随着集成电路IC(IntegratedCircuit)集成度的提高，芯片加工工艺日趋繁难，以及人们对集成电路品质的越来越重视，再加上技术、成本和知识产权保护等诸多因素的影响，使得IC测试成为集成电路产业中一个不可或缺的独立环节。高性能运动系统是构成集成电路IC测试设备的核心部件。要实现被检测晶片的快速、准确地对准与定位必须有合乎要求的机械运动系统作支撑，即必须设计一个可靠性高的高速高精度运动平台来适应晶片检测的高速高定位精度的要求。 本文主要研制开发IC测试设备及一个能用于IC测试设备高速高精度的精密运动平台。该平台是芯片测试设备——全自动探针台关键部件，它可以实现X、Y、Z、θ四个方向的运动。探针台是精密测试设备，必须准确、可靠，因此机械机构的设计很关键。XY平台设计，我们采用了精密的滚珠丝杠和滚动导轨。这种结构的运动平台与直线电机驱动的平台相比，价格便宜，其能达到很高的精度。我们对Z、θ方向的升降与旋转运动部件进行了结构上的创新设计。 本文在研究中使用虚拟样机技术对平台进行建模和仿真研究。由于滚珠丝杠在传动过程中的扭转变形以及和螺母接触过程中柔性的存在，不可避免地会带来振动。为了防止工作台工作过程中发生共振，我们可以通过机械结构设计优化和有限元分析法等来抑制滚珠丝杠传动带来振动。本文使用Pro/EandANSYS三维实体建模和有限元分析软件对平台进行实体建模和关键部件的有限元模态分析，模态分析的结果证明共振是可以避免的。 由于丝杠螺距累积误差和平台制造精度的影响，平台存在着定位误差。本文通过对平台进行建模、控制算法研究和实验来分析其存在的位置误差，并提出了误差补偿方法。多个平台的实验研究结果表明，本文提出的位置控制和误差补偿方法是非常有效的。通过合理的调整和补偿本文设计的精密运动平台完全满足芯片测试的使用要求，获得良好的使用性能。