Research on MEMS devices utilizing thick film permanent magnet

利用厚膜永磁体的MEMS器件研究

基本信息

批准号：
19H00738
负责人：
進士忠彦
金额：
$ 28.87万
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 (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H00738/
关键词：
永久磁石 MEMS 着磁レーザ局所加熱マイクロアクチュエータ磁石 NdFeB FePt アクチュエータマイクロデバイス厚膜磁石微細加工微細着磁マイクロモータレーザ加熱マイクロポンプ磁気スタンプ

项目摘要

MEMSデバイスにおいて，微小アクチュエータやセンサで一般に使われるネオジム磁石の活用が不十分である．申請者らは，その理由として，１）厚さ数十～数百μｍの高性能ネオジム磁石を製造する技術が十分開発されていない，２）１）の厚みの磁石を，反磁界の影響を低減した形に，微細加工，微細着磁する技術が未開発である，３）サブミリサイズの磁石を用いたデバイスの応用先の探索とそのデバイスの設計・製造法の検討が十分に行われていないためであると考えている．本研究では，スマートフォンカメラ用マイクロアクチュエータ，IoTや体内植え込みデバイス用エナジーハーベスターなどを開発対象に，厚膜磁石を活用したMEMSデバイスの設計，磁石成膜・加工・着磁，製造技術を総合的に検討している．2022年度は，昨年度のSmCo磁石に加え，高温時の保磁力が高いNdFeB磁石にレーザアシスト着磁した磁気パターンをマスターとして，高温環境中で，ターゲットのネオジム磁石に磁気パターンを転写する実験を，バルクのネオジム磁石やPLD磁石に対して行い，その実験結果と理想値を比較することから，着磁パターン転写モデルの構築を進めている．また，デバイス製作に関しては，マイクロコイルも重要であり，フレキシブルな導電性コイルをPDMS樹脂にプリントする技術や，永久磁石としても構造材料とも優れるFePt厚膜をマイクロデバイスの組み込む新たな試みも始めた．また，マイクロモータの研究に関しては，企業等から応用先の提案があり，それの基づいた基礎検討も始めている．

在MEMS设备中，通常用于微型驱动器和传感器中的新近磁铁不足。申请人认为，原因是1）没有足够开发的技术来制造高性能的近代磁铁，厚度为数十万至数百μm，2）没有用于加工的技术的开发，并以精细磁化的形式以降低了磁场的影响和3）的范围，并降低了磁场的影响。设备的方法尚未得到充分研究。这项研究正在全面检查使用厚膜磁铁的MEMS设备的设计，磁铁沉积，磁化和制造技术，针对智能手机摄像机，物联网和能量收割机的微型抗体器用于植入设备。在2022财年，除了去年的SMCO磁铁外，我们一直在进行实验，在高温下，在高温下，激光器在高温下具有高矫正剂在NDFEB磁体上，并将磁性模式转移到目标新近温度的目标新近温度环境中，并因此在Bulk Neodymium Magnets和PLK Magnets和Plelk上进行了比较。磁化模式转移模型的构建。在设备制造方面，微型机油也很重要，并且新尝试已开始结合厚膜和结构材料的微型电视较厚膜。此外，关于微型运动的研究，公司还提出了针对应用的申请，并且基于这些提议的基本考虑已经开始。

项目成果

期刊论文数量（25）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ネオジムリング磁石の多極ハルバッハ配列着磁

钕环磁体的多极 Halbach 阵列磁化

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
永井慧大;杉田直広;進士忠彦
通讯作者：
進士忠彦

A MAGNETIC ACTUATOR USING PLD-MADE FEPT THICK FILM AS A PERMANENT MAGNET AND MEMBRANE MATERIAL FOR BIDIRECTIONAL MICROPUMPS

双向微型泵用 PLD 制造的 FPT 厚膜作为永磁体和膜材料的磁致动器

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Chao Qi;Keita Nagai;Ming Ji;Yu Miyahara;Naohiro Sugita;Tadahiko Shinshi;Masaki Nakano;Chiaki Sato
通讯作者：
Chiaki Sato

MICRO ELECTROMAGNETIC FLAT MOTOR USING AN 80-POLES AND 0.3-MM-THICK RING MAGNET FOR HIGH TORQUE

DOI：
10.1109/mems46641.2020.9056225
发表时间：
2020-01-01
期刊：
2020 33RD IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICRO ELECTRO MECHANICAL SYSTEMS (MEMS 2020)
影响因子：
0
作者：
Han, Dong;Nagai, Keita;Shinshi, Tadahiko
通讯作者：
Shinshi, Tadahiko

Fine Magnetic Pattern Transferred on Nd-Fe-B Magnets Using High Heat-resistant Nd-Fe-B Magnets

使用高耐热 Nd-Fe-B 磁体将精细磁图案转移到 Nd-Fe-B 磁体上