FT-MTA02是一款集微納力學測試、微納機械性能測試、微納三維操縱及組裝于一身的微機器人系統。高分辨力傳感探針配合精度很高的三維移動臺,能直接且同時準確測得5nN~100mN范圍內的微力及1nm~26mm范圍內的微位移。帶有力傳感的微鉗能對于0~100um的物體進行拾取、移動、拉伸等操縱或組裝。得益于模塊化的設計,FT-MTA02能和許多儀器進行聯用,例如:探針臺、各類光學顯微鏡、工業產線集成等。非常適合于MEMS、材料、生物等領域的微納力學測試及操縱等研究。
二、 功能
l 主要功能
微系統測試:經常測試的力學參數包括剛度、楊氏模量、線性度、附著力、滯后、撓度、執行機構力、屈服強度、蠕變和形貌。通過在微觀尺度上對力學進行定量測量,可以減少MEMS的開發時間和成本,因為可以在早期發現故障設備,并測試制造過程的質量。
材料力學:智能材料的發展為微傳感器和微執行器領域開辟了廣闊的應用前景和產品前景。定量的微尺度和納米尺度材料測試是設計高新材料和材料化合物的關鍵。
生物力學:由于生物樣品的力學性能往往與其生理功能緊密相連,因此出現了一個新的領域,稱為機械生物學。在生物體、組織和細胞水平上影響生物系統。

技術特點
微機械測試和處理模塊:
微機械測試特性:大的靈活性,兼容大范圍的機械測試任務和樣品;低漂移力測量從5 nN到100 mN;硬件級傳感器保護模式,防止傳感器過載;位移傳感范圍從5納米到26毫米;可在多個方向(水平、垂直、角度)測量,樣品在測量和處理時可以觀察到,軸向力應用(無傾滑);由PC機自動控制,由操縱桿手動轉向。
微處理和微裝配功能:能處理0.01毫米至0.4毫米的亞毫米物件;可以在x-y-z方向移動26毫米與納米分辨率;可以測量5 nN到100 μN的抓力;對樣品基板采用雙爪接觸法。
測量架和顯微鏡模塊:
傾斜顯微鏡(水平、垂直和15°角增量);可調的視野:15 x 11毫米2.2 x 1.7毫米;工作距離大,變焦范圍大,景深可調;同軸,通過鏡頭的LED照明;300萬像素CMOS數碼相機,USB接口等。
微加工成品率測試
在微制造工藝發展過程中,大量的工藝參數影響著MEMS結構的力學性能。在這個應用程序中利用FT-MTA02對一組MEMS撓性元件的板內剛度和板外剛度進行了測試。通過定義目標剛度的上限和下限,可以創建芯片映射識別工作撓曲(綠色)和超出預期規格的撓曲(紅色)。未成功從晶圓中釋放的彎曲(非常高的剛度)或帶有裂紋的彎曲(低剛度)被識別出來。通過綠、紅標記的比值可以很容易地檢測出收率。
l MEMS反射鏡的撓度范圍和剛度測量
本應用程序演示了為大旋轉角度設計的微鏡的力學測試。反射鏡板由彈性扭轉梁懸掛,允許板旋轉。FT-MTA02用于在板上不同位置進行壓縮試驗。從測得的力-撓度數據中,提取了反射鏡板的大撓度范圍和扭轉剛度。
l 微電復合硅膠測試
為了制造植入式神經電較為,研制了一種高柔順度的填充PDMS鉑微球復合材料。彎曲測試執行300年μm直徑電較為測量彈性和塑性變形在不同應變水平。
l 蛋白質纖維的拉伸試驗
蛋白質力學性質的測定可以使我們了解它們的功能。單纖維連接素纖維的拉伸試驗表明,其楊氏模量隨拉伸量的增加而顯著增加。