ＴＺ一１０７自動(dòng)探針測(cè)試臺(tái)
主要技術(shù)指標(biāo)及功能：
該機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)；可測(cè)片徑；７５、１００１２５ｍｍ。工作臺(tái)最大行程；ｘ向２６５ｒａｍ，Ｙ向２０５ｍｍ４工作臺(tái)速度：５０ｍｍ／Ｓ。定位精度：±０.Ｏ１３ｍｍ。
重復(fù)精度：±０．００３ｍｍ。行進(jìn)分辨率：０．Ｏｌｍｍ。ｚ向行程：Ｏ～Ｏ．８ｍｍ可誦。該機(jī)工作臺(tái)調(diào)整采用多功能集中控制手柄?？蓪?shí)現(xiàn)微動(dòng)（１０ｍ／步）、連續(xù)點(diǎn)動(dòng)’快動(dòng)、步進(jìn)等ｌ６種功能。通過(guò)鍵盤(pán)命令，可實(shí)現(xiàn)“掃描”、圖形／探邊方式選擇、自檢、公制／英制步距選擇、單圖測(cè)試、中停、ｚ向升降及微調(diào)。機(jī)器還具有同步／延時(shí)打點(diǎn)選擇，工作狀態(tài)顯示及聲光報(bào)警功能，以及品片平墼：墨：跟蹤。并可根據(jù)配接的測(cè)試儀不同進(jìn)行狀態(tài)預(yù)置。測(cè)試完畢，承片臺(tái)自動(dòng)高速“回零”到下料位置，便于裝卸晶片。
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該系統(tǒng)由滾珠絲杠、電機(jī)座ｌ、底座２、溜板３、軸承座４和６、連板５以及軸承、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、步進(jìn)電機(jī)等組成。用以完成）０一Ｙ步進(jìn)運(yùn)動(dòng)、掃描、裝卸片時(shí)快速進(jìn)中心和回零。ｘ、Ｙ向均采用最高精度的Ｃ級(jí)滾球絲杠，較高精度的Ｄ級(jí)滾動(dòng)直線導(dǎo)軌，和高速大力矩步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。使精度和可重復(fù)
性達(dá)到美［Ｅｌｅｃｔｒｏｇｌａｓ公司生產(chǎn)的ｌＯ３４ｘ一６型５自動(dòng)探針臺(tái)的水平。由于選用了新型滾動(dòng)功能部件，還使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、易于維護(hù)保養(yǎng)。
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該系統(tǒng)由吸盤(pán)１、芯軸２、擺桿５、托板８、偏心套１０和步進(jìn)電機(jī)等組成。主要功能是支承和固定晶片，完成０向?qū)?zhǔn)及ｚ向升降。為適應(yīng)國(guó)內(nèi)器件生產(chǎn)廠家的不同需要，吸盤(pán)的氣堵螺釘可以調(diào)節(jié)，以改變吸附面積適應(yīng)７５、１０９和１２５ｒａｍ幾種規(guī)格尺寸的圓片。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系我所獨(dú)創(chuàng)，設(shè)計(jì)精巧、工藝性好。采用直線滾動(dòng)軸承導(dǎo)向、雙軸承定向，摩擦田力小、動(dòng)作靈活、重復(fù)精度高、響應(yīng)速度快、工作平穩(wěn)可靠。由于ｚ向運(yùn)動(dòng)鋼球是微過(guò)盈配臺(tái)，所以無(wú)橫向漂移。工作性能超過(guò)同類(lèi)型進(jìn)口設(shè)備的承片臺(tái)。
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該機(jī)控制系統(tǒng)ＬＴＰ－－８０１Ａ單板機(jī)為核心，依靠控制程序，通過(guò)接口電路、光電隔離以及功率放大，使執(zhí)行元件（步進(jìn)電機(jī)）動(dòng)作。在步進(jìn)當(dāng)量１４ｍ／步不變的情況下，采用補(bǔ)償技術(shù)，實(shí)現(xiàn)公制與英制的較換?？刂瞥绦虿捎媚K式子程序結(jié)構(gòu)。占用內(nèi)存４Ｋ字節(jié)，田化在兩塊２７１６中。該控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是：簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)，擴(kuò)充了功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性，測(cè)試探頭、探邊器零Ⅱ打點(diǎn)器
測(cè)試探頭的技術(shù)性能和穩(wěn)定可靠性，以及微調(diào)性能，是直接影響探針設(shè)備性能的重要因素。我們對(duì)我所研制的各型探頭進(jìn)行了剖析及調(diào)研了用戶的使用情況后，以合理她結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善了針頭的接觸性能和微調(diào)性，增大了翻節(jié)量。使ｘ、Ｙ、ｚ向分別達(dá)到１Ｏ。８、６ｍｍ以上。本機(jī)還配有固定探針卡針盤(pán)適于國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)探卡（１１４×１８７ｍｍ）測(cè)試探邊器是用于探測(cè)到晶片邊緣就自動(dòng)拐彎換向的機(jī)構(gòu)。它仍采用機(jī)械觸點(diǎn)式結(jié)構(gòu)，通過(guò)機(jī)械觸點(diǎn)的接觸、脫離使電氣通斷，控胡工作運(yùn)臺(tái)動(dòng)，使用效果良好。在使用中我們還發(fā)現(xiàn)，如果能研制出一種使針頭與晶片在電氣上絕緣的“無(wú)接觸邊緣博感器，對(duì)于提高機(jī)器電控部分的可靠性就更理想了。打點(diǎn)器用于在不合格電路表面打上標(biāo)記，以沒(méi)下遒工序分選。率機(jī)打點(diǎn)器設(shè)計(jì)成軟碰撞結(jié)構(gòu)，對(duì)鋇５試晶片的沖撞力小，不易損壞晶片，普通碳素墨水和進(jìn)口油墨均能適用。需要指出的是，打點(diǎn)器的工作穩(wěn)定性與使用的油墨性質(zhì)關(guān)系很大。國(guó)內(nèi)普遍使用的書(shū)寫(xiě)用碳索墨水，因其為水質(zhì)液體，粘度小、易干涸，因麗容易造成打點(diǎn)器工作時(shí)流淌或堆塞。而且隨著砂輪劃片工藝的普遍采用，普通碳素墨水標(biāo)記容易被劃片時(shí)的壓力水沖洗掉。＿且ｎ果使用進(jìn)口油墨時(shí)，效果更為理想。遺憾的是，和國(guó)外生產(chǎn)的油墨性質(zhì)近似的打點(diǎn)用墨水，目前還未發(fā)現(xiàn)。工作臺(tái)速度自動(dòng)探針臺(tái)的工作臺(tái)速度關(guān)系到測(cè)試效率，是一個(gè)很耍要的指標(biāo)，也是用戶十分關(guān)心的問(wèn)題國(guó)外先進(jìn)的探針測(cè)試設(shè)備已普遍采用平面電機(jī)工作臺(tái)，具有速度及加速度快、分辨率高、結(jié)構(gòu)筒譯、精度穩(wěn)定、便于維護(hù)的特點(diǎn)。由于目前國(guó)產(chǎn)平面電機(jī)在精度上要差一個(gè)數(shù)量級(jí)，尚無(wú)可供選擇作精密工作臺(tái)的型號(hào)。１—ｌ０７探針臺(tái)仍采用步進(jìn)電機(jī)一絲杠結(jié)構(gòu)，其最大速度為；
式中，ｂ一分辨率，亦稱脈沖當(dāng)量或步進(jìn)當(dāng)量，單位為ｍｍ／脈沖，ａ一步進(jìn)電機(jī)的步距角，Ｌ一絲杠導(dǎo)程，單位為ｍｍ。
對(duì)于某一設(shè)定的步進(jìn)電機(jī)一絲杠結(jié)構(gòu)工作臺(tái)，步進(jìn)電機(jī)的步距角ａ、最高運(yùn)行頻率ｆmax是固定的。因此欲提高晟大速度Ｖmax，只有增大絲杠導(dǎo)程Ｌ。Ｌ的數(shù)值也增大了，即分辨精度降低了值增大對(duì)于Ｉｃ的測(cè)試是不利的，甚至無(wú)法對(duì)準(zhǔn)壓焊點(diǎn)及達(dá)到所需的步距。從使用的角度希望Ｖmax定性。測(cè)試效率還和配接的測(cè)試系統(tǒng)有關(guān)，即在很大程度上取決于測(cè)試時(shí)間。所以在國(guó)產(chǎn)平面電機(jī)的精度尚未達(dá)到要求的情況下，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)綜合考慮，不單純追求速度指標(biāo)，把提高設(shè)備的綜臺(tái)技術(shù)性能，提高性價(jià)比作為主導(dǎo)設(shè)計(jì)思想是比較適宜的。Ｔ一ｌＯ７自動(dòng)探針測(cè)試臺(tái)是目前國(guó)產(chǎn)實(shí)用型探測(cè)設(shè)備測(cè)試片徑最大、工作臺(tái)速度最高、功能最齊全的機(jī)型。它精度高、運(yùn)行穩(wěn)定，維修操作方便、造型美觀、式樣新穎。和盡量大一些，而ｂ又盡可能小一些，對(duì)于步進(jìn)電機(jī)一絲杠結(jié)構(gòu)的工作臺(tái)兩者兼優(yōu)是困難的。Ｔｚ一１Ｏ７探針工作臺(tái)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，采用了新型滾動(dòng)功能部件對(duì)我所以往的高速大力矩步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，減少了振動(dòng)和噪音，提高了運(yùn)動(dòng)精度，使速度達(dá)到５０ｍｍ／Ｓ以上，達(dá)到目前國(guó)產(chǎn)實(shí)用型自動(dòng)探針臺(tái)的最高水平。盡管如此，和平面電機(jī)工作臺(tái)相比，速度種加速度仍然要差一個(gè)數(shù)量級(jí)。筆者認(rèn)為，當(dāng)前國(guó)產(chǎn)自動(dòng)探針臺(tái)的主要問(wèn)題是提高可靠性和穩(wěn)定性，提高測(cè)試質(zhì)量。尤其對(duì)于ＬＳＩ，由于測(cè)試項(xiàng)目多，測(cè)試時(shí)悶較長(zhǎng)，動(dòng)針時(shí)閫相對(duì)較短，主要要求探針與器件的接觸可靠性及整機(jī)工作的穩(wěn)國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷(xiāo)量較大的美國(guó)Ｅｌｅｃｔｒｏｇｌａｓ公司的１０３４ＸＡ系列機(jī)比較，除工作臺(tái)速度、加速度和ｘ—Ｙ行進(jìn)分辨率低外，精度和可重復(fù)性與１０３４ＸＡ型機(jī)相同。某些功能優(yōu)于１０３４ＸＡ型機(jī)（如適應(yīng)片徑范圍廣，可調(diào)式與固定探卡式兩種探頭兼容，不用氣源，噪音小，具有ｚ向接觸的白適應(yīng)控制等等）。而其售價(jià)僅為進(jìn)口機(jī)型的３０％左右。該機(jī)的研制成功，為國(guó)內(nèi)器件生產(chǎn)廠家提供了可供選擇的較為理想的機(jī)型。
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