Enjin teras ujian ketepatan: aplikasi motor stepper mikro dalam penyesuai ujian jarum elektronik

Dalam bidang pembuatan elektronik berkelajuan tinggi dan berketepatan tinggi, penyesuai ujian jarum elektronik berfungsi sebagai penjaga pintu yang memastikan kualiti PCB, cip dan modul. Apabila jarak pin komponen menjadi semakin kecil dan kerumitan pengujian meningkat, permintaan untuk ketepatan dan kebolehpercayaan dalam pengujian telah mencapai tahap yang belum pernah terjadi sebelumnya. Dalam revolusi pengukuran ketepatan ini, motor stepper mikro memainkan peranan yang sangat penting sebagai "otot yang tepat". Artikel ini akan mengkaji bagaimana teras kuasa kecil ini berfungsi dengan tepat dalam penyesuai ujian jarum elektronik, memacu pengujian elektronik moden ke era baharu.

一.Pengenalan: Apabila ketepatan ujian diperlukan pada tahap mikron

Kaedah ujian tradisional telah menjadi tidak mencukupi untuk keperluan ujian pakej BGA, QFP dan CSP mikro-pitch masa kini. Tugas teras penyesuai ujian jarum elektronik adalah untuk memacu berpuluh-puluh atau bahkan beribu-ribu prob ujian untuk mewujudkan sambungan fizikal dan elektrik yang boleh dipercayai dengan titik ujian pada unit yang diuji. Sebarang ketidaksejajaran kecil, tekanan yang tidak sekata atau sentuhan yang tidak stabil boleh menyebabkan kegagalan ujian, salah penilaian atau kerosakan produk. Motor stepper mikro, dengan kawalan digital yang unik dan ciri-ciri ketepatan tinggi, telah menjadi penyelesaian ideal untuk menangani cabaran ini.

一.Mekanisme kerja teras motor stepper mikro dalam penyesuai

Operasi motor stepper mikro dalam penyesuai ujian jarum elektronik bukanlah putaran mudah, tetapi satu siri pergerakan terkoordinasi yang tepat dan terkawal. Aliran kerjanya boleh dibahagikan kepada langkah-langkah teras berikut:

1. Penjajaran dan kedudukan awal yang tepat

Aliran kerja:

Arahan penerimaan:Komputer hos (hos ujian) menghantar data koordinat komponen yang akan diuji ke kad kawalan gerakan, yang menukarkannya kepada satu siri isyarat denyut.

Gerakan penukaran nadi:Isyarat denyut ini dihantar kepada pemacu motor stepper mikro. Setiap isyarat denyut memacu aci motor untuk memutarkan sudut tetap – "sudut langkah". Melalui teknologi pemacu stepper mikro yang canggih, sudut langkah lengkap boleh dibahagikan kepada 256 atau lebih langkah mikro, sekali gus mencapai kawalan anjakan peringkat mikrometer atau submikrometer.

Kedudukan pelaksanaan:Motor, melalui mekanisme penghantaran seperti skru plumbum jitu atau tali sawat pemasaan, memacu pengangkutan yang sarat dengan prob ujian untuk bergerak pada satah paksi-X dan paksi-Y. Sistem ini menggerakkan susunan prob dengan tepat ke kedudukan betul-betul di atas titik yang hendak diuji dengan menghantar bilangan denyutan tertentu.

2. Pengurusan mampatan dan tekanan terkawal

Aliran kerja:

Penghampiran paksi-Z:Selepas melengkapkan kedudukan satah, motor stepper mikro yang bertanggungjawab untuk pergerakan paksi-Z mula berfungsi. Ia menerima arahan dan memacu keseluruhan kepala ujian atau modul prob tunggal untuk bergerak secara menegak ke bawah di sepanjang paksi-Z.

Kawalan perjalanan yang tepat:Motor menekan ke bawah dengan lancar dalam langkah mikro, mengawal jarak perjalanan mesin penekan dengan tepat. Ini penting, kerana jarak perjalanan yang terlalu pendek boleh menyebabkan sentuhan yang lemah, manakala jarak perjalanan yang terlalu jauh boleh menyebabkan spring prob terlalu mampat, mengakibatkan tekanan berlebihan dan kerosakan pada pad pateri.

Mengekalkan Tork untuk Mengekalkan Tekanan:Apabila prob mencapai kedalaman sentuhan pratetap dengan titik ujian, motor stepper mikro berhenti berputar. Pada ketika ini, motor, dengan tork pegangan tinggi yang wujud, akan terkunci kukuh di tempatnya, mengekalkan daya turun yang berterusan dan boleh dipercayai tanpa memerlukan bekalan kuasa berterusan. Ini memastikan kestabilan sambungan elektrik sepanjang keseluruhan kitaran ujian. Terutamanya untuk ujian isyarat frekuensi tinggi, sentuhan mekanikal yang stabil adalah asas integriti isyarat.

3. Pengimbasan berbilang titik dan ujian laluan kompleks

Aliran kerja:

Bagi PCB kompleks yang memerlukan pengujian komponen di pelbagai kawasan berbeza atau pada ketinggian berbeza, penyesuai mengintegrasikan pelbagai motor stepper mikro untuk membentuk sistem gerakan berbilang paksi.

Sistem ini menyelaras pergerakan pelbagai motor mengikut urutan ujian yang telah diprogramkan terlebih dahulu. Contohnya, ia menguji Kawasan A terlebih dahulu, kemudian motor XY bergerak secara berkoordinasi untuk menggerakkan susunan prob ke Kawasan B, dan motor paksi-Z menekan ke bawah sekali lagi untuk ujian. Mod "ujian penerbangan" ini meningkatkan kecekapan ujian dengan ketara.

Sepanjang keseluruhan proses, keupayaan memori kedudukan motor yang tepat memastikan kebolehulangan ketepatan kedudukan untuk setiap pergerakan, menghapuskan ralat kumulatif.

一.Mengapa memilih motor stepper mikro? – Kelebihan di sebalik mekanisme kerja

Mekanisme kerja tepat yang dinyatakan di atas berpunca daripada ciri-ciri teknikal motor stepper mikro itu sendiri:

Pendigitalan dan Penyegerakan Nadi:Kedudukan motor disegerakkan sepenuhnya dengan bilangan denyutan input, membolehkan penyepaduan lancar dengan komputer dan PLC untuk kawalan digital penuh. Ia merupakan pilihan ideal untuk ujian automatik.

Tiada ralat kumulatif:Di bawah keadaan tanpa beban berlebihan, ralat langkah motor stepper tidak terkumpul secara beransur-ansur. Ketepatan setiap pergerakan bergantung sepenuhnya pada prestasi semula jadi motor dan pemacu, memastikan kebolehpercayaan untuk ujian jangka panjang.

Struktur padat dan ketumpatan tork yang tinggi:Reka bentuk miniatur membolehkannya mudah dibenamkan dalam lekapan ujian padat, sambil memberikan tork yang mencukupi untuk memacu susunan prob, mencapai keseimbangan sempurna antara prestasi dan saiz.

一.Menangani Cabaran: Teknologi untuk Mengoptimumkan Kecekapan Kerja

Walaupun mempunyai kelebihan yang ketara, dalam aplikasi praktikal, motor stepper mikro juga menghadapi cabaran seperti resonans, getaran dan potensi kehilangan langkah. Bagi memastikan operasinya yang sempurna dalam penyesuai ujian jarum elektronik, industri telah menerima pakai teknik pengoptimuman berikut:

Aplikasi mendalam teknologi pemacu mikro-langkah:Melalui langkah mikro, bukan sahaja resolusi dipertingkatkan, tetapi yang lebih penting, pergerakan motor menjadi lebih lancar, sekali gus mengurangkan getaran dan hingar dengan ketara semasa pergerakan laju rendah, menjadikan sentuhan prob lebih patuh.

Pengenalan sistem kawalan gelung tertutup:Dalam sesetengah aplikasi permintaan ultra tinggi, pengekod ditambah pada motor stepper mikro untuk membentuk sistem kawalan gelung tertutup. Sistem memantau kedudukan sebenar motor dalam masa nyata, dan sebaik sahaja di luar langkah (disebabkan oleh rintangan yang berlebihan atau sebab lain) dikesan, ia akan segera membetulkannya, menggabungkan kebolehpercayaan kawalan gelung terbuka dengan jaminan keselamatan sistem gelung tertutup.

一.Kesimpulan

Secara ringkasnya, operasi motor stepper mikro dalam penyesuai ujian jarum elektronik berfungsi sebagai contoh sempurna untuk menukar arahan digital kepada pergerakan tepat dalam dunia fizikal. Dengan melakukan satu siri tindakan yang boleh dikawal dengan tepat, termasuk menerima denyutan, membuat pergerakan langkah mikro dan mengekalkan kedudukan, ia melaksanakan tugas-tugas penting penjajaran tepat, penekanan yang boleh dikawal dan pengimbasan kompleks. Ia bukan sahaja komponen pelaksanaan utama untuk mencapai automasi ujian tetapi juga enjin teras untuk meningkatkan ketepatan, kebolehpercayaan dan kecekapan ujian. Memandangkan komponen elektronik terus berkembang ke arah pengecilan dan ketumpatan tinggi, teknologi motor stepper mikro, terutamanya teknologi kawalan langkah mikro dan gelung tertutupnya, akan terus melonjakkan teknologi ujian elektronik ke tahap yang lebih tinggi.