高深宽比小孔内径的检测装置研究

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高深宽比小孔内径的检测装置研究

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摘要：在深小孔测量中由于其测量操作不便，效率低。测量中的难度较大。文中将接触式测量方法和非接触式测量方法相融合利用光纤传感器方法测量ｄ：。它融合了光纤非接触与接触式探头二者的优点。ｘＬＦ并对系统的误差进行了分析。并且实现低成本高回报、操作较简便的检测装置。
Ａｂｔｃ：ｅｔａｕｅｓｒｔＤｕｏｍｅｓｒｍｅｔｎｕｅｎｗｆｉｉｎｙｉｈｅｐｈｌａｎｓｍａｅｖｒａｄｌｅｃｅｃｔｅｄｅｏｅ，ｍｅｓｒｍｅｔａｉｉｕｔｏｎａｕｅｎｓｈｄｄｆｃｌ．Ｔｈｓｐｐ－ｉａｅｒｎｉ

机械零件深孔测量方法的探究

机械零件深孔测量方法的探究Discussion On The Deep Hole Measure Method Of Mechanism Parts摘要：本文以个人从事机械产品检验的经验，基于便捷实用的原则，并结合具体实例，总结归纳了几类有关较深盲孔、较深通孔、圆锥孔、锥形槽、多孔径孔系的检测方法，并相应进行了简单测量误差分析，旨在为相类似机械加工零件的尺寸检测提供测量方法的参考。

关键字：深孔；测量；探究一、深孔测量难点分析在机械加工零件的几何尺寸检测中，对于孔口较小的阶梯形盲孔、较深通孔、较深盲孔、较深圆锥孔、小孔径孔系的检测手段操作均比较复杂，尤其对于尺寸和形位公差均要求较高的孔系，由于检测空间、检测基准、检测手段均有限，直接使用通用量具进行直接测量会比较困难。

若采用高端光电检测设备，其准备时间和检测成本较高，经济效益较低。

在此，本人根据多年来从事机械加工质量检验工作经验进行总结，归纳了一些简便高效、经济适用的间接检测方法，以供参考。

二、小口径盲孔内圆柱腔体直径的测量2.1 对于孔口比孔内腔小的孔内径的测量，如果孔口直径与孔内腔相差不大（差值小于三爪内径千分尺或杠杆百分表的径向伸缩范围），且内圆柱腔体深度未超过内径量具可测量深度，则可用内径百分表、三爪内径千分尺进行检测。

该检测方法可直接读出内径实测值，无需间接测量后进行数值转换，测量不确定度低，方便高效。

2.2 对于孔口狭窄，孔内腔直径较大，内圆柱腔体深度较深且内径量表无法伸入其中的孔内腔尺寸，则符合阿贝原则的普通内径量表无法直接到达测量部位。

因此，传统测量方法无法使用，下面介绍两种简便实用的间接测量方法。

如下图所示:图1 两钢球测量内圆柱直径示意图2.2.1 根据所测零件的内腔直径D3及小孔开口的直径D，选择合适的钢球（D3-D）/2＜钢球直径＜孔径D）和深度千分尺进行间接测量。

设孔径为D、大钢球直径为d2、小钢球直径为d1、深度尺两次测量的读数分别为L1和L2，则所测孔径尺寸为D=d1/2+d2/2+。

211002137_高深宽比微结构深度测量技术的研究进展

高深宽比微结构深度测量技术的研究进展吴岳松1，2，王子政1，孙新磊1，武飞宇1，霍树春1，3，胡春光1*（1.天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072；2.北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院，北京 100191；3.中国科学院微电子研究所，北京 100029）摘要：高深宽比孔/槽微结构现广泛应用于微机电系统（MEMS）与三维集成电路（3D-IC）等领域，是微纳器件的基础性工艺结构。

随着器件微型化与功能化的发展需求，孔/槽微结构的深宽比不断提升。

深度作为重要参数对器件加工工艺、器件性能有直接影响，微孔/槽结构深度的精确测量具有重要意义，但测量方法面临巨大挑战，成为测量领域的难题之一。

针对这一问题，按照非光学和光学测量方式将测量方法分为两大类，介绍了扫描电子显微镜、扫描探针术、白光显微干涉技术、共焦显微技术和反射光谱技术等测量方法的工作原理，在微孔/槽深度测量方面的研究现状，尝试从中总结每种测量方法的优缺点，最后，讨论了未来高深宽比微结构深度测量发展趋势以及研究重点，为之后高深宽比微结构深度的测量技术研究提供帮助。

关键词：光学测量；高深宽比微结构；深度测量；反射光谱；白光干涉；共焦显微中图分类号：TB9；TH744 文献标识码：A 文章编号：1674-5795（2023）01-0003-15 Research progress of depth measurements of high aspect ratio microstructures WU Yuesong1,2, WANG Zizheng1, SUN Xinlei1, WU Feiyu1,HUO Shuchun1，3, HU Chunguang1*(1.National Key Laboratory of Engine, Tianjin University, Tianjin 300072, China；2.Research Institute for Frontier Science, Beihang University, Beijing 100191, China；3.Institute of Microelectronics of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China)Abstract: High aspect ratio hole/slot microstructures are now widely used in the fields of micro-electro-mechanical systems (MEMS) and three-dimensional integrated circuits (3D-IC), and are fundamental process structures for micro and nano devices. With the development need for miniaturization and functionalization of devices, the depth-to-width ratio of hole/slot microstructures is constantly increasing. As an important parameter, depth has a direct impact on the device processing and device performance. The accurate mea‑surement of the depth of micro-hole/slot structure is of great significance, but the measurement method faces great challenges and has be‑come one of the difficult problems in the field of measurement. To address this issue, the measurement methods are divided into two major categories according to the non-optical and optical measurement methods, and the working principles of measurement methods such as scanning electron microscopy, scanning probe technique, white light microscopic interferometry, confocal microscopy and reflection spec‑troscopy are introduced. The research status of the depth measurements of micro hole/slot is introduced, and the advantages and disadvan‑tages of each measurement method are summarized. Finally, the future development trend and research focus of high aspect ratio micro‑structure depth measurement are discussed to help the future research of high aspect ratio microstructure depth measurements.Key words: optical measurement; high aspect ratio microstructures; depth measurement; reflection spectroscopy; white light inter‑ference; confocal microscopydoi：10.11823/j.issn.1674-5795.2023.01.01收稿日期：2022-08-25；修回日期：2022-09-19基金项目：国家重点研发计划（2019YFB20003601）引用格式：吴岳松，王子政，孙新磊，等.高深宽比微结构深度测量技术的研究进展［J］.计测技术，2023，43（1）：3-17.Citation：WU Y S， WANG Z Z， SUN X L， et al. Research progress of depth measurements of high aspect ratio microstructures［J］. Metrology and measurement technology， 2023， 43（1）：3-17.0　引言高深宽比（High Aspect Ratio，HAR）微结构是微纳加工技术中的典型结构设计形式，深宽比是指垂直加工表面的高度与其加工表面上所具有的较小特征尺寸之比［1］。

高深宽比硅通孔检测技术研究

高深宽比硅通孔检测技术研究燕英强;吉勇;明雪飞;陈波;陈桂芳【摘要】A feasibility is studied to inspect TSVs by vertical scan technology of white light interference because of consuming time and high fee to inspect high aspect ratio TSVs by SEM or FIB microscope. Different depth and sidewall roughness TSVs is fabricated by ifxing etch/passivation rate and changing etch power and etch time, and inspect them by vertical scan technology of white light interference. The research results indicate vertical scan technology of white light interference can replace SEM and FIB microscope for checking via shapes, measuring to via sidewall roughness and giving a precision and nondestructive measure to via depth.%由于SEM显微镜、FIB显微镜检测高深宽比硅通孔耗时、费用高，研究了垂直扫描白光干涉技术检测硅通孔的可行性。

设定刻蚀/钝化时间比率，改变深硅刻蚀功率和刻蚀时间，获得不同深度和侧壁粗糙度的硅通孔，并用垂直扫描白光干涉技术进行检测。

研究结果表明垂直扫描白光干涉技术可以观察硅通孔的形状、测量侧壁粗糙度、精确无损测量硅通孔深度，可以替代SEM、FIB检测方法。

超深内径测量仪的研制

超深内径测量仪的研制
张明海;李文华
【期刊名称】《基础自动化》
【年(卷),期】1997(4)3
【摘要】通过对深孔工件内径测量必要性的论述，提出了解决此问题的途径和实施办法即电测法，从而较好地解决了测量难等诸多实际问题。

【总页数】4页(P41-43)
【关键词】深孔内径;汽室套;机车;内径测量仪;铁路
【作者】张明海;李文华
【作者单位】辽宁工程技术大学
【正文语种】中文
【中图分类】U260.54
【相关文献】
1.6204型轴承内径自动测量仪的研制 [J], 周丽丽;宋魁;张平宽
2.改装内径量表测量深孔内径 [J], 屈晓玲
3.压力容器内径激光测量仪研制与应用 [J], 韩利兴;李静;张志;张庆祥;李敬军;梁烨
4.投弃式温盐深测量仪数据传输系统的研制 [J], 陈雷;贾志成;李永军;张立毅;张艳
5.电阻式纺锭轴承内径测量仪的研制 [J], 姚大同;张家钰
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