Osrednji motor preciznega testiranja: uporaba mikro koračnih motorjev v elektronskih adapterjih za testiranje igel

Na področju visokohitrostne in visoko natančne elektronske proizvodnje elektronski adapterji za testiranje igel služijo kot vratarji, ki zagotavljajo kakovost tiskanih vezij, čipov in modulov. Ker se razmik med priključki komponent vse bolj zmanjšuje in kompleksnost testiranja narašča, so zahteve po natančnosti in zanesljivosti pri testiranju dosegle brez primere. V tej revoluciji natančnih meritev imajo mikro koračni motorji nepogrešljivo vlogo kot "natančne mišice". Ta članek se bo poglobil v to, kako to drobno napajalno jedro deluje natančno v elektronskih adapterjih za testiranje igel, kar sodobno elektronsko testiranje popelje v novo dobo.

一.Uvod: Ko je potrebna natančnost testiranja na mikronski ravni

Tradicionalne metode testiranja so postale neustrezne za potrebe testiranja današnjih ohišij BGA, QFP in CSP z mikro razmikom. Osrednja naloga elektronskega adapterja za testiranje igel je krmiljenje več deset ali celo tisoč merilnih sond za vzpostavitev zanesljivih fizičnih in električnih povezav s merilnimi točkami na testirani enoti. Vsaka manjša neusklajenost, neenakomeren pritisk ali nestabilen stik lahko povzroči neuspeh pri testiranju, napačno presojo ali celo poškodbo izdelka. Mikro koračni motorji so s svojim edinstvenim digitalnim krmiljenjem in visoko natančnimi lastnostmi postali idealna rešitev za reševanje teh izzivov.

一.Jedro delovnega mehanizma mikro koračnega motorja v adapterju

Delovanje mikro koračnega motorja v elektronskem adapterju za testiranje igel ni preprosto vrtenje, temveč niz natančnih in nadzorovanih usklajenih gibov. Njegov potek dela lahko razdelimo na naslednje ključne korake:

1. Natančna poravnava in začetno pozicioniranje

Potek dela:

Navodila za prejem:Gostiteljski računalnik (testni gostitelj) pošlje koordinatne podatke komponente, ki jo je treba preizkusiti, kartici za krmiljenje gibanja, ki jih pretvori v niz impulznih signalov.

Gibanje pretvorbe impulzov:Ti impulzni signali se pošljejo gonilniku mikro koračnega motorja. Vsak impulzni signal poganja gred motorja, da se zavrti za fiksni kot – »kot koraka«. Z napredno tehnologijo mikrokoračnega pogona je mogoče celoten kot koraka razdeliti na 256 ali celo več mikrokorakov, s čimer se doseže nadzor premika na mikrometrski ali celo submikrometrski ravni.

Pozicioniranje izvedbe:Motor prek prenosnih mehanizmov, kot so precizni vodilni vijaki ali zobati jermeni, poganja voziček, naložen s preskusnimi sondami, da se premika po oseh X in Y. Sistem natančno premakne matriko sond na položaj neposredno nad točko, ki jo je treba preizkusiti, tako da pošlje določeno število impulzov.

2. Nadzorovana kompresija in upravljanje tlaka

Potek dela:

Približek osi Z:Po končanem pozicioniranju ravnine začne delovati mikro koračni motor, odgovoren za gibanje po osi Z. Prejme navodila in poganja celotno preskusno glavo ali posamezen modul sonde, da se premika navpično navzdol vzdolž osi Z.

Natančen nadzor vožnje:Motor gladko pritiska navzdol v mikrokorakih in natančno nadzoruje razdaljo gibanja stiskalnice. To je ključnega pomena, saj lahko prekratka razdalja gibanja povzroči slab stik, prevelika razdalja gibanja pa lahko preveč stisne vzmet sonde, kar povzroči prekomeren pritisk in poškodbo spajkalne blazinice.

Vzdrževanje navora za vzdrževanje tlaka:Ko sonda doseže prednastavljeno globino stika z merilno točko, se mikro koračni motor ustavi. Na tej točki se motor z visokim zadrževalnim navorom trdno zaskoči na mestu in vzdržuje konstantno in zanesljivo silo pritiska brez potrebe po neprekinjenem napajanju. To zagotavlja stabilnost električne povezave skozi celoten preskusni cikel. Še posebej pri testiranju visokofrekvenčnih signalov je stabilen mehanski stik temelj celovitosti signala.

3. Večtočkovno skeniranje in testiranje kompleksnih poti

Potek dela:

Za kompleksne tiskane vezja, ki zahtevajo testiranje komponent na več različnih območjih ali na različnih višinah, adapterji integrirajo več mikro koračnih motorjev, da tvorijo večosni sistem gibanja.

Sistem usklajuje gibanje različnih motorjev v skladu s predhodno programiranim zaporedjem testiranj. Na primer, najprej preizkusi območje A, nato se motorji XY usklajeno premaknejo, da premaknejo merilno polje na območje B, motor osi Z pa ponovno pritisne navzdol za testiranje. Ta način »preizkusa leta« močno izboljša učinkovitost testiranja.

Skozi celoten postopek natančna zmogljivost pomnilnika položaja motorja zagotavlja ponovljivost natančnosti pozicioniranja za vsako gibanje in odpravlja kumulativne napake.

一.Zakaj izbrati mikro koračne motorje? – Prednosti delovnega mehanizma

Zgoraj omenjeni natančen mehanizem delovanja izhaja iz tehničnih značilnosti samega mikro koračnega motorja:

Digitalizacija in sinhronizacija impulzov:Položaj motorja je strogo sinhroniziran s številom vhodnih impulzov, kar omogoča brezhibno integracijo z računalniki in PLC-ji za popoln digitalni nadzor. Je idealna izbira za avtomatizirano testiranje.

Brez kumulativne napake:V pogojih brez preobremenitve se napaka koraka koračnega motorja ne kopiči postopoma. Natančnost vsakega gibanja je odvisna izključno od inherentne zmogljivosti motorja in gonilnika, kar zagotavlja zanesljivost pri dolgoročnem testiranju.

Kompaktna struktura in visoka gostota navora:Miniaturna zasnova omogoča enostavno vgradnjo v kompaktne testne naprave, hkrati pa zagotavlja zadosten navor za pogon merilne glave, s čimer doseže popolno ravnovesje med zmogljivostjo in velikostjo.

一.Reševanje izzivov: Tehnologije za optimizacijo delovne učinkovitosti

Kljub svojim pomembnim prednostim se mikro koračni motorji v praktični uporabi soočajo tudi z izzivi, kot so resonanca, vibracije in morebitna izguba koraka. Da bi zagotovili njihovo brezhibno delovanje v elektronskih adapterjih za testiranje igel, je industrija sprejela naslednje tehnike optimizacije:

Poglobljena uporaba tehnologije mikrokoračnega pogona:Z mikrokoraki se ne izboljša le ločljivost, ampak, kar je še pomembneje, gibanje motorja se zgladi, kar znatno zmanjša vibracije in hrup med počasnim premikanjem, zaradi česar je stik sonde bolj udoben.

Uvedba zaprtozančnega krmilnega sistema:V nekaterih izjemno zahtevnih aplikacijah se mikro koračnim motorjem dodajo dajalniki, ki tvorijo zaprtozančni krmilni sistem. Sistem v realnem času spremlja dejanski položaj motorja in ko zazna odstopanje od pravilnega položaja (zaradi prevelikega upora ali drugih razlogov), ga takoj popravi, s čimer združuje zanesljivost odprtozančnega krmiljenja z varnostnim jamstvom zaprtozančnega sistema.

一.Zaključek

Skratka, delovanje mikro koračnih motorjev v elektronskih adapterjih za testiranje igel je odličen primer pretvorbe digitalnih navodil v natančne premike v fizičnem svetu. Z izvajanjem vrste natančno nadzorovanih dejanj, vključno s sprejemanjem impulzov, izvajanjem mikro korakov in vzdrževanjem položaja, opravlja pomembne naloge natančne poravnave, nadzorovanega pritiska in kompleksnega skeniranja. Ni le ključna izvedbena komponenta za doseganje avtomatizacije testiranja, temveč tudi osrednji motor za izboljšanje natančnosti, zanesljivosti in učinkovitosti testiranja. Ker se elektronske komponente še naprej razvijajo v smeri miniaturizacije in visoke gostote, bo tehnologija mikro koračnih motorjev, zlasti njena tehnologija mikro korakov in krmiljenja z zaprto zanko, še naprej dvigovala tehnologijo elektronskega testiranja na nove višine.