1 什么是转塔式测试分选机?

　　转塔式测试分选机是一种主电机在中心，各个测试工位 按照工序均布在主电机周围的一种测试设备，半导体产品随 着主电机每一步的旋转被送到各个测试工位进行加工测试， 最后被送到包装工位包装成产品或者进行分类回收。此种主 转盘在中心、各工位均布在其周围的设计模式具有占地面积 小，精度高，速度高等特点，被广泛应用于小型片式半导体 分立元件后道工序生产中。分选机可以完成的基本功能包 括：自动快速上料，去除静电，Mark检测，外形检测，电性 能侧测试，废品回收，自动包装。 一些功能较多的转塔式测 试分选机由于测试系统安装位置的原因，会另外设置一个副 转盘以扩大产品的传送范围。

　　转塔式测试分选机在二十世纪九十年代广泛应用于大型 半导体封装测试企业中。根据行业内的主流研究，根据其性 能和运动实现方式将其种类分为以下三种：

　　第一种转塔式测试分选机采用转盘整体升降的设计方 式，其主旋转运动和转盘升降运动均采用机械和气动混合结 构实现，此种设计方式成本低，控制简单，但是生产效率和 功能的灵活性比较差。

　　第二种转塔式测试分选机为独立升降转塔式测试分选 机，主旋转运动采用直驱电机技术，升降运动使用多轴控制 技术，用伺服凸轮完成工位独立升降。这种设计模式相比第 一种提高了机器的生产效率，也使得其功能的灵活性较大的 提高，但是此种机器控制平台较为复杂，制造成本较高。

　　第三种转塔式测试分选机与第二种的主要区别在于升降 运动轴也采用直驱电机技术，这种设计模式相比传统的伺服 凸轮解决方案相比生产效率更高，灵活性更强，更适合市场 上增长最快的晶圆级封装测试。但此种机器控制平台更为复 杂，制造成本更高。

　　2 转塔式测试分选机技术要求(这里只介绍后 两种机型)

　　(1)常规转塔式分选机技术要求(伺服凸轮)

　　• 16 - 24个工位/ 15°- 22.5°旋转角度;

　　• 单工位转动时间：18 - 22毫秒;

　　• 向下/向上Z轴的平均移动时间：10ms左右 / 10ms左右;

　　• 转盘惯性：0.003 ~ 0.020 kg.m2之间;

　　• 测试时间：40 - 60毫秒;

　　• 产能：40K - 60K UPH;

　　• 下压轴重复精度：5~10微米。

　　(2)晶圆级转塔式分选机技术要求(音圈电机)

　　• 24-32个工位/ 11.25°- 24°指数;

　　• 单工位转动时间：35-50毫秒;

　　• 上下Z轴移动时间：8ms / 8ms;

　　• 转盘惯性：0.02~0.5 kg.m2之间;

　　• 测试时间：50 - 100ms;

　　• 产能：15K - 30K UPH;

　　• 软着陆力控。

　　3 转塔式测试分选机ISMC解决方案

　　设备：半导体分选机/编带机

　　配置：伺服驱动器Diamond+音圈电机/空心杯电机工 艺: pp->pV+限制力矩->pp

　　产品价值：

　　(1)尺寸小：直接安装到旋转+下压轴，节省空间、省线 缆，提高可靠性;

　　(2)软着陆工艺： 快速PP/PV模式切换， 实现高精密力 控，快速响应8ms。

　　Diamond系列微型驱动器的主要技术性能如下：

Diamond 系列微型驱动器

　　• 尺寸小(功率密度大)∶尺寸只有73*40*35mm ，额定O-750w，瞬时功率达到3kw;

　　• 带宽高：电流环带宽4500Hz、速度环1500Hz;

　　• 精度高：达到0.01A高精密电流控制;

　　• 主控适配强：支持Ether CAT、CAN ope n、 Modbus、脉冲、模拟量，支持CIA402协议，可以适配倍 福、欧姆龙、ACS、科尔摩根、施耐德和国内主流厂商等标 准控制器;

　　• 电机兼容性强：同时支持旋转伺服电机、DD马达(力矩电机)、音圈电机、直线电机、无刷电机、有刷电机、空心杯电机、步进电机、无框电机、减速电机等;

　　• 编码适配广:支持增量式、绝对值(BISS-C、SSI、Endat2.12.2、 Tamagawa、Panasonic等)、Hall编码器、SINCOS。

　　4 软着陆力控介绍

　　ISMC采用了三种模式的结合，在符合条件的情况下进行三环的切换。

　　• PP位置段：快速，提高效率节省时间由于Z轴在贴装过程中需要避障，Z轴的行程相对较长，大部分在20mm，这个行程需要短时间内完成，需要用到高速/高加速度，以便节省时间，而且距离可控;

　　• PV速度段：稳定，速度可控不过冲高速/高加速度的位置段会导致过冲，这是为了缓冲。

　　• PT力矩段：精准，可实现最小1g±0.1g精确控。重点是为了实现最后的精准力控，力度的快速、稳定提 升到目标力度要求。

　　5 传统伺服 vs 微型伺服系统方案对比

　　传统伺服系统的线缆数为: (4 根电源线 + 4 根动力线 + 5~13 根编码器线 + 2 根网线 +2 根馈能线 +4~10 根数字 信号线 +2 根模拟信号线 +2 根 STO)×轴数N，随着轴数增 加，线缆数量变得越来越大，系统可靠性逐渐降低。

　　而微型伺服系统的拖链线为：1 根网线 +1 根电源线， 无论多少轴数，电控柜和拖链线不变，系统性能和可靠性大幅提高。