微納位移傳感器,是一種可以在微米、納米尺度上探測微小位移變化的高精度傳感器。
位移傳感器,是探測物體運動過程中的位置移動相關物理量轉換為電信號輸出的裝置。位移傳感器可以廣泛應用在電子、汽車、工業設備、醫療設備、航空航天等領域。隨著下游行業技術不斷升級,市場對位移傳感器的精度要求不斷提高,分辨率達到微米級、納米級的微納位移傳感器受關注度不斷提升。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2030年中國微納位移傳感器行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,微納位移傳感器可以應用在半導體、高端工業裝備、生物醫學、光學顯微成像、精密測量等領域。例如在半導體領域,微納位移傳感器可以應用在光刻環節,光刻是通過光學投影將掩膜版的電路圖案復制到硅晶圓上的過程,在光刻過程中,光刻圖案要精確對準硅晶圓相應位置,微納位移傳感器可以應用在此環節中,用來確保刻寫線條的位置精度。
在光學顯微成像領域,普通光學顯微鏡、冷凍電子顯微鏡、激光掃描共聚焦顯微鏡等多種技術,均需要樣本能夠快速移動并定位、鏡頭快速對焦,這就需要采用納米級定位技術,納米級運動控制系統不可或缺,而能夠實現超精密傳感的微納位移傳感器是其中重要一環。
微納位移傳感器可以基于光柵、電容、電感、磁致伸縮等原理來實現。光柵位移傳感器采用光柵疊柵條紋原理測量位移,抗干擾性強,分辨率可達到納米級別;電容位移傳感器基于電容變化原理測量位移,靈敏度高,測量精度穩定性好;電感位移傳感器利用線圈感應系數變化測量位移,靈敏度高,分辨率高;磁致伸縮位移傳感器基于磁致伸縮原理測量位移,抗干擾性強,測量精度高。
2023年12月,我國國家發改委修訂發布新版《產業結構調整指導目錄(2024年本)》,于2024年2月1日正式施行,鼓勵類項目智能制造板塊,將傳感器列入,微納位移傳感器是其中之一。
新思界
行業分析人士表示,我國微納位移傳感器相關研究機構正在增多。中國科學技術大學團隊通過微納結構的光場調控技術取得了亞納米級測量精度,基于此實現了平面內納米位移的高精度光學感測;長春工業大學研發團隊基于柔性鉸鏈機構與壓電疊堆技術,研發出微納壓電位移臺,樣機技術指標為平臺運動行程大于10mm,定位精度小于50nm。