Í framleiðslu rafeindatækni með mikilli hraða og mikilli nákvæmni þjóna rafrænir nálarprófunarmillistykki sem hliðverðir sem tryggja gæði prentplata, örgjörva og eininga. Þar sem bil milli íhluta verður sífellt minna og flækjustig prófana eykst hafa kröfur um nákvæmni og áreiðanleika í prófunum náð fordæmalausum hæðum. Í þessari byltingu í nákvæmum mælingum gegna örstigmótorar ómissandi hlutverki sem „nákvæmir vöðvar“. Þessi grein mun kafa djúpt í hvernig þessi litli aflkjarni virkar nákvæmlega í rafrænum nálarprófunarmillistykki og færa nútíma rafeindaprófanir inn í nýja tíma.
一.Inngangur: Þegar nákvæmni prófunarinnar þarf að vera á míkronstigi
Hefðbundnar prófunaraðferðir eru orðnar ófullnægjandi fyrir prófunarþarfir nútíma ör-pitch BGA, QFP og CSP pakka. Kjarnaverkefni rafræns nálarprófunar millistykkis er að knýja tugi eða jafnvel þúsundir prófunarprófana til að koma á áreiðanlegum líkamlegum og rafmagnslegum tengingum við prófunarpunktana á einingunni sem verið er að prófa. Sérhver minniháttar rangstilling, ójafn þrýstingur eða óstöðug snerting getur leitt til prófunarbilunar, mismats eða jafnvel skemmda á vörunni. Ör-stigmótorar, með einstakri stafrænni stýringu og mikilli nákvæmni, hafa orðið kjörin lausn til að takast á við þessar áskoranir.
一.Kjarnavirkni örstigmótors í millistykki
Virkni ör-stigmótorsins í rafræna nálarprófunartækinu er ekki einföld snúningur, heldur röð nákvæmra og stýrðra samhæfðra hreyfinga. Vinnuflæði þess má skipta niður í eftirfarandi meginskref:
1. Nákvæm röðun og upphafsstaðsetning
Vinnuflæði:
Að taka við leiðbeiningum:Véltölvan (prófunarvélin) sendir hnitgögn íhlutarins sem á að prófa á hreyfistýringarkortið, sem breytir þeim í röð púlsmerkja.
Púlsumbreytingarhreyfing:Þessi púlsmerki eru send til drifs ör-skrefmótorsins. Hvert púlsmerki knýr mótorásinn til að snúast um fast horn – „skrefhorn“. Með háþróaðri ör-skrefsdrifstækni er hægt að skipta heilu skrefhorni í 256 eða jafnvel fleiri örskref, og þannig ná fram stýringu á míkrómetrastigi eða jafnvel undir míkrómetrastigi.
Staðsetning framkvæmdar:Mótorinn, með gírskiptingum eins og nákvæmum skrúfum eða tímareimum, knýr vagninn, sem er hlaðinn prófunarnemum, til að hreyfast á X-ásnum og Y-ásnum. Kerfið færir nemarnir nákvæmlega í stöðuna beint fyrir ofan punktinn sem á að prófa með því að senda ákveðinn fjölda púlsa.
2. Stýrð þjöppun og þrýstingsstjórnun
Vinnuflæði:
Nálgun á Z-ás:Eftir að staðsetningu plansins er lokið byrjar örstigmótorinn sem ber ábyrgð á hreyfingu Z-ássins að virka. Hann tekur við skipunum og knýr allan prófunarhausinn eða eina mælieiningu til að hreyfast lóðrétt niður eftir Z-ásnum.
Nákvæm akstursstýring:Mótorinn þrýstir mjúklega niður í örsmáum skrefum og stjórnar þannig nákvæmlega ferðalengd pressunnar. Þetta er mikilvægt, þar sem of stutt ferðalengd getur leitt til lélegrar snertingar, en of löng ferðalengd getur ofþjappað mælifjöðrina, sem leiðir til of mikils þrýstings og skemmda á lóðpúðanum.
Að viðhalda togkrafti til að viðhalda þrýstingi:Þegar rannsakandinn nær fyrirfram ákveðinni snertidýpt við prófunarpunktinn hættir ör-stigmótorinn að snúast. Á þessum tímapunkti læsist mótorinn, með sínu innbyggða háa haldmomenti, vel á sínum stað og viðheldur stöðugum og áreiðanlegum niðurþrýstingi án þess að þörf sé á stöðugri aflgjafa. Þetta tryggir stöðugleika rafmagnstengingarinnar allan prófunarferilinn. Sérstaklega fyrir hátíðnimerkjaprófanir er stöðug vélræn snerting undirstaða merkisheilleika.
3. Fjölpunkta skönnun og flókin slóðaprófun
Vinnuflæði:
Fyrir flóknar prentplötur sem krefjast prófunar á íhlutum á mörgum mismunandi svæðum eða í mismunandi hæðum, samþætta millistykki marga örstigmótora til að mynda fjölása hreyfikerfi.
Kerfið samhæfir hreyfingu ýmissa mótora samkvæmt fyrirfram forritaðri prófunarröð. Til dæmis prófar það fyrst svæði A, síðan hreyfast XY mótorarnir í samræmingu til að færa rannsakaröðina að svæði B, og Z-ás mótorinn þrýstir aftur niður til prófunar. Þessi „flugprófunar“ stilling bætir skilvirkni prófunarinnar til muna.
Í gegnum allt ferlið tryggir nákvæm staðsetningarminni mótorsins endurtekningarnákvæmni staðsetningar fyrir hverja hreyfingu og útilokar þannig uppsafnaðar villur.
一.Af hverju að velja örstigmótora? – Kostir á bak við virknikerfi
Fyrrnefnd nákvæm vinnubrögð stafa af tæknilegum eiginleikum örstigmótorsins sjálfs:
Stafræn umbreyting og púlssamstilling:Staðsetning mótorsins er nákvæmlega samstillt við fjölda inntakspúlsa, sem gerir kleift að samþætta tölvur og PLC-stýringar óaðfinnanlega fyrir fulla stafræna stjórnun. Þetta er kjörinn kostur fyrir sjálfvirkar prófanir.
Engin uppsafnuð villa:Við aðstæður án ofhleðslu safnast skrefvillan í skrefmótornum ekki upp smám saman. Nákvæmni hverrar hreyfingar er eingöngu háð eðlislægri afköstum mótorsins og drifsins, sem tryggir áreiðanleika fyrir langtímaprófanir.
Samþjöppuð uppbygging og mikil togþéttleiki:Smágerð hönnun gerir það auðvelt að fella það inn í þétt prófunarbúnað, en veitir um leið nægilegt tog til að knýja mælieininguna og ná þannig fullkomnu jafnvægi milli afkösta og stærðar.
一.Að takast á við áskoranir: Tækni til að hámarka skilvirkni vinnu
Þrátt fyrir áberandi kosti sína standa örstigmótorar einnig frammi fyrir áskorunum eins og ómun, titringi og hugsanlegu stigatapi í reynd. Til að tryggja gallalausa virkni þeirra í rafrænum nálarprófunarmillistykki hefur iðnaðurinn tekið upp eftirfarandi hagræðingaraðferðir:
Ítarleg notkun á ör-stiga driftækni:Með ör-skrefum batnar ekki aðeins upplausnin, heldur, enn mikilvægara, mýkist hreyfing mótorsins, sem dregur verulega úr titringi og hávaða við lághraða skrið, sem gerir snertingu rannsakandans sveigjanlegri.
Kynning á lokuðu stýrikerfi:Í sumum forritum þar sem mikil eftirspurn er eftir tækjum eru kóðarar bætt við ör-stigmótora til að mynda lokað stýrikerfi. Kerfið fylgist með raunverulegri stöðu mótorsins í rauntíma og um leið og úr takti (vegna of mikillar viðnáms eða annarra ástæðna) greinist, leiðréttir það það strax, sem sameinar áreiðanleika opins stýringar með öryggisábyrgð lokaðs kerfis.
一.Niðurstaða
Í stuttu máli má segja að notkun ör-stigmótora í rafrænum nálarprófunartengjum sé fullkomið dæmi um hvernig hægt er að breyta stafrænum skipunum í nákvæmar hreyfingar í efnisheiminum. Með því að framkvæma röð nákvæmlega stjórnanlegra aðgerða, þar á meðal að taka á móti púlsum, framkvæma ör-skrefahreyfingar og viðhalda stöðu, sinnir það mikilvægum verkefnum eins og nákvæmri röðun, stjórnanlegri þrýstingi og flókinni skönnun. Það er ekki aðeins lykilþáttur í framkvæmd til að ná fram sjálfvirkni prófana heldur einnig kjarnavél til að auka nákvæmni, áreiðanleika og skilvirkni prófana. Þar sem rafeindaíhlutir halda áfram að þróast í átt að smækkun og mikilli þéttleika, mun tækni ör-skrefamótora, sérstaklega ör-skrefa- og lokaða lykkjustýringartækni, halda áfram að lyfta rafrænni prófunartækni á nýjar hæðir.
Birtingartími: 26. nóvember 2025