No processo de fabricação de chips semicondutores, a sonda pode realizar uma inspeção de desempenho do chip; No laboratório de desenvolvimento de novos materiais, a sonda entra em contato em nanoescala com a superfície da amostra para desbloquear as propriedades elétricas e ópticas do material; No laboratório de biologia, as sondas estão penetrando nas células com movimentos extremamente rápidos e sutis. Por trás dessas operações de precisão, não há um dispositivo central.- Estação de sondagem.

um、Ponto de sonda

Estação de teste do mundo micro

Os bancos de sondas, como equipamentos-chave para os modernos testes e manipulação de micronanométricos, são amplamente utilizados em áreas como teste de semicondutores, pesquisa de materiais e biomédica. É como uma mesa de cirurgia no mundo microscópico, permitindo aos pesquisadores operar e medir com precisão nanomateriais, células e até mesmo moléculas individuais.

Em resumo, a missão principal do banco de sonda é alcançar o alinhamento preciso da sonda com a amostra, o contato estável na escala de nano a mícron, e cooperar com o teste de desempenho do instrumento de teste, eletricidade e luz. Seja a detecção de eficiência de chips na indústria de semicondutores, a análise de características de novos materiais ou a calibração de parâmetros de dispositivos fotoelétricos, o banco de sondas é uma ponte de conexão importante, que constrói o canal de equipamentos de teste macro e amostras microscópicas, e sua precisão também determina diretamente a confiabilidade dos dados de teste.

O princípio central da mesa de sonda é a estrutura mecânica de precisão e a tecnologia de controle, que impulsiona a sonda ou a amostra para movimentos multidimensionais livres e ajuste de ângulo, para garantir que a sonda caia com precisão no ponto de teste da amostra, ao mesmo tempo em que mantém uma força de contato estável para evitar danos à amostra ou mau contato.

Nanosonda

Principais setores e cenários de aplicação de sondas:

Indústria dos semicondutores:Teste de desempenho elétrico, teste de wafer e teste pós-embalagem de circuitos integrados.

Indústria fotoelétrica:Teste de componentes fotoelétricos, comoLED、 Detectores fotoelétricos e desempenho do laser.

Ciência dos materiais:Caracterizar a micromorfologia da superfície do material, como defeitos de superfície, tamanho do grão, etc.; Estudar e testar as propriedades elétricas, magnéticas, ópticas e outras de materiais em diferentes temperaturas, bem como a estabilidade e confiabilidade dos materiais de teste.

Biomedicina:Estudar a biocompatibilidade da superfície de materiais biológicos; Imagens de alta resolução de biomoléculas, células e tecidos, análise e desenvolvimento de biosensores e muito mais.

dois、Por que a nanotecnologia

Deve tornar-se a necessidade central da sonda?

Com base no cenário de aplicação da sonda, seja a inspeção de chips na indústria de semicondutores ou experimentos celulares no campo da pesquisa biológica, essas áreas de alta precisão dependem essencialmente da extrema precisão da tecnologia de posicionamento e controle da sonda. Quando os requisitos de precisão operacional atingem o nível nanométrico ou mesmo sub-nanométrico, os métodos de accionamento mecânico tradicionais já são difíceis de atender às necessidades, possíveis lacunas mecânicas podem levar a erros, velocidades de resposta muito lentas para se adaptar a testes de alta frequência, e a estabilidade insuficiente pode afetar a repetitividade dos dados.

Neste momento, a tecnologia de nanoposicionamento e controle piezoelétrico tornou-se a chave para a ruptura: com base no efeito piezoelétrico, através do efeito piezoelétrico inverso do material piezoelétrico, pode ser alcançado o controle de deslocamento de nível nanométrico ou até mesmo sub-nanométrico, ajuste de ângulo e resposta dinâmica, adequada ao par de sondas.As principais necessidades de "alta precisão, alta estabilidade e resposta rápida".

Vantagens principais da nanotecnologia piezoelétrica:

• Resolução em nanoescala:Precisão de movimento de nano e abaixo

• Alta estabilidade:Evite os efeitos das vibrações no funcionamento de precisão

• Resposta rápida:Velocidade de resposta em milissegundos para testes dinâmicos

Compatível com vácuo:AdaptaçãoAmbientes de alto vácuo para microdispositivos como SEM

· Sinergia de múltiplos eixos:Controle angular multidimensional e complexo

Terceiro, a plataforma de nanosondas piezoelétricas

1,Nanosondas piezoelétricas quinze dimensões: um processo colaborativo para a tecnologia piezoelétrica de alta precisão

O banco de nanosondas piezoelétricas de amanhã é composto por um banco de nanoposicionamento piezoelétrico, um banco de deslocamento de motor piezoelétrico e um localizador de objetivos piezoelétricos e componentes estruturais. A mesa de nanoposicionamento piezoelétrico como plataforma de transporte de amostras, capaz de alcançar o ajuste de desvio bidimensional de alta precisão; por4 conjuntos de sondas controladas separadamente pela mesa de deslocamento do motor piezoelétrico, capazes de alcançar movimentos de precisão em nanoescala no espaço tridimensional XYZ; O posicionador de objetivos piezoelétricos realiza um ajuste de foco a nível nanométrico na direção do eixo Z, manipulando com precisão os objetivos, permitindo observações microscópicas de alta resolução.

1) amostra

A mesa de nanoposicionamento piezoelétrico pode realizar uma plataforma piezoelétrica de movimento de precisão de eixo único ou mesmo de múltiplos eixos, com um alcance de movimento de até milímetros, com pequeno volume, sem atrito, velocidade de resposta rápida e outras características, configurando sensores de alta precisão, que podem alcançar a resolução de nanoescala e a precisão de posicionamento; As características de design de alta rigidez e espaço zero garantem a estabilidade e a repetibilidade do sistema durante a operação e são uma plataforma confiável para transportar amostras.

2) Estação de sonda

A mesa de deslocamento do motor piezoelétrico é feita de cerâmica piezoelétrica como motor de accionamento, usando estruturas mecânicas especiais projetadas para converter o deslocamento micro-linear gerado pela cerâmica piezoelétrica em movimentos macro-lineares (ou angulares) do plano mecânico, com um percurso de até dezenas de milímetros (ou360º). As propriedades de posicionamento repetido em nanoescala permitem que a sonda seja posicionada com alta precisão. Para atender às necessidades da sonda para o controle da força de ação da amostra, a mesa de deslocamento do motor piezoelétrico de amanhã do núcleo fornece controle de movimento em nanoescala e saída de força precisa, fornecendo uma navegação de posicionamento precisa para o movimento da sonda.

3) Foco Microscópico

Ao operar amostras microscópicas, como células biológicas, é necessário manter simultaneamente a clareza da observação da amostra e a precisão da operação da sonda, o posicionador piezoelétrico de amanhã do núcleo é projetado especificamente para a microscopia de foco do objetivo, com uma dobradiça flexível sem diferença e um mecanismo orientado em paralelo, compensação do objetivo é pequena, com estabilidade de foco ultra alta, o posicionador de objetivo é carregado para a microinspeçãoDispositivos de medição ou observação com foco zoológico para maior precisão, que podem ser usados ​​com uma variedade de microscópios de alta resolução para permitir o posicionamento de amostras e sistemas ópticos em nanoescala.

O banco de sondas mostrado na imagem integra vários produtos piezoelétricos de amanhã, cujas configurações principais incluem:S54 mesa inclinada bidimensional, a plataforma pode personalizar parâmetros flexíveis de acordo com as necessidades reais; N56 série de motor de deslocamento linear, seu curso tem uma ampla gama opcional, o curso máximo pode atingir mais de 50 mm; Posicionador de objetivos piezoelétricos, multi-curso opcional, resolução até 2,5 nm.

Nanosonda piezoelétrica de 19 dimensões: integração de operações micronanométricas

O banco de nanosonda piezoelétrica é um banco de nanosonda que combina o banco de nanoposicionamento piezoelétrico e o módulo de nanosonda construído com base no banco de deslocamento do motor piezoelétrico, que pode ser combinado com o microscópio eletrônico de varredura (SEM）、 O microscópio eletrônico de transmissão (TEM) e outros eletroscópios trabalham em conjunto para a nanooperação. O banco de amostras central pode realizar movimentos de três eixos XYZ e quatro conjuntos de módulos de nanosonda podem realizar movimentos de rotação linear tridimensional XYZ e eixo R. Parâmetros como tamanho, eixo de movimento, percurso e velocidade da mesa de nanosonda podem ser personalizados.