Analysis of tribology characteristics of asymmetric periodic fabricated surfaces with anisotropic etching process of silicon wafer

硅片各向异性刻蚀非对称周期加工表面摩擦学特性分析

• 批准号: 23560166
• 负责人: MITANI Atsushi
• 金额: $ 3.41万
• 依托单位: Sapporo City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23560166/
• 关键词: 振動輸送; 摩擦特性; トライボロジー; 異方性エッチング; 非対称性; 機能性表面; 非対称微細加工; マイクロファブリケーション

We previously showed that microparts can be fed along an asymmetric microfabricated surface using simple planar symmetric vibrations. Microparts move in one direction because they adhere to the microfabricated surface asymmetrically. In the present work, we applied the etching process of single crystal silicon to develop higher accurate and uniform asymmetric fabricated surfaces. Using a silicon wafer with a plain orientation of (221), an asymmetric periodic structure is generated on its surface because the etching speed is different between forward and backward of the crystal face. We examined the applicability for microparts feeding by experiments. We also analyzed the micropart movement using a movement analysis microscopic system then assessed the stability of microparts feeding.

我们以前表明，微零件可以被馈送沿着一个不对称的微加工表面使用简单的平面对称振动。微型零件在一个方向上移动，因为它们不对称地粘附在微加工表面上。在本工作中，我们应用单晶硅的蚀刻工艺来开发更高精度和均匀的非对称加工表面。使用具有（221）平面取向的硅晶片，在其表面上产生不对称的周期性结构，这是因为在晶面的向前和向后之间蚀刻速度不同。通过实验验证了该方法在微小零件进给中的适用性。我们还使用运动分析显微系统分析了微小零件的运动，然后评估了微小零件进给的稳定性。

项目成果

Evaluation of Feeder Surface Materials for Microparts Feeding Using an Asymmetric Fabricated Surface with Symmetric Vibrations

使用具有对称振动的非对称加工表面评估微型零件进给的进给表面材料

• 发表时间: 2011
• 作者: Atsushi Mitani;Shinichi Hirai
• 通讯作者: Shinichi Hirai

Submillimeter Microparts Feeding Along With Asymmetric Surfaces Fabricated By Anisotropic Etching Process of Single-Crystal Silicon

通过单晶硅各向异性蚀刻工艺制造的亚毫米级微型零件沿不对称表面进给

• 发表时间: 2013
• 作者: Enguo Cao;Yoshio Inoue;Kyoko Shibata;Tao Liu;Atsushi Mitani and Yasutaka Matsuo
• 通讯作者: Atsushi Mitani and Yasutaka Matsuo

非対称微細周期構造表面による微小物体の振動輸送

微物体通过不对称微周期结构表面的振动传递

• 发表时间: 2012
• 作者: Ken-ichi Matsuda;Tetsuya Uemura;and Masafumi Yamamoto;三谷篤史
• 通讯作者: 三谷篤史

Experiment and Simulation of Micro-part Dynamics with Roughness Effect

具有粗糙度效应的微零件动力学实验与仿真

• DOI: 10.1002/tee.21820
• 发表时间: 2012
• 期刊: IEEJ Trans. on Electrical and Electronic Engineering
• 作者: Phuong Hoai Le;Thien Xuan Dinh;Atsushi Mitani;and Shinichi Hirai
• 通讯作者: and Shinichi Hirai

Effect of geometry parameters of saw‐tooth surface on the feeding velocity of microparts

锯齿面几何参数对微型零件进给速度的影响

• DOI: 10.1002/tee.21925
• 发表时间: 2013
• 期刊: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering
• 影响因子: 1
• 作者: P. Le;T. X. Dinh;A. Mitani;S. Hirai
• 通讯作者: S. Hirai