
微纳尺度的精密探测、样品表征与微区操控,是半导体检测、新材料研发、生物医药实验、基础物理研究等前沿领域的核心基础环节。在各类微观实验与工业测试场景中,样品结构的多样性、测试点位的复杂性、观测角度的多元性,对探针的空间定位、角度调节、运动精度都提出了极高的综合性要求,需要设备同时兼顾多维度位移调节、超高分辨率运动与复杂环境适配能力。
针对当下微纳测试场景的多元化精密操控需求,芯明天全新推出F40.N4E四维压电马达探针台,以一体化四维运动架构,适配各类高精度、高难度微纳米尺度操作与测试工作。
一、F40.N4E四维压电马达探针台核心特点
1.四维操控,精准制导
F40.N4E四维压电马达探针台,由三维直线运动部分、旋转部分以及探针连接部分组成。设备支持探针在XYZ三个维度实现精密位置调节,同时旋转部分可带载探针做360°无死角双向旋转运动,四维协同作业,可以满足多种微观操作场景。
★四维一体化设计
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运动 维度 |
X, Y, Z直线 |
θz旋转 |
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行程 范围 |
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360°双向无死角旋转 |
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优点 |
实现探针在三维空间的精准定位,覆盖从宏观到微观的操作范围 |
突破角度限制,实现探针任意角度调整,适配复杂样品形态与测试需求 |
这种“3+1”的四维运动架构,可以实现在微纳尺度下完成全流程精密操作,大幅提升实验效率与测量准确性。

2.纳米级精度
·定位精度:重复定位精度达纳米级,确保测量数据的一致性与可靠性;
·直线分辨率:闭环控制下可达6nm,满足超精密测试需求;
·旋转分辨率:开环可达微弧度级,实现探针角度的精细调节,适配各种样品测试。
3.压电驱动的优势
·力控制精准:可实现微接触力控制,避免损伤MEMS、生物细胞等脆弱样品;
·无电磁干扰:适合对电磁敏感的电子元器件、超导材料测试;
·结构紧凑:四维集成设计,节省实验空间,易于集成于SEM/TEM、光学显微镜等系统。可定制更小体积版本。
4.定制化解决方案
·真空兼容:真空版本设计,适配SEM等真空环境下的高精度操作;
·参数可定制:运动行程、精度、负载、探针夹具类型等均可按需定制。
技术参数
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型号 |
F40.N4E |
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运动自由度 |
X, Y, Z, θz |
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集成传感器类型 |
XYZ轴:光栅传感器 θz轴:无传感器 |
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行程范围 |
XYZ轴:XY±10mm/Z±5mm θz轴:360°,双向 |
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速度上限 |
XYZ轴:3mm/s θz轴:20°/s |
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分辨率 |
XYZ轴:6nm (闭环) θz轴:10μrad (开环) |
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XYZ轴线性度 |
≤1.1μm |
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XYZ轴重复定位精度 |
≤0.7μm |
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θz偏心量 |
0.02mm |
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整体壳体材料 |
铝,不锈钢 |
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工作温度 |
0~40℃ |
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质量 |
450g |
二、应用领域及适用场景
凭借高精度、高稳定性与多维度运动能力,F40.N4E在新材料、新能源、半导体、生物医药、基础科研等前沿领域拥有广泛的应用前景。
1.半导体与微电子领域:
在芯片制程不断微缩的背景下,F40.N4E可在纳米尺度上对晶圆上的芯片进行电学性能测试、微纳加工和失效分析,是检测与加工环节的核心设备。
2.材料科学研究:
通过F40.N4E与显微镜联用,科研人员能够对二维化合物(如石墨烯)进行表面形貌、力学性能与电学特性表征。
3.新能源材料测试:
对电池材料、光伏材料进行微区电学性能分析,360°旋转探针可实现材料不同面的特性对比。
4.生物医学研究:
可通过F40.N4E操作微探针对单个细胞进行任意角度的精准操作;测试微纳生物传感器的灵敏度与响应特性,纳米级定位确保探针与传感器精准接触。

注:图片来源于网络
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