電界共役流体とMEMS技術を融合したマイクロモータアレイの開発と応用

电场共轭流体与MEMS技术相结合的微电机阵列的开发与应用

• 批准号: 18760109
• 负责人: 金 俊完
• 金额: $ 2.3万
• 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: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760109/
• 关键词: MEMS技術; 電界共役流体; マイクロモータ; 厚膜フォトレジスト; 多層化プロセス

本研究では高電圧を印加することでジェットを発生できる電界共役流体(ECF)に着目し,ECFジェットを応用したマイクロモータの開発を試みる. ECFモータは小形化に伴い単位体積あたりの出力パワーが増加する傾向があるために,マイクロ化に適している.またECFは駆動源としてのみならず潤滑剤としても有効に機能する.このような背景からフォトリングラフイを用いて,2種類の異なる厚膜レジストをマイクロ構造体と犠牲層として積層する多層化プロセスによって実現できる,複雑な構造を持つ3次元立体構造物の提案と製作を行い,ロータ径100〜500μmのECFマイクロモータの製作を試みた.しかし犠牲層の上にマイクロ構造体であるロータの製作を行ったところ,不必要な箇所が露光されており,正しく現像することができなかった.平面であった犠牲層が第2層目の構造体の製作プロセスを行うときのベイク温度でリフロウによる曲面となり,この変形した犠牲層の面から光が乱反射されマスクに覆われた箇所が反射光により露光されロータがステータに付着したマイクロ構造体となった.この問題を解決するために,ドライフイルムレジストの積層化による製作方法でECFマイクロモータ構造体の製作を試みた.この方法を用いてロータ径100〜500μmのECFマイクロモータの試作を行った結果,ロータ押さえがデバイス側ではなくカバーフイルムに付着した状態で剥離された.これはロータ押さえと軸との接着面積がロータ押さえとカバーフイルムとの面積より小さく接着力が弱いのが原因である.デバイスとの接着力を強くするためにロータに一体化したロータ押さえを用いることでECFマイクロモータ構造体が形成できる.この解決策からマイクロ構造体の製作が可能となり,メッキによるECFジェット発生用の電極対との結合でMEMSのECFマイクロモータは実現できる.

This study で は high electric 圧 を Inca す る こ と で ジ ェ ッ ト を 発 raw で き る electricity industry total service fluid (ECF) に し, ECF ジ ェ ッ ト を 応 with し た マ イ ク ロ モ ー タ の open 発 を try み る. ECF モ ー タ は small shape change に with い 単 a volume あ た り の output パ ワ ー が raised plus す る tendency が あ る た め に, マ イ ク ロ change に optimum し て い る. ま た ECF は 駆 dynamic source と し て の み な ら ず lubrication tonic と し て も have sharper に function す る. こ の よ う な background か ら フ ォ ト リ ン グ ラ フ イ を with い て, 2 species の different な る thick film レ ジ ス ト を マ イ ク ロ constructs と bloods layer と し て horizon す る multiple stratification プ ロ セ ス に よ っ て be presently で き る, complex 雑 な tectonic を hold つ 3 dimensional stereoscopic structure proposed の と production line を い, ロ ー タ diameter from 100 ~ 500 microns の ECF マ イ ク ロ モ ー タ の try making を み た. し か し bloods on layer の に マ イ ク ロ constructs で あ る ロ ー タ を の production Line っ た と こ ろ, unnecessary な が dew light by さ れ て お り, are し く now like す る こ と が で き な か っ た. Plane で あ っ た bloods が second layer mesh の constructs の making プ ロ セ ス を line う と き の ベ イ ク temperature で リ フ ロ ウ に よ る surface と な り, こ の - shaped し た の bloods layer surface か ら light が disorderly reflected さ れ マ ス ク に fu わ れ た a が by reflected light に よ り dew light さ れ ロ ー タ が ス テ ー タ に pay the し た マ イ ク ロ constructs と な っ た. こ の problem を solve す る た め に, ド ラ イ フ イ ル ム レ ジ ス ト の product stratification に よ る method で ECF マ イ ク ロ モ ー タ constructs の try making を み た. こ の way を with い て ロ ー タ diameter from 100 ~ 500 microns の ECF マ イ ク ロ モ ー タ の attempt を line っ た results, ロ ー タ detain さ え が デ バ イ ス side で は な く カ バ ー フ イ ル ム に pay State of the し た で stripping さ れ た. こ れ は ロ ー タ detain さ え と shaft と の then area が ロ ー タ detain さ え と カ バ ー フ イ ル ム と の area よ り small さ く pick emphatically が weak い の が reason で あ る. デ バ イ ス と の meet strong focus on を く す る た め に ロ ー タ に integration し た ロ ー タ detain さ え を with い る こ と で ECF マ イ ク ロ モ ー タ constructs が Form で き る. こ の solving strategy か ら マ イ ク ロ constructs の making が may と な り, メ ッ キ に よ る ECF ジ ェ ッ ト 発 born with の electrode と seaborne の combining で MEMS の ECF マ イ ク ロ モ ー タ は be presently で き る.

项目成果

MEMS技術を用いたECFマイクロモータアレイ

采用MEMS技术的ECF微电机阵列

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電磁力関連のダイナミクスシンポジウム講演会論文集
• 作者: 金俊完;西田吉人;横田眞一;吉田和弘;枝村一弥
• 通讯作者: 枝村一弥

ECF micromotor using MEMS technology

采用MEMS技术的ECF微电机

• 发表时间: 2007
• 作者: Joon・wan Kim;Yoshito Nishida;Shinichi Yokota;Kazuhiro Yoshida and Kazuya Edamura
• 通讯作者: Kazuhiro Yoshida and Kazuya Edamura

MEMS技術を用いたECFマイクロモータの開発

利用MEMS技术开发ECF微电机

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本機械学会2006年度年次大会講演会講演論文集 7
• 作者: 金俊完;西田吉人;横田眞一;吉田和弘;枝村一弥
• 通讯作者: 枝村一弥