Development of a micro probe unit for motion error measurement using three-point method and proof of an algorithm for reducing zero-adjustment error

开发用于使用三点法测量运动误差的微型探针单元并证明减少调零误差的算法

• 批准号: 22760099
• 负责人: SHIMIZU Hiroki
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22760099/
• 关键词: 精密位置決め; 加工計測; 走査形状測定; 運動誤差計測; 多点法; MEMS; 平面度測定; 真直度測定

A MEMS displacement sensor unit for measuring motion errors of stage using three-point method has been proposed. This monolithic sensor with three cantilevers can detect displacement of three points simultaneously. The manufacturing process was divided into three sub-processes: tip fabrication, fabrication of piezo resistor for displacement detection, perforation of outer shape. Suitable condition of each sub process was determined by trial processing experiments. Furthermore, total process for manufacturingthe proposed device was redesigned based on these experiments. In addition, a code for processing data with the three point method was programmed and simulations were carried out to calculate the affects of alignment errors of the sensors.

提出了一种采用三点法测量工作台运动误差的MEMS位移传感器单元。这种具有三个悬臂梁的单片传感器可以同时检测三个点的位移。其制造过程分为三个子过程：针尖制造、位移检测用压阻制造、外形穿孔。通过试加工试验确定了各子工艺的适宜条件。在此基础上，重新设计了器件的整体工艺.此外，编制了三点法数据处理程序，并进行了仿真计算，分析了传感器对准误差对测量结果的影响。

项目成果

MEMS技術を応用した多点法走査形状測定用マルチカンチレバーの開発（第3報）―ピエゾ抵抗体の試作と製作プロセスの統合―

应用MEMS技术开发用于多点扫描形状测量的多悬臂梁（第三次报告） - 压敏电阻原型和制造工艺的集成 -

• 发表时间: 2012
• 作者: E.Onate;D.R.J.Owen (Eds.);水頭正一郎,清水浩貴,田丸雄摩;柳原慎也,水頭正一郎,清水浩貴,田丸雄摩,馬場昭好;水頭正一郎・清水浩貴・田丸雄摩
• 通讯作者: 水頭正一郎・清水浩貴・田丸雄摩

MEMS技術を応用した多点法走査形状測定用マルチカンチレバーの開発-センサ間隔誤差の影響シミュレーションとマルチカンチレバーの基本設計-

应用MEMS技术的多点扫描形状测量多悬臂梁的开发-传感器间距误差影响的模拟和多悬臂梁的基本设计-

• 发表时间: 2011
• 作者: 秋好崇宏;清水浩貴;田丸雄摩
• 通讯作者: 田丸雄摩

MEMS技術を応用した多点法走査形状測定用マルチカンチレバーの開発(第3報ピエゾ抵抗体の試作と製作プロセスの統合)

应用MEMS技术的多点扫描形状测量多悬臂梁的开发（第3部分：压敏电阻原型及制造工艺集成）

• 发表时间: 2012
• 作者: E.Onate;D.R.J.Owen (Eds.);水頭正一郎,清水浩貴,田丸雄摩
• 通讯作者: 水頭正一郎,清水浩貴,田丸雄摩

MEMS 技術を応用した多点法走査形状測定用マルチカンチレバーの開発(第2 報マルチカンチレバーデバイスの基本設計と試作)

应用MEMS技术进行多点扫描形状测量的多悬臂梁的开发（第二报告：多悬臂梁装置的基本设计和原型）

• 发表时间: 2012
• 作者: E.Onate;D.R.J.Owen (Eds.);水頭正一郎,清水浩貴,田丸雄摩;柳原慎也,水頭正一郎,清水浩貴,田丸雄摩,馬場昭好
• 通讯作者: 柳原慎也,水頭正一郎,清水浩貴,田丸雄摩,馬場昭好

MEMS技術を応用した多点法走査形状測定用マルチカンチレバーの開発(第2報)-マルチカンチレバーデバイスの基本設計と試作-

应用MEMS技术进行多点扫描形状测量的多悬臂梁的开发（第二次报告）-多悬臂梁装置的基本设计和原型-

• 发表时间: 2011
• 作者: 柳原慎也;水頭正一郎;清水浩貴;田丸雄摩;馬場昭好
• 通讯作者: 馬場昭好