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一种曲面结构电场式时栅角位移传感器微纳制造方法技术

技术编号:8654731 阅读:221 留言:0更新日期:2013-05-01 22:19
本发明专利技术涉及曲面结构电场式时栅角位移传感器的制造方法,具体为一种曲面结构电场式时栅角位移传感器微纳制造方法,包括测头基体制造方法和定尺基体制造方法,本发明专利技术采用微纳工艺制造曲面结构电场式时栅角位移传感器,解决了现有曲面结构电场式时栅角位移传感器传统加工过程中制造精度低、特殊结构图形转移易失真等技术难题。该方法可以提高加工过程中的制造精度,实现利用微纳制造方法来加工大尺寸曲面结构器件,利用该方法制造的曲面结构电场式时栅角位移传感器具有精度高、测量范围大、分辨率高、可靠性好、成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及曲面结构电场式时栅角位移传感器的制造方法,具体为。
技术介绍
时栅角位移传感器是一种基于“时间测量空间”原理来实现精密角位移测量的新型智能传感器,成功应用于军事、精密测量、机械加工等领域,是纳米数控机床、极大规模集成电路专用设备以及国防军工特殊需求等超精密高端制造装备的关键功能部件,直接决定和影响着主机的性能。时栅角位移传感器作为高精度角位移测量器件得到日益广泛关注,凭借其生产成本低、结构简单耐用、智能化程度高等显著优点,占有广阔的应用市场。曲面结构电场式时栅角位移传感器是一种基于交变电场的时栅角位移传感器,包括两端开口的筒状测头基体和圆柱状的定尺基体,测头基体内表面在同一水平线上覆有左、右两个轮廓为半正弦形电极,两个电极的波峰相向,定尺基体的柱面覆有左、右两排环形电极,左、右环形电极由均匀间隔环固在定尺基体的柱面的块状电极构成,且左、右两排环形电极的起始位置相差1/2个块状电极宽度,同一环形电极上间隔的块状电极连成一组;测头基体和定尺基体分别固定在相对旋转的装置上,定尺基体插入测头基体中,且定尺基体的轴线和测头基体的轴线重合,然后测头基体与定尺基体和激励电路、比相电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲面结构电场式时栅角位移传感器微纳制造方法,其特征在于包括测头基体制造方法和定尺基体制造方法,其中测头基体制造方法包括以下步骤:选取以绝缘体为材料的两个半筒状曲面体(1);将两曲面体(1)按照工业标准湿法清洗工艺进行清洗;在其中一个曲面体(1)的内表面通过磁控溅射工艺沉积电极层(3),电极层(3)厚度为600~800nm,电极层(3)的材料为Al、Ag、Au、Pt;制备其上有测头基体电极形状和电极连线图案的第一光刻掩膜板(5),其次在曲面体(1)的电极层(3)表面利用匀胶机旋涂光刻胶(4),然后进行前烘,匀胶机的甩胶速度为2000~2500r/min,前烘温度为80~100℃,前烘时间为5...

【技术特征摘要】
1.一种曲面结构电场式时栅角位移传感器微纳制造方法,其特征在于包括测头基体制造方法和定尺基体制造方法,其中测头基体制造方法包括以下步骤: 选取以绝缘体为材料的两个半筒状曲面体(1); 将两曲面体(1)按照工业标准湿法清洗工艺进行清洗; 在其中一个曲面体(1)的内表面通过磁控溅射工艺沉积电极层(3 ),电极层(3 )厚度为600 800nm,电极层(3)的材料为Al、Ag、Au、Pt ; 制备其上有测头基体电极形状和电极连线图案的第一光刻掩膜板(5),其次在曲面体(O的电极层(3)表面利用匀胶机旋涂光刻胶(4),然后进行前烘,匀胶机的甩胶速度为2000~2500r/min,前烘温度为80~l00°C,前烘时间为5 1Omin ; 用光刻装置和遮挡板在曲面体(1)上曝光出测头基体电极形状:所述光刻装置包括光亥IJ机、步进电机、控制器、驱动器、垂直移动平台和电源,电源分别和步进电机、控制器和驱动器连接,控制器和驱动器都与步进电机连接,步进电机的输出轴通过连接杆和沉积有电极层(3)的曲面体(1)连接,第一光刻掩膜板(5)固定在垂直移动平台上,曝光前,调整好第一光刻掩膜板(5 )相对于曲面体内表面的高度,遮挡板遮盖在第一光刻掩膜板(5 )的图案上,且在水平方向上留下条状的要曝光区域,调整曲面体(1)的位置,使得条状的要曝光区域和曲面体(1)上的对应曝光区域平行,紫外光(6)通过透光区域照射在曲面体(1)上,这个区域曝光完成后,遮挡板移动,在第一光刻掩膜板(5)上增加条状的要曝光区域,同时控制器控制步进电机转动一定角度,使得增加的要曝光区域和曲面体(1)上对应的曝光区域平行,紫外光(6)通过透光区域照射在曲面体(1)上,这个区域曝光完成后,遮挡板移动,在第一光刻掩膜板(5)上增加条状的要曝光区域,同时控制器控制步进电机转动一定角度,使得增加的要曝光区域和曲面体(1)上对应的曝光区域平行,紫外光(6)通过透光区域照射在曲面体(1)上……,依次重复,直至完成测头基体电极(7)的曝光; 将曝光后的曲面体(1)浸泡在显影液中进行显影,显影的时间为50~80s ; 显影后的曲面体(1)进行坚膜,坚膜温度为100~l40℃,坚膜时间为l0~l5min ; 坚膜后的曲面体(1)以光刻胶为掩膜,在腐蚀液中进行湿法腐蚀,腐蚀出曲面体(I)上的测头基体电极(7),腐蚀时间为l0~l5min ; 清洗掉曲面...

【专利技术属性】
技术研发人员:丑修建张文栋薛晨阳田英许卓薛彦辉
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:

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