Ako určiť správny systém nanopolohovania

1.Konštrukcia nanopolohovacích zariadení

Veda o nanopolohovaní s výnimočným rozlíšením v rozsahu nanometrov a subnanometrov a mierami odozvy meranými v submilisekundách v zásade závisí od stability, presnosti a opakovateľnosti mechanickej a elektronickej technológie používanej v každom systéme.

Prvým kľúčovým faktorom, ktorý treba zvážiť pri výbere nového systému, by preto mala byť kvalita jeho návrhu a výroby.Precízne inžinierstvo a zmysel pre detail budú zrejmé, čo sa odrazí v metódach konštrukcie, použitých materiáloch a rozložení komponentov, ako sú stupne, senzory, kabeláž a ohyby.Mali by byť navrhnuté tak, aby vytvárali robustnú a pevnú štruktúru, ktorá je bez ohýbania a deformácie pod tlakom alebo počas pohybu, rušenia z vonkajších zdrojov alebo účinkov prostredia, ako je tepelná rozťažnosť a kontrakcia.

Systém by mal byť tiež skonštruovaný tak, aby vyhovoval požiadavkám každej aplikácie;napríklad podmienky, za ktorých bude mať systém používaný na optickú kontrolu polovodičových doštičiek úplne odlišné prevádzkové kritériá ako systém určený na použitie v oblastiach ultravysokého vákua alebo vysokého žiarenia.

2. Pohybový profil

Okrem pochopenia požiadaviek aplikácie je tiež dôležité zvážiť pohybový profil, ktorý bude potrebný.Toto by malo brať do úvahy:

Požadovaná dĺžka zdvihu pre každú os pohybu
Počet a kombinácia osí pohybu: x, y a z plus hrot a sklon
Rýchlosť cestovania
Dynamický pohyb: napríklad potreba skenovať v oboch smeroch pozdĺž každej osi, požiadavka buď na konštantný alebo krokový pohyb, alebo výhoda zachytávania snímok za behu;tj keď je pripojený nástroj v pohybe.

3. Frekvenčná odozva

Frekvenčná odozva je v podstate údaj o rýchlosti, s ktorou zariadenie reaguje na vstupný signál pri danej frekvencii.Piezosystémy reagujú rýchlo na príkazové signály, pričom vyššie rezonančné frekvencie vytvárajú rýchlejšie odozvy, väčšiu stabilitu a šírku pásma.Malo by sa však uznať, že rezonančná frekvencia pre nanopolohovacie zariadenie môže byť ovplyvnená aplikovanou záťažou, pričom zvýšenie záťaže znižuje rezonančnú frekvenciu a tým aj rýchlosť a presnosť nanopolohovacieho zariadenia.

4. Doba usadzovania a stúpania

Nanopozičné systémy sa pohybujú na extrémne malé vzdialenosti pri vysokých rýchlostiach.To znamená, že čas vyrovnania môže byť rozhodujúcim prvkom.Toto je čas, ktorý trvá, kým sa pohyb zníži na prijateľnú úroveň, kým je možné následne vykonať snímku alebo meranie.

Na porovnanie, čas nábehu je interval, ktorý uplynul pre fázu nanopolohovania na pohyb medzi dvoma príkazovými bodmi;to je zvyčajne oveľa rýchlejšie ako čas usadzovania a čo je najdôležitejšie, nezahŕňa čas potrebný na usadenie fázy nanopolohovania.

Oba faktory ovplyvňujú presnosť a opakovateľnosť a mali by byť zahrnuté v každej špecifikácii systému.

5.Digitálne ovládanie

Riešenie problémov frekvenčnej odozvy spolu s časom ustálenia a nábehu závisí vo veľkej miere od správneho výberu systémového ovládača.Dnes sú to extrémne pokročilé digitálne zariadenia, ktoré sa integrujú s presnými kapacitnými snímacími mechanizmami, aby vytvorili výnimočnú kontrolu pri submikrónovej polohovej presnosti a vysokých rýchlostiach.

Ako príklad, naše najnovšie ovládače rýchlosti s uzavretou slučkou Queensgate používajú digitálne notch filtrovanie v spojení s presným mechanickým dizajnom pódia.Tento prístup zaisťuje, že rezonančné frekvencie zostanú konzistentné aj pri významných zmenách zaťaženia, pričom poskytuje rýchle časy nábehu a krátke časy ustálenia – to všetko sa dosahuje s vynikajúcou úrovňou opakovateľnosti a spoľahlivosti.

6. Pozor na vzornosť!

Nakoniec si uvedomte, že rôzni výrobcovia sa často rozhodnú prezentovať špecifikácie systému rôznymi spôsobmi, čo môže sťažiť porovnávanie medzi podobnými.Okrem toho v niektorých prípadoch môže systém fungovať dobre pre konkrétne kritériá – zvyčajne tie, ktoré propaguje dodávateľ – ale v iných oblastiach funguje zle.Ak posledné uvedené nie sú pre vašu konkrétnu aplikáciu rozhodujúce, potom by to nemal byť problém;je však rovnako možné, že ak ich prehliadnete, môžu mať potenciálne škodlivý vplyv na kvalitu vašich neskorších výrobných alebo výskumných aktivít.

Naše odporúčanie je vždy porozprávať sa s niekoľkými dodávateľmi, aby ste získali vyvážený pohľad predtým, ako sa rozhodnete pre systém nanopolohovania, ktorý najlepšie vyhovuje vašim potrebám.Ako popredný výrobca, ktorý navrhuje a vyrába systémy nanopolohovania – vrátane stupňov, piezoelektrických ovládačov, kapacitných senzorov a elektroniky, vám vždy radi poskytneme rady a informácie o rôznych dostupných technológiách a zariadeniach nanopolohovania.