1 什么是轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)?

　　轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)是一種主電機(jī)在中心，各個(gè)測(cè)試工位 按照工序均布在主電機(jī)周圍的一種測(cè)試設(shè)備，半導(dǎo)體產(chǎn)品隨 著主電機(jī)每一步的旋轉(zhuǎn)被送到各個(gè)測(cè)試工位進(jìn)行加工測(cè)試， 最后被送到包裝工位包裝成產(chǎn)品或者進(jìn)行分類回收。此種主 轉(zhuǎn)盤在中心、各工位均布在其周圍的設(shè)計(jì)模式具有占地面積 小，精度高，速度高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于小型片式半導(dǎo)體 分立元件后道工序生產(chǎn)中。分選機(jī)可以完成的基本功能包 括：自動(dòng)快速上料，去除靜電，Mark檢測(cè)，外形檢測(cè)，電性 能側(cè)測(cè)試，廢品回收，自動(dòng)包裝。 一些功能較多的轉(zhuǎn)塔式測(cè) 試分選機(jī)由于測(cè)試系統(tǒng)安裝位置的原因，會(huì)另外設(shè)置一個(gè)副 轉(zhuǎn)盤以擴(kuò)大產(chǎn)品的傳送范圍。

　　轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)在二十世紀(jì)九十年代廣泛應(yīng)用于大型 半導(dǎo)體封裝測(cè)試企業(yè)中。根據(jù)行業(yè)內(nèi)的主流研究，根據(jù)其性 能和運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)方式將其種類分為以下三種：

　　第一種轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)采用轉(zhuǎn)盤整體升降的設(shè)計(jì)方 式，其主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)盤升降運(yùn)動(dòng)均采用機(jī)械和氣動(dòng)混合結(jié) 構(gòu)實(shí)現(xiàn)，此種設(shè)計(jì)方式成本低，控制簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)效率和 功能的靈活性比較差。

　　第二種轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)為獨(dú)立升降轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選 機(jī)，主旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用直驅(qū)電機(jī)技術(shù)，升降運(yùn)動(dòng)使用多軸控制 技術(shù)，用伺服凸輪完成工位獨(dú)立升降。這種設(shè)計(jì)模式相比第 一種提高了機(jī)器的生產(chǎn)效率，也使得其功能的靈活性較大的 提高，但是此種機(jī)器控制平臺(tái)較為復(fù)雜，制造成本較高。

　　第三種轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)與第二種的主要區(qū)別在于升降 運(yùn)動(dòng)軸也采用直驅(qū)電機(jī)技術(shù)，這種設(shè)計(jì)模式相比傳統(tǒng)的伺服 凸輪解決方案相比生產(chǎn)效率更高，靈活性更強(qiáng)，更適合市場(chǎng) 上增長(zhǎng)最快的晶圓級(jí)封裝測(cè)試。但此種機(jī)器控制平臺(tái)更為復(fù) 雜，制造成本更高。

　　2 轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)技術(shù)要求(這里只介紹后 兩種機(jī)型)

　　(1)常規(guī)轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)技術(shù)要求(伺服凸輪)

　　? 16 - 24個(gè)工位/ 15°- 22.5°旋轉(zhuǎn)角度;

　　? 單工位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間：18 - 22毫秒;

　　? 向下/向上Z軸的平均移動(dòng)時(shí)間：10ms左右 / 10ms左右;

　　? 轉(zhuǎn)盤慣性：0.003 ~ 0.020 kg.m2之間;

　　? 測(cè)試時(shí)間：40 - 60毫秒;

　　? 產(chǎn)能：40K - 60K UPH;

　　? 下壓軸重復(fù)精度：5~10微米。

　　(2)晶圓級(jí)轉(zhuǎn)塔式分選機(jī)技術(shù)要求(音圈電機(jī))

　　? 24-32個(gè)工位/ 11.25°- 24°指數(shù);

　　? 單工位轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間：35-50毫秒;

　　? 上下Z軸移動(dòng)時(shí)間：8ms / 8ms;

　　? 轉(zhuǎn)盤慣性：0.02~0.5 kg.m2之間;

　　? 測(cè)試時(shí)間：50 - 100ms;

　　? 產(chǎn)能：15K - 30K UPH;

　　? 軟著陸力控。

　　3 轉(zhuǎn)塔式測(cè)試分選機(jī)ISMC解決方案

　　設(shè)備：半導(dǎo)體分選機(jī)/編帶機(jī)

　　配置：伺服驅(qū)動(dòng)器Diamond+音圈電機(jī)/空心杯電機(jī)工 藝: pp->pV+限制力矩->pp

　　產(chǎn)品價(jià)值：

　　(1)尺寸?。褐苯影惭b到旋轉(zhuǎn)+下壓軸，節(jié)省空間、省線 纜，提高可靠性;

　　(2)軟著陸工藝： 快速PP/PV模式切換， 實(shí)現(xiàn)高精密力 控，快速響應(yīng)8ms。

　　Diamond系列微型驅(qū)動(dòng)器的主要技術(shù)性能如下：

Diamond 系列微型驅(qū)動(dòng)器

　　? 尺寸小(功率密度大)∶尺寸只有73*40*35mm ，額定O-750w，瞬時(shí)功率達(dá)到3kw;

　　? 帶寬高：電流環(huán)帶寬4500Hz、速度環(huán)1500Hz;

　　? 精度高：達(dá)到0.01A高精密電流控制;

　　? 主控適配強(qiáng)：支持Ether CAT、CAN ope n、 Modbus、脈沖、模擬量，支持CIA402協(xié)議，可以適配倍 福、歐姆龍、ACS、科爾摩根、施耐德和國(guó)內(nèi)主流廠商等標(biāo) 準(zhǔn)控制器;

　　? 電機(jī)兼容性強(qiáng)：同時(shí)支持旋轉(zhuǎn)伺服電機(jī)、DD馬達(dá)(力矩電機(jī))、音圈電機(jī)、直線電機(jī)、無刷電機(jī)、有刷電機(jī)、空心杯電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、無框電機(jī)、減速電機(jī)等;

　　? 編碼適配廣:支持增量式、絕對(duì)值(BISS-C、SSI、Endat2.12.2、 Tamagawa、Panasonic等)、Hall編碼器、SINCOS。

　　4 軟著陸力控介紹

　　ISMC采用了三種模式的結(jié)合，在符合條件的情況下進(jìn)行三環(huán)的切換。

　　? PP位置段：快速，提高效率節(jié)省時(shí)間由于Z軸在貼裝過程中需要避障，Z軸的行程相對(duì)較長(zhǎng)，大部分在20mm，這個(gè)行程需要短時(shí)間內(nèi)完成，需要用到高速/高加速度，以便節(jié)省時(shí)間，而且距離可控;

　　? PV速度段：穩(wěn)定，速度可控不過沖高速/高加速度的位置段會(huì)導(dǎo)致過沖，這是為了緩沖。

　　? PT力矩段：精準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)最小1g±0.1g精確控。重點(diǎn)是為了實(shí)現(xiàn)最后的精準(zhǔn)力控，力度的快速、穩(wěn)定提 升到目標(biāo)力度要求。

　　5 傳統(tǒng)伺服 vs 微型伺服系統(tǒng)方案對(duì)比

　　傳統(tǒng)伺服系統(tǒng)的線纜數(shù)為: (4 根電源線 + 4 根動(dòng)力線 + 5~13 根編碼器線 + 2 根網(wǎng)線 +2 根饋能線 +4~10 根數(shù)字 信號(hào)線 +2 根模擬信號(hào)線 +2 根 STO)×軸數(shù)N，隨著軸數(shù)增 加，線纜數(shù)量變得越來越大，系統(tǒng)可靠性逐漸降低。

　　而微型伺服系統(tǒng)的拖鏈線為：1 根網(wǎng)線 +1 根電源線， 無論多少軸數(shù)，電控柜和拖鏈線不變，系統(tǒng)性能和可靠性大幅提高。