[实用新型]一种镶嵌层叠式XYZ三维动态微驱动装置

说明书

本实用新型提供一种镶嵌层叠式XYZ三维动态微驱动装置，包括底板、设于底板上方的Y向精密补偿单元、自上至下贯穿于底板和Y向精密补偿单元的X向精密补偿单元；还包括固设于X向精密补偿单元内部、且固设于终端平台的下表面、用以补偿终端平台的Z轴方向微位移的Z向精密补偿单元；还包括用以读取X轴、Y轴和Z轴方向位移的读取单元，以及用以分别控制X向精密补偿单元、Y向精密补偿单元及Z向精密补偿单元的工控机。本实用新型所提供的镶嵌层叠式XYZ三维动态微驱动装置，采用镶嵌层叠式结构，结构紧凑、架构精简，有效地节省了安装空间、提高了运动精度，实现了三维协同动态补偿、动态减振的功能，确保了终端平台的精密运动。

技术领域

本实用新型涉及微电子技术领域，更具体地说，涉及一种镶嵌层叠式XYZ三维动态微驱动装置。

背景技术

微电子产品高质量高产能的制造，取决于关键机构的高精度定位与高加速度运动的二者兼顾，高精度、高加速度运动及定位可以采用宏微运动相结合的复合运动来实现，然而，宏微复合高速运动及其子系统运动的切换机理及行为描述等核心问题，包括数字描述、振动行为、运动特性以及稳定性评价等，一直未得以有效解决。高速精密运动平台的结构设计、在振动抑制方法设计及控制策略的确定，成为提高当前与未来微电子制造装备及其运动平台的关键。此外，微纳米运动生成的致动器系统，涉及电、磁、机构、功能材料等多物理场耦合建模，运动性能受到多场多因素影响约束及影响，是多学科融合的科学机理，尤其是材料特性、结构尺寸与组成成份对非线性迟滞、蠕变与漂移效应的物理本质与影响规律，相关理论的缺欠，一直限制着高速运动平台的精确性。宏微高速精密运动平台的设计，已经成为微电子制造装备向着大行程、高速、高加速度、高精度等高性能指标发展的瓶颈。

针对高速宏微运动平台应用中还存在的众多问题，例如，高加速度运动与精密定位要求的系统隔振与减振问题、宏动、微动平台间的运动切换问题、协调控制等等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种镶嵌层叠式XYZ三维动态微驱动装置，采用镶嵌层叠式结构，结构紧凑、架构精简，有效地节省了安装空间、提高了运动精度，实现了三维协同动态补偿及动态减振的功能。

本实用新型提供一种镶嵌层叠式XYZ三维动态微驱动装置，包括底板，设于所述底板上方、用以补偿终端平台的Y轴方向微位移的Y向精密补偿单元，以及自上至下贯穿于所述底板和所述Y向精密补偿单元、用以补偿所述终端平台的X轴方向微位移的X向精密补偿单元；还包括固设于所述X向精密补偿单元内部、且固设于终端平台的下表面、用以补偿所述终端平台的Z轴方向微位移的Z向精密补偿单元；

还包括用以读取X轴、Y轴和Z轴方向位移的读取单元，以及用以分别向所述X向精密补偿、所述Y向精密补偿单元和所述Z向精密补偿单元发送X向、Y向和Z向控制信号，以及接收来自于所述读取单元的读取信号、以分别控制所述X向精密补偿单元、所述Y向精密补偿单元及所述Z向精密补偿单元运行的工控机。

优选的，所述底板的中心处开设有用以供所述X向精密补偿单元穿过的底板方形通孔，所述底板的上表面固设有相对设置的一对底板凸块。

优选的，所述Y向精密补偿单元包括：

Y向微动台，中心处设有用以供所述X向精密补偿单元穿过的Y向方形通孔，Y向微动台的上表面固设有相对设置的一对Y向凸块，Y向微动台的底面固设有相对设置的一对Y向安装块；

Y向高刚压缩弹簧，套装于所述底板凸块；

Y向伸缩装置，与所述底板凸块相抵，用以当所述Y向伸缩装置接收到来自于所述工控机的控制信号后进行伸缩运动；

Y向预紧螺母，用以向所述Y向高刚压缩弹簧施加预紧力；

Y向滑块及Y向滑轨，所述Y向滑块安装于所述Y向微动台的下底面；

两个所述Y向凸块、所述Y向预紧螺母及所述Y向伸缩装置分设于所述Y向方形通孔的四周。