レーザーマイクロファブリケーションによるベローズ型静電マイクロアクチュエータ

激光微加工波纹管式静电微执行器

• 批准号: 07750070
• 负责人: 南 和幸
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750070/
• 关键词: レーザー加工; 微細加工; マイクロアクチュエータ

本研究では、低電圧駆動が可能な実用的静電マイクロアクチュエータを実現するため、レーザーを用いた立体的マイクロファブリケーション技術を開発して、薄くて柔軟な構造を持つポリマーベースのベローズ型静電マイクロアクチュエータを開発することを目的とした。概要を以下に列記する。1.加工システムの改良現有するエキシマレーザーシステムを改良し、加工物の俯仰等の姿勢の微調整と、コンピュータ制御による水平・垂直・回転の精密な移動が可能な加工システムを構築した。2.加工プロセスの検討(1)直径1mmの黄銅棒の側面にコーティングしたポリイミド(厚さ50μm〜100μm)上に、エキシマレーザーにより螺旋状の深溝を形成させる実験検討を行った。レーザー照射エネルギー、レーザー照射周波数、加工物の移動速度等の加工条件の検討を行った結果、上部開口幅が20〜30μm、底部幅が5μm程度の深さ100μmの螺旋深溝を加工する技術を開発することが出来た。(2)深溝斜面のみに蒸着が行える蒸着システムを製作し、蒸着実験を行った。3.ベローズ型静電アクチュエータのモデル解析と設計ベローズ型静電アクチュエータにおける静電引力-構造体変形の解析モデルを考案し、溝深さ、印加電圧と変形量等について解析を行った。その結果、これまでにない低電圧である15V程度で22%以上の変形が可能であることが分かった。4.今後の展開現在、以上の結果を踏まえてベローズ型静電マイクロアクチュエータの製作を進めているところである。

This study で は, low electricity 圧 駆 still が might な be with static マ イ ク ロ ア ク チ ュ エ ー タ を be presently す る た め, レ ー ザ ー を with い た stereo マ イ ク ロ フ ァ ブ リ ケ ー シ ョ ン technology を open 発 し て, thin く て な tectonic soft を hold つ ポ リ マ ー ベ ー ス の ベ ロ ー ズ type electrostatic マ イ ク ロ ア ク チ ュ エ ー タ を open 発 す る こ と を purpose と し Youdaoplaceholder0. Summary: を the following に column is recorded as する. 1. Processing シ ス テ ム の existing す る エ キ シ マ レ ー ザ ー シ ス テ ム を improved し, processing の pitch の の micro adjustment と posture, such as コ ン ピ ュ ー タ suppression に よ る horizontal, vertical, back to the planning の precision な mobile が may な シ ス テ ム を build し た. 2. Processing プ ロ セ ス の 検 for (1) the diameter of 1 mm の brass rod の side に コ ー テ ィ ン グ し た ポ リ イ ミ ド (50 microns to 100 microns thick さ) on に, エ キ シ マ レ ー ザ ー に よ り spiral の deep groove を form さ せ る be 験 検 line for を っ た. レ ー ザ ー irradiation エ ネ ル ギ ー, レ ー ザ ー exposure cycle for movement speed, processing の の の processing conditions, such as line beg を 検 っ た results, top open が 20 ~ 30 microns, the degree of the bottom picture が 5 microns の deep さ 100 microns の spiral deep groove を processing す る technology を open 発 す る こ と が た. (2) The deep groove inclined surface みに is steamed in が rows える is steamed in システムを to make <s:1> and the experiment is steamed in を rows った. 3. ベ ロ ー ズ type electrostatic ア ク チ ュ エ ー タ の モ デ ル parsing と design ベ ロ ー ズ type electrostatic ア ク チ ュ エ ー タ に お け る electrostatic attraction - structure - shaped の parsing モ デ ル し を test case, groove deep さ, Inca 圧 と - dosage form に つ い analytical line を っ て た. The そ そ result, <s:1> れまでにな れまでにな そ low voltage である15V degree で22% or more <s:1> deformation が may である である とが とが った った った. 4. The future の tread up now, the above results の を ま え て ベ ロ ー ズ type electrostatic マ イ ク ロ ア ク チ ュ エ ー タ の making を into め て い る と こ ろ で あ る.