探针台机械分辨率、精度、重复性概念的解释

关于探针台机械分辨率、精度和重复性方面的含义,经常会碰到客户在咨询,在此进行一个简短的总结:

 

以某型号探针台机械指标为例

载物台X/Y移动行程:≥203mm*203mm,移动分辨率:≤1um,精度≤2.5um,重复性2um;上述这些指标均指的是载物台下方的电动机械滑台的运动属性的描述,即伺服电机的性能的衡量。

① X/Y轴移动行程≥203mm*203mm,就是以卡盘上某点参考,可以在X、Y方向上移动的绝对距离不小于203mm。

② 移动分辨率是卡盘X/Y方向上前进或者后退一步的最小距离,给出的指标为≤1um. 这个指标是步进电机的旋转编码器的测量最小角度,或光栅尺的测量最小长度决定的,属于一个物理硬件指标。

③ 精度≤2.5um,精度是指接近真实值的程度。步进电机械硬件分辨率的分辨率是保证精度的基础和前提,也与伺服控制系统有关,是一个综合性指标。比如卡盘要走位到绝对坐标(X,Y)=(100,100)um。 实际上走位坐标(X,Y)=(98.75~101.25,98.75~101.25)um在这个范围,系统就认为达到了(X,Y)=(100,100)um的目标注意一般情况下,手动滑台是没有这个指标的。

④ 重复性≤2um,是指在相同的条件下,卡盘两次或者多次走位到某一要求的坐标下的绝对值最大偏差,良好地重复性意味着各次走位绝对值的离散性很小,波动小,数据聚集在某一个中心值的附近。重复性也是反应机械滑台性能的一个综合指标。但是在手动来回往复运动的机械指标中,也会提及到重复性这个指标。

卡盘的行程反应卡盘在X、Y方向上的自由程度,移动分辨率机械精度得以保障的前提和依据,移动精度是接近真实值的程度,移动重复性是每次走位的离散性,波动性。