一種六自由度調節裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種六自由度調節裝置，包括定位基座和與所述定位基座連接的六自由度調節機構，所述六自由度調節機構包括用于裝配芯片的芯片定位座，用于裝配所述芯片定位座的角度調節基板，設于所述角度調節基板上的X/Y向水平調節組件、Z向及繞X/Y向調節組件及繞Z向調節組件。本發明專利技術不僅有效實現對光電轉換芯片的六自由度調節，無需借助其他定位裝置，精度高、操作簡便；且光電轉換芯片的旋轉中心與光軸重合，進行繞光軸旋轉調節時，不會使其他自由度發生變化，調節快、效率高，本發明專利技術結構簡單，重量輕便，成本低廉，切實滿足了實際應用的需要。

【技術實現步驟摘要】
一種六自由度調節裝置
本專利技術涉及光刻機
，具體涉及一種六自由度調節裝置。
技術介紹
光電轉換芯片是將外界輸入的光信號轉換為電信號(PSD)或另一種功能光信號(DMD)的一類芯片，如光電位置傳感器(PSD)以及微鏡陣列(DMD)，在光刻機中具有廣泛應用。如圖1所示，該類芯片的特點是在其外封裝1’上擁有一個感光窗口2’，用于光電信號轉換，其外形通常為扁平方六面體，且外形尺寸無嚴格的公差控制，其感光窗口2’相對外封裝1’的安裝基準位置也沒有準確限定，如圖2所示，該芯片的外封裝1’邊長為a，感光窗口2’邊長為b，外封裝1’安裝基準位置與感光窗口2’的距離為c。由于外封裝1’一般為陶瓷件，安裝基準位置不易精確控制，加上生產芯片時存在裝配誤差，各個芯片的a值與c值通常存在較大誤差，因此，當以芯片外封裝1’為基準對芯片定位時，其感光窗口2’與設定位置往往會有偏差。在高精度光刻機中，通常需要準確定位感光窗口2’相對于光路的準確位置，此時只能使用調節機構對芯片相對光路的位置進行六自由度調節，以將感光窗口2’相對于光路的位置找正鎖緊。目前現有技術中提供的調節機構有很多，通常只能實現2-3個自由度的調節功能，如圖3a所示，為二自由度調節機構，采用正交的兩個調節螺絲3’來調節活動板7’相對固定板6’沿X向和Z向位置。如圖3b所示，為三自由度調節機構，采用一個定位銷4’和兩個調節鈕5’連接固定板6’和活動板7’，通過調節定位銷4’的長度以調節活動板7’的軸向位移，通過旋動調節鈕5’對活動板7’進行繞X和繞Y方向的水平調節。然而上述調節機構都只能實現芯片2-3個自由度的調節，不能滿足高精度光刻機的高精度對準需求，且轉軸軸心離芯片感光窗口2’的軸心相當遠，在相對光軸進行旋轉調節時，其它自由度也會發生變化，因此需要反復調節，操作復雜，調節效率低下。為了實現六自由度的調節，現有技術中提供了一種六自由度調節臺，由1個雙向位移臺和4個單向調節臺拼接而成，通過調節6個滑臺上的微分頭來實現相應的6自由度調節。此外，現有技術中還提供了一種具有角度調節功能的樣品托，該技術中將芯片固定在一個方型的固定基座上，方型的固定基座的下方伸出一V形刀口，卡在一V形塊的V形槽內，在V形刀口的左右兩側的其中一側固定一拉簧，另一側安裝一個調節螺絲，通過旋轉調節螺絲使方型的固定基座帶動其上的芯片實現相對于V形刀口軸線的六自由度轉動。然而上述調節機構依然存在以下三個方面的問題：一是轉軸軸心離芯片感光窗口2’的軸心較遠，在相對光軸進行旋轉時，其它自由度也會發生變化，因此需要反復調節，調節效率低下；二是必須結合其它調節機構才能實現六自由度調節的功能，且重量和體積較大，使用不便；三是無調節鎖緊機構，調節到位后全靠簧力壓緊而不是牢固的螺紋鎖緊，效果不可靠，在使用過程中或受到沖擊時，容易導致芯片發生移動從而影響定位效果，未能切實滿足實際應用的需要。
技術實現思路
本專利技術為了克服以上不足，提供了一種結構簡單、操作便捷、效果可靠的六自由度調節裝置。為了解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種六自由度調節裝置，包括定位基座和與所述定位基座連接的六自由度調節機構，所述六自由度調節機構包括用于裝配芯片的芯片定位座，用于裝配所述芯片定位座的角度調節基板，設于所述角度調節基板上的X/Y向水平調節組件、Z向及繞X/Y向調節組件及繞Z向調節組件。進一步的，所述芯片定位座為圓柱體形狀，其上表面向下開設有用于裝配所述芯片的第一凹槽，所述角度調節基板上表面向下開設有用于裝配所述芯片定位座的第二凹槽。進一步的，所述第二凹槽的內半徑大于所述芯片定位座的外半徑。進一步的，所述第一凹槽內側至少一邊設有定位凸臺。進一步的，所述第一凹槽的側邊開設有芯片拆裝孔。進一步的，所述芯片定位座上方設有芯片壓板，將所述芯片壓緊在所述第一凹槽內。進一步的，所述X/Y向水平調節組件包括若干水平貫穿所述第二凹槽側壁的水平調節頂絲，使所述芯片定位座可以相對所述角度調節基板移動。進一步的，所述水平調節頂絲設有四個，包括一對沿X向對稱分布的X向水平調節頂絲和一對沿Y向對稱分布的Y向水平調節頂絲。進一步的，每個所述水平調節頂絲上方均設有水平鎖緊頂絲，所述水平鎖緊頂絲垂向穿過所述角度調節基板與所述水平調節頂絲接觸鎖緊。進一步的，所述Z向及繞X/Y向調節組件包括若干球頭定位銷和若干平端頂絲，以及與每個所述球頭定位銷連接的球頭銷升降頂絲；所述球頭銷升降頂絲與所述角度調節基板螺紋連接，并穿過所述角度調節基板與所述球頭定位銷一端的桿體連接，所述球頭定位銷另一端的球頭則與設置于所述定位基座上的定位盲孔相適配，所述平端頂絲貫穿所述角度調節基板，與所述角度調節基板螺紋連接。進一步的，所述球頭定位銷和所述平端頂絲的數量均為2個，所述球頭定位銷和所述平端頂絲按圓心對稱分布于所述角度調節基板上。進一步的，所述Z向及繞X/Y向調節組件還包括若干鎖緊螺釘，所述鎖緊螺釘穿過所述角度調節基板后與所述定位基座連接。進一步的，每個所述鎖緊螺釘外均套設有消隙彈簧。進一步的，所述繞Z向調節組件包括水平設于所述角度調節基板外側的凸邊，沿水平向貫穿所述凸邊并與所述芯片定位座外側連接的角度調節桿，以及穿過所述凸邊且位于所述角度調節桿兩側的角度調節螺絲，所述角度調節螺絲與所述角度調節桿垂直接觸連接。進一步的，所述芯片為光電芯片，所述芯片定位座、角度調節基板和定位基座的軸向中心均設有用于通光的通孔。本專利技術提供的六自由度調節裝置，包括定位基座和與所述定位基座連接的六自由度調節機構，所述六自由度調節機構包括用于裝配芯片的芯片定位座，用于裝配所述芯片定位座的角度調節基板，設于所述角度調節基板上的X/Y向水平調節組件、Z向及繞X/Y向調節組件及繞Z向調節組件。本專利技術不僅有效實現對光電轉換芯片的六自由度調節，無需借助其他定位裝置，精度高、操作簡便；且光電轉換芯片的旋轉中心與光軸重合，進行繞光軸旋轉調節時，不會使其他自由度發生變化，調節快、效率高，本專利技術結構簡單，重量輕便，成本低廉，切實滿足了實際應用的需要。附圖說明圖1-2是現有光電轉換芯片的結構示意圖；圖3a是現有二自由度調節機構的結構示意圖；圖3b是現有三自由度調節機構的結構示意圖；圖4是本專利技術六自由度調節裝置總體結構圖；圖5是本專利技術六自由度調節裝置結構分解圖；圖6是本專利技術六自由度調節裝置六自由度調節機構結構示意圖；圖7是本專利技術六自由度調節裝置六自由度調節機構結構分解圖；圖8是本專利技術六自由度調節裝置芯片定位座結構示意圖；圖9是本專利技術六自由度調節裝置芯片角度調節基板結構示意圖；圖10是本專利技術六自由度調節裝置角度調節基板下表面結構示意圖；圖11是本專利技術六自由度調節裝置球頭定位銷及球頭銷升降頂絲的結構示意圖；圖12是本專利技術六自由度調節裝置定位基座的結構示意圖。圖1-3b中所示：1’、外封裝；2’、感光窗口；3’、調節螺絲；4’、定位銷；5’、調節鈕；6’、固定板；7’、活動板。圖4-中所示：1、定位基座；11、定位圓盲孔；12、定位長圓盲孔；13、平端頂絲孔；14、鎖緊螺釘孔；15、通孔；2、六自由度調節機構；3、芯片定位座；31、第一凹槽；32、定位凸臺；33、芯片壓板；34、定位面；35、芯片拆裝孔；4本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種六自由度調節裝置，其特征在于，包括定位基座和與所述定位基座連接的六自由度調節機構，所述六自由度調節機構包括用于裝配芯片的芯片定位座，用于裝配所述芯片定位座的角度調節基板，設于所述角度調節基板上的X/Y向水平調節組件、Z向及繞X/Y向調節組件及繞Z向調節組件。

【技術特征摘要】
1.一種六自由度調節裝置，其特征在于，包括定位基座和與所述定位基座連接的六自由度調節機構，所述六自由度調節機構包括用于裝配芯片的芯片定位座，用于裝配所述芯片定位座的角度調節基板，設于所述角度調節基板上的X/Y向水平調節組件、Z向及繞X/Y向調節組件及繞Z向調節組件。2.根據權利要求1所述的六自由度調節裝置，其特征在于，所述芯片定位座為圓柱體形狀，其上表面向下開設有用于裝配所述芯片的第一凹槽，所述角度調節基板上表面向下開設有用于裝配所述芯片定位座的第二凹槽。3.根據權利要求2所述的六自由度調節裝置，其特征在于，所述第二凹槽的內半徑大于所述芯片定位座的外半徑。4.根據權利要求2所述的六自由度調節裝置，其特征在于，所述第一凹槽內側至少一邊設有定位凸臺。5.根據權利要求2或4所述的六自由度調節裝置，其特征在于，所述第一凹槽的側邊開設有芯片拆裝孔。6.根據權利要求2所述的六自由度調節裝置，其特征在于，所述芯片定位座上方設有芯片壓板，將所述芯片壓緊在所述第一凹槽內。7.根據權利要求3所述的六自由度調節裝置，其特征在于，所述X/Y向水平調節組件包括若干水平貫穿所述第二凹槽側壁的水平調節頂絲，使所述芯片定位座可以相對所述角度調節基板移動。8.根據權利要求7所述的六自由度調節裝置，其特征在于，所述水平調節頂絲設有四個，包括一對沿X向對稱分布的X向水平調節頂絲和一對沿Y向對稱分布的Y向水平調節頂絲。9.根據權利要求7所述的六自由度調節裝置，其特征在于，每個所述水平調節頂絲上方均設有水平鎖緊頂絲，所述水平...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王凱，
申請(專利權)人：上海微電子裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31