2自由度高速マイクロアクチュエータの研究

2自由度高速微执行器的研究

• 批准号: 13750212
• 负责人: 秦 誠一
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750212/
• 关键词: MEMS; マイクロアクチュエータ; 圧電薄膜; アモルファス; 金属ガラス; 微細加工

1.2自由度マイクロアクチュータの実現昨年度の検討を元に,微細はり上に2ヶ所の圧電薄膜を成膜し,1自由度駆動に成功した薄膜金属ガラス微細はりを用いて,レーザマイクロフォーミングにより90度曲げを行い,90度曲げ型2自由度マイクロアクチュエータを実現した.同様にねじり変形による,90度ねじり型2自由度アクチュエータも試作したが,ねじり変形による絶縁層の破壊のために駆動することはできなかった.2.90度曲げ型2自由度マイクロアクチュータの性能評価試作した90度曲げ型2自由度マイクロアクチュータの以下の性能について測定した.(1)ストローク:2自由度それぞれをA軸,B軸とすると,それぞれの駆動を行う圧電薄膜に印加電圧V in=100+50sin2πtを印加したところ,A軸0.9μm, B軸1μmの最大ストロークを得た.また,A, B両軸は85度の角度で交差していることが明らかとなり,これは曲げ加工時の製作誤差であることが判明した.(2)共振周波数:A軸,B軸を駆動する圧電薄膜をそれぞれ駆動し,アクチュエータ先端の共振周波数を測定した結果,両軸とも共振周波数は,1.3kHzであった.3.研究の総括以上の検討より,90度曲げ型2自由度マイクロアクチュータの試作,評価に成功した.今後の課題としては,以下の項目が考えれれる.(1)90度ねじり型2自由度マイクロアクチュータの実現(2)圧電薄膜の高性能化(3)能動SPMプローブ等への応用

1.2 Degrees of freedom are realized in the research element of last year, and the thin film of 2 degrees of freedom is successfully formed in the film of 1 degree of freedom. In the same way, the 90-degree curve type 2-degree of freedom test is carried out, the 90-degree curve type 2-degree of freedom test is carried out, the 90-degree curve type 2-degree of freedom test is carried out, the 90-degree curve type 2-degree of freedom test is carried out, and the following performance test is carried out. (1)The maximum voltage V in=100+50sin2πt of the thin film is obtained by the maximum voltage V in=100+50sin2πt of the thin film,A axis is 0.9μm, B axis is 1μm. The angle of intersection between A and B axes is 85 degrees. (2)Resonance cycle number: A-axis, B-axis vibration of the voltage thin film, the resonance cycle number of the tip is measured, the resonance cycle number of the second axis is 1.3 kHz. 3. The research summarizes the above research, 90 degrees of curvature type 2 degrees of freedom test, evaluation success. The following items will be examined in the future. (1)90 Degree of freedom (2) High performance of voltage film (3) Application of active SPM film

项目成果

Hee-Won Jeong, Seiichi Hata, Akira Shimokohbe: "Microforming of Three-Dimensional Microstructures from Thin Film Metallic Glass"IEEE Journal of Microelectromechanical Systems. (掲載決定). (2003)

Hee-Won Jeong、Seiichi Hata、Akira Shimokohbe：“薄膜金属玻璃三维微结构的微成型”IEEE 微机电系统杂志（2003 年出版）。

S.HATA, Y.LIU, T.KATO, A.SHIMOKOHBE: "Three-Dimensional Micro-Forming Process of Thin Film Metallic Glass in the Supercooled Liquid Region"Proceedings of 10th International Conference on Precision Engineering (ICPE). 37-41 (2001)

S.HATA，Y.LIU，T.KATO，A.SHIMOKOHBE：“过冷液体区域薄膜金属玻璃的三维微成形过程”第十届国际精密工程会议（ICPE）论文集。

Hee-Won JEONG, Seiichi HATA, Akira SHIMOKOHBE: "Micro-Forming of Thin Film Metallic Glass by Local Laser Heating"Technical Digest of The 15th IEEE International Conference on MEMS 2002. 372-375 (2002)

Hee-Won JEONG、Seiichi HATA、Akira SHIMOKOHBE：“通过局部激光加热实现薄膜金属玻璃的微成型”2002 年第 15 届 IEEE 国际 MEMS 会议技术摘要。 372-375 (2002)

鄭 希元, 秦誠一, 下河辺明: "薄膜金属ガラスを用いた2自由度マイクロアクチュエータの製作"精密工学会秋季大会 講演論文集. 108 (2002)

Xiyuan Cheng、Seiichi Hata、Akira Shimokawabe：“使用薄膜金属玻璃制造二自由度微执行器”日本精密工程学会秋季会议论文集 108（2002 年）。

鄭 希元, 秦 誠一, 下河辺 明: "レーザ局所加熱による薄膜金属ガラスのマイクロフォーミング"2001年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 166 (2001)

郑西元、畑精一、下川部晃：“局部激光加热的薄膜金属玻璃的微成型”2001年日本精密工程学会秋季会议学术会议论文集166（2001）。