7 nmチッププロセスが主流となり、航空エンジン翼の曲面公差要求が0.001 mm近くになると、深セン中図計器株式会社が開発した高精度ナノメートル級三座標測定機（CMM）は単純な品質検出装置から、プロセスの安定性、製品の良率を決定するコアサポートにアップグレードされた。国内に幾何量精密機器の核心技術を持つ企業として、中図機器は20年近くの研究開発の蓄積により、ナノメートルから100メートルまでの正確な測定能力を構築した。

一、ナノスケール概念

ナノスケール高精度三座標測定機（Nano‑CMM）は、マイクロナノスケール工業検査向けの計量プラットフォームである。それは、 1 nm レベルで三次元位置決めと寸法測定を実現することができる。業界共通評価基準の中で、ナノメートル級3座標測定機は主に2つの核心指標を満たしている：1つは表示誤差が0.5μm以下で、2つは繰り返し測定精度が≦0.3μmで、一部の機種は0.1 nmの垂直分解能を実現できる。

二、重要技術

ナノスケール精度の実現は、非接触型プローブを核心とし、機械精度、環境補償、データ処理を融合するシステム工学である。その中で、非接触式プローブ技術の成熟は、伝統的な接触式測定の3つの痛い点を直接解読した：脆弱なワークピース（例えばレジストウエハ）を切り傷し、測定効率が低下し（単点位置測定に時間がかかる＞1 s）、複雑な曲面（例えば航空エンジンブレード）に適応できない。

1.ナノスケール精度運動プラットフォーム

伝統的な線形ガイドの熱ドリフト、振動による m 級誤差の痛み点を解決する。セラミックスガイドレール+空気軸受、二重閉ループ圧電駆動を採用し、微細構造測定の信頼性を保障し、<30 nm 繰り返し位置決め誤差を実現し、それによって再加工率を低下させる。

2.非接触型プローブの平衡精度と効率

軟質材料、微小孔、光学表面に接触式プローブによる傷を受けやすい痛み点を解決する。それは無傷検査、迅速な点雲収集測定を実現し、それによって生産ラインの効率を高めることができる。

3.高精度誤差補償アルゴリズム

機械誤差、温湿度変化による測定偏差の痛み点を解決する。リアルタイム環境モニタリング同時多点標定モデルは、恒温恒湿実験室の外でナノメートル級の信頼性を維持することができ、現場の検査シーンに非常に適している。

三、応用例

1.光学素子の品質制御：光学レンズ生産ラインにおいて、ナノ三座標を用いて非接触輪郭スキャンを行い、測定誤差を0.2µmµ以内に保持し、測定時間の短縮を実現する。

2.MEMSとマイクロ電気機械システム：5軸同期スキャンにより、マイクロ歯車の深さ対幅比12：1 構造に対してフルサイズ三次元評価を完成する。

3.航空宇宙翼の複雑な自由曲面、葉盤密集アレイ測定：CMMは航空宇宙翼検出において、高精度走査測定ヘッドとターンテーブル知能協同運動を行い、専用分析ソフトウェアPowerBladeと結合してパラメータを全面的に評価する。

4.自動車検具の迅速な較正：自動車検具の重要寸法及び形状公差測定において、MarsClassic 8156 CMM配置測頭の延長棒と交換プラスを用いてグローバル寸法測定を行い、測定周期は30分間から8分間に低下し、検具の較正誤差は10平方メートル以下である。

五、業界の洞察と展望

ナノスケールの3座標測定技術の発展は、精度からシーン化ソリューションに向かっている。将来的には、3 nm以下の半導体プロセス、水素燃料電池極板などの新型精密製造シーンの出現に伴い、測定技術は動的測定、融合測定の方向に進化する。正確な技術指標、製品型番及び着地した業界事例を通じて、企業は製品の信頼性を高めると同時に、生産効率の向上を実現することができる。