淺談半導(dǎo)體封裝測試設(shè)備位置精度調(diào)整

淺談半導(dǎo)體封裝測試設(shè)備位置精度調(diào)整第一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日位置精度的定義空間點(diǎn)位獲取坐標(biāo)值與其真實(shí)坐標(biāo)值的符合程度。第二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日設(shè)備位置精度調(diào)整的重要性

設(shè)備位置精度調(diào)整是機(jī)械設(shè)備安裝與日常維護(hù)工程中重要的一環(huán)，是衡量設(shè)備Performance好壞的重要指標(biāo)；它幾乎包括了設(shè)備安裝位置調(diào)整，設(shè)備機(jī)械部件安裝位置調(diào)整，機(jī)械手位置精度調(diào)整，設(shè)備傳動(dòng)位置精度，Sensor位置精度調(diào)整等；第三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日位置精度檢測與調(diào)整位置精度檢測與調(diào)整：位置精度檢測是檢測設(shè)備、零部件之間的相對位置誤差，如垂直度、平行度、同軸度誤差等。調(diào)整是根據(jù)設(shè)備的技術(shù)要求(由規(guī)范或設(shè)備隨機(jī)技術(shù)文件規(guī)定)和精度檢測的結(jié)果，調(diào)整設(shè)備自身和相互的位置狀態(tài)，例如設(shè)備的安裝水平、垂直度、平行度和傾斜等;調(diào)整兩軸或多軸機(jī)械手物料搬運(yùn)傳輸?shù)奈恢镁龋渹鲃?dòng)機(jī)構(gòu)的水平度，以及定位裝置等活動(dòng)機(jī)理；第四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日機(jī)械行業(yè)常見位置精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)日本JISB6336-1980《數(shù)控機(jī)床試驗(yàn)方法通則》1、定位精度定位精度是在一個(gè)方向，由基準(zhǔn)位置起順次定位，各位置上實(shí)際移動(dòng)距離（或回轉(zhuǎn)角度）與規(guī)定移動(dòng)距離（或回轉(zhuǎn)角度）之差。誤差以各位置中的最大差值表示，在移動(dòng)的全長上進(jìn)行測量?；剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)在全部回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，每30°或在12個(gè)位置上進(jìn)行測量。取同方向一次測量，求實(shí)際移動(dòng)距離與規(guī)定之差。2、重復(fù)度在任意一點(diǎn)向相同方向重復(fù)定位7次，測量停止位置。誤差以讀數(shù)最大差值的1/2加（±）表示。原則上在行程兩端和中間位置上測量。3、向偏差分別某一位置正向、負(fù)向各定位7次。誤差以正、負(fù)兩停止位置的平均值之差表示。在行程兩端及中間位置上測量。4、最小設(shè)定單位進(jìn)給偏差在同一方向連續(xù)給出單個(gè)最小設(shè)定單位的指令，共移動(dòng)約20個(gè)以上單位。誤差以各相鄰?fù)Ｖ刮恢玫木嚯x（或角度）對最小設(shè)定單位之差表示；第五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日淺談設(shè)備位置精度的內(nèi)容整機(jī)設(shè)備安裝位置精度；機(jī)械手位置精度；設(shè)備傳動(dòng)位置偏差分析；設(shè)備位置精度偏差調(diào)整的一般方法第六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)什么是位置精度？常見位置精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)有哪些？第七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日整機(jī)設(shè)備安裝位置精度設(shè)備整機(jī)安裝位置精度指在設(shè)備安裝中為保證整套裝置正確聯(lián)動(dòng)所需的各獨(dú)立設(shè)備之間的位置間隙，包含水平位/垂直位置精度，平行度，傾斜度等；第八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日散裝設(shè)備的裝配:包括各運(yùn)動(dòng)部件之間的相對運(yùn)動(dòng)，配合表面之間的配合度，這些裝配工藝將直接影響設(shè)備的位置偏差。選擇適當(dāng)、合理的裝配和調(diào)整方法，正確判定部件安裝偏差及其方向能有效提高設(shè)備安裝的位置精度。第九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日設(shè)備安裝位置精度的檢測調(diào)整項(xiàng)目水平位置精度檢測調(diào)整。垂直位置精度檢測調(diào)整。組件間隙檢查調(diào)整。第十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日水平儀：用于測量相對于水平位置的傾斜角、設(shè)備導(dǎo)軌的平面度和直線度、設(shè)備安裝的水平位置和垂直位置等。較水平尺測量的精密度而言，水平儀更穩(wěn)定可靠。常見的紅外水平儀，激光水平儀等，如下圖所示設(shè)備安裝常用位置檢測儀器第十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日水平尺：采用水平尺用于檢測或測量水平和垂直度，種類和規(guī)格繁多，長度從10CM到250CM多個(gè)規(guī)格；水平尺材料的平直度和水準(zhǔn)泡質(zhì)量，決定了水平尺的精確性和穩(wěn)定性。水平尺能用于不同長短距離測量，能彌補(bǔ)現(xiàn)有水平儀只能在開闊地測量，而在狹窄地方測量困難的缺點(diǎn)，且測量準(zhǔn)確，造價(jià)低，攜帶方便，經(jīng)濟(jì)適用。第十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日塞尺：塞尺又稱測微片或厚薄規(guī)，是用于檢驗(yàn)機(jī)械部件安裝間隙的測量器具之一，橫截面為直角三角形,在斜邊上有刻度,利用銳角正弦直接將短邊的長度表示在斜邊上,這樣就可以直接讀出縫的大小了。第十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日影響設(shè)備機(jī)臺(tái)位置變化的因素外部因素：整機(jī)設(shè)備在安裝完成以后，其水平和垂直等位置，很容易受外部自然因素的影響，如地震，人為撞擊等；對于自動(dòng)化程度較高的裝有連鎖裝置的封裝測試設(shè)備主要表現(xiàn)為異常掉氣，地腳歪斜，機(jī)臺(tái)不平整，設(shè)備不能復(fù)位等現(xiàn)象；內(nèi)部因素：設(shè)備在高速和長時(shí)間的生產(chǎn)運(yùn)作中，整機(jī)鏈接螺栓，地腳，墊鐵等鎖緊和固定部件會(huì)有不同程度的松動(dòng)和移位；這種情況不會(huì)導(dǎo)致設(shè)備停止工作，但會(huì)對物料傳送的精準(zhǔn)度有嚴(yán)重的影響；注釋：不同的設(shè)備，由于精度不同，對水平度，垂直度的誤差要求有所不同；第十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)：整機(jī)安裝位置精度項(xiàng)目有哪些？設(shè)備安裝常用位置檢測儀器有哪些？影響整機(jī)設(shè)備位置變化的因素有哪些？第十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日機(jī)械手位置精度什么是機(jī)械手？機(jī)械手是能模仿手和臂的某些動(dòng)作功能，用以按固定程序抓取、搬運(yùn)物件或操作工具的自動(dòng)操作裝置。廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。半導(dǎo)體封裝測試設(shè)備常用的機(jī)械手有同步帶傳動(dòng)機(jī)械手，平板式線性馬達(dá)雙軸(X,Y軸)機(jī)械手。第十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日影響設(shè)備安裝位置精度的因素基礎(chǔ)的施工質(zhì)量：包括基礎(chǔ)的外形幾何尺寸、位置、不同平面的標(biāo)高、上平面的平整度和與水平面的平行度偏差；基礎(chǔ)的強(qiáng)度、剛度、沉降量、傾斜度及抗震性能等。墊鐵、地腳螺栓的安裝質(zhì)量。設(shè)備測量基準(zhǔn)：設(shè)備測量基準(zhǔn)的選擇，直接關(guān)系到整臺(tái)設(shè)備安裝位置找正找平的最后質(zhì)量。安裝時(shí)測量基準(zhǔn)通常選在設(shè)備底座、機(jī)身、殼體、機(jī)座、床身、臺(tái)板、基礎(chǔ)板等的加工面上。第十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日同步帶傳動(dòng)機(jī)械手位置精度同步帶傳動(dòng)的特點(diǎn):半導(dǎo)體封裝測試設(shè)備上機(jī)械手的傳動(dòng)大都采用同步帶傳動(dòng)技術(shù)，同步傳動(dòng)有傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，可緩沖吸振，能允許較大的中心距傳動(dòng)，過載時(shí)能打滑保護(hù)機(jī)械零件等優(yōu)點(diǎn)；缺點(diǎn)是不能保證準(zhǔn)確傳動(dòng)比，帶的壽命較短。一般運(yùn)用在兩軸較遠(yuǎn)距離的場合。影響同步傳動(dòng)機(jī)械手運(yùn)行位置精度的相關(guān)因素：1.主動(dòng)輪和從動(dòng)輪安裝不平行，或者張力不在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，導(dǎo)致張緊輪和同步帶磨損，受力不均，產(chǎn)生傳動(dòng)誤差，由此機(jī)械手運(yùn)動(dòng)位置偏移，便不能精準(zhǔn)夾持和吸附物料；2.軸承磨損，主動(dòng)軸(drivershaft)磨損，產(chǎn)生同步傳送誤差，機(jī)械手在物料夾持和吸附過程中發(fā)生位置偏差，3.直線導(dǎo)軌磨損出現(xiàn)較大間隙，滑塊彈道損壞，導(dǎo)致機(jī)械手在運(yùn)動(dòng)中搖晃，在夾持和吸附物料時(shí)產(chǎn)生位置偏移；4.由于同步傳動(dòng)機(jī)械手的定位沒有采用激光識(shí)別，或者高倍攝像頭視覺定位技術(shù)，需要依靠人的視覺來判斷位置精度，難免存在誤差。第十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日機(jī)械手的種類機(jī)械手的種類及特點(diǎn)：按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式機(jī)械手、氣動(dòng)式機(jī)械手、電動(dòng)式機(jī)械手、機(jī)械式機(jī)械手;按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種;而半導(dǎo)體行業(yè)常用機(jī)械手多為電動(dòng)式機(jī)械手，即由步進(jìn)或者伺服按結(jié)構(gòu)分可分為多軸機(jī)械手，單軸機(jī)械手；多軸機(jī)械手由多個(gè)單軸機(jī)械手構(gòu)成，單軸機(jī)械手的構(gòu)成總類有：1：伺服電機(jī)+滾珠絲桿（特點(diǎn)：定位準(zhǔn)，剛性好）2：伺服電機(jī)+同步帶（特點(diǎn)：定位準(zhǔn)，剛性差，韌性）3：步進(jìn)電機(jī)+滾珠絲桿（特點(diǎn)：低價(jià)、定位比較準(zhǔn)，剛性好）4：步進(jìn)電機(jī)+同步帶（特點(diǎn)：最低價(jià)實(shí)惠、定位比較準(zhǔn)，剛性差，韌性）5:線性馬達(dá)+直線導(dǎo)軌（特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、定位精度高，磨損少、噪聲低、組合性強(qiáng)、可靠性更好、安全性更高、使用壽命更長等優(yōu)點(diǎn)）第十九頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日平板式線性馬達(dá)構(gòu)成的雙軸機(jī)械手位置精度特點(diǎn)：精度高(采用光柵閉環(huán)控制，定位精度可達(dá)0.1～0.01（1）m)，速度快(直線電機(jī)最大加速度可達(dá)30g)，行程長，負(fù)載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、噪聲小，運(yùn)動(dòng)部件摩擦小、使用壽命長、安全可靠。第二十頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日機(jī)械手定位方式：視覺定位機(jī)械手視覺定位是指通過CCD攝像頭捕獲目標(biāo)(被傳送物料)圖像，將被攝取目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號；圖像系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，并與系統(tǒng)原有的標(biāo)準(zhǔn)圖像信息做比對，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來調(diào)整機(jī)械手對物料夾持和吸附運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，以確保機(jī)械手動(dòng)作的位置精度；一個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)基本構(gòu)成有：1.相機(jī)與鏡頭；2.光源；3.傳感器；4.圖像采集卡；5.PC平臺(tái)；6.視覺處理軟件；7.控制單元第二十一頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日影響線性馬達(dá)機(jī)械手位置精度的因素：1.第二十二頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日小結(jié)什么是機(jī)械手，常見的機(jī)械手有哪兩種？影響同步傳動(dòng)機(jī)械手運(yùn)行位置精度的相關(guān)因素有哪些？什么是機(jī)械手視覺定位？第二十三頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日設(shè)備傳動(dòng)位置偏差分析導(dǎo)軌導(dǎo)向位置精度偏差：導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，是指機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)，形成運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確性。影響導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的因素，除了在設(shè)計(jì)中所選導(dǎo)軌的類型、組合形式與尺寸之外，設(shè)備維修中常見的主要因素有：（1）受導(dǎo)軌幾何精度的影響。（2）受導(dǎo)軌間隙是否合適的影響。（3）受導(dǎo)軌自身剛度的影響。

第二十四頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日鏈傳動(dòng)傳動(dòng)位置精度的偏差；傳動(dòng)精度，是指傳動(dòng)鏈中，各環(huán)節(jié)的精度對終端執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性和均勻性的影響程度。一般機(jī)械設(shè)備中的傳動(dòng)鏈中，傳動(dòng)誤差是由動(dòng)力輸入環(huán)節(jié)向終端執(zhí)行件進(jìn)行傳遞，并且按照傳動(dòng)比進(jìn)行累積。由于傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)位置精度誤差也直接對影響到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和產(chǎn)品質(zhì)量的好壞；設(shè)備維修過程中，傳動(dòng)精度常見的誤差源是：（1）傳動(dòng)件的誤差對設(shè)備傳動(dòng)精度有著主要的影響。（2）相配零件的誤差及其裝配質(zhì)量對傳動(dòng)精度有明顯影響。（3）傳動(dòng)件在工作中，由于受熱、受力，不可避免地要引起變形，對傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)位置精度也會(huì)有一定影響。（4）機(jī)械擋塊定位時(shí)，傳動(dòng)定位精度與擋塊的剛度和碰接擋塊時(shí)的速度等因素有關(guān)；（5）鏈條傳動(dòng)的速度對傳動(dòng)精度有直接的影響；第二十五頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日

設(shè)備位置精度調(diào)整的常用方法有以下六種：調(diào)整間隙法；標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)法；參數(shù)調(diào)整法；誤差補(bǔ)償法；零件修換法；配加零件法；設(shè)備位置精度偏差調(diào)整的一般方法第二十六頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日

在機(jī)械設(shè)備中，內(nèi)部零件的相對運(yùn)動(dòng)普遍存在。有運(yùn)動(dòng)就有摩擦，有摩擦就要引起相關(guān)零件之間的尺寸、形狀和表面質(zhì)量的變化，產(chǎn)生磨損，增大相關(guān)零件之間的配合間隙。當(dāng)間隙超過合理范圍以后，只有通過調(diào)整間隙才能保證零件之間相對運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動(dòng)部件之間，普遍設(shè)計(jì)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。通過間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)，調(diào)整間隙的方法是保證設(shè)備精度穩(wěn)定的最常用也是最簡單的方法。間隙調(diào)整法

第二十七頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日導(dǎo)軌導(dǎo)向精度的調(diào)整對于普通機(jī)械設(shè)備來說，滑動(dòng)導(dǎo)軌之間的間隙是否合適，通常用0.03mm或者0.04mm厚的塞尺在端面部位插入進(jìn)行檢查，要求其插入深度應(yīng)小于20mm。如果導(dǎo)軌間隙不合適，必須及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。第二十八頁，共三十三頁，編輯于2023年，星期日絲杠與螺母之間間隙的調(diào)整絲杠螺母傳動(dòng)是實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的一種最常見的機(jī)構(gòu)。絲杠與螺母的配合，很難做到?jīng)]有間隙。特別是使用一個(gè)階段以后，由于磨損，更會(huì)加大間隙，影響設(shè)備正常工作。因此，在設(shè)備維修過程中，注意消除絲杠與螺母之間的間隙是非常必要的。第二十九頁，共三十三頁，編輯于20