[實用新型]一種鑲嵌層疊式XYZ三維動態(tài)微驅(qū)動裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920185563.0
• 申請日: 2019-02-01
• 公開（公告）號: CN209434160U
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳文華;高健;張攬宇;張金迪;鐘永彬;劉亞超;王曉亮;梁俊朗;鐘耿君
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01L21/677
• 分類號: H01L21/677;H01L21/683
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本實用新型提供一種鑲嵌層疊式XYZ三維動態(tài)微驅(qū)動裝置，包括底板、設(shè)于底板上方的Y向精密補償單元、自上至下貫穿于底板和Y向精密補償單元的X向精密補償單元；還包括固設(shè)于X向精密補償單元內(nèi)部、且固設(shè)于終端平臺的下表面、用以補償終端平臺的Z軸方向微位移的Z向精密補償單元；還包括用以讀取X軸、Y軸和Z軸方向位移的讀取單元，以及用以分別控制X向精密補償單元、Y向精密補償單元及Z向精密補償單元的工控機。本實用新型所提供的鑲嵌層疊式XYZ三維動態(tài)微驅(qū)動裝置，采用鑲嵌層疊式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、架構(gòu)精簡，有效地節(jié)省了安裝空間、提高了運動精度，實現(xiàn)了三維協(xié)同動態(tài)補償、動態(tài)減振的功能，確保了終端平臺的精密運動。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鑲嵌層疊式XYZ三維動態(tài)微驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

微電子產(chǎn)品高質(zhì)量高產(chǎn)能的制造，取決于關(guān)鍵機構(gòu)的高精度定位與高加速度運動的二者兼顧，高精度、高加速度運動及定位可以采用宏微運動相結(jié)合的復(fù)合運動來實現(xiàn)，然而，宏微復(fù)合高速運動及其子系統(tǒng)運動的切換機理及行為描述等核心問題，包括數(shù)字描述、振動行為、運動特性以及穩(wěn)定性評價等，一直未得以有效解決。高速精密運動平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計、在振動抑制方法設(shè)計及控制策略的確定，成為提高當(dāng)前與未來微電子制造裝備及其運動平臺的關(guān)鍵。此外，微納米運動生成的致動器系統(tǒng)，涉及電、磁、機構(gòu)、功能材料等多物理場耦合建模，運動性能受到多場多因素影響約束及影響，是多學(xué)科融合的科學(xué)機理，尤其是材料特性、結(jié)構(gòu)尺寸與組成成份對非線性遲滯、蠕變與漂移效應(yīng)的物理本質(zhì)與影響規(guī)律，相關(guān)理論的缺欠，一直限制著高速運動平臺的精確性。宏微高速精密運動平臺的設(shè)計，已經(jīng)成為微電子制造裝備向著大行程、高速、高加速度、高精度等高性能指標(biāo)發(fā)展的瓶頸。

針對高速宏微運動平臺應(yīng)用中還存在的眾多問題，例如，高加速度運動與精密定位要求的系統(tǒng)隔振與減振問題、宏動、微動平臺間的運動切換問題、協(xié)調(diào)控制等等。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種鑲嵌層疊式XYZ三維動態(tài)微驅(qū)動裝置，采用鑲嵌層疊式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、架構(gòu)精簡，有效地節(jié)省了安裝空間、提高了運動精度，實現(xiàn)了三維協(xié)同動態(tài)補償及動態(tài)減振的功能。

本實用新型提供一種鑲嵌層疊式XYZ三維動態(tài)微驅(qū)動裝置，包括底板，設(shè)于所述底板上方、用以補償終端平臺的Y軸方向微位移的Y向精密補償單元，以及自上至下貫穿于所述底板和所述Y向精密補償單元、用以補償所述終端平臺的X軸方向微位移的X向精密補償單元；還包括固設(shè)于所述X向精密補償單元內(nèi)部、且固設(shè)于終端平臺的下表面、用以補償所述終端平臺的Z軸方向微位移的Z向精密補償單元；

還包括用以讀取X軸、Y軸和Z軸方向位移的讀取單元，以及用以分別向所述X向精密補償、所述Y向精密補償單元和所述Z向精密補償單元發(fā)送X向、Y向和Z向控制信號，以及接收來自于所述讀取單元的讀取信號、以分別控制所述X向精密補償單元、所述Y向精密補償單元及所述Z向精密補償單元運行的工控機。

優(yōu)選的，所述底板的中心處開設(shè)有用以供所述X向精密補償單元穿過的底板方形通孔，所述底板的上表面固設(shè)有相對設(shè)置的一對底板凸塊。

優(yōu)選的，所述Y向精密補償單元包括：

Y向微動臺，中心處設(shè)有用以供所述X向精密補償單元穿過的Y向方形通孔，Y向微動臺的上表面固設(shè)有相對設(shè)置的一對Y向凸塊，Y向微動臺的底面固設(shè)有相對設(shè)置的一對Y向安裝塊；

Y向高剛壓縮彈簧，套裝于所述底板凸塊；

Y向伸縮裝置，與所述底板凸塊相抵，用以當(dāng)所述Y向伸縮裝置接收到來自于所述工控機的控制信號后進行伸縮運動；

Y向預(yù)緊螺母，用以向所述Y向高剛壓縮彈簧施加預(yù)緊力；

Y向滑塊及Y向滑軌，所述Y向滑塊安裝于所述Y向微動臺的下底面；

兩個所述Y向凸塊、所述Y向預(yù)緊螺母及所述Y向伸縮裝置分設(shè)于所述Y向方形通孔的四周。