Cuando el proceso de fabricación de chips de 7 nm se convirtió en la corriente principal y el requisito de tolerancia de la superficie de la hoja del aeromotor se acercó a 0001 mm, la máquina de medición de coordenadas nanométricas de alta precisión (cmm) desarrollada por Shenzhen zhongtu instruments co., Ltd. se ha actualizado de un simple equipo de detección de calidad a un soporte central que determina la estabilidad del proceso y el rendimiento del producto. Como empresa nacional con la tecnología central de instrumentos de precisión geométrica, zhongtu Instrument ha construido una capacidad de medición precisa de nanómetros a 100 metros con su acumulación de investigación y desarrollo en los últimos 20 años.

I. conceptos a nivel nanométrico

La máquina de medición de tres coordenadas de alta precisión a nivel nanométrico (nano cmm) es una plataforma de medición para pruebas industriales a escala micro y nano. Puede lograr posicionamiento tridimensional y medición de tamaño en el nivel de 1 nm. Entre los criterios generales de evaluación de la industria, la máquina de medición de tres coordenadas a nivel nanométrico cumple principalmente dos indicadores básicos: uno es que el error de visualización es inferior o igual a 0,5 micras, y el otro es que la precisión de medición repetida es ≤ 0,3 micras, y algunos modelos pueden lograr una resolución vertical de 0,1 nm.

II. tecnologías clave

La realización de la precisión a nivel nanométrico es una ingeniería de sistemas que integra la precisión mecánica, la compensación ambiental y el procesamiento de datos con sondas sin contacto como núcleo. Entre ellos, la madurez de la tecnología de sonda sin contacto resuelve directamente los tres puntos dolorosos de la medición de contacto tradicional: arañazos en piezas frágiles (como obleas fotorresistentes), ineficiencia de la medición (el tiempo de medición de un solo punto es superior a 1s) y incapacidad de adaptar superficies complejas (como palas de motores aeronáuticos).

1. Plataforma de movimiento de precisión a nivel nanométrico

Resolver los puntos dolorosos de error de magnitud  m  causados por la deriva térmica y la vibración de la Guía lineal tradicional. Se adopta una guía cerámica + rodamiento de aire y una conducción piezoeléctrica de doble circuito cerrado para garantizar la fiabilidad de la medición de la microestructura y lograr un error de posicionamiento repetido de menos de 30 nm, reduciendo así la tasa de retrabajo.

2. precisión y eficiencia del equilibrio de la sonda sin contacto

Resolver los puntos dolorosos de medición de materiales blandos, microporos y superficies ópticas que son vulnerables a las sondas de contacto. Puede realizar pruebas no destructivas y mediciones rápidas de adquisición de nubes puntuales, mejorando así la eficiencia de la línea de producción.

3. algoritmo de compensación de errores de alta precisión

Resolver los puntos dolorosos de la desviación de medición causados por errores mecánicos y cambios de temperatura y humedad. El monitoreo ambiental en tiempo real y el modelo de calibración multipunto simultáneo pueden mantener la fiabilidad a nivel nanométrico fuera del laboratorio de temperatura y humedad constantes, lo que es muy adecuado para escenarios de detección in situ.

III. casos de aplicación

1. control de calidad de los componentes ópticos: en la línea de producción de lentes ópticas, el escaneo de contorno sin contacto se realiza utilizando Nano - tres coordenadas, y el error de medición se mantiene dentro de 0,2 micras, logrando una reducción del tiempo de detección del 5%.

2. Sistemas microelectromecánicos y microelectromecánicos: a través del escaneo simultáneo del eje 5, se completa la evaluación tridimensional a gran escala de la estructura de la relación profundidad - ancho de los engranajes en miniatura 12: 1.

3. medición de la superficie libre compleja de las palas aeroespaciales y la matriz densa de discos de hojas: en la detección de las palas de salida, CMM escanea la cabeza de medición con alta precisión y el movimiento colaborativo inteligente de la Mesa giratoria, combinado con el software de análisis especial powerblade para evaluar completamente los parámetros.

4. calibración rápida de la herramienta de inspección del automóvil: en la medición de las dimensiones clave y las tolerancia de forma y posición de la herramienta de inspección del automóvil, se utiliza marsclassic 8156 CMM para configurar la extensión de la cabeza de medición y reemplazar más para la medición de las dimensiones globales. el ciclo de medición se reduce de 30 minutos a 8 minutos, y el error de calibración de la herramienta de Inspección es inferior o igual a 10 micras.

V. perspectivas y perspectivas de la industria

El desarrollo de la tecnología de medición de tres coordenadas a nivel nanométrico está cambiando de la precisión a las soluciones basadas en escenarios. En el futuro, con la aparición de nuevos escenarios de fabricación de precisión, como procesos de semiconductores de 3 nm o menos y placas de pilas de combustible de hidrógeno, la tecnología de medición evolucionará hacia la medición dinámica y la medición de fusión. A través de indicadores técnicos precisos, modelos de productos y casos de la industria de aterrizaje, las empresas pueden mejorar la eficiencia de la producción al tiempo que mejoran la fiabilidad de los productos.