DE3923961C2

DE3923961C2 -

Info

Publication number: DE3923961C2
Application number: DE19893923961
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr.-Ing. 4000 Duesseldorf De Lackmann; Johann 5804 Herdecke De Slotkowski
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1992-07-30
Also published as: DE3923961A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Manipulator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Manipulator ist aus der US 45 66 346 A bekannt. Der bekannte Manipulator hat einen Grundkörper, der eine erste Ausnehmung aufweist. Ferner umfaßt der Manipulator eine gegenüber dem Grundkörper in einer ersten Richtung verschiebbar gelagerte erste Vorschubeinheit. Die erste Vorschubeinheit hat eine zweite Ausnehmung. Die erste Vorschubeinheit ist im wesentlichen innerhalb der ersten Ausnehmung des Grundkörpers angeordnet. Ferner umfaßt der Manipulator eine gegenüber der ersten Vorschubeinheit in einer zweiten, zu der ersten Richtung senkrechten Richtung verschiebbar gelagerte zweite Vorschubeinheit. Auf dem Grundkörper 6 ist eine erste Antriebseinheit für das Antreiben der ersten Vorschubeinheit in der ersten Richtung und eine zweite Antriebseinheit für das Antreiben der zweiten Vorschubeinheit in der zu der ersten Richtung senkrechten zweiten Richtung vorgesehen. Diese ist derart ausgebildet, daß trotz Antriebseingriffnahme mit der zweiten Vorschubeinheit eine freie Beweglichkeit derselben in der ersten Richtung gewährleistet ist.

Aus der DE 23 51 098 ist ein spezieller Manipulator zum Verschieben eines in einer Vakuumkammer befindlichen Trägers bekannt. Hierzu sind die Vorschubeinheit und der Grundkörper dieses speziellen Manipulators zusammenfassend profiliert.

Aus der GB 10 67 449 C ist ein Maschinenschlitten für die Positionierung eines Werkstückes bekannt, der neben einem x-y-Kreuztisch eine Dreheinrichtung zur drehbaren Halterung von Werkstücken aufweist.

Aus der Fachveröffentlichung Otto, Dr. Ludwig "Der Mikromanipulator und seine Hilfsgeräte", VEB-Verlag Technik, Berlin, 1954, Seiten 40 bis 43 sind Hubvorrichtungen für Manipulatoren bekannt. Insbesondere offenbart diese Fachveröffentlichung eine Manipulatorstruktur mit einer gegenüber einem Grundkörper verschiebbar geführten Hubvorrichtung mit einem höhenverstellbaren Arm.

Felder und Spannungsverläufe innerhalb integrierter Schaltungen können optisch dargestellt werden, indem die integrierte Schaltung mit einem Flüssigkristall beschichtet wird, auf den eine Glasplatte abgesenkt wird. Wenn der Flüssigkristall mittels eines Industrieauflichtmikroskopes betrachtet wird, stellen sich Felder und Spannungsverläufe innerhalb der integrierten Schaltung als dunkle und helle Bereiche dar. Feldfreie Bereiche erscheinen in diesem Fall als dunkel, während Felder von hoher Feldstärke hell erscheinen. Bei einem solchen kontaktlosen Spannungsmeßverfahren muß die Glasplatte mit einem sehr geringen Abstand vom Kreuztisch des Mikroskopes oberhalb der integrierten Schaltung angeordnet sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß mit diesem eine Glasplatte auf den Flüssigkristall einer integrierten Schaltung bis zum Kontakt mit diesem unter den räumlich extrem beengten Verhältnissen absenkbar ist, wie sie bei der optischen Untersuchung der Feldverläufe und Spannungsverläufe der integrierten Schaltung mittels eines Industrieauflichtmikroskopes auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einem Manipulator nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Manipulators sind Gegenstand der Unteransprüche.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Manipulators näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Horizontalschnittdarstellung durch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Manipulators; und

Fig. 2 eine skizzenhafte Draufsichtdarstellung auf Vorschubeinheiten innerhalb des in Fig. 1 gezeigten Manipulators.

Ein in den Fig. 1 und 2 in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 bezeichneter Manipulator umfaßt einen in Draufsicht im wesentlichen quadratischen, plattenförmigen Grundkörper 2, eine gegenüber dem Grundkörper in x-Richtung verschiebbar gelagerte erste Vorschubeinheit 3, und eine gegenüber der ersten Vorschubeinheit 3 in y-Richtung ver schiebbar gelagerte zweite Vorschubeinheit 4. Die erste Vor schubeinheit 3 weist eine erste Ausnehmung 5 auf, innerhalb der die zweite Vorschubeinheit 4 mittels einer Führungsvor richtung 6 gelagert ist. Der Grundkörper 2 weist eine zweite Ausnehmung 7 auf, innerhalb der die erste Vorschubeinheit 3 mittels einer zweiten Führungsvorrichtung 8 gelagert ist.

Vorzugsweise ist die erste Führungsvorrichtung 6 zur Lage rung der zweiten Vorschubeinheit 4 gegenüber der ersten Vor schubeinheit 3 durch eine zusammenpassend profilierte Ausge staltung von in y-Richtung verlaufenden Innenwänden 9 der ersten Vorschubeinheit 3 und in der y-Richtung verlaufenden Außenwänden der zweiten Vorschubeinheit 4 gebildet.

Ebenso ist vorzugsweise die zweite Führungsvorrichtung 8 zur Lagerung der ersten Vorschubeinheit 3 gegenüber dem Grund körper 2 durch eine zusammenpassend profilierte Ausgestal tung von in der x-Richtung verlaufenden Innenwänden 10 des Grundkörpers 2, die durch die zweite Ausnehmung 7 festgelegt sind, und in der x-Richtung verlaufenden Außenwänden 11 der ersten Vorschubeinheit 3 gebildet.

Auf dem Grundkörper 2 ist, wie schematisch aus Fig. 2 er kennbar ist, eine erste Antriebseinheit 12 für das Antreiben der ersten Vorschubeinheit 3 in der x-Richtung und eine zweite Antriebseinheit 13 für das Antreiben der zweiten Vor schubeinheit 4 in der y-Richtung vorgesehen, wobei letztere 13 so ausgestaltet ist, daß sie trotz Antriebseingriffnahme der zweiten Vorschubeinheit 4 in der y-Richtung eine freie Verschiebung derselben in der x-Richtung ermöglicht. Dies kann beispielsweise durch ein in x-Richtung gleitend ver schiebbares, jedoch in y-Richtung fest geführtes Antriebs teil geschehen.

Auf der zweiten Vorschubeinheit 4 ist eine Dreheinheit 14 befestigt, die in ihrem Sockelteil 15 fest mit der zweiten Vorschubeinheit 4 verbunden ist. Das Sockelteil 15 führt einen darüber angeordneten Drehteller 16. Der Drehteller 16 trägt eine Aufnahme 17 für integrierte Schaltungen 18.

In einer Schwalbenschwanzführung 19 im Grundkörper 2 wird der Fuß einer z-Hubvorrichtung geführt, die in ihrer Gesamt heit mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist und einen z- Hubteil 21 sowie einen Arm 22 aufweist. Der Arm dient an seinem freien Ende 23 zur Aufnahme einer Glasplatte 24, die mittels der z-Hubvorrichtung in der eingangs beschriebenen Art auf die mit dem Flüssigkristall beschichtete integrierte Schaltung 18 abgesenkt werden kann.

Die Glasplatte 24 kann für spezielle Meßverfahren mit einer Elektrode versehen sein, die bei dem erfindungsgemäßen Mani pulator ständig angeschlossen bleiben kann.

Die Glasplatte 24 kann mittels des erfindungsgemäßen Manipu lators 1 einfach und ohne Gefahr für die integrierte Schal tung 18 justiert und abgesenkt werden und nach Durchführung einer Messung auch einfach gereinigt werden.

Die beschriebene Ausführungsform des erfindungsgemäßen Mani pulators ermöglicht eine Justierung und relative Positionie rung der Glasplatte 24 zur integrierten Schaltung 18 in ei nem rechtwinkligen Koordinatensystem. Andere als rechtwink lige Koordinatensysteme können jedoch gleichfalls auf den erfindungsgemäßen Manipulator angewendet werden.

Claims

1. Manipulator
mit einem Grundkörper (2), der eine erste Ausnehmung (7) aufweist,
mit einem gegenüber dem Grundkörper (2) in einer ersten Richtung verschiebbar gelagerten ersten Vorschubeinheit, die eine zweite Ausnehmung aufweist und die im wesentlichen innerhalb der ersten Ausnehmung (7) des Grundkörpers (2) angeordnet ist, und
mit einer gegenüber der ersten Vorschubeinheit (3) in einer zweiten, von der ersten Richtung abweichenden Richtung verschiebbar gelagerten zweiten Vorschubeinheit (4), die im wesentlichen innerhalb der zweiten Ausnehmung (5) der ersten Vorschubeinheit (3) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf der zweiten Vorschubeinheit (4) eine Dreheinrichtung (14) angeordnet ist, die zur Aufnahme einer mit einem Flüssigkristall beschichteten integrierten Schaltung (18) ausgebildet ist, und
daß eine Hubeinrichtung (20) vorgesehen ist, die an dem Grundkörper (2) verschiebbar geführt ist und einen mittels eines Hubteiles (21) höhenverstellbaren Arm (22) aufweist, der an seinem freien Ende (23) zur Aufnahme einer Glasplatte (24) ausgebildet ist, welche auf die mit dem Flüssigkristall beschichtete integrierte Schaltung absenkbar ist.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Führungsvorrichtung (6) zur Lagerung der zweiten Vorschubeinheit (4) gegenüber der ersten Vorschubeinheit (3) durch eine zusammenpassend profilierte Ausgestaltung von in der zweiten Richtung verlaufenden Innenwänden (9) der ersten Vorschubeinheit (3) und in dieser Richtung verlaufenden Außenwänden der zweiten Vorschubeinheit (4) gebildet wird.

3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Führungsvorrichtung (8) zur Lagerung der ersten Vorschubeinheit (3) gegenüber dem Grundkörper (2) durch eine zusammenpassend profilierte Ausgestaltung von in der ersten Richtung verlaufenden Innenwänden (10) des Grundkörpers (2), die durch die zweite Ausnehmung (7) festgelegt sind, und in dieser Richtung verlaufenden Außenwänden (11) der ersten Vorschubeinheit (3) gebildet ist.

4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Grundkörper (2) eine erste Antriebseinheit (12) für das Antreiben der ersten Vorschubeinheit (3) in der ersten Richtung vorgesehen ist und daß auf dem Grundkörper (2) eine zweite Antriebseinheit (13) für das Antreiben der zweiten Vorschubeinheit (4) in der zweiten Richtung vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, daß sie trotz Antriebseingriffsnahme mit der zweiten Vorschubeinheit (4) in der zweiten Richtung eine freie Beweglichkeit derselben in der ersten Richtung ermöglicht.