Didelės spartos ir didelio tikslumo elektronikos gamybos srityje elektroniniai adatinio bandymo adapteriai atlieka vartų sargybinių vaidmenį, užtikrinant spausdintinių plokščių, lustų ir modulių kokybę. Kadangi komponentų kontaktų atstumas tampa vis mažesnis, o bandymų sudėtingumas didėja, bandymų tikslumo ir patikimumo reikalavimai pasiekė precedento neturinčias aukštumas. Šioje tiksliųjų matavimų revoliucijoje mikrožingsniniai varikliai atlieka nepakeičiamą vaidmenį kaip „tikslūs raumenys“. Šiame straipsnyje bus nagrinėjama, kaip ši maža galios šerdis tiksliai veikia elektroniniuose adatinio bandymo adapteriuose, perkeliant šiuolaikinius elektroninius bandymus į naują erą.
一.Įvadas: Kai reikalingas mikronų lygio bandymo tikslumas
Tradiciniai bandymo metodai tapo netinkami šiuolaikinių mikrožingsnio BGA, QFP ir CSP korpusų bandymo poreikiams. Pagrindinė elektroninio adatinio bandymo adapterio užduotis – valdyti dešimtis ar net tūkstančius bandymo zondų, kad būtų užmegzti patikimi fiziniai ir elektriniai sujungimai su bandymo taškais bandymo įrenginyje. Bet koks nedidelis nesuderinamumas, netolygus slėgis ar nestabilus kontaktas gali sukelti bandymo nesėkmę, klaidingą vertinimą ar net gaminio sugadinimą. Mikrožingsniniai varikliai, pasižymintys unikaliu skaitmeniniu valdymu ir didelio tikslumo savybėmis, tapo idealiu sprendimu šiems iššūkiams spręsti.
一.Mikrožingsninio variklio pagrindinis veikimo mechanizmas adapteryje
Elektroninio adatinio bandymo adapterio mikrožingsninio variklio veikimas nėra paprastas sukimas, o tikslių ir kontroliuojamų koordinuotų judesių seka. Jo darbo eigą galima suskirstyti į šiuos pagrindinius veiksmus:
1. Tikslus išlyginimas ir pradinis padėties nustatymas
Darbo eiga:
Gavimo instrukcijos:Pagrindinis kompiuteris (bandymo kompiuteris) siunčia testuojamo komponento koordinačių duomenis į judesio valdymo plokštę, kuri juos paverčia impulsinių signalų serija.
Impulso konversijos judesys:Šie impulsiniai signalai siunčiami į mikrožingsninio variklio pavarą. Kiekvienas impulsinis signalas priverčia variklio veleną suktis fiksuotu kampu – „žingsnio kampu“. Pažangios mikrožingsninės pavaros technologijos dėka visą žingsnio kampą galima padalyti į 256 ar net daugiau mikrožingsnių, taip pasiekiant mikrometrų ar net submikrometrų lygio poslinkio valdymą.
Vykdymo pozicionavimas:Variklis, naudodamas transmisijos mechanizmus, tokius kaip tikslūs švininiai varžtai arba paskirstymo diržai, varo bandymo zondais prikrautą vežimėlį, kad šis judėtų X ir Y ašių plokštumomis. Sistema tiksliai perkelia zondų masyvą į padėtį tiesiai virš tiriamojo taško, siųsdama tam tikrą impulsų skaičių.
2. Kontroliuojamas suspaudimas ir slėgio valdymas
Darbo eiga:
Z ašies aproksimacija:Baigus plokštumos pozicionavimą, pradeda veikti už Z ašies judėjimą atsakingas mikrožingsninis variklis. Jis gauna instrukcijas ir varo visą bandymo galvutę arba vieną zondo modulį, kad šis judėtų vertikaliai žemyn išilgai Z ašies.
Tikslus važiavimo valdymas:Variklis sklandžiai spaudžia mikrožingsniais, tiksliai kontroliuodamas preso eigos atstumą. Tai labai svarbu, nes per trumpas eigos atstumas gali lemti prastą kontaktą, o per ilgas eigos atstumas gali per daug suspausti zondo spyruoklę, dėl to susidarys per didelis slėgis ir bus pažeista litavimo vieta.
Sukimo momento palaikymas slėgiui palaikyti:Kai zondas pasiekia iš anksto nustatytą sąlyčio su bandymo tašku gylį, mikrožingsninis variklis nustoja suktis. Šiuo metu variklis, pasižymintis dideliu laikomuoju sukimo momentu, tvirtai užfiksuojamas vietoje, palaikydamas pastovią ir patikimą prispaudimo jėgą be nuolatinio maitinimo. Tai užtikrina elektros jungties stabilumą viso bandymo ciklo metu. Ypač atliekant aukšto dažnio signalų bandymus, stabilus mechaninis kontaktas yra signalo vientisumo pagrindas.
3. Daugiataškis skenavimas ir sudėtingų kelių testavimas
Darbo eiga:
Sudėtingoms spausdintinėms plokštėms, kurioms reikia išbandyti komponentus keliose skirtingose vietose arba skirtinguose aukščiuose, adapteriai integruoja kelis mikrožingsninius variklius, kad sudarytų daugiaašę judesio sistemą.
Sistema koordinuoja įvairių variklių judėjimą pagal iš anksto užprogramuotą bandymų seką. Pavyzdžiui, pirmiausia ji testuoja A sritį, tada XY varikliai koordinuotai juda, kad zondų masyvas būtų perkeltas į B sritį, o Z ašies variklis vėl paspaudžiamas bandymui atlikti. Šis „bandomojo skrydžio“ režimas labai pagerina bandymo efektyvumą.
Viso proceso metu tiksli variklio padėties atminties funkcija užtikrina kiekvieno judesio padėties tikslumo pakartojamumą, pašalindama kaupiamąsias paklaidas.
一.Kodėl verta rinktis mikrožingsninius variklius? – Veikimo mechanizmo pranašumai
Minėtas tikslus veikimo mechanizmas kyla iš paties mikrožingsninio variklio techninių charakteristikų:
Skaitmeninimas ir impulsų sinchronizavimas:Variklio padėtis yra griežtai sinchronizuota su įvesties impulsų skaičiumi, todėl galima sklandžiai integruotis su kompiuteriais ir PLC, kad būtų užtikrintas visiškas skaitmeninis valdymas. Tai idealus pasirinkimas automatizuotam testavimui.
Nėra kaupiamosios klaidos:Neperkrovos sąlygomis žingsninio variklio žingsninė paklaida nesikaupia palaipsniui. Kiekvieno judesio tikslumas priklauso tik nuo variklio ir pavaros našumo, todėl ilgalaikiai bandymai yra patikimi.
Kompaktiška konstrukcija ir didelis sukimo momento tankis:Miniatiūrinis dizainas leidžia jį lengvai įmontuoti į kompaktiškus bandymo įrenginius, tuo pačiu užtikrinant pakankamą sukimo momentą zondų masyvui valdyti, taip pasiekiant tobulą našumo ir dydžio pusiausvyrą.
一.Iššūkių sprendimas: technologijos darbo efektyvumui optimizuoti
Nepaisant akivaizdžių pranašumų, praktiniame pritaikyme mikrožingsniniai varikliai taip pat susiduria su tokiais iššūkiais kaip rezonansas, vibracija ir galimi žingsnio nuostoliai. Siekdama užtikrinti nepriekaištingą veikimą elektroniniuose adatinių bandymų adapteriuose, pramonėje taikomi šie optimizavimo metodai:
Išsamus mikrožingsninės pavaros technologijos taikymas:Dėl mikrožingsnelių ne tik pagerinama skiriamoji geba, bet, dar svarbiau, variklio judėjimas išlyginamas, žymiai sumažinant vibraciją ir triukšmą mažo greičio šliaužimo metu, todėl zondo kontaktas tampa lankstesnis.
Uždaros kilpos valdymo sistemos įdiegimas:Kai kuriose itin didelės paklausos taikomosiose sistemose prie mikrožingsninių variklių pridedami kodavimo įrenginiai, kad būtų sukurta uždaros grandinės valdymo sistema. Sistema realiuoju laiku stebi variklio padėtį ir, aptikusi iškrypimą (dėl per didelio pasipriešinimo ar kitų priežasčių), nedelsdama jį ištaiso, taip sujungdama atviros grandinės valdymo patikimumą su uždaros grandinės sistemos saugumo garantija.
一.Išvada
Apibendrinant, mikrožingsninių variklių veikimas elektroniniuose adatų bandymo adapteriuose yra puikus skaitmeninių instrukcijų pavertimo tiksliais judesiais fiziniame pasaulyje pavyzdys. Atlikdamas tiksliai valdomų veiksmų seriją, įskaitant impulsų priėmimą, mikrožingsninių judesių atlikimą ir padėties išlaikymą, jis atlieka svarbias tikslaus išlyginimo, valdomo spaudimo ir sudėtingo nuskaitymo užduotis. Tai ne tik pagrindinis vykdomasis komponentas, užtikrinantis bandymų automatizavimą, bet ir pagrindinis variklis, didinantis bandymų tikslumą, patikimumą ir efektyvumą. Elektroniniams komponentams toliau tobulėjant miniatiūrizacijos ir didelio tankio link, mikrožingsninių variklių technologija, ypač jos mikrožingsninių ir uždaros kilpos valdymo technologijos, ir toliau kels elektroninių bandymų technologijas į naujas aukštumas.
Įrašo laikas: 2025 m. lapkričio 26 d.