[发明专利]自动调平装置的测试台架和测试方法

说明书

本发明公开了一种自动调平装置的测试台架，包括调平平台、位于调平平台下方起支撑作用的底座，其特征在于：还包括自动调平装置和测试单元；所述自动调平装置包括传感器模块、驱动模块和控制模块；所述测试单元包括：计算机、模数转换模块、数模转换模块、压电驱动放大器、电荷放大器、双轴倾角传感器和数据采集卡；还公开了一种自动调平装置测试台架的测试方法。本发明提出的自动调平装置能够实现自感知和纳米级精度的动态调平，响应快速，测试台架结构简单且数据获取可靠性高，测试方法操作方便。

【技术领域】

本发明涉及自动调平装置的技术领域，特别是涉及一种自动调平装置的测试台架和测试方法。

【背景技术】

自动调平装置用于调节工作平台的实时姿态，使得工作平台保持水平位置。科学技术的发展促成设备精度和性能的提高，因而设备对自身工作平台的精度要求也越来越高，这种需求关系促进了自动调平装置的技术迭代和应用范围拓宽，例如在航空航海、桥梁架设、石油钻井、机械加工、工业自动化和智能平台等重要领域中，自动调平装置成为一种必要的工具。硅片超精密磨削平整化加工和背面磨削加工是硅片减薄的重要过程，随着半导体技术的深入发展，芯片制程对前道工序中的硅片表面质量提出了更高的要求，因此硅片磨削加工过程中用于承载硅片的工作平台的水平度是一项重要的设备参数，由于磨削过程中砂轮与硅片的接触弧长、接触面积、切入角度(砂轮外圆周与工件外圆周之间的夹角)随砂轮与工件相对位置的不同而变化，因此磨削力不能保持恒定。变化的磨削力会引起工作平台的支腿所受压力产生变动，由于支腿不是理想刚体，所以支腿会因刚度有限而产生动态的形变量，从而导致平台的水平度发生波动，最终影响了硅片的磨削面型精度和表面质量。

如说明书附图中的图1所示，圆ACBD代表硅片外轮廓，在硅片自选转磨削方式中，磨削砂轮的外沿经过硅片的圆心，并采用硅片与砂轮外沿接触弧线的一半作为磨削弧，磨削弧即AEO所表示的弧线，其中E点为磨削弧的中点，磨削弧两端的连线AO为磨削弧的弦线，F点为AO的中点，EF为磨削弧的对称线；表征磨削弧的参数主要有两个，分别为饱满度和凸凹度，若以EF为旋转轴，可以独立调节凸凹度，若以AO轴为旋转轴，则可以独立调节饱满度。调平平台呈圆形，用于承载硅片，二者的圆心重合，硅片的磨削弧的几何特征，可以用于解释和表达调平平台上各点的位置关系。

目前现有技术中公开的调平装置的工作原理主要有螺钉调节、“电机-丝杆”驱动调节和液压驱动调节，上述工作原理的调平精度较低；现有技术中用于控制调平装置的调节量的方法主要有位置误差调平控制法和角度误差调平控制法，调平反馈信号有明显的延时，而且实现上述检测因需要复杂的结构从而造成不便，因此在进行硅片超精密磨削的调平平台上应用效果不佳，调平精度难以达到要求。

鉴于上述技术背景，为了进一步提高以硅片超精密磨削为代表的调平平台的调平性能要求，从原理上进行创新，研发一种高精度、低延时性的自动调平装置，并开发相应的测试台架和测试方法，对相关领域的技术发展具有重要的价值和意义。

【发明内容】

本发明的目的就是解决现有技术中的问题，开发一种工作平台自动调平装置及其测试台架和测试方法，所测试的自动调平装置能够实现自感知和纳米级精度的动态调平，且响应快速，测试台架结构简单且数据获取可靠性高，测试方法操作方便。

为实现上述目的，本发明提出了一种自动调平装置的测试台架，包括调平平台、位于调平平台下方起支撑作用的底座，其特征在于：还包括自动调平装置和测试单元；