[發明專利]一種平板間微納液膜厚度測試調平方法和裝置

有效

• 申請號: 201210352938.0
• 申請日: 2012-09-21
• 公開（公告）號: CN102922066A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 周平;康仁科;郭東明;單坤;鄒拴慶
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23H3/00
• 分類號: B23H3/00;G01B21/08;G01N11/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠

1.一種平板間微納液膜厚度測試調平方法，是通過微納液膜擠壓膜阻力測試結合擠壓膜模型分析，獲得液膜厚度和傾角，并實現平板間微納液膜厚度的調平和控制，其特征在于具體步驟如下：

1）固定角度微調平臺于防振臺上，固定電解池底板于角度微調平臺上，固定工件于電解池底板上；

2）固定力傳感器于微納復合進給機構上，固定工具電極于力傳感器上；

3）調整工具電極、工件和角度微調平臺的水平位置，使三者在水平面的投影中心重合；

4）通過顯微放大觀察裝置和角度微調平臺將工件表面調整至和工具電極表面平行；

5）安裝電解池側壁，注入電解液，利用微納復合進給機構使工具電極靠近工件表面，將當前的工具電極和工件位置記為測量位置；

6）利用微納復合進給機構使工具電極相對工件作給定幅值和頻率的振動，獲取力傳感器上的交變力信號；

7）控制工具電極沿膜厚方向運動給定位移增量，重復步驟（4），測得交變力信號，之后，工具電極回到測量位置；

8）分別調整工件沿水平面內兩個正交坐標軸方向旋轉運動一定的增量，重復步驟（6），測得兩個交變力信號，之后，工具電極回到測量位置；

9）利用計算分析軟件對由步驟（6）、步驟（7）和步驟（8）測得的四個交變力信號進行分析，計算出測量位置的擠壓膜阻力總載荷以及總載荷對中心膜厚和兩個傾角的偏導數；

10）?基于擠壓膜模型并利用非線性方程的數值求解方法，分析計算出測量位置的中心膜厚和工具電極的相對傾角；

11）?根據所測得的傾角數據，調平電極；

12）?將由步驟（11）調平后的工件和工具電極位置定為新的測量位置，重復步驟（6）和步驟（7），基于擠壓膜模型校準液體粘度，重復步驟（8）、步驟（9）、步驟（10）和步驟（11），實現高平行度的大面積微納液膜厚度控制。

2.一種平板間微納液膜厚度測試調平裝置，包括角度微調平臺（1）、電解池底板（2）、電解池側壁（3）、工件（4）、力傳感器（5）、宏微復合進給機構（6）、工具電極（7）、顯微放大觀察裝置（8）、支座（9）和隔振臺（10），其特征在于：

在隔振臺（10）上安裝有角度微調平臺（1），裝有工件（4）的電解池底板（2）裝夾到角度微調平臺（1）上，支座（9）固定在隔振臺（10）上，支座（9）上安裝宏微復合進給機構（6），工具電極（7）通過力傳感器（5）連接到宏微復合進給機構（6）上，在防振臺（10）上水平面的兩個正交方向上裝有兩個顯微放大觀察裝置（8）。