Development of a New Micro-Nano Solid Processing Technology Based on a LIGA Process and a Next-Generation Micro Actuators

基于LIGA工艺和下一代微执行器的新型微纳固体加工技术的开发

• 批准号: 16078212
• 负责人: HATTORI Tadashi
• 金额: $ 43.58万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16078212/
• 关键词: LIGAプロセス; X線リソグラフィ; マイクロアクチュエータ; 三次元構造体; 高アスペクト比加工; マイクロマシン; マイクロシステム; MEMS; 放射光; LIGA; X線マスク; ナノマイクロファブリケーショ

本研究は,リソグラフィ,金型作製,成形を一連とするLIGAプロセスを基盤としたマイクロ・ナノ立体加工技術の開発と,次世代マイクロアクチュエータへの展開を行うものである.従来のリソグラフィ技術では加工深さ方向に垂直となる2.5次元的な構造体しか得られていなかった.しかし,このトータルLIGAプロセスによる加工技術は,機械加工等では達成できない微細領域の加工を可能とする手法であり,超微細立体加工技術のブレイクスルーを生み出す要素技術である.これまでに,3次元X線リソグラフィ技術,平坦性が良く応力の小さなマイクロ金型,ロールホットエンボス技術による微細パターンの量産化技術の開発を進め,精密で高精度な成形品を量産できる技術開発を進めてきた.さらに,X線リソグラフィにおける露光ステージを多軸化することで円筒形状表面に3次元構造を加工する技術を開発し,微細細線となるマイクロコイルの作製へ展開してきた.構造の複雑さ故に小型化に伴い得られる出力が低下する問題を有するマイクロコイルであるが,微細高アスペクト比の細線構造としたマイクロコイルを利用することを提案し,電磁型マイクロアクチュエータのブレイクスルーを目指して研究に取り組んだ.その結果,X線リソグラフィ技術により微細細線の深溝加工を行い,銅めっきにてコイルラインを形成して,コイルを完成させることが出来た.作製したコイルラインのアスペクト比を向上させるとマイクロコイルの性能は飛躍的に向上することも実証した.今後は更なるプロセス技術開発を進めることでマイクロアクチュエータの新たな展開を行う.

这项研究是基于LIGA工艺开发的微纳米3D加工技术，其中涉及光刻，成型和成型，并将其开发为下一代微型抗体。传统光刻技术仅在垂直于处理深度方向的2.5维结构中获得。但是，这项总体LIGA工艺加工技术是一种能够通过加工等无法实现的精细区域进行加工的方法，并且是一项关键技术，可以在超前3D加工技术中产生突破性。到目前为止，我们一直在开发3D X射线光刻技术，该技术使用扁平的，高质量的微型塑料和滚动热压花技术批量生产精美的模式，并正在开发允许大规模生产精度和高级成型产品的技术。此外，我们一直在开发允许批量生产精度和高精度成型产品的技术。我们已经开发了一项技术，可以通过使曝光阶段的多轴在圆柱体表面处理三维结构，并开发出精细电线的微型芯片的产生。微型机油的问题是由于结构的复杂性而减少了小型输出，但是我们建议使用具有细线结构高远高比率高的微型芯，并旨在进行电磁微效应器的突破。结果，我们已经能够通过X射线光刻技术来完成线圈，通过对细线和铜板的深凹槽处理以形成线圈线。我们还证明，提高产生的线圈线的纵横比将显着提高微型螺丝的性能。将来，我们将通过进一步开发流程技术来继续开发新的微型演员。

项目成果

LIGAプロセスによるスパイラル型マイクロコイルの試作

使用 LIGA 工艺的螺旋微线圈原型

• 发表时间: 2005
• 作者: T. Kawada;M. Sase;K. Amezawa;H. Watanabe;A. Unemoto;Y. Uchimoto;銘苅春隆,久住真治,佐藤憲昭,清水正巳,山下満,嶋田修,服部正
• 通讯作者: 銘苅春隆,久住真治,佐藤憲昭,清水正巳,山下満,嶋田修,服部正

Design of Solenoidal Electromagnetic Micro- actuator Utilizing 3D X-ray Lithography and Metallization

利用 3D X 射线光刻和金属化的螺线管电磁微执行器设计

• 发表时间: 2007
• 期刊: Microsystem Technologies Vol.13
• 作者: H. Mochizuki;H. Mekaru;S. Kusumi;N. Sato;M. Shimizu;M. Yamashita;O. Shiada;and T. Hattori
• 通讯作者: and T. Hattori

Fabrication of Spiral Micro Coil Lines for Micro Actuators Using X-ray Lithography and Metallization

使用 X 射线光刻和金属化制造用于微执行器的螺旋微线圈线

• 发表时间: 2008
• 作者: M. Setomoto;Y. Matsumoto;D. Noda;and T. Hattori
• 通讯作者: and T. Hattori

マイクロアクチュエータの製造技術

微执行器制造技术

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本AEM学会誌 Vol.14
• 作者: M Yano;A Tomita;M Sano;T Hibino;古谷克司;服部正,野田大二
• 通讯作者: 服部正,野田大二

マイクロアクチュエータの超微細三次元加工技術

微型执行器超精细三维加工技术

• 发表时间: 2006
• 期刊: 月刊 MATERIAL STAGE Vol.5
• 作者: 古谷克司;波多野誠;金山尚樹;服部正
• 通讯作者: 服部正