具有顺应性远程中心的质量转移工具操纵器组件

摘要

本发明公开了用于将微型器件或微型器件阵列转移到衬底或者从衬底转移微型器件或微型器件阵列的系统和方法。在一个实施方案中，远程中心机器人允许微型拾取阵列和目标衬底之间的即时对准。远程中心机器人可以包括多个对称联动装置，这些联动装置独立移动并且共享远程旋转中心。在一个实施方案中，远程旋转中心可以定位在微型拾取阵列的表面处，以防止在转移期间对微型器件阵列造成损坏。

说明书

背景技术

技术领域

本发明涉及用于转移微型器件的系统和方法。更具体地，本发明的实施方案涉及用于使微型器件阵列相对于衬底旋转对准的系统和方法。

背景技术

诸如射频(RF)微机电系统(MEMS)微型开关、发光二极管(LED)显示系统以及基于MEMS或石英的振荡器的微型化器件的商业化可行性极大地受到与制造这些器件相关的困难和成本的制约。微型化器件制造过程通常包括将微型化器件从一个晶片转移到另一晶片的过程。在一种此类具体实施中，转移晶片可以从施主晶片拾取微型化器件的阵列，并将该微型化器件结合至接收晶片。

微型化器件转移需要在拾取和结合过程期间实现转移晶片和目标晶片之间的六个空间自由度的精确且可重复的对准。此外，可能需要在使目标晶片和转移晶片接触之后在转移晶片和目标晶片之间取得对准。已经描述了用于使处于平行取向的两个平坦表面对准的方法和装置，并且可以将该方法和装置用于微型化器件转移。然而，在采用所描述的方法中的一些方法的情况下，如果对准是在使晶片之间发生接触之后发生的，那么可能使晶片或者晶片上的微型化器件受到污染或损坏。这一污染可能是由寄生侧向运动导致的，该寄生侧向运动是指物体上的点伴随着该物体围绕旋转中心的旋转而发生的侧向运动。也就是说，除非该点与旋转中心重合，否则该点在其围绕旋转中心实际枢转时将相对于旋转中心经历一定的侧向运动。诸如六脚机器人、具有三脚机器人的混合分轴台和六接合部串行臂机器人的一些系统可以采用实时运动控制，从而以可忽略的寄生运动提供围绕两个平面表面的相交处的点的旋转对准。然而，此类系统可能存在一些限制的叠加，其可能包括缓慢的响应、不充分的刚度、高成本、以及过大的尺寸和/或空间要求。

发明内容

本发明公开了一种远程中心机器人以及采用该远程中心机器人来将微型器件的阵列转移到衬底或者从衬底转移微型器件的阵列的方法。在一个实施方案中，一种远程中心机器人包括第一联动装置和第二联动装置。第一联动装置可以包括沿第一轴线通过具有第一长度的第一连杆臂分开的第一上接合部和第一下接合部。第二联动装置可以包括第二上接合部和第二下接合部，其中第二上接合部相对于第一下接合部固定，并且其中第二上接合部和第二下接合部沿第二轴线通过具有等于第一长度的第二长度的第二连杆臂分开。

在一个实施方案中，第一联动装置和第二联动装置彼此正交定位。更具体地讲，第一上接合部可以与第一下接合部在第一平面中共平面，并且第二上接合部可以与第二下接合部在与第一平面正交的第二平面中共平面。

在一个实施方案中，远程中心机器人的第一联动装置和第二联动装置通过几种方式中的任何方式对称。例如，第一平面和第二平面可以沿z轴相交，并且第一轴线与z轴之间的第一角度等于第二轴线与z轴之间的第二角度。另选地，第一上接合部可以与第二上接合部在与z轴正交的上平面中共平面，并且第一下接合部与第二下接合部在与z轴正交的下平面中共平面。在一个实施方案中，第一联动装置的第一合并刚度等于第二联动装置的第二合并刚度。例如，联动装置的上接合部和下接合部可以包括具有相同的合并刚度的多个活动铰合部。

在一个实施方案中，远程中心机器人的联动装置相对于其自身对称。例如，第一联动装置可以包括在第一平面内与第三下接合部共平面的第三上接合部，使得第三上接合部和第三下接合部沿第三轴线通过第三连杆臂分开，并且第三下接合部通过第一联动装置的第一耦接器连杆与第一下接合部耦接。在一个实施方案中，第三轴线与z轴之间的第三角度等于第一角度。此外，第三上接合部可以在上平面中与第一上接合部共平面。

在一个实施方案中，远程中心机器人包括调整机构，以调整第一联动装置的远程翻转中心，从而与第二联动装置的远程倾斜中心对准，由此形成远程旋转中心。在一个实施方案中，调整机构与第一联动装置相关联，并且包括位于第一上接合部和调整接合部之间的调整器连杆。例如，调整接合部可以与第一联动装置的第一接地连杆耦接。此外，调整器连杆可以是可调整的，使得在调整该调整器连杆时，第一上接合部与z轴之间的横向距离变化。在一个实施方案中，调整接合部使调整器连杆与第一接地连杆枢转地耦接，使得在调整器连杆围绕调整接合部枢转时，横向距离变化。在另一个实施方案中，调整器连杆包括可变长度，使得在可变长度发生变化时，横向距离变化。

在一个实施方案中，可以通过一个或多个致动器来移动远程中心机器人的联动装置。例如，第一线性致动器可以具有相对于第一上接合部固定的第一端部以及与第一连杆臂耦接的第二端部，使得第一线性致动器的致动改变第一角度。此外，第二线性致动器可以具有相对于第二上接合部固定的第三端部以及与第二连杆臂耦接的第四端部，使得第二线性致动器的致动改变第二角度。

在一个实施方案中，远程中心机器人的第一联动装置和第二联动装置的几何结构可以形成远程旋转中心。例如，第一轴线可以在远程翻转中心处与z轴相交，第二轴线可以在远程倾斜中心处与z轴相交，并且远程翻转中心可以与远程倾斜中心在远程旋转中心处重合。在一个实施方案中，远程中心机器人还包括具有与第二联动装置的第二耦接器连杆耦接的上部部分和沿z轴与该上部部分分开的下部部分的z挠曲件。分布盘可以与z挠曲件的下部部分耦接，并被配置为接收具有静电转移头的微型拾取阵列，使得远程旋转中心与静电转移头重合。

在一个实施方案中，一种方法包括沿z轴提供远程中心机器人。该远程中心机器人可以包括与第一致动器耦接的第一联动装置以及与第二致动器耦接的第二联动装置。第一联动装置的第一耦接器连杆可以相对于第二联动装置的第二接地连杆固定。此外，第一联动装置的远程翻转中心可以与第二联动装置的远程倾斜中心在z轴上的远程旋转中心处重合。该方法还可以包括接收来自与第二联动装置的第二耦接器连杆耦接的微型拾取阵列底座上的翻转传感器或倾斜传感器中的至少一者的信号。响应于该信号，第一致动器或第二致动器中的至少一者可被致动，以使第一耦接器连杆或第二耦接器连杆中的至少一者围绕远程旋转中心旋转。

在一个实施方案中，该方法的第一联动装置和第二联动装置包括对称连杆臂长度。例如，第一联动装置可以包括沿第一轴线通过具有第一长度的第一连杆臂分开的第一上接合部和第一下接合部。第二联动装置可以包括第二上接合部和第二下接合部。此外，第二上接合部可以相对于第一下接合部固定，并且第二上接合部和第二下接合部可以沿第二轴线通过具有等于第一长度的第二长度的第二连杆臂分开。

在一个实施方案中，该方法的第一联动装置和第二联动装置被定位成彼此正交。更具体地讲，第一上接合部可以与第一下接合部在第一平面中共平面，并且第二上接合部可以与第二下接合部在与第一平面正交的第二平面中共平面。

在一个实施方案中，该方法的第一联动装置和第二联动装置包括几种几何对称方案中的至少一者。例如，第一平面和第二平面可以沿z轴相交，并且第一轴线与z轴之间的第一角度可以等于第二轴线与z轴之间的第二角度。另选地，第一上接合部可以与第二上接合部在与z轴正交的上平面中共平面，并且第一下接合部与第二下接合部在与z轴正交的下平面中共平面。

在一个实施方案中，该方法还包括调整第一联动装置的调整器连杆，以使远程翻转中心与远程倾斜中心在远程旋转中心处对准。调整器连杆可以位于第一上接合部和调整接合部之间，并且调整接合部可以与第一联动装置的第一接地连杆耦接。调整调整器连杆包括使调整器连杆围绕调整接合部枢转。另选地，调整调整器连杆可以包括改变调整器连杆的长度。

在一个实施方案中，该方法包括沿z轴移动远程中心机器人。因此，与第二耦接器连杆耦接的微型拾取阵列上的静电转移头的阵列可以同时朝衬底表面移动。因而，致动第一致动器或第二致动器中的至少一者包括使静电转移头的阵列与衬底表面对准。在一个实施方案中，远程旋转中心与静电转移头的阵列重合。

附图说明

图1是质量转移工具的透视图。

图2是具有支撑静电转移头的阵列的衬底的微型拾取阵列的侧视图。

图3是具有多个致动器的通配致动器组件的侧视图。

图4是用于调整微型拾取阵列的取向的通配致动器组件的示意图。

图5是根据一个实施方案的远程中心机器人的透视图。

图6是根据一个实施方案的远程中心机器人的分解图。

图7是根据一个实施方案的远程中心机器人的横截面透视图。

图8是根据一个实施方案的远程中心机器人的x联动装置的横截面平面图。

图9是根据一个实施方案的远程中心机器人的y联动装置的横截面平面图。

图10是根据一个实施方案的调整微型拾取阵列的取向的远程中心机器人的示意图。

图11是根据一个实施方案的感兴趣点作为微型拾取阵列倾斜角的函数的寄生运动的曲线图。

图12是根据一个实施方案的z挠曲件的透视图。

图13是根据一个实施方案的z挠曲件的横截面视图。

图14是根据一个实施方案的感兴趣点作为该感兴趣点与远程旋转中心之间的竖直偏移的函数的寄生运动的曲线图。

图15是根据一个实施方案的远程中心机器人的调整机构的横截面平面图。

图16A-图16B是根据一个实施方案的调整远程翻转中心的位置的远程中心机器人的调整机构的示意图。

图17是根据一个实施方案的微拾取阵列底座的透视图。

图18是根据一个实施方案的用于调节远程中心机器人的控制方案的示意性图示。

图19是示出了根据一个实施方案使与远程中心机器人耦接的微型拾取阵列相对于目标衬底对准的方法的流程图。

图20是根据一个实施方案可以采用的计算机系统的示意性图示。

具体实施方式

本发明的实施方案描述了用于将微型器件或微型器件阵列转移到衬底或者从衬底转移微型器件或微型器件阵列的系统和方法。例如，微型器件或微型器件的阵列可以是相关美国专利申请13/372,222、13/436,260、13/458,932和13/625,825中例示和描述的微型LED器件结构中的任何器件结构。尽管具体地针对微型LED器件描述了本发明的一些实施方案，但本发明的实施方案并不限于此，并且某些实施方案还可适用于诸如二极管、晶体管、集成电路(IC)芯片、MEMS以及生物样品的其他微型LED器件和微型器件。

在各种实施方案中，参照附图进行描述。然而，某些实施方案可在不存在这些具体细节中的一个或多个或者与其他已知方法和配置相结合的情况下实施。在以下的描述中，陈述了许多具体细节诸如特定配置、尺寸和工艺以提供对本发明的透彻理解。在其他情况下，未对众所周知的工艺和制造技术进行特别详细地描述，以免不必要地模糊本发明。整个本说明书中所提到的“一个实施方案”、“实施方案”等是指结合实施方案所描述的特定特征、结构、配置或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因而，整个本说明书中多处出现短语“一个实施方案”、“实施方案”等不一定是指本发明的同一实施方案。此外，特定特征、结构、配置或特性可以任何适当的方式结合在一个或多个实施方案中。

本文所使用的术语“在...上方”、“到”、“在...之间”和“在...上”可指一层或一个部件相对于其他层或部件的相对位置。一层在另一层“上方”或“上”或者结合“到”另一层可为直接与其他层接触或可具有一个或多个中间层。一层在多层“之间”可为直接与该多层接触或可具有一个或多个中间层。

在一方面中，实施方案描述了用于使微型拾取阵列相对于衬底旋转对准的系统和方法。在一个实施方案中，微型拾取阵列由操纵该微型拾取阵列的取向的远程中心机器人承载。更具体地讲，远程中心机器人可以包括独立于第二联动装置移动的第一联动装置，并且微型拾取阵列可与第二联动装置耦接。在一个实施方案中，第一联动装置承载第二联动装置，但是每个联动装置具有独立的运动范围。例如，第一联动装置可以包括第一耦接器连杆，该第一耦接器连杆可以在不使第二联动装置的第二耦接器连杆移动的情况下翻转，并且第二耦接器连杆可以在不使第一耦接器连杆移动的情况下倾斜。然而，尽管每个耦接器连杆的运动可以是相互独立的，但是每个联动装置仍然可以共享公共的远程旋转中心。此外，可以使公共旋转中心位于感兴趣点处，诸如，位于微型拾取阵列的表面处。因而，在第一联动装置翻转时，微型拾取阵列的表面可能经历围绕公共旋转中心的纯翻转，并且在第二联动装置翻转时，微型拾取阵列可能经历围绕公共旋转中心的纯倾斜。因而，在微型拾取阵列的表面接触衬底时，可以使微型拾取阵列翻转和倾斜，从而使微型拾取阵列表面相对于衬底对准而不经历可能对衬底或衬底上的微型器件造成损坏的任何寄生平移运动。可以对微型拾取阵列的调整进行动态控制，从而在微型拾取阵列对准之外或者替代微型拾取阵列对准，调整跨微型拾取阵列的表面的压力梯度的大小和方向。

在一方面中，实施方案描述了一种具有对称的第一联动装置和第二联动装置的远程中心机器人。该联动装置可以共享几何对称性。例如，两个联动装置的连杆臂可以具有等同的长度。连杆臂还可以围绕竖直轴线相似地取向，例如，每个连杆臂与竖直轴线之间的角度可以是相同的。类似地，第一联动装置的连杆臂之间的角度可以与第二联动装置的连杆臂之间的角度相等。第一联动装置和第二联动装置也可以具有对称几何结构，因为所有连杆臂的上接合部均可以是在上平面内共平面的，并且所有连杆臂的下接合部均可以是在下平面内共平面的。此外，联动装置可以共享结构对称性。例如，第一联动装置的总体刚度可以与第二联动装置的总体刚度相同。因而，由于任何方式的联动装置对称性，两个联动装置可以对相似的致动输入具有相似的运动响应。还是由于联动装置对称性，两个联动装置可以对环境变化具有相似的热响应，例如，经历相似的热膨胀。因而，具有对称联动装置的远程中心机器人可以提供一种用于操纵微型拾取阵列的经济型组件，该组件稳健并且在使用期间对环境变化进行自补偿。

在另一方面中，实施方案描述了一种远程中心机器人，其包括与具有远程旋转中心的至少一个联动装置功能性地耦接的调整机构。更具体地讲，调整连杆可以与第一联动装置的连杆互连，使得调整连杆的移动修改第一联动装置的几何结构。在一个实施方案中，调整连杆的移动改变第一联动装置的旋转中心的位置，例如，通过改变该中心在空间中相对于第二联动装置的旋转中心的位置。相应地，可以调整该调整连杆，以使第一联动装置的旋转中心移动成与第二联动装置的旋转中心对准，使得联动装置共享公共的旋转中心，物体可以围绕该公共的旋转中心翻转或倾斜而不产生寄生运动。

在另一方面中，实施方案描述了一种远程中心机器人，其包括用以使微型拾取阵列沿参照系内的z轴移动的z挠曲件。更具体地讲，z挠曲件可以结合限制z挠曲件沿z轴的运动的至少一个联动装置。z挠曲件的运动可以是被动的，或者其可以是主动的，并且受z致动器的驱动。在一个实施方案中，z致动器沿与z挠曲件的受限制的运动方向正交的方向向z挠曲件施加形变负载。可以使微型拾取阵列与z挠曲件耦接，从而沿已知方向提供精确、可重复的移动。因而，z挠曲件可以借助于微型拾取阵列的表面将微型拾取阵列沿z轴移动到该微型拾取阵列的旋转中心。

在另一方面中，实施方案描述了一种远程中心机器人，其具有用以响应于位置和压力相关控制信号来调整联动装置的几何结构的一个或多个致动器。在一个实施方案中，单独的致动器调整远程中心机器人的各个联动装置和挠曲件，从而使微型拾取阵列翻转、倾斜以及沿z轴移动。可以响应于位置输入来控制致动器，并且可以基于一个或多个传感器输出提供的表示承载微型拾取阵列的微型拾取阵列底座机构的应变状态的反馈信号来调整这些位置输入。因而，可以采用闭合的控制环来重新取向微型拾取阵列，使得压力跨微型拾取阵列均匀地分布。更具体地讲，可以对微型拾取阵列重新取向，从而使压力梯度按照预先确定的方式跨微型拾取阵列分布。在一个实施方案中，致动器将旋转中心对准到微型拾取阵列表面处，使得在微型拾取阵列接触目标衬底的同时对微型拾取阵列进行即时的重新取向，而不损坏微型拾取阵列或相关联的微型器件。因此可以提高总生产率，并且可以降低转移差错率。

参考图1，示出了一种质量转移工具的透视图。质量转移工具100可以包括远程中心机器人500，该远程中心机器人用于从由承载衬底保持器104所保持的承载衬底拾取微型器件阵列并将微型器件阵列转移并释放到由接收衬底保持器106所保持的接收衬底上。在2012年9月7日提交的名称为“Mass Transfer Tool”的美国专利申请13/607,031中描述了质量转移工具100的实施方案，该申请以引用方式并入本文。可以至少部分地通过计算机108来控制质量转移工具100和远程中心机器人500的操作。计算机108可以基于从各种传感器接收的反馈信号来控制远程中心机器人500的操作。例如，远程中心机器人500可以包括用于基于从与微型拾取阵列103或承载微型拾取阵列103的部件相关联的传感器接收的反馈信号以至少三个自由度(例如，翻转、倾斜和沿z轴的移动)来调整相关联的微型拾取阵列103的致动器组件。类似地，可以通过质量转移工具100的x-y台110来移动承载衬底保持器104和接收衬底保持器106，其具有至少两个自由度，例如，沿水平平面内的正交轴线。可以例如在质量转移工具100的结构部件与远程中心机器人500、承载衬底保持器104或接收衬底保持器106之间提供附加的致动器，从而为这些子组件中的一者或多者提供沿x、y或z方向的移动。例如，台架112可以支撑远程中心机器人500并使远程中心机器人500沿上横梁移动，例如，沿平行于x-y台110的运动轴线的方向。因而，可以使由远程中心机器人500支撑的微型拾取阵列103上的静电转移头阵列以及由承载衬底保持器104所保持的承载衬底支撑的微型器件阵列在所有的三个空间维度内精确地相对于彼此移动。

参考图2，示出了具有支撑静电转移头阵列的衬底的微型拾取阵列。微型拾取阵列103可以包括支撑静电转移头203的阵列的基础衬底202。每个静电转移头203可以包括台面结构204，该结构包括被电解质层208覆盖的顶表面206。此外，每个静电转移头203可以包括生成作用于要拾取的微型器件上的静电抓取力所需的电引线、电极等。

在一个实施方案中，台面结构204具有约1μm到20μm，或更具体地约10μm的高度。在一个实施方案中，台面结构204可以具有表面面积介于1到10,000平方微米之间的顶表面206。此外，每个静电转移头203的顶部接触表面210可以具有最小尺寸，例如，1到100μm的长度或宽度，其可以对应于要拾取的微型器件的尺寸。例如，顶部接触表面210可以具有约5μm×5μm或者10μm×10μm的表面积。因而，可以对基础衬底202上的台面结构的高度、宽度和平面度进行选择，使得每个静电转移头203能够在拾取操作期间与对应的微型器件接触，并且使得静电转移头203不会在拾取操作期间无意中接触与对应的目标微型器件相邻的微型器件。假定微型拾取阵列和微型器件几何结构具有小几何结构，那么必须精确地控制微型拾取阵列和微型器件之间的移动，以避免损坏静电转移头203或目标衬底上的微型器件。

参考图3，示出了具有多个致动器的通配致动器组件的侧视图。通配致动器组件302可以包括例如三脚或六脚机器人，从而相对于质量转移工具100以至少三个自由度来调整微型拾取阵列103，例如，翻转、倾斜以及沿z方向的移动。此外，致动器组件302可以包括至少一个致动器304，例如，压电线性致动器，其产生质量转移工具底座306与分布盘308之间的运动。更具体地讲，致动器组件302可以使分布盘308相对于将通配致动器组件302连接至质量转移工具100的质量转移工具底座306翻转和倾斜。因此，可以使与分布盘308耦接的微型拾取阵列103的取向相对于质量转移工具底座306变化。

参考图4，示出了用于调整微型拾取阵列103的取向的通配致动器组件302的示意图。可以通过一个或多个致动器304来将表示承载着微型拾取阵列103的分布盘308的组合块与质量转移工具底座306机械地耦接。因而，致动器304的致动将使得微型拾取阵列103相对于质量转移工具底座306移动。更具体地讲，致动器304的致动可以使微型拾取阵列103上的静电转移头203从静电转移头位置402移动到静电转移头位置402’。此外，示意性图示表明，致动器组件302包括旋转中心404，微型拾取阵列103围绕该旋转中心旋转。例如，如该示意性图示中所指示的，最右侧致动器的伸展与最左侧致动器的回缩相结合可以使得微型拾取阵列103围绕旋转中心404顺时针地初级旋转406。

旋转中心404可以在分布盘308之上的点处，因此微型拾取阵列103可以围绕旋转中心404枢转。更具体地讲，由于微型拾取阵列103上的静电转移头203与旋转中心404不重合，因此微型拾取阵列103围绕旋转中心404的旋转可能随着静电转移头203从静电转移头位置402移至静电转移头位置402’而伴有微型拾取阵列103的寄生平移408。例如，寄生平移408可以是约数十微米的侧向移动。这一运动范围可以表示与静电转移头203的宽度成比例的显著距离。因而，如果在静电转移头203与目标衬底上的微型器件接触之后使微型拾取阵列103围绕旋转中心404旋转，那么寄生平移408可能使静电转移头203划抹过衬底表面上的微型器件，这可能损坏静电转移头203、微型器件或衬底。在一个实施方案中，可以控制x-y台110，以使其在微型拾取阵列103下面移动，以匹配寄生平移408并补偿静电转移头203和微型器件之间的相对移动，该相对移动是三脚和六脚机器人中固有的。然而，在产品制造条件下所需的亚微米距离的尺度内以及高运动速率下可能难以实现此类补偿。此外，将六脚机器人结合到质量转移工具100中可能是昂贵且复杂的。

参考图5，示出了根据一个实施方案的远程中心机器人的透视图。可以将远程中心机器人500与质量转移工具100结合使用，从而采用微型拾取阵列103将微型器件转移到衬底或从衬底转移微型器件，例如，衬底为接收衬底或承载衬底。更具体地讲，对于微型拾取阵列103的小的移动，例如，围绕中间位置的不超过大约5mrad的运动而言，远程中心机器人500可以提供可忽略的侧向或竖直寄生运动。相应地，可以将远程中心机器人500结合到质量转移工具100中，从而相对于质量转移工具100来调整微型拾取阵列103。因而，远程中心机器人500可以包括质量转移工具底座306，该底座可以在例如沿上横梁或支架的位置处固定至质量转移工具100的底盘。

在一个实施方案中，远程中心机器人500包括具有独立的运动范围的多个联动装置。例如，远程中心机器人500可以包括x联动装置504，其与质量转移工具底座306耦接并且具有在接合部处互连的连杆，使得连杆在第一平面中表现出运动学特性，例如，x联动装置504的移动可以包括耦接器连杆相对于接地连杆的翻转。远程中心机器人500还可以包括与x联动装置504耦接的y联动装置506，y联动装置具有在不同于第一平面的第二平面中表现出运动学特性的连杆，例如，y联动装置506的移动可以包括耦接器连杆相对于接地连杆的倾斜。远程中心机器人500还可以包括z挠曲件508，z挠曲件508与y联动装置506耦接并且具有沿z轴510伸长和缩短的结构。

在一个实施方案中，x联动装置504、y联动装置506和z挠曲件508在结构上连接，使得每个联动装置的运动学特性相关但又独立。例如，在一个实施方案中，x联动装置504的接地连杆相对于质量转移工具底座306固定，并且z挠曲件508的第一端部相对于分布盘308固定。此外，x联动装置504的耦接器连杆可以承载y联动装置506的接地连杆，并且y联动装置506的耦接器连杆可以承载z挠曲件508的第二端部，使得x联动装置504、y联动装置506和z挠曲件508中的任一者的移动将导致质量转移工具底座306和分布盘308之间的相对移动。因而，可以采用远程中心机器人500控制对象的空间取向，例如，控制连接至分布盘308的微型拾取阵列103的空间取向。在一个实施方案中，微型拾取阵列底座可以介于微型拾取阵列103和分布盘308之间。如下文所论述的，微型拾取阵列底座可以是适于以第一面承载微型拾取阵列103并且以第二面连接至分布盘308的耦接部件。

在一个实施方案中，x联动装置504、y联动装置506和z挠曲件508的互相关联的移动仍然可以是独立的，使得这些部件中的任一者的移动提供分布盘308的单纯运动。例如，x联动装置504的移动可以使分布盘308相对于质量转移工具底座306翻转，y联动装置506的移动可以使分布盘308相对于质量转移工具底座306倾斜，并且z挠曲件508的移动可以使分布盘308延伸远离质量转移工具底座306或者朝质量转移工具底座306回缩。更具体地讲，可以在一个参照系内的运动不引起另一参照系内的运动的情况下将分布盘308和质量转移工具底座306之间的此类相对移动独立地约束在每个联动装置的运动范围内。例如，由x联动装置504的移动导致的分布盘308在第一平面内的翻转可以不包括第二平面中的任何寄生倾斜。因而，使远程中心机器人500的联动装置解耦可以提供分布盘308围绕不同旋转中心并且沿不同轴向的单纯运动。

参考图6，示出了根据一个实施方案的远程中心机器人的分解图。x联动装置504和y联动装置506可各自包括多连杆结构。例如，x联动装置504和y联动装置506可各自包括至少两个连杆，例如，接地连杆和连杆臂，或者可以包括三个或更多连杆，例如，接地连杆、一个或两个连杆臂或者耦接器连杆。还可以使联动装置与基本上正交的平面对准，即，x联动装置504和y联动装置506基本上相互正交。例如，x联动装置504可以在包含y轴602和z轴510的y-z平面内行动，而y联动装置506可以在包含x轴604和z轴510的x-z平面内行动。

在一个实施方案中，远程中心机器人500的部件可以整体形成，或者以各个件形成。例如，x联动装置504可以被形成为具有接合部(例如，活动铰合挠曲件)的单片材料，该接合部允许该单片材料作为整体而挠曲以及几何结构改变。另选地，诸如，就y联动装置506而言，联动装置可以是按半块形成的，这些半块直接接合到一起或者采用中间部件耦接到一起，以形成联动装置结构。远程中心机器人500可以是由已知材料形成的，例如，钢合金、诸如殷钢的镍铁合金或者其他塑料、陶瓷或金属材料。可以采用诸如铣削、激光切割、放电机加工等的已知制造工艺来形成远程中心机器人500部件。

在一个实施方案中，x联动装置504和y联动装置506是几何对称的。例如，x联动装置504和y联动装置506的连杆可以具有基本上相等的长度。更具体地讲，每个联动装置的对应连杆可以具有基本上相等的长度，也可以不具有基本上相等的长度。例如，每个联动装置的连杆臂可以具有相同的第一长度，并且每个联动装置的耦接器连杆可以具有相同的第二长度，但是第一长度可以与第二长度相等或不相等。相等长度的连杆可以使得x联动装置504和y联动装置506对环境变化具有相似的热响应。例如，如果远程中心机器人500本地的温度由于使用期间提供的加热而变化，那么连杆中的每个连杆将经历相似的热膨胀。

在一个实施方案中，还可以通过材料选择来进一步促进x联动装置504和y联动装置506的相似热膨胀。例如，每个联动装置的对应连杆可以由相同的材料形成，例如，钢合金、殷钢等。因而，对应的连杆可以具有相似或相等的热膨胀系数，并且可以相应地表现出相似的热膨胀。因此，x联动装置504和y联动装置506可以表现出自我热补偿，因为两个联动装置几何结构可以对温度变化作出相似的响应。

x联动装置504和y联动装置506可以具有关于给定参考几何结构对称的联动装置角度。例如，每个联动装置的连杆臂与z轴510之间的角度可以是相等的，或者可以是大致相等的。因而，作为一个示例，x联动装置504的每个连杆臂与z轴510之间的角度可以为约30度，并且y联动装置506的每个连杆臂与z轴510之间的角度也可以为约30度。因此，联动装置对致动器输入的响应可以是相似的。例如，假定x联动装置504和y联动装置506可以具有相似的几何角度，那么相应致动器对相应连杆臂的致动可以导致连杆臂相对于z轴510的类似的角度变化。更具体地讲，可以使与x联动装置504的连杆臂耦接的致动器和与y联动装置506的连杆臂耦接的致动器移动相似的量，从而使x联动装置504和y联动装置506中分别产生相似的翻转或倾斜响应。

在一个实施方案中，x联动装置504和y联动装置506是结构对称的。例如，x联动装置504和y联动装置506的总结构刚度可以是相似的。可以通过相对于输入致动的运动响应来测量总结构刚度。例如，在相应致动器对相应连杆臂施加侧向负载，从而使x联动装置504翻转并使联动装置506倾斜的情况下，如果相应致动器施加的相同负载使得相应联动装置发生同等程度的翻转或倾斜，那么联动装置可以具有相同的复合刚度。总结构刚度可以是连接联动装置中的连杆的接合部(例如，活动铰合挠曲件)的函数，但是也可以是系统刚度的函数，该系统刚度是由将联动装置保持到一起或者对联动装置施加负载的致动器、弹簧以及各种耦接器形成的。

参考图7，示出了根据一个实施方案的远程中心机器人的横截面透视图。如图所示，该横截面图贯穿远程中心机器人500的x联动装置504，并且展示了连接联动装置结构的各个连杆的若干接合部702。接合部702可以包括具有薄挠曲件的活动铰合部，其可以反复挠曲而不发生故障。例如，可以通过将连杆形成为单片材料的部分来在x联动装置504的连杆之间形成活动铰合部，其中通过薄的材料铰折来连接连杆。可以通过采用例如放电机加工从单片材料中去除材料或者通过在例如模制或浇铸期间将单片材料形成为具有薄的铰合特征部而形成材料铰折。活动铰合挠曲件可以提供低或无滞后并且在整个系统服务寿命中提供可重复运动。另选地，接合部702可以是其他支承结构，例如，桶铰链、球窝接合部等。接合部702允许x联动装置504的连杆相对于彼此移动，以及相对于此类连杆连接至的其他结构移动。例如，x联动装置504的接地连杆可以连接至质量转移工具底座306和x联动装置504的连杆臂。因而，连杆臂相对于接地连杆的移动还会导致连杆臂相对于质量转移工具底座306的移动。可以对这些相对移动进行几何定义和建模，使得可以基于已知运动输入相对于远程中心机器人500中的另一点来预测远程中心机器人500中的任何点。

可以通过各种致动器以及载荷元件所赋予的载荷来施加作用于远程中心机器人500的联动装置的运动输入。例如，在一个实施方案中，x致动器704向x联动装置504结构赋予偏压载荷。更具体地讲，x致动器704可以是具有两个端部的线性致动器，并且可以相对于x联动装置504连接或者约束每个端部，使得x致动器704的线性运动引起x联动装置504的几何结构的变化。例如，挠性耦接器706可以位于x致动器704的一端或两端处。挠性耦接器706可以将载荷从x致动器704传送至x联动装置504的位于例如接地连杆和连杆臂之间的相对连杆。同时，挠性耦接器706可以允许x致动器704的一定角移动。更具体地讲，挠性耦接器706的作用可以类似于球接合部，从而允许x致动器704被动地改变角度，以适应x联动装置504的变化的几何结构。也就是说，挠性耦接器706可以在x致动器704的端部和x致动器704的端部将连接至的位置(例如，在x联动装置504的接地连杆处)之间提供在两个旋转方向上的有限运动范围，两个旋转方向均与x致动器704的动作的直线正交。在一个实施方案中，x致动器704包括固定端部和移动端部，该固定端部具有固定至x联动装置504的连杆(例如，接地连杆)的第一挠性耦接器706，该移动端部具有能够相对于x联动装置504的另一连杆(例如，连杆臂)移动的第二挠性耦接器706’。因而，挠性耦接器706和706’允许对x联动装置504加载，以形成联动装置的移动，而不对联动装置系统过度约束。在一个实施方案中，远程中心机器人500的致动器，例如，x致动器704可以是压电致动器。尽管可以采用其他线性致动器，例如，水压、液压或电动机械致动器，但是压电致动器可以通过相对短的移动表现出精细的定位分辨率。

y联动装置506还可以包括具有通过接合部702连接的连杆的四杆联动装置结构。此外，可以通过一个或多个致动器或者载荷元件(诸如，y致动器708)以及正交于x致动器704穿过远程中心机器人500的弹簧柱710来向y联动装置506施加力。y致动器708可以向y联动装置506施加载荷，从而使联动装置结构移动。类似地，弹簧柱710可以包括抗性载荷，例如，通过结合拉伸或压缩弹簧，其抵消由y致动器708施加的载荷。例如，y致动器708可以推动y联动装置506的连杆臂，弹簧柱710可以拉住连杆臂。x联动装置504的载荷可以类似地被对应的弹簧柱抵消。由于这些相对的载荷，可以对联动装置结构进行预加载，并使其朝一个方向偏压。预加载还可以向联动装置提供已知的复合刚度。因此，联动装置运动可以由y致动器708的致动更加均匀地控制，因为该致动器只须是在一个方向上可精确移动的，并且与致动载荷对抗的载荷可以是已知的。

除了相对于致动方向提供已知的可重复对抗载荷以及提供预加载偏压和抗反冲之外，弹簧柱710还可以辅助诸如y致动器708的致动器回缩至中间位置。例如，在y致动器708在伸展方向上生成的力比在回缩方向上生成的力大的实施方案中，例如，在其推动所用的力大于其牵拉的力时，弹簧柱710可以在回缩方向上对y致动器708进行补偿，从而使y致动器返回初始的中间位置。

在一个实施方案中，z挠曲件508连接至y联动装置506，使得y联动装置506承载z挠曲件508。此外，z挠曲件508可以连接至z致动器712，该z致动器能够加载z挠曲件508的结构。更具体地讲，在一个实施方案中，z致动器712可以沿与z挠曲件508的形变方向正交的方向延伸和回缩。例如，z致动器712可以沿y轴602的方向对z挠曲件508的环形结构施加径向载荷，并且该径向载荷可以使z挠曲件508沿轴向(例如，z轴510)在长度上增大或减小。

参考图8，示出了根据一个实施方案的远程中心机器人的x联动装置的横截面平面图。在一个实施方案中，该横截面平面图是围绕包含y轴602和z轴510的y-z平面截取的。x联动装置504可以包括构成四杆联动装置结构中的连杆的各种元件。例如，x联动装置504可以包括x联动装置地802。如上所述，x联动装置地802可以与质量转移工具底座306连接，例如，通过将x联动装置地802固定至质量转移工具底座306的凸缘。因而，x联动装置地802可以相对于质量转移工具100的质量转移工具底座306固定。

在一个实施方案中，x联动装置504包括连接至x联动装置地802的至少一个连杆臂。例如，x联动装置的左连杆臂804可以在x联动装置的左上接合部806处连接至x联动装置地802。x联动装置的左上接合部806可以包括活动铰合挠曲件，其允许x联动装置的左连杆臂804相对于x联动装置地802枢转。x联动装置504还可以包括x联动装置右连杆臂808，其相对于z轴510与x联动装置左连杆臂804相对。更具体地讲，x联动装置右连杆臂808可以围绕x联动装置右上接合部810枢转，该接合部可以相对于x-z平面(即，包含x轴604和z轴510的平面)与x联动装置左上接合部806相对。x联动装置504还可以包括与x联动装置左连杆臂804和x联动装置右连杆臂808之一或两者连接的x联动装置耦接器812。例如，x联动装置耦接器812可以在x联动装置左下接合部814处与x联动装置左连杆臂804连接，并且x联动装置耦接器812可以在x联动装置右下接合部816处与x联动装置右连杆臂808连接。因而，x联动装置504可以包括四杆联动装置，其具有通过四个接合部702互连的接地连杆、两个连杆臂和耦接器连杆。

x联动装置504的每个连杆可以包括各自的形状和体积。然而，每个连杆的形状和体积可以是不同的。例如，x联动装置的左连杆臂804可以包括在x联动装置左上接合部806和x联动装置左下接合部814之间沿x联动装置左轴线818延伸的细长形状，并且x联动装置右连杆臂808可以包括在x联动装置右上接合部810和x联动装置右下接合部816之间沿x联动装置右轴线820延伸的细长形状。然而，虽然每个连杆臂大体上都可以是细长的，但是每个连杆臂可以包括不同的形状和体积，例如，x联动装置右连杆臂808可以具有允许x致动器704穿过x联动装置右连杆臂808的孔，而x联动装置左连杆臂804则不包括此类孔。此外，每个连杆臂的形状和体积可以显著不同于x联动装置地802或x联动装置耦接器812的形状和体积，x联动装置地802或x联动装置耦接器812均可以包括特定于其功能的显著更大的体积或者显著不同的形状。例如，可以竖直地布置x联动装置耦接器812，使其在x联动装置504的下接合部和一个或多个耦接器底座822之间沿z轴510的体积显著大于x联动装置504的连杆臂的体积。该竖直布置可以允许x联动装置504承载y联动装置506，使得y联动装置可以与x联动装置504对称。

在一个实施方案中，尽管连杆的体积可以变化，但是联动装置中或者联动装置之间的对应连杆的质量可以保持相同。例如，x联动装置左连杆臂804可能由于例如用于接收x致动器704的孔而具有不同于x联动装置右连杆臂808的形状，但是可以向x联动装置右连杆臂808添加凸出部，或者可以使x联动装置左连杆臂804变薄，从而允许连杆臂的总体积和总质量基本上相等。此外，可以向具有较小体积的连杆臂添加附加部分，例如，由密度比连杆臂材料的密度大的材料形成的螺杆，由此对减少的体积进行补偿，并且为两种连杆臂复合结构产生基本上相等的质量。保持相等的连杆臂质量可以在联动装置内以及联动装置之间提供附加的对称性，从而允许响应于相同致动载荷的均匀运动响应。

可以通过其他方式实现对相同致动载荷的均匀运动响应。在一个实施方案中，联动装置围绕给定点的惯性特征可以是非对称的，但是联动装置仍然可以响应于来自各个致动器的载荷而表现出围绕该点的相似运动。更具体地讲，联动装置围绕该点的运动可以取决于联动装置围绕该点的惯性矩以及载荷大小和距相应致动器施加载荷的点的距离。因而，假设从相应致动器施加相似的载荷大小，那么联动装置上的载荷相对于感兴趣点的位置与联动装置围绕感兴趣点的惯性矩之间的关系保持相同时，联动装置之间的运动响应可以是相同的。例如，在一个实施方案中，x致动器704对x联动装置504施加载荷量相对于远程翻转中心826的距离比y致动器704对y联动装置506施加相同的载荷量相对于远程倾斜中心的距离要远。然而，如果相对于y联动装置506围绕远程倾斜中心的惯性矩相应地增加了x联动装置504围绕远程翻转中心826的惯性矩，那么x联动装置504和y联动装置506可以响应于不同的载荷条件围绕各自的远程中心具有相似的运动。相应地，本领域的普通技术人员可以对致动器载荷位置、联动装置质量分布和联动装置接合部刚度进行修改，从而使联动装置响应于致动器载荷施加表现出均匀的绕远程旋转中心的运动。

即使在x联动装置504的连杆不共享相似的形状、体积或质量的情况下，x联动装置504还是可以如上文所述包括几何对称性。相应地，x联动装置左轴线818可以与z轴510形成第一角度，并且x联动装置右轴线820可以与z轴510形成相似或相同的第二角度。例如，第一角度和第二角度各自可以为约30度，从而在x联动装置左轴线818和x联动装置右轴线820之间产生约60度的总扫掠角。在一个实施方案中，附加的对称性包括x联动装置右上接合部810和x联动装置左上接合部806在上平面824内共平面。类似地，x联动装置右下接合部816和x联动装置左下接合部814可以在下平面825内共平面。相应地，x联动装置504可以通过很多种方式关于包含x轴604和z轴510的x-z平面对称。

在一个实施方案中，x联动装置504包括位于x联动装置左轴线818和x联动装置右轴线820的交点处的远程翻转中心826。远程翻转中心826可以是虚拟的旋转中心，其空间位置随着x联动装置504的连杆臂的取向变化保持恒定。例如，在一个实施方案中，随着x联动装置左连杆臂804围绕x联动装置左上接合部806枢转，x联动装置右连杆臂808的对应运动可以使得x联动装置左轴线818、x联动装置右轴线820与z轴510之间的角度变化。然而，不管联动装置几何结构的变化如何，远程翻转中心826的位置可以保持固定。更具体地讲，随着x联动装置504几何结构的变化，x联动装置耦接器812可以围绕远程翻转中心826旋转。因而，在改变x联动装置504的几何结构时，对象上的相对于x联动装置耦接器812固定并且位于远程翻转中心826处的点可以经历纯旋转，而不伴有平移寄生运动。

可以通过将不希望其发生寄生运动的转移元件置于远程翻转中心826处而利用围绕远程翻转中心826的纯旋转的现象。例如，z挠曲件508和分布盘308可以相对于y联动装置506固定，y联动装置506继而可以在耦接器底座822处相对于x联动装置耦接器812固定，使得分布盘308上的微型拾取阵列底座828可以借助于与远程翻转中心826共处同一位置的表面来承载微型拾取阵列103。更具体地讲，微型拾取阵列103上的静电转移头203可以在x联动装置504的移动期间与远程翻转中心826共处同一位置。因此，随着x联动装置504几何结构的变化，静电转移头203可以经历纯翻转并保持在同一横向位置中，而不在寄生平移下发生移位以及潜在地污染配合衬底表面上的对应微型器件。

参考图9，示出了根据一个实施方案的远程中心机器人的y联动装置的横截面平面图。在一个实施方案中，该横截面平面图是围绕包含x轴604和z轴510的x-z平面截取的。与x联动装置504类似，y联动装置506可以包括构成联动装置结构的若干连杆。例如，y联动装置506可以包括y联动装置地902。然而，y联动装置地902可以不是相对于质量转移工具底座306固定的，相反其可以是相对于质量转移工具底座306可移动的。更具体地讲，y联动装置地902可以相对于x联动装置耦接器812固定在耦接器底座822处或另一位置处。相应地，在通过致动x联动装置504的连杆臂来移动x联动装置504时，x联动装置耦接器812相对于质量转移工具底座306移动，并且由于y联动装置地902承载于x联动装置耦接器812上，因而y联动装置地902可以相对于质量转移工具底座306移动。

在一个实施方案中，y联动装置506包括连接至y联动装置地902的至少一个连杆臂。例如，y联动装置的左连杆臂904可以在y联动装置的左上接合部906处连接至y联动装置地902。y联动装置的左上接合部906可以包括活动铰合挠曲件，其允许y联动装置的左连杆臂904相对于y联动装置地902枢转。y联动装置506还可以包括y联动装置右连杆臂908，其相对于z轴510与y联动装置左连杆臂904相对。更具体地讲，y联动装置右连杆臂908可以围绕y联动装置右上接合部910枢转，该接合部可以相对于包含y轴602和z轴510的y-z平面与y联动装置右上接合部910相对。y联动装置506还可以包括与y联动装置左连杆臂904和y联动装置右连杆臂908之一或两者连接的y联动装置耦接器912。例如，y联动装置耦接器912可以在y联动装置左下接合部914处与y联动装置左连杆臂904连接，并且y联动装置耦接器912可以在y联动装置右下接合部916处与y联动装置右连杆臂908连接。因此，在一个实施方案中，y联动装置506包括与x联动装置504类似的联动装置结构，该结构具有通过四个接合部702互连的接地连杆、两个连杆臂以及耦接器连杆。

与x联动装置504类似，y联动装置506的每个连杆可以包括各自的形状和体积。然而，每个连杆的形状和体积可以不相同。例如，y联动装置左连杆臂904可以包括三角形或多边形形状，y联动装置左轴线918可以在y联动装置左上接合部906和y联动装置左下接合部914之间穿过该形状。类似地，y联动装置右连杆臂908可以包括三角形或多边形形状，y联动装置右轴线920可以在y联动装置右上接合部910和y联动装置右下接合部916之间穿过该形状。然而，尽管每个连杆臂可以大体呈三角形或多边形，但是每个连杆臂可以包括不同的特征，例如以体现允许y致动器708穿过y联动装置右连杆臂908的孔。此外，每个连杆臂的形状可以显著不同于y联动装置地902或y联动装置耦接器912的形状。而且与x联动装置504类似，可以操纵y联动装置506的几何结构和配置，使得连杆臂包括相似的体积和/或质量，以促进相等的运动响应。

y联动装置506还可以通过多种方式关于y-z平面对称。例如，y联动装置506的连杆臂可以表现出相似的长度和/或与z轴510成相似的角度。此外，在一个实施方案中，y联动装置右上接合部910和y联动装置左上接合部906与上平面824共平面。类似地，y联动装置右下接合部916和y联动装置左下接合部914可以在下平面825内共平面。

除了表现出关于经过z轴510的相应平面的对称性之外，x联动装置504和y联动装置506还可以相对于彼此对称。也就是说，x联动装置504的上接合部702可以相对于y联动装置506的上接合部702在上平面824内共平面。类似地，x联动装置504的下接合部702可以相对于y联动装置506的下接合部702在下平面825内共平面。此外，x联动装置左轴线818可以与z轴510形成第一角度，该第一角度等于y联动装置左轴线918与z轴510形成的第一角度。或者，x联动装置504的连杆臂之间的角度可以等于y联动装置506的连杆臂之间的角度。相应地，尽管x联动装置504和y联动装置506可以具有不同形状和体积的连杆，但是在联动装置之间连杆的长度、位置和角度可以是相似或相同的。

在一个实施方案中，y联动装置506包括位于y联动装置左轴线918和y联动装置右轴线920的交点处的远程倾斜中心922。远程倾斜中心922可以是虚拟的旋转中心，其空间位置随着y联动装置506的连杆臂的取向变化保持恒定。例如，在一个实施方案中，随着y联动装置左连杆臂904围绕y联动装置左上接合部906枢转，y联动装置右连杆臂908的对应运动可以使y联动装置左轴线918、y联动装置右轴线920与z轴510之间的角度变化。然而，不管联动装置几何结构的变化如何，远程倾斜中心922的位置都可以保持固定。更具体地讲，随着y联动装置506几何结构的变化，y联动装置耦接器912可以围绕远程倾斜中心922旋转。因而，在改变y联动装置506的几何结构时，对象上的相对于y联动装置耦接器912固定并且位于远程倾斜中心922处的点可以经历纯旋转，而不伴有平移寄生运动。

可以通过将不希望其发生寄生运动的转移元件置于远程倾斜中心922处而利用围绕远程倾斜中心922的纯旋转的现象。例如，与微型拾取阵列底座828、分布盘308和z挠曲件508连接的微型拾取阵列103上的静电转移头203可以在y联动装置506的移动期间与远程倾斜中心922共处同一位置。因此，随着y联动装置506几何结构的变化，静电转移头203可以经历纯倾斜，并保持在同一横向位置中，而不在寄生平移下发生移位以及潜在地污染配合衬底表面上的对应微型器件。

参考图10，示出了根据一个实施方案的调整微型拾取阵列的取向的远程中心机器人的示意图。在一个实施方案中，远程旋转中心1002表示与x联动装置504相关联的远程翻转中心826与和y联动装置506相关联的远程倾斜中心922重合的空间位置。更具体地讲，尽管远程翻转中心826和远程倾斜中心922是分别根据x联动装置504和y联动装置506的连杆臂几何结构而独立定位的，但是可以如上文所述对称地形成x联动装置504和y联动装置506的几何结构，从而形成共享远程旋转中心1002。此外，远程旋转中心1002可以位于微型拾取阵列103的表面上，例如，位于静电转移头203处，使得x联动装置504的移动在静电转移头203处引起纯翻转旋转，并且使得y联动装置506的移动在静电转移头203处引起纯倾斜旋转。因此，x联动装置504和y联动装置506的合并移动可以引起静电转移头203围绕z轴510沿任何方向的纯旋转，从而避免污染与静电转移头203接触的微型器件。

为了便于理解，图10仅表示了x联动装置504的移动。然而，由于x联动装置504和y联动装置506可以是对称形成的，因此可以对y联动装置506运动进行等同建模。x联动装置左连杆臂804被示为在x联动装置地802处围绕x联动装置左上接合部806枢转。类似地，x联动装置右连杆臂808被示为在x联动装置地802处围绕x联动装置右上接合部810枢转。x联动装置耦接器812跨在x联动装置左下接合部814和x联动装置右下接合部816之间。如图所示，x联动装置504未受到过度约束，并且可以由某一种类的致动器对其施加作用，从而生成联动装置结构的移动。例如，x致动器704可以是第一端部相对于x联动装置地802固定并且第二端部相对于x联动装置右连杆臂808固定的线性致动器。如图所示，x致动器704可以在长度上延伸，从而使x联动装置右连杆臂808向外摆，并且使x联动装置左连杆臂804向内摆。更具体地讲，x致动器704的致动可以将该致动器移至x致动器1004取向，其伴随着x联动装置右连杆臂808被移至x联动装置右连杆臂1006取向以及x联动装置左连杆臂804被移动至x联动装置左连杆臂1008取向。另选地，x致动器704可以是杠杆、旋转马达等，从而使x联动装置左连杆臂804或者其他连杆相对于x联动装置地802或其他连杆枢转。

在一个实施方案中，x联动装置504连杆臂的移动伴随着x联动装置耦接器812从初始位置枢转至x联动装置耦接器1010取向。更具体地讲，随着位于x联动装置耦接器812的一端处的x联动装置左下接合部814移动至x联动装置左下接合部1012位置，并且位于x联动装置耦接器812的另一端处的x联动装置右下接合部816移动至x联动装置右下接合部1014位置，x联动装置耦接器812可以围绕在空间中保持虚拟固定的远程旋转中心1002枢转。此外，假定微型拾取阵列103可以相对于x联动装置耦接器812固定，那么微型拾取阵列103可以围绕远程旋转中心1002旋转，并且位于远程旋转中心1002处的微型拾取阵列103上的静电转移头203可以经历纯旋转和/或最低寄生平移运动。

参考图11，示出了根据一个实施方案的感兴趣点作为微型拾取阵列倾斜角的函数的寄生运动的曲线图。作为示例而非限制，x致动器704可以是具有约90微米的线性运动范围的压电致动器。在一个实施方案中，x致动器704在全运动范围上的致动可以使得x联动装置右连杆臂808朝x联动装置右连杆臂1006位置枢转经过约2mrad的角范围。此外，此类致动可以使得微型拾取阵列103围绕远程旋转中心1002经历相似的翻转，例如，在2mrad的范围内。

在一个实施方案中，微型拾取阵列103围绕远程旋转中心1002的翻转或倾斜伴有一定程度的平移寄生运动。例如，在y致动器708的致动下，y联动装置右连杆臂908的倾斜可以伴有寄生误差1102。然而，与现有的操纵器组件中所固有的寄生平移408相比，此类寄生误差1102可以被显著降低。例如，尽管上文论述的寄生平移408可以在几十微米的范围内，但是采用远程中心机器人500的寄生误差1102可以在致动器的整个运动范围内小于约200nm。因而，对于小的运动，例如围绕中间位置小于约5mrad的运动而言，远程中心机器人500可以提供可忽略的侧向或竖直寄生运动。

尽管远程中心机器人500可以减少侧向寄生平移408，但是感兴趣点的一定程度的竖直移动仍然可能保持。例如，微型拾取阵列103围绕远程旋转中心1002的翻转或倾斜可能伴有对应于远程旋转中心1002处的静电转移头203在远程中心机器人500的移动期间经历的一定程度的竖直运动的竖直误差1104。在一个实施方案中，在整个致动器运动范围内，采用远程中心机器人500的竖直误差1104可以小于约350nm。不过，远程中心机器人500可以结合附加的特征，从而调节以及降低竖直误差1104。

参考图12，示出了根据一个实施方案的z挠曲件的透视图。在一个实施方案中，z挠曲件508可以提供用于补偿竖直误差1104的z校正。z挠曲件508可以包括在来自z致动器712的致动作用下发生移动的联动装置结构。更具体地讲，z挠曲件508可以沿z轴510伸长以及缩短，因此与z挠曲件508耦接的微型拾取阵列103上的静电转移头203的竖直位置可相对于质量转移工具底座306改变。相应地，可以在联动装置的翻转或倾斜期间使微型拾取阵列103上的静电转移头位置竖直移动，以补偿竖直误差1104，并使静电转移头203保持在沿z轴510的恒定竖直位置中。

在一个实施方案中，z挠曲件508可以具有大致环形的形状，使得中央开口沿z轴510定位。环形形状可以具有沿轴向的高度，并且可以包括处于相对于z轴510的横向的外径。z致动器712可以定位在中央开口内，其中第一端部连接至环形形状的第一侧面，并且第二端部连接至环形形状的第二侧面。相应地，z致动器712可以伸长或缩短，使得z致动器712的端部向外或者向内对环形形状施加径向载荷。

z致动器712对z挠曲件508的径向载荷施加可以通过形成于z挠曲件508内的联动装置结构而引起环形形状的高度的轴向变化。例如，z挠曲件508可以包括一个或多个相关联的联动装置，该联动装置具有z挠曲件508连杆，例如，楔形连杆1202以及一个或多个中间连杆1208。z挠曲件508连杆可以形成在单个平面内具有运动范围的对折四杆联动装置。更具体地讲，z挠曲件508连杆可以在横穿包含z致动器712和z轴510的平面的方向上具有刚性，使得z挠曲件508的致动提供上底座1204和下底座1206之间的z挠曲件508高度的变化，但又不引起上底座1204或下底座1206的侧向运动。因而，z挠曲件508提供了一种基本上免除侧向挠曲的结构，使得下底座1206仅沿竖直方向移动，并且仅沿竖直方向向例如微型拾取阵列103的相关联对象赋予运动。

在一个实施方案中，z挠曲件508联动装置结构提供了楔形连杆1202的位置与上底座1204和下底座1206间的距离之间的关系。更具体地讲，楔形连杆1202可以是z致动器712作用的环形形状的部分。因而，z致动器712伸展或收缩，例如，在z致动器712为线性致动器的情况下，楔形连杆1202可以对应地远离彼此或朝向彼此移动。在任一种情况下，楔形连杆1202可以通过相应的中间连杆1208连接至上底座1204和下底座1206的每一侧。中间连杆1208可以是对折四杆联动装置的连杆臂，其基于楔形连杆1202的位置移动。更具体地讲，随着楔形连杆1202向内移动，可以将中间连杆1208远离彼此推开，从而使上底座1204与下底座1206分离，并且使整个环形形状的高度增大。或者，随着楔形连杆向外移动，可以将中间连杆1208拉向彼此，从而使上底座1204和下底座1206也被拉到一起，并且整个环形形状的高度降低。因而，z致动器712的致动可以导致z挠曲件508的高度的总体变化。

在一个实施方案中，z挠曲件508联动装置的结构提供放大效应。例如，可以对z致动器712的移动放大约5倍。因而，在一个实施方案中，z致动器712的50-90微米之间的长度增加将对z挠曲件508的环形形状施加侧向载荷，该载荷将使上底座1204和下底座1206之间的距离降低约300微米。相应地，可以使z挠曲件508的总高度对应地降低约300微米。可以按照相似但相反的方式增加z挠曲件508的高度。

参考图13，示出了根据一个实施方案的z挠曲件的横截面图。假定可以通过来自z致动器712的横向载荷来调整z挠曲件508的高度，那么还可以调整微型拾取阵列103上的静电转移头203的竖直位置。更具体地讲，z挠曲件508的上底座1204可以连接至y联动装置耦接器912，并且下底座1206可以耦接至分布盘308或者任选地耦接至绝缘体1302。此外，微型拾取阵列103可以与微型拾取阵列底座828连接，该底座继而可以与分布盘308连接。因而，随着上底座1204和下底座1206之间的距离的变化，微型拾取阵列103和y联动装置耦接器912之间的距离也可以变化。相应地，微型拾取阵列103上的静电转移头203的竖直位置可以变化，以补偿由远程中心机器人500联动装置的翻转和倾斜导致的竖直误差1104。

参考图14，示出了感兴趣点的作为该感兴趣点与远程旋转中心之间的竖直偏移的函数的寄生运动的曲线图。现在显然感兴趣点的侧向寄生运动取决于该感兴趣点是否与远程旋转中心1002对准。例如，随着感兴趣点(例如，微型拾取阵列103上的静电转移头203)与远程旋转中心1002之间的竖直距离增大，由远程中心机器人500联动装置的翻转或倾斜导致的寄生误差1102也增大。例如，对于微型拾取阵列103围绕远程旋转中心1002的第一角位置1402(例如，约0.5mrad)而言，寄生误差1102可以基于给定的竖直偏移而增加附加的寄生误差1404。随着给定竖直偏移变化最高至约180微米，第一角翻转或倾斜1402的附加寄生误差1404增加最高至约100nm。类似地，对于微型拾取阵列103和远程旋转中心1002之间的更高翻转角或倾斜角(例如，第二角位置1406、第三角位置1408和第四角位置1410)而言，对于感兴趣点相对于远程旋转中心1002的给定竖直偏移，附加的寄生误差1404可以相应地提高。例如，在一个实施方案中，随着静电转移头203和远程旋转中心1002之间的竖直偏移变化最高至约180微米并且微型拾取阵列103倾斜至大约2mrad的第四角位置1410，寄生误差1102可以增加最高至约375nm的附加的寄生误差1404。

很多因素都可能导致感兴趣点和远程旋转中心1002之间的竖直偏移。例如，联动装置在使用期间的热膨胀可以使远程旋转中心1002相对于感兴趣点移动。相应地，可以引入降低联动装置的热膨胀的系统特征。在一个实施方案中，绝缘体1302提供微型拾取阵列103和z挠曲件508或者远程中心机器人500的其他部件之间的热和/或电绝缘。可以在微型器件转移期间对微型拾取阵列103加热，因而绝缘体1302可以保护结构和电子部件免受热降解。此外，热绝缘可以降低远程中心机器人500的联动装置的热膨胀，该热膨胀会改变联动装置的几何结构，并且有可能改变远程旋转中心1002相对于目标表面例如静电转移头203的位置。在生产环境中，可以靠近微型拾取阵列103的表面采用加热元件，以促进微型器件转移。因此，连杆臂的热膨胀可以为约远程中心机器人500的致动器的移动，例如，10摄氏度的温度变化可以引起最高至约11微米的连杆臂长度变化。这一长度变化可以引起远程旋转中心1002相对于感兴趣点的位置的对应偏移。因而，绝缘体1302可以用于保护远程中心机器人500的联动装置免受加热元件损害，并且降低热膨胀。在一个实施方案中，绝缘体1302可以是紧固在分布盘308和z挠曲件508之间的单独盘状部件。另选地，绝缘体1302可以集成在分布盘308内，例如，分布盘308可以由绝缘材料形成或者被绝缘材料围绕。在任何情况下，绝缘体1302可以结合绝缘材料，诸如，陶瓷材料。

其他系统和环境变化，诸如远程中心机器人500的生产中所固有的制造容差可能导致远程旋转中心1002的漂移，因而可能需要使远程旋转中心与静电转移头对准的特征。在一个实施方案中，z挠曲件508可以用于保持感兴趣点与远程旋转中心1002之间的对准。例如，如果远程旋转中心1002由于远程中心机器人500联动装置的热膨胀而向下漂移，那么z挠曲件508可伸长，从而使微型拾取阵列103朝重新定位的远程旋转中心1002延伸并保持静电转移头203和远程旋转中心1002之间的对准。

能够使远程旋转中心1002相对于感兴趣点竖直漂移的因素同样还可能导致远程翻转中心826和远程倾斜中心922之间的相对移动。例如，尽管远程中心机器人500的联动装置可以是对称的，但是x联动装置504的热膨胀可能未与y联动装置506的热膨胀精确匹配。因而，远程翻转中心826或者远程倾斜中心922可能变得与感兴趣点不对准，从而引起在不对准的旋转中心的方向上的附加侧向寄生运动。相应地，可能有利的是在远程中心机器人500中结合用于调整远程翻转中心826和远程倾斜中心922之间的不对准的特征，以允许两个中心与感兴趣点同时对准。

参考图15，示出了根据一个实施方案的远程中心机器人的调整机构的横截面平面图。远程中心机器人500可以包括用于调整x联动装置504的几何结构的机构，使得形成远程旋转中心1002。更具体地讲，可以改变x联动装置504的几何结构，从而沿z轴510调整远程翻转中心826的竖直位置，使得远程翻转中心826与远程倾斜中心922吻合，以形成远程旋转中心1002。

在一个实施方案中，用于改变x联动装置504的几何结构的调整机构包括连接于x联动装置地802和x联动装置右连杆臂808之间的调整器连杆1502。更具体地讲，调整器连杆1502可以在调整接合部1504处相对于x联动装置地802枢转，并且调整器连杆1502可以在x联动装置右上接合部810处相对于x联动装置右连杆臂808枢转。调整器连杆1502向x联动装置504提供附加的自由度，因而提供了调整x联动装置504的几何结构的附加的方式。更具体地讲，调整器致动器1506可以改变调整器连杆1502的几何结构。调整器致动器1506可以具有位于调整器致动器1506的与x联动装置地802接触的端部和调整器致动器1506的相对于调整器连杆1502固定的部分之间的调整器杆长度1508。调整器致动器1506可被致动，以增加调整器杆的长度1508，因此使调整器连杆1502被推离x联动装置地802并围绕调整接合部1504枢转。随着调整器连杆1502远离x联动装置地802连杆枢转，x联动装置右上接合部810也可以向外移动，从而调整上文所述的x联动装置504的连杆臂、接地连杆和耦接器连杆之间的关系。更具体地讲，x联动装置右上接合部810与z轴510或x联动装置左上接合部806之间的横向距离可以与调整器杆长度1508成比例地变化。类似地，x联动装置右轴线820与z轴510或x联动装置左轴线818之间的角度可以与调整器杆长度1508成比例地变化。

在一个实施方案中，可以不依赖调整器致动器1506移动调整器连杆1502，相反调整器连杆1502本身可以具有改变x联动装置右上接合部810和z轴510之间的距离的变化长度。例如，调整器连杆1502可以是线性致动器，例如，压电线性致动器，该致动器具有在两者间具有可变距离的第一端部和第二端部。调整器连杆1502的第一端部可以在x联动装置地802处与调整器接合部1504耦接，同时调整器连杆1502的第二端部可以在从调整器接合部1504侧向偏移的位置处与x联动装置右上接合部810耦接。因而，第二端部可以从z轴510侧向偏移。例如，调整器连杆1502可以在调整器接合部1504和x联动装置右上接合部810之间与z轴510垂直。调整器连杆1502因此可被致动，以增大或减小x联动装置右上接合部810与调整器接合部1504或z轴510之间的距离。随着横向距离的变化，x联动装置504的几何结构关系可变化，例如，x联动装置右连杆臂808和z轴510之间的第一角度可以变化，从而导致远程翻转中心826沿z轴510重新定位。

参考图16A，示出了根据一个实施方案的调整远程翻转中心826的位置的远程中心机器人的调整机构的示意图。在初始配置中，x联动装置504可以包括x联动装置左轴线818和x联动装置右轴线820，它们沿虚线延伸至远程翻转中心826处的交点。尽管在图16A中未示出，但是y联动装置506包括类似的几何结构，例如，与x联动装置504的几何结构对称，但是对应于y联动装置左轴线918和y联动装置右轴线920之间的交点的远程倾斜中心922可能从远程倾斜中心922竖直偏移。此类偏移可能具有多种原因，包括连杆臂的热膨胀、制造公差的累积或者系统部件随着时间推移的机械劣化。出于例示的目的夸大了该偏移，但是在实际中，该偏移可以为约几微米。远程翻转中心826和远程倾斜中心922之间的此类小的偏移可能会在其远程中心不位于感兴趣点处的联动装置的移动方向中引起显著的寄生运动。由于此类寄生运动可能导致损坏微型器件，在一个实施方案中，远程翻转中心826和远程倾斜中心922可被调整以使其彼此对准并且位于感兴趣点处。

参考图16B，示出了根据一个实施方案的调整远程翻转中心的位置的远程中心机器人的调整机构的示意图。调整机构可用于改变x联动装置504的几何结构，使得远程翻转中心826沿z轴510升高，以与y联动装置506的远程倾斜中心922对准。远程中心的对准产生远程旋转中心1002，即在移动x联动装置504和y联动装置506时可以在任何方向上经历纯旋转的点。

在一个实施方案中，通过增大调整器杆长度1508来使调整器连杆1502相对于x联动装置地802向外枢转。调整器杆长度1508可以对应于调整器致动器1506的长度。例如，调整器致动器1506可以是线性致动器，例如，压电马达、气动马达、线性马达等，其基于受到计算机108控制的致动器载荷而伸长或缩短。在一个实施方案中，调整器致动器1506可以包括具有翼形螺钉的手动测微器，该翼形螺钉可被手动旋转，从而使测微器的长度改变，由此增大或减小x联动装置右上接合部810与z轴510或x联动装置左上接合部806之间的距离。因而，调整器致动器1506的致动可以使得与x联动装置右上接合部810几何耦接的x联动装置右轴线820向外展开，使得x联动装置右轴线820与z轴510之间的角度增大。类似地，x联动装置左轴线818可以同时展开，从而保持x联动装置504的连杆臂与z轴510之间的角度对称性。相应地，x联动装置耦接器812可以竖直地升高，并且可以使远程翻转中心826与远程倾斜中心922对准。如上所述，在使远程中心对准以产生远程旋转中心1002之后，可以通过调整微型拾取阵列103的竖直位置直到感兴趣点(例如，微型拾取阵列103上的静电转移头203)位于远程旋转中心1002处来使远程旋转中心1002的位置与该感兴趣点对准。通过z挠曲件508实施的z校准可用于竖直地调整感兴趣点，以与远程旋转中心1002重合。

在一个实施方案中，可以使控制环闭合，以实现跨微型拾取阵列103均匀地分布压力的目标。更具体地讲，控制环可以具有位置和应力输入的组合，以使微型拾取阵列103朝预期应力状态移动，例如，跨微型拾取阵列103均匀地分布压力。应力输入可以对应于由安装在微型拾取阵列103上的应变仪提供的应变信号。另选地，微型拾取阵列底座828可以使微型拾取阵列103适应分布盘308，并提供对应于微型拾取阵列103的应力状态的反馈信号。因而，微型拾取阵列103可被重新取向，以跨微型拾取阵列103的表面按照预先确定的方式来分布压力梯度。例如，可以对微型拾取阵列103重新取向，直到跨微型拾取阵列103的表面的压力梯度的大小或方向为预先确定的值。

参考图17，示出了根据一个实施方案的微型拾取阵列底座的透视图。微型拾取阵列103可被固定至微型拾取阵列底座828，并且微型拾取阵列底座828可以包括传感器和/或换能器，以提供涉及整个微型拾取阵列底座828上的压力分布的反馈，例如，压力梯度的大小或方向。

出于引用的目的，可以将例示的视图称为微型拾取阵列底座828的“第一面”。在一个实施方案中，微型拾取阵列底座828包括基座1702和枢转平台1704。基座1702和枢轴平台1704可以通过一个或多个顺应性元件互连。例如，在例示的实施方案中，可以通过横梁1706表示顺应性元件，其可以在一个或多个枢轴位置处(诸如，内枢轴1708和外枢轴1710)连接基座1702和枢轴平台1704。

在一个实施方案中，横梁1706围绕枢轴平台1704的横向延展部提供了在向枢轴平台1704或者向安装在枢轴平台1704上的微型拾取阵列103施加力时允许横梁1706、内枢轴1708和外枢轴1710中的弯曲和扭曲的杠杆。更具体地讲，可以在夹持电极1712处将微型拾取阵列103静电夹持至微型拾取阵列底座828，因而在向枢轴平台1704施加力时，例如，在安装的微型拾取阵列103上的静电转移头203与承载衬底上的微型器件接触时，枢轴平台1704可以相对于基座1702偏转。这一偏转可能伴有一个或多个高应变区域的发展，如接近外枢轴1710的虚线区域1714所表示的。根据向枢轴平台1704施加力的位置，可能接近内枢轴1708发展出类似的应变区域。

在一个实施方案中，一个或多个位移传感器1716可以在高应变区域处或附近与横梁1706集成。位移传感器1716可以能够感测由对微型拾取阵列底座828的部分(诸如，枢轴平台1704)施加的载荷所导致的横梁1706的位移。例如，位移传感器1716可以直接检测横梁1706的移动，或者可以检测内部形变，以推断出横梁506的移动。

基于来自位移传感器1716的反馈，远程中心机器人500可以调整x联动装置504、y联动装置506和/或z挠曲件508的几何结构，从而使微型拾取阵列103翻转、倾斜或竖直移动，直到通过微型拾取阵列底座828传感器感测到跨微型拾取阵列103的具有预期量的和/或预期分布的压力为止。因而，远程中心机器人500可以促进微型拾取阵列103上的静电转移头203的阵列与配合衬底上的微型器件的阵列的主动对准。本说明书的范围内的对准可以包括微型拾取阵列103上的静电转移头203的阵列与配合衬底上的微型器件的阵列之间的空间取向。例如，表示对准的空间取向可以被预先确定为包括穿过静电转移头203的阵列的平面与穿过微型器件的阵列的平面平行。另选地，表示对准的空间取向可以包括所述平面不平行，相反所述平面呈现某一预先确定的相互取向，例如，成角度，使得在将阵列放到一起时静电转移头203的阵列仅一部分与相应的微型器件接触。更具体地讲，表示静电转移头203的阵列与微型器件的阵列对准的空间取向可以是任何预先确定的空间取向。可以对此类空间取向进行监测、感测以及测量，以确定诸如跨微型拾取阵列103的压力分布的系统特征。因而，可以将测得的系统特征用作表示对准的代理。主动对准可以提高微型器件的转移率，因为可以在拾取微型器件时以及类似地在释放微型器件时取得精细对准。此外，由于静电转移头203的阵列可以与远程旋转中心1002处于共同位置处，因而可以在不引起静电转移头203的阵列的寄生平移的情况下实现即时的主动对准，否则寄生平移可能污染和损坏微型器件的阵列。在施主衬底(例如，承载衬底)以及/或者显示器基板(例如，接收衬底)包括表面不规则性和非平面轮廓时，此类即时调整可能是有用的。

参考图18，示出了根据一个实施方案的用于调节远程中心机器人的控制方案的示意性图示。更具体地讲，控制环可以包括对位置和应力输入的组合进行处理的多个子环。可以通过子环首先朝初始预期位置驱动远程控制机器人的致动器，并且如果感测到微型拾取阵列103和目标衬底之间的接触，那么可以基于微型拾取阵列底座828的顺应性元件的偏转来对初始预期位置进行修改，从而使微型拾取阵列103朝预期应力状态移动，例如，使压力跨微型拾取阵列103均匀分布和/或在微型拾取阵列103上的一个或多个位置处实现预期水平的压力。

初级输入1802可以定义对应于微型拾取阵列103的初始预期状态的一组参考信号。更具体地讲，初级输入1802可以定义微型拾取阵列底座828的目标空间位置。初级输入1802可以对应于x联动装置504和y联动装置506关于z轴510对称，其中耦接器连杆与z轴510正交。此外，初级输入1802可以定义微型拾取阵列103预期朝其移动的沿z轴510的位置。例如，初级输入1802可以命令z挠曲508延伸，并使微型拾取阵列103朝微型器件阵列或衬底表面的预期位置移动。

可以将初级输入1802馈送至几个内环之一，内环中的每个内环可以对应于单独的致动器。例如，x致动器内环1804可以对应于用于控制x致动器704以使x联动装置耦接器812，继而使微型拾取阵列103围绕远程旋转中心1002旋转的控制环。类似地，y致动器内环1806可以对应于用于控制y致动器708以使y联动装置耦接器912，继而使微型拾取阵列103围绕远程旋转中心1002倾斜的控制环。而且，z致动器内环1808可以对应于用于控制z致动器712以改变z挠曲件508的高度，继而改变微型拾取阵列103沿z轴510的位置的控制环。因此，内环的组合实现了对致动器的控制，该控制将调整微型拾取阵列103相对于质量转移工具底座306的翻转、倾斜和z空间取向。

在一个实施方案中，远程中心机器人500致动器的内环控制产生初级输出1810。更具体地讲，初级输出1810可以是由致动器移动导致的远程中心机器人500的瞬时几何配置。可以从跟踪各个远程中心机器人500部件的空间位置的编码器或其他传感器提供的数据来推断几何配置。也就是说，几何配置可以包括针对每个远程中心机器人500联动装置的各个几何装置的组合。例如，初级输出1810可以包括与x联动装置504的连杆的几何配置有关的翻转位置、与y联动装置506的连杆的几何配置有关的倾斜位置以及与z挠曲件508的高度有关的z位置。

初级输出1810还可以涉及从远程中心机器人500的部件的已知物理尺寸推断的微型拾取阵列底座828的空间位置。例如，尽管初级输出1810中包括的编码信号可以定义z挠曲件508的下表面(例如，下底座1206)的空间位置和取向，但是可以通过位于微型拾取阵列底座828和下底座1206之间的绝缘体1302和分布盘308的已知物理尺寸推断出微型拾取阵列底座828的空间位置和取向。另选地，可以采用例如激光测微器、加速度计等直接感测微型拾取阵列底座828的表面位置，从而提供可以直接包括在初级输出1810中的空间取向反馈。因而，可以推断或感测微型拾取阵列底座828的位置，以确定是否实现了初级输出1810，即，其是否等于预期的初级输入1802。然而，尽管可以将微型拾取阵列底座828朝目标衬底驱动以实现初级输入1802的位置命令，但是在一些情况下，微型拾取阵列底座828可能与目标衬底接触。此外，一旦检测到接触，就可以通过来自几个致动器外环的附加命令来修改初级输入1802，以实现微型拾取阵列底座828的中间翻转和倾斜形变连同跨微型拾取阵列底座828的预期压力分布。因此，可以在亚微米范围内的精确度内，例如，在约小于250nm左右的精确度内，将微型拾取阵列103驱动至翻转偏转目标、倾斜偏转目标和z压缩目标。

在静电转移头203和微型器件已接触之后，可以基于来自微型拾取阵列底座828的压力反馈来精细调整微型拾取阵列底座828。更具体地讲，可以响应于接触干扰1812的系统识别来启用对微型拾取阵列底座828的精细调整。在一个实施方案中，包括启用逻辑，以确定是否在初级输出1810实现预期初级输入1802之前感测到接触干扰1812，并且如果感测到接触干扰1812，那么可以使附加的控制环闭合，从而允许精细调整远程中心机器人的几何结构。更具体地讲，可以使附加的控制环闭合，从而将微型拾取阵列底座828朝翻转偏转目标、倾斜偏转目标和z压缩目标驱动，而不是朝初级输入1802的初始位置目标驱动。

在一个实施方案中，接触干扰1812是在例如微型拾取阵列103与不对准的配合衬底接触时感测到的。例如，如果微型拾取阵列103与配合衬底在精确对准的情况下接触，那么初级输出1810可以等于初级输入1802，之后可以在不需要附加调整的情况下由静电转移头203抓取微型器件。然而，如果微型拾取阵列103与配合衬底未精确对准，那么来自微型拾取阵列底座828上的每个传感器的位移或应变测量可能彼此显著不同，并且/或者不能获得预期水平的压力。即，在一个实施方案中，必须在启动静电抓取之前满足预计或预期翻转、倾斜和挤压状态。如果未达到预期状态，那么可以馈送位移或应变测量作为反馈信号1814。

在一个实施方案中，反馈信号1814对应于来自监测微型拾取阵列底座828的物理状态的单独传感器的信号。例如，激光传感器、接近传感器或其他距离传感器可以监测微型拾取阵列底座828上的不同表面位置的定位。这些距离可以与微型拾取阵列底座828表面的一部分的物理取向相关。另选地，在一个实施方案中，多个应变仪(例如，位移传感器1716)跨微型拾取阵列底座828的表面分布。应变仪中的每个应变仪可以感测应变状态并输出对应的模拟信号。例如，反馈信号1814可以包括来自八个单独应变仪的八个模拟信号。可以通过信号调节和合并逻辑1815来调节反馈信号1814，从而将模拟信号转换成表示相应应变仪的应变状态的信号。这还可以通过信号调节和合并逻辑1815对这些受到调节的信号进行合并，从而合成微型拾取阵列底座828压缩信号、微型拾取阵列底座828倾斜偏转信号以及微型拾取阵列底座828翻转偏转信号中的一者或多者。合成的压缩和偏转信号可被提供为对动态控制启用逻辑1816的输入。更具体地讲，动态控制启用逻辑1816可以观测一个或多个合成信号，以确定在翻转方向、倾斜方向或z方向中的一个或多个方向上发生了接触干扰1812。例如，如果信号调节和合并逻辑1815合成了超过预先确定极限的非零压缩信号，那么动态控制启用逻辑1816可以识别接触干扰1812。

响应于观测到存在接触干扰1812，动态控制启用逻辑1816可以使相应的外环闭合，外环中的每个外环可被配置为提供输出命令，以修改初级输入1802的定位命令。因而，使外环闭合可以驱动致动器来实现压力和取向的预期状态，而不是驱动致动器实现初始定位命令。例如，如果动态控制启用逻辑1816观测到存在压缩接触干扰1812，那么可以使z致动器外环1818闭合，从而通过调整z致动器712来对接触干扰1812作出响应。类似地，动态控制启用逻辑1816可以分别通过启用x致动器外环1820或y致动器外环1822来对翻转偏转信号或倾斜翻转信号作出响应。

可以将偏转和压缩反馈信号从信号调节和合并逻辑1815传递至相应的外环，以用于与提供给相应外环的偏转命令输入1840进行比较。在一个实施方案中，微型拾取阵列底座828偏转命令输入1840可以对应于跨微型拾取阵列底座828或微型拾取阵列103的预期压力分布。因而，微型拾取阵列底座828偏转命令输入1840可以表示微型拾取阵列底座828的翻转偏转目标、倾斜偏转目标和z压缩目标。可以将这些目标与来自信号调节和合并逻辑1815的指示跨微型拾取阵列底座828的瞬时压力分布的合成压缩反馈信号和合成偏转反馈信号进行比较，以确定差异。如果存在差异，那么可以将该差异作为误差信号进行馈送，从而驱动相应的远程中心机器人500致动器。例如，如果感测到微型拾取阵列底座828的翻转作为接触干扰1812，并且动态控制启用逻辑1816观测到翻转超过了允许的量，那么可以使x致动器外环1820闭合，并且可以将翻转偏转信号与微型拾取阵列底座828翻转偏转命令1840进行比较，以生成将使微型拾取阵列底座828朝预期应力状态翻转的运动控制信号。运动控制信号可被馈送至伺服滤波器，并且通过逆运动学计算，以生成外环命令输出1830。在一个实施方案中，还可以在运动求和节点1850中的一个或多个节点处使运动控制信号与其他远程中心机器人运动控制信号相加。例如，在需要x联动装置致动器和y联动装置致动器两者移动从而引起翻转时，就可能是这种情况。

为了使控制环闭合，可以使外环命令输出1830与初级输入1802相结合，并将其传回致动器内环中。例如，可以将翻转外环命令1830与针对x联动装置504的初级输入1802相加，并使其通过x致动器内环1804，由此通过以下方式来控制x致动器704：x联动装置504使微型拾取阵列底座828朝具有更加均匀的压力分布的物理状态翻转。可以将相应的外环命令传送至针对其感测到接触干扰1812的任何致动器内环。

可以执行并重复上述控制技术，直到远程中心机器人500移动到如下位置，在该位置处，跨微型拾取阵列底座828的压力分布，并且因此跨微型拾取阵列103的压力分布是均匀的并且实现预期量的压力。因而，远程中心机器人500可被控制以使微型拾取阵列103上的静电转移头203的阵列与配合衬底上的微型器件的阵列接触。在采用上文描述的控制系统的情况下，如果微型拾取阵列103和配合衬底之间的对准不是一开始就精确的(几乎每次转移操作都可能是这样)，那么可以实施压力分布控制，以精细地调节对准。可以快速执行控制技术，例如，在约50ms的时间内执行控制技术，以感测接触干扰1812，启用适当的外环，以及将适当的外环控制命令馈送至致动器，由此可以快速地实现静电转移头203的阵列与微型器件阵列之间的完全接触，从而实现承载衬底和接收衬底之间的有效转移。

尽管图18提供了用于管理x联动装置504、y联动装置506和z挠曲件508的几何结构的控制环，但是可以添加附加的控制环，以控制远程中心机器人500的其他联动装置和机构。例如，在包括远程旋转中心1002位置调整机构，例如，相对于图15-图16B描述的机构的实施方案中，附加的控制环可以用于控制调整器致动器1506。尽管可以在开始转移操作之前手动调整调整器致动器1506，例如，通过人工测微器调整，但是也可以采用诸如压电致动器的自动致动器来即时控制调整器连杆1502的几何结构。调整器连杆1502的自动致动可以允许对远程旋转中心1002进行即时调整，从而对热膨胀、由外部载荷引起的形变等进行补偿。

此类调整还可以用于补偿沿z轴510对微型拾取阵列103的z挠曲件508调整。例如，可以基于z挠曲件508的移动来控制自动调整器致动器1506。在一个实施方案中，如果z致动器内环1808使z挠曲件508移动给定的量，那么调整器致动器1506同时调整调整器致动器1506，从而使调整器连杆1502按照某种方式移动，使得远程翻转中心826沿z轴510移动相同的量。可以对y联动装置506实施类似的调整机构，从而同样地允许对远程倾斜中心922进行即时调整。相应地，可以同时调整远程翻转中心826和远程倾斜中心922，从而结合微型拾取阵列103的z挠曲件508移动来移动远程旋转中心1002。因而，远程旋转中心1002可以一直与感兴趣点重合。

参考图19，示出了说明根据一个实施方案的使与远程中心机器人耦接的微型拾取阵列相对于目标衬底对准的方法的流程图。例如，可以在将微型器件从承载衬底转移至接收衬底时，在例如拾取或者放置操作期间执行所述方法。在操作1902处，质量转移工具100根据初级输入1802使远程中心机器人500沿z轴510朝目标衬底移动，例如，该目标衬底是承载衬底保持器104保持的承载衬底或者接收衬底保持器106保持的接收衬底。更具体地讲，可以使保持在微型拾取阵列底座828上的微型拾取阵列103沿z轴510朝目标衬底移动。可以通过调整z挠曲件508的高度或者通过致动质量转移工具100的各个致动器来实现微型拾取阵列103沿z轴510的移动，该致动器诸如是与质量转移工具底座306或衬底保持器相关联的竖直致动器。

最初，远程中心机器人500可以处于使x联动装置504和y联动装置506对称的中间位置。此外，可以不存在施加至微型拾取阵列103或微型拾取阵列底座828的压缩载荷。这一初始状态可以对应于一定的行进范围，微型器件阵列将经由该行进范围与静电转移头阵列物理分离。在该行进期间，微型拾取阵列103和目标衬底可具有不对准的表面，但是可能不存在对这一不对准的指示，因为微型拾取阵列底座828的压力分布状态可能是均匀的，即，所有应变仪可能都在输出指示零应变的信号。

在操作1904处，静电转移头203可能接触微型器件，同时其他静电转移头203与对应的微型器件可能保持分开。也就是说，可能在微型拾取阵列103与目标衬底不对准时发生了接触。可以将这一位置上的不对准感测为微型拾取阵列底座828中的不均匀的压力分布。例如，来自微型拾取阵列底座828上的一个应变仪的第一应变输出值和来自微型拾取阵列底座828上的另一应变仪的不同的第二应变输出值可能不同。该应变信号可被提供作为反馈信号1814，并且被调节并合并成翻转偏转信号、倾斜偏转信号和压缩信号。动态启用控制逻辑1816可以接收偏转信号和压缩信号，例如，来自微型拾取阵列底座828上的翻转传感器的翻转偏转信号。如上文所述，来自翻转传感器的翻转偏转信号实际上可能是来自多个应变仪的信号的组合，因此这里对单数传感器的引述并非意在构成限制。例如，在操作1906处，可以通过信号调节和合并逻辑1815来调节来自微型拾取阵列底座828上的应变仪的多个信号并将其合并成指示接触干扰1812的倾斜偏转信号。

动态启用控制逻辑1816可以观测到存在接触干扰1812，并且可以根据接触干扰1812的水平来启动致动器外环，以确定用于致动远程中心机器人500的各种致动器的驱动信号，从而调整微型拾取阵列103的取向，使得跨微型拾取阵列底座828的压力分布是均匀的。例如，在操作1908处，响应于翻转信号被识别为超过阈值的接触干扰1812，x致动器外环1820可以向x致动器内环1804馈送命令信号1830，从而致动x致动器704并移动x联动装置504，使得x联动装置耦接器812围绕远程旋转中心1002翻转。类似地，在操作1910处，响应于倾斜偏转信号被识别为超过阈值的接触干扰1812，y致动器外环1822可以向y致动器内环1806馈送命令信号，从而致动y致动器708以移动y联动装置506，使得y联动装置耦接器912围绕远程旋转中心1002倾斜。

在操作1912处，响应于x致动器704和y致动器708基于翻转偏转信号和倾斜偏转信号的致动，可以使微型拾取阵列103旋转成与目标衬底对准。此外，在远程旋转中心1002与微型拾取阵列103的接触表面处于共同位置的情况下，微型拾取阵列103上的静电转移头203可以经历围绕远程旋转中心1002的纯旋转。因而，随着微型拾取阵列103与目标衬底对准，静电转移头203可以经历最低程度的寄生侧向运动，并且微型器件可以保持不受损。

根据翻转信号、倾斜信号和z压缩信号的远程中心机器人500的致动可以持续，直到微型拾取阵列103上的静电转移头203与目标衬底上的微型器件接触。更具体地讲，致动可以持续，直到初级输出1810介于初级输入1802设置的极限内，在该点处可以停止致动。如上文所论述的，初级输出1810可以是经修改以达到预期的微型拾取阵列底座828状态的位置输出。例如，远程中心机器人500的致动可以持续，直到实现初级位置输入和/或跨微型拾取阵列底座828的压力分布均匀。

在静电转移头203的阵列和微型器件之间接触之后，可以向静电转移头203的阵列施加电压，从而产生作用于微型器件阵列的抓取压力。可以通过各种触点和连接器，例如，工作电压引线、工作电压迹线、工作电压通孔等向静电转移头203施加静电电压。可以将此类电触点和连接器集成在远程中心机器人500的部件内，并基于来自计算机108的控制信号通过电压源对其供电。例如，计算机108可以实施控制算法，该算法指示在微型拾取阵列底座828上的每个位移传感器在拾取期间同时感测到预定义形变的情况下启动静电转移头203。因此，静电转移头203的阵列可以在与微型器件阵列的整个阵列表面接触并跨该阵列施加了均匀的压力之后向微型器件阵列施加抓取压力。

在采用静电转移头203抓取了微型器件之后，可以从承载衬底拾取该微型器件。例如，可以通过计算机108来控制z挠曲件508和/或质量转移工具100致动器，从而使微型拾取阵列103从目标衬底回缩。在拾取期间，施加至静电转移头203阵列的静电电压可以是持续的，因而可以使微型器件的阵列保持在静电转移头203上，并从承载衬底移除。

在拾取操作期间，加热元件可以将热量朝微型拾取阵列底座828和/或微型拾取阵列103引导。因而，可以在拾取期间通过与微型拾取阵列103上的静电转移头203接触来加热微型器件。例如，可以对与微型拾取阵列底座828相邻的加热元件进行电阻加热，从而将热量传递给微型拾取阵列103，继而通过静电转移头203传递给微型器件。热传递可以是在从承载衬底拾取微型器件阵列之前、在拾取期间或者在拾取之后发生的。

尽管联系图19描述了拾取过程，但是可以采用类似的方法来控制向接收衬底保持器106所保持的接收衬底放置微型器件，接收衬底诸如是显示器基板。例如，随着微型器件被静电转移头203的阵列抓取，质量转移工具100可以采用x-y台110将接收衬底移动到微型拾取阵列103下方。相应地，可以使微型拾取阵列103与接收衬底的目标区域对准。可以采用上文描述的控制序列来使微型拾取阵列103朝接收衬底前进并与该接收衬底对准，直到静电转移头203的阵列所保持的微型器件的阵列被放置成与目标区域均匀接触。可以通过感测微型拾取阵列底座828的应变状态来推断出均匀接触。接下来，可以从静电转移头203移除电压，从而将微型器件释放到接收衬底上，并完成转移操作。

参考图20，示出了根据一个实施方案可以采用的计算机系统的示意图。本发明的实施方案的各个部分由存在于例如计算机108的机器可用介质中的非暂态机器可读指令和机器可执行指令构成或受其控制。计算机108只是示例性的，本发明的实施方案可以在若干不同计算机系统上或在若干不同计算机系统内实施或者由若干不同计算机系统控制，该计算机系统包括通用联网计算机系统、嵌入式计算机系统、路由器、交换机、服务器设备、客户端设备、各种中间设备/节点、独立计算机系统等。此外，尽管上文出于论述目的将控制系统的一些部件，例如，将信号调节和合并逻辑1815和动态控制启用逻辑1816拆分开了，但是计算机108可以直接集成这些部件，或者包括满足类似功能的附加部件。

图20的计算机108包括用于传送信息的地址/数据总线2002以及耦接至总线2002的用于处理信息和指令的中央处理器2004。计算机108还包括数据存储特征，例如，耦接至总线2002的用于存储供中央处理器2004使用的信息和指令的例如随机存取存储器(RAM)2006的计算机可用易失性存储器、耦接至总线2002的用于存储供中央处理器2004使用的静态信息和指令的诸如只读存储器(ROM)的计算机可用非易失性存储器2008，以及耦接至总线2002的用于存储信息和指令的数据存储设备2010(例如，磁盘或光盘以及盘驱动器)。本实施方案的计算机108还包括任选的字母数字混合输入设备2012，该设备包括耦接至总线2002的用于向中央处理器2004传送信息和命令选择的字母数字键和功能键。计算机108还任选地包括任选的光标控制2014设备，其耦接至总线2002，以用于向中央处理器2004传送用户输入信息和命令选择。本实施方案的计算机108还包括耦接至总线2002以显示信息的任选的显示设备2016。

数据存储设备2010可以包括非暂态机器可读存储介质2018，该介质上存储有实现文中描述的方法或操作中的一者或多者的一组或多组指令(例如，软件2020)。例如，软件2020可以包括指令，该指令在被处理器2004执行时使计算机108根据上文描述的控制方案来控制质量转移工具100或远程中心机器人500以使微型拾取阵列103与目标衬底对准。软件2020也可以在其被计算机108执行期间完全或者至少部分地存在于易失性存储器、非易失性存储器2008和/或处理器2004内，该易失性存储器2006、非易失性存储器2008和处理器2004也构成了非暂态机器可读存储介质。

如文中所采用的，可以采用各种已知方法，诸如，栓接、销接、钳夹、热或粘合剂结合等使一个部件相对于另一部件或与另一部件“耦接”、“紧固”、“接合”、“保持”等。此类术语的使用并非意在构成限制，并且实际上可以设想在本发明的范围内的另选实施方案中此类方法可以是可互换的。

在以上说明书中，已参照本发明的特定示例性实施方案描述了本发明。显而易见的是，可在不脱离以下权利要求所示的本发明的更广泛的实质和范围的情况下对实施方案作出各种修改。因此，说明书和附图应被认为是出于例示目的而非限制目的。