于所述旋转座的一前侧面的导磁件，且当所述悬臂从一实质上呈水平的姿态随着所述旋转座的转动而旋摆至一实质上呈垂直的姿态时，所述导磁件受所述第一磁性件磁性吸引，使所述悬臂保持在所述实质上呈垂直的姿态。
9.如权利要求8所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于所述转轴穿过所述旋转座，所述导磁件为一锁设于所述旋转座且尾端顶抵于所述转轴的螺丝。
10.如权利要求6所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一设于所述基座的顶壁的限位件，所述限位件凸伸出所述顶壁的一底面，所述旋转座以一预定方向转动时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定在一极限位置。
11.如权利要求I所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于所述基座具有一右侧壁、一左侧壁以及一位于所述左、右侧壁之间且前侧及底侧开放的容置槽，且所述左、右侧壁分别装设有一所述轴承；所述旋转座为位于所述基座的容置槽中；所述悬臂位于所述旋转座的下方，能从一实质上呈水平的姿态随着所述旋转座的转动而旋摆至一实质上呈垂直的姿态。
12.如权利要求11所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于所述基座具有一与所述左、右侧壁连接的顶壁，且所述旋转座具有一与所述基座的顶壁对应的顶部；所述第一磁性件及所述第二磁性件分别设于所述基座的顶壁及所述旋转座的顶部。
13.如权利要求11所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于所述转 轴穿过所述旋转座，并通过一锁设于所述旋转座且抵顶于所述转轴的止付螺丝而使所述转轴与所述旋转座固接。
14.如权利要求11所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一设于所述旋转座的一前侧面的导磁件，且当所述悬臂位于所述实质上呈垂直的姿态时，所述导磁件受所述第一磁性件磁性吸引，使所述悬臂保持在所述实质上呈垂直的姿态。
15.如权利要求11所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于还包含有一可在一作用位置与一非作用位置之间移动地穿设于所述基座的限位件；其中，当所述限位件位于所述作用位置且所述旋转座相对所述基座旋转时，所述旋转座能受所述限位件抵顶而停定于一极限位置；而当所述限位件位于所述非作用位置时，所述限位件离开所述旋转座。
16.如权利要求I或2或5所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于所述基座具有一容置槽，且所述旋转座位于所述容置槽中；所述第一磁性件设于所述基座的一面对所述容置槽的壁面，所述第二磁性件设于所述旋转座的一后侧面与所述第一磁性件相对。
17.如权利要求I或2或5所述的利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其特征在于所述悬臂位于所述基座的一底部下方，所述第一磁性件设于所述基座的底部，所述第二磁性件设于所述悬臂并与所述第一磁性件相对。
专利摘要本实用新型涉及一种利用磁力消除转轴偏摆间隙的寻边器，其包含有一基座，装设有至少一轴承；一转轴，穿设于所述轴承中；一旋转座，与所述转轴固接而能相对所述基座转动；一悬臂，与所述旋转座固接，用于装设一探针；一第一磁性件，设置于所述基座；一第二磁性件，设置于所述旋转座与所述悬臂二者其中之一，所述第一磁性件与所述第二磁性件为磁性相吸或相斥，以提供一作用于所述转轴的力量。在探针点触一待测物的过程中，二磁性件的磁力可消除转轴偏摆的间隙，以避免悬臂产生非预期的摆动而造成探针在待测物上留下过当的针痕，且本实用新型的寻边器具有体积小且不易损坏的优点。
文档编号G01R1/02GK202757957SQ201220377189
公开日2013年2月27日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者廖惇材, 彭柏翰 申请人:旺矽科技股份有限公司