Жоғары жылдамдықты және жоғары дәлдіктегі электронды өндіріс саласында электронды инелі сынақ адаптерлері баспалдақтардың, чиптердің және модульдердің сапасын қамтамасыз ететін қақпашылар қызметін атқарады. Компоненттердің түйреуіштерінің арақашықтығы кішірейіп, сынақтан өткізу күрделілігі артқан сайын, сынақтан өткізудегі дәлдік пен сенімділікке қойылатын талаптар бұрын-соңды болмаған деңгейге жетті. Дәл өлшеудің осы революциясында микро қадамдық қозғалтқыштар «дәл бұлшықеттер» ретінде маңызды рөл атқарады. Бұл мақалада осы кішкентай қуат өзегінің электронды инелі сынақ адаптерлерінде қалай дәл жұмыс істейтіні, заманауи электронды сынақтан өткізуді жаңа дәуірге алып келетіні қарастырылады.
一.Кіріспе: Сынақ дәлдігі микрон деңгейінде болуы қажет болған кезде
Дәстүрлі сынақ әдістері бүгінгі микро-қадамдық BGA, QFP және CSP пакеттерінің сынақ қажеттіліктеріне сәйкес келмеді. Электрондық инелі сынақ адаптерінің негізгі міндеті - сынақтан өтіп жатқан құрылғыдағы сынақ нүктелерімен сенімді физикалық және электрлік байланыстарды орнату үшін ондаған немесе тіпті мыңдаған сынақ зондтарын жүргізу. Кез келген кішігірім сәйкессіздік, біркелкі емес қысым немесе тұрақсыз байланыс сынақтың сәтсіздігіне, қате бағалауға немесе тіпті өнімнің зақымдалуына әкелуі мүмкін. Бірегей сандық басқару және жоғары дәлдік сипаттамалары бар микро қадамдық қозғалтқыштар осы қиындықтарды шешудің тамаша шешіміне айналды.
一.Адаптердегі микро қадамдық қозғалтқыштың негізгі жұмыс механизмі
Электрондық инелі сынақ адаптеріндегі микро қадамдық қозғалтқыштың жұмысы қарапайым айналу емес, дәл және басқарылатын үйлестірілген қозғалыстар тізбегі. Оның жұмыс процесін келесі негізгі қадамдарға бөлуге болады:
1. Дәл туралау және бастапқы орналастыру
Жұмыс процесі:
Нұсқаулықтарды қабылдау:Бас компьютер (сынақ хост) тексерілетін компоненттің координаталық деректерін қозғалысты басқару картасына жібереді, ол оны импульстік сигналдар тізбегіне түрлендіреді.
Импульсті түрлендіру қозғалысы:Бұл импульстік сигналдар микроқадамдық қозғалтқыштың драйверіне жіберіледі. Әрбір импульстік сигнал қозғалтқыш білігін белгіленген бұрышты – «қадамдық бұрышты» айналдыруға мәжбүр етеді. Жетілдірілген микроқадамдық жетек технологиясы арқылы толық қадамдық бұрышты 256 немесе одан да көп микроқадамға бөлуге болады, осылайша микрометр деңгейінде немесе тіпті субмикрометр деңгейінде ығысуды басқаруға қол жеткізіледі.
Орындау позициясы:Қозғалтқыш дәлдік бұрандалары немесе уақыт белдіктері сияқты беріліс механизмдері арқылы сынақ зондтары тиелген каретканы X және Y осьтері бойынша қозғалту үшін басқарады. Жүйе белгілі бір импульс санын жіберу арқылы зонд массивін тексерілетін нүктенің тікелей үстіндегі позицияға дәл жылжытады.
2. Бақыланатын қысу және қысымды басқару
Жұмыс процесі:
Z осінің жуықтауы:Жазықтықты орналастыруды аяқтағаннан кейін, Z осінің қозғалысына жауап беретін микро қадамдық қозғалтқыш жұмыс істей бастайды. Ол нұсқауларды алады және бүкіл сынақ басын немесе бір зонд модулін Z осі бойымен тігінен төмен қарай жылжыту үшін басқарады.
Дәл қозғалысты басқару:Қозғалтқыш микро-қадамдармен тегіс басады, престің жүру қашықтығын дәл басқарады. Бұл өте маңызды, себебі тым қысқа жүру қашықтығы нашар жанасуға әкелуі мүмкін, ал тым ұзақ жүру қашықтығы зонд серіппесін шамадан тыс қысып, шамадан тыс қысымға және дәнекерлеу төсенішінің зақымдалуына әкелуі мүмкін.
Қысымды ұстап тұру үшін айналу моментін ұстап тұру:Зонд сынақ нүктесімен алдын ала орнатылған жанасу тереңдігіне жеткенде, микро қадамдық қозғалтқыш айналуын тоқтатады. Бұл кезде қозғалтқыш, өзіне тән жоғары ұстап тұру моментімен, орнында мықтап бекітіліп, үздіксіз қуат көзіне мұқтаж болмай, тұрақты және сенімді төмен түсіру күшін сақтайды. Бұл бүкіл сынақ циклі бойы электрлік қосылыстың тұрақтылығын қамтамасыз етеді. Әсіресе жоғары жиілікті сигналды сынау үшін тұрақты механикалық байланыс сигнал тұтастығының негізі болып табылады.
3. Көп нүктелі сканерлеу және күрделі жолды сынау
Жұмыс процесі:
Компоненттерді бірнеше түрлі аймақтарда немесе әртүрлі биіктіктерде сынауды қажет ететін күрделі баспалдақтар үшін адаптерлер көп осьті қозғалыс жүйесін құру үшін бірнеше микро қадамдық қозғалтқыштарды біріктіреді.
Жүйе әртүрлі қозғалтқыштардың қозғалысын алдын ала бағдарламаланған сынақ тізбегіне сәйкес үйлестіреді. Мысалы, ол алдымен А аймағын тексереді, содан кейін XY қозғалтқыштары зонд массивін В аймағына жылжыту үшін үйлесімді түрде қозғалады, ал Z осі қозғалтқышы сынақ үшін қайтадан басады. Бұл «ұшу сынағы» режимі сынақ тиімділігін айтарлықтай жақсартады.
Бүкіл процесс барысында қозғалтқыштың дәл позицияны есте сақтау мүмкіндігі әрбір қозғалыс үшін позициялау дәлдігінің қайталануын қамтамасыз етеді, жинақталған қателіктерді болдырмайды.
一.Неліктен микро қадамдық қозғалтқыштарды таңдау керек? – Жұмыс механизмінің артықшылықтары
Жоғарыда аталған нақты жұмыс механизмі микро-қадамдық қозғалтқыштың техникалық сипаттамаларынан туындайды:
Цифрландыру және импульстік синхрондау:Қозғалтқыштың орналасуы кіріс импульстарының санымен қатаң синхрондалған, бұл толық сандық басқару үшін компьютерлермен және PLC-мен үздіксіз интеграциялауға мүмкіндік береді. Бұл автоматтандырылған тестілеу үшін тамаша таңдау.
Жиынтық қате жоқ:Шамадан тыс жүктеме болмаған жағдайда, қадамдық қозғалтқыштың қадамдық қателігі біртіндеп жиналмайды. Әрбір қозғалыстың дәлдігі тек қозғалтқыш пен жүргізушінің ішкі өнімділігіне байланысты, бұл ұзақ мерзімді сынақтардың сенімділігін қамтамасыз етеді.
Ықшам құрылым және жоғары момент тығыздығы:Миниатюралық дизайн оны ықшам сынақ құрылғыларына оңай енгізуге мүмкіндік береді, сонымен қатар зонд массивін басқаруға жеткілікті айналу моментін қамтамасыз етеді, өнімділік пен өлшем арасында тамаша тепе-теңдікке қол жеткізеді.
一.Қиындықтарды шешу: Жұмыс тиімділігін оңтайландыру технологиялары
Микроқадамдық қозғалтқыштар өзінің айқын артықшылықтарына қарамастан, практикалық қолдануда резонанс, діріл және ықтимал қадам жоғалту сияқты қиындықтарға да тап болады. Электрондық инелі сынақ адаптерлерінде оның мінсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін сала келесі оңтайландыру әдістерін қолданды:
Микроқадамдық жетек технологиясын терең қолдану:Микроқадамдау арқылы ажыратымдылық жақсарып қана қоймай, ең бастысы, қозғалтқыштың қозғалысы тегістеледі, төмен жылдамдықпен сырғанау кезінде діріл мен шуды айтарлықтай азайтады, зондтың жанасуын икемді етеді.
Тұйықталған циклді басқару жүйесін енгізу:Кейбір аса жоғары сұранысқа ие қолданбаларда тұйықталған циклді басқару жүйесін құру үшін микро-қадамдық қозғалтқыштарға энкодерлер қосылады. Жүйе қозғалтқыштың нақты орнын нақты уақыт режимінде бақылайды және қадамнан тыс жұмыс (шамадан тыс кедергіге немесе басқа себептерге байланысты) анықталғаннан кейін, ол оны дереу түзетеді, ашық циклді басқарудың сенімділігін тұйықталған циклді жүйенің қауіпсіздік кепілдігімен біріктіреді.
一.Қорытынды
Қорытындылай келе, электронды инелі сынақ адаптерлеріндегі микро қадамдық қозғалтқыштардың жұмысы сандық нұсқауларды физикалық әлемдегі дәл қозғалыстарға түрлендірудің тамаша мысалы болып табылады. Импульстарды қабылдау, микро қадамдық қозғалыстар жасау және позицияны сақтау сияқты бірқатар дәл басқарылатын әрекеттерді орындау арқылы ол дәл туралау, басқарылатын басу және күрделі сканерлеу сияқты маңызды міндеттерді атқарады. Бұл сынақты автоматтандыруға қол жеткізудің негізгі орындаушы компоненті ғана емес, сонымен қатар сынақ дәлдігін, сенімділігін және тиімділігін арттырудың негізгі қозғалтқышы болып табылады. Электрондық компоненттер миниатюризация мен жоғары тығыздыққа қарай дами берген сайын, микро қадамдық қозғалтқыштардың технологиясы, әсіресе оның микро қадамдық және тұйық циклді басқару технологиясы, электрондық сынақ технологиясын жаңа биіктіктерге көтеруді жалғастырады.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 26 қараша