Um den präzisen Antriebsanforderungen innerhalb von Waferprüfsystemen und optischen Systemen von Rasterelektronenmikroskopen im Bereich der Mikro- und Nanoelektronikfertigung gerecht zu werden, wurde in dieser Studie ein klebstoffgleitender piezoelektrischer Antrieb mit makro-mikro-nano-skalenübergreifender Antriebstechnik vorgeschlagen. Zunächst werden die Konstruktionsprinzipien und die Struktur des bewegten Teils und des Stators dieses Antriebs ausführlich erläutert, wobei die Abmessungen der Statorstruktur mittels Finite-Elemente-Methode optimiert wurden. Anschließend wurde ein dynamisches Modell des Antriebs erstellt und seine Schrittcharakteristik detailliert analysiert. Die Ergebnisse der dynamischen Simulation zeigen, dass der Antrieb mikroskopisches Schrittverhalten aufweist. Schließlich wurde ein Funktionsmuster des Antriebs hergestellt und ein Prüfsystem aufgebaut, um die Ausgangsleistung zu bewerten. Die Prüfergebnisse zeigen: Die maximale Leerlaufgeschwindigkeit beträgt 20,3 mm/s, der maximale Schritt beträgt 15,82 μm, die Positionierungsauflösung erreicht 70 nm, die maximale Last beträgt 2,2 N, wodurch die Anforderungen des skalenüberschreitenden Antriebs mit makroskopischer Großwegkontinuität, mikrometergenauer Schrittbewegung und nanometergenauer hochpräziser Positionierung erfüllt werden. Diese Studie bietet eine wichtige theoretische und experimentelle Grundlage für die Anwendung klebstoffgleitender piezoelektrischer Antriebe in der Ansteuerung von Blenden in optischen Systemen von Rasterelektronenmikroskopen sowie auf Waferprüfplattformen.

klebstoffgleitender piezoelektrischer Antrieb;skalenübergreifend;präzise Positionierung;dynamische Modellierung