薄膜状電子デバイスの複曲面上実装を実現する微細毛柔軟静電吸着ハンドリングシステム

实现薄膜电子器件在多曲面上安装的微毛柔性静电吸附搬运系统

• 批准号: 20H02112
• 负责人: 齋藤 滋規
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02112/
• 关键词: 静電吸着力; 静電吸着; 生産技術; 生体模倣

本研究の目的は、薄膜状対象物を自在に吸着・離脱可能にする『微細毛柔軟静電吸着ハンドリングシステム』を創製し、従来、取り扱いが困難だった薄膜状対象 物の自在ハンドリングを可能にすることにある。具体的には、『微細毛柔軟静電吸着モジュール積層デバイス』および『各デバイスを連結し曲面に対応させる劣駆動閉リンク機構』を実現し、システムを統合・制御することで、フィルム状/シート状の対象物に対して「確実な吸着」と「容易な離脱」の両立を可能にする 技術体系を確立することである。2021年度は、「双極型『ヤモリ型静電チャック』モジュール積層化によるデバイスの大面積化」のための「微細毛柔軟静電吸着デバイス(改良型)の設計・製作・評価」、「劣駆動閉リンク機構による大面積フィルムハンドリングシステムの開発」を行った。デバイスとして針先端に自由度を与えた機構を3Dプリンターによって試作をした。針先端の回転自由度を、なし・１・２・３と変化させたデバイスの静電吸着力を実験的に計測し、比較した。これにより針先端に自由度を有することで、自由度のないデバイスと比較し有意に静電吸着力が向上することが明らかになった。また、導電と絶縁を繰り返す5層のポリマーによる複合材料を試作し、デバイスを切り出すことでデバイスを作成した。既存の３Dプリンターでは試作できないほど薄いデバイスを作成することに成功した。その性能は静電吸着力によって評価した。また、「劣駆動リンク」の試作品と静電吸着モジュールを統合した試作を行った。実験によって、劣駆動リンク機構の設計上の課題や静電吸着モジュールの設計上の課題が明らかになった。他にも、静電吸着モジュールの針と薄膜を離散的にモデル化することで、薄膜の貼り付けの際の薄膜や針の挙動をモデル化し針の変形も考慮した貼り付け軌道を提案した。これらの研究により、研究プロジェクト遂行のための指針を得た。

The purpose of this study is to create, optimize and optimize the possibility of free adsorption and desorption of thin film objects Specifically, the "fine hair soft electrostatic adsorption layer" and "each component links to the surface of the poor dynamic closure mechanism" are realized, the system integration and control, and the technical system for the "accurate adsorption" and "easy separation" of the solid/solid object is established. In 2021, we will conduct "Design, Production and Evaluation of Micro-fine Soft Electrostatic Sorption Device (Improved Type)" and "Development of Large Area Electrostatic Sorption Device for Deteriorated Dynamic Closure Mechanism" for "Bipolar Electrostatic Sorption Device". The first step is to open the door. The degree of freedom of rotation of the needle tip is measured and compared. The degree of freedom of the needle tip has been compared with the intentional electrostatic attraction force. 5-layer composite material is tested and fabricated. The existing 3D files were created successfully. Performance evaluation of electrostatic attraction The test work of "bad motion" and electrostatic attraction are carried out. Problems in the design of electrostatic adsorption and electrostatic adsorption mechanisms He is a member of the Board of Directors of the Company. He is a member of the Board of Directors of the Company. This is the first time I've ever been to a school.

项目成果

集合梁構造を有する双極型静電吸着デバイスを用いた曲面形状への薄膜対象物貼り付け手法の開発

开发使用具有集合梁结构的双极静电吸附装置将薄膜物体附着到曲面的方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 林 輝道;田岡 祐樹;齊藤 滋規.
• 通讯作者: 齊藤 滋規.

吸着対象物としてのポリマーフィルムの表面導電性が双極型静電吸着デバイスの発生力に与える影響

吸附目标聚合物薄膜表面电导率对双极静电吸附装置产生力的影响

• 发表时间: 2021
• 作者: ジェレミー ガブリエル;田岡 祐樹;齊藤 滋規.
• 通讯作者: 齊藤 滋規.

Development of a bipolar electrostatic chuck with a compliant beam-array assembly having four 3D-printed layers for large film handling

开发双极静电吸盘，其具有兼容的光束阵列组件，具有四个 3D 打印层，用于大型薄膜处理

• DOI: 10.1088/2631-8695/ac4a49
• 发表时间: 2022
• 期刊: Engineering Research Express
• 影响因子: 1.7
• 作者: Taoka Yuki;Hayashi Terumichi;Hemthavy Pasomphone;Takahashi Kunio;Saito Shigeki
• 通讯作者: Saito Shigeki

Development of bipolar electrostatic chucks with a compliant beam-array assembly from composite-laminated plates using abrasive water jet

使用磨料水射流从复合层压板开发具有顺应性光束阵列组件的双极静电吸盘

• DOI: 10.1557/s43580-022-00329-9
• 发表时间: 2022
• 期刊: MRS Advances
• 影响因子: 0.8
• 作者: Ryo Tomohiro;Taoka Yuki;Hemthavy Pasomphone;Takahashi Kunio;Saito Shigeki
• 通讯作者: Saito Shigeki

Influence of the surface conductivity of a polymer film on the attractive force of a bipolar electrostatic chuck

聚合物薄膜表面电导率对双极静电吸盘吸引力的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Jeremy Gavriel;Yuki Taoka;Shigeki Saito.
• 通讯作者: Shigeki Saito.