光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
12期
3087-3094
,共8页
吴俊杰%李源%李东升%卢歆%何明轩
吳俊傑%李源%李東升%盧歆%何明軒
오준걸%리원%리동승%로흠%하명헌
微触觉测头%微电容传感器%微机电系统%校准装置%纳米测量机
微觸覺測頭%微電容傳感器%微機電繫統%校準裝置%納米測量機
미촉각측두%미전용전감기%미궤전계통%교준장치%납미측량궤
micro tactile probe%micro capacitance sensor%Micro-electronic-mechanic system (MEMS)%calibration device%nano measuring machine
由于微纳米几何量计量很难以三维方式高精度地测量较大尺寸的器件,本文基于非硅MEMS工艺,开发了一种可用于微纳米尺度三维尺寸测量的电容式微触觉测头.利用电容频率测量法实现了微弱电容信号的采集.采用宏微结合驱动方式,设计了运动范围为25 mm×25 mm×10 mm,单轴12μm范围内定位精度达1 nm的三维微位移平台.最后,对测头的测量范围、线性、迟滞及分辨力进行了测试.结果表明,测头的轴向测量范围为4.5μm,横向测量范围大于5μm,轴向分辨力优于10 nm,横向分辨力优于25 nm,线性较好.开发的测头结构简单、分辨力高、体积小、成本低,可集成到纳米测量定位平台(NMM),完成具有大范围、亚微米或纳米级精度要求的测量任务.
由于微納米幾何量計量很難以三維方式高精度地測量較大呎吋的器件,本文基于非硅MEMS工藝,開髮瞭一種可用于微納米呎度三維呎吋測量的電容式微觸覺測頭.利用電容頻率測量法實現瞭微弱電容信號的採集.採用宏微結閤驅動方式,設計瞭運動範圍為25 mm×25 mm×10 mm,單軸12μm範圍內定位精度達1 nm的三維微位移平檯.最後,對測頭的測量範圍、線性、遲滯及分辨力進行瞭測試.結果錶明,測頭的軸嚮測量範圍為4.5μm,橫嚮測量範圍大于5μm,軸嚮分辨力優于10 nm,橫嚮分辨力優于25 nm,線性較好.開髮的測頭結構簡單、分辨力高、體積小、成本低,可集成到納米測量定位平檯(NMM),完成具有大範圍、亞微米或納米級精度要求的測量任務.
유우미납미궤하량계량흔난이삼유방식고정도지측량교대척촌적기건,본문기우비규MEMS공예,개발료일충가용우미납미척도삼유척촌측량적전용식미촉각측두.이용전용빈솔측량법실현료미약전용신호적채집.채용굉미결합구동방식,설계료운동범위위25 mm×25 mm×10 mm,단축12μm범위내정위정도체1 nm적삼유미위이평태.최후,대측두적측량범위、선성、지체급분변력진행료측시.결과표명,측두적축향측량범위위4.5μm,횡향측량범위대우5μm,축향분변력우우10 nm,횡향분변력우우25 nm,선성교호.개발적측두결구간단、분변력고、체적소、성본저,가집성도납미측량정위평태(NMM),완성구유대범위、아미미혹납미급정도요구적측량임무.
