ゲル構造ER流体を応用したマイクロ加工用フィクスチュアデバイスの開発

使用凝胶结构ER流体的微细加工夹具装置的开发

基本信息

批准号：
18760104
负责人：
柿沼康弘
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Keio University
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 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18760104/
关键词：
ナノ・マイクロ加工フィクスチュア機能性材料 ER流体ゲル

项目摘要

研究目的本研究では,片側電極を適用したERGをマイクロ切削加工用の固定機構に適用することで,電気的に固定力とアライメントを同時に調整可能なフイクスチュアデバイスを開発することを目的とした.本研究は2年間の計画で遂行され,平成19年度の計画としては,(1)最適片側電極を適用したマイクアライメント調整機能付きERGフイクスチュアの製作(2)ERGフイクスチュアの固定力とアライメントの同時制御および切削加工実験による性能評価(3)真空環境下におけるERGフイクスチュアデバイスの固定特性解析を掲げた.研究成果(1)に関して,対向材料を絶縁体とした条件で,有限要素法によりERゲル内の電界分布を解析し,得られる電界強度が最大となる片側電極形状を明らかにした.最適電極形状を適用したERGフイクスチュアは,従来の電極形状を適用した場合に比べ,固定力が1.5倍増加することを確認した.(2)に関して,田の宇型ERGフイクスチュアデバイスを開発し,これをマシニングセンクに組み込みガラスのマイクロ切削加工試験を行った.ERGフイクスチュアによりガラス材料は十分に固定され,同時に印加する電界を調節することで,ガラス材料のアライメントを調整可能であることを確認した.R0.5mnのボールエンドミルによりガラス材に溝加工を行った結果,加工開始点から終点まで幅一定の溝を形成することに成功した.(3)に関して,ERGは高真空環境下でも粘着効果を発生することを確認した.ウェハの真空搬送に応用可能であることを示唆した.学会発表等の研究実績本研究により得られた成果は学術論文4編,国際学会1件,国内学会1件で発表した.

研究目的本研究的目的是将带有一侧电极的ERG应用于微切削的固定机构，开发一种可以同时电动调节固定力和对准的固定装置。该研究进行了两次。 2007财年的计划包括：(1)使用最佳单面电极生产具有麦克风对准调节功能的ERG固定装置，以及(2)生产具有麦克风对准调节功能的ERG固定装置。通过切削实验同时控制夹具固定力和对准以及性能评估（3）真空环境下ERG夹具装置的固定特性分析。关于研究结果（1），我们使用绝缘体作为相对材料在这些条件下，我们利用有限元方法分析了ER凝胶内部的电场分布，并明确了使获得的电场强度最大化的单侧电极形状。具有最佳电极形状的ERG夹具为与采用传统电极形状时相比，已确认固定力增加了 1.5 倍。关于 (2)，我们开发了 Tano-U 型 ERG 固定装置，并将其集成到加工传感器中。切割测试。我们确认ERG夹具充分固定了玻璃材料，并且可以通过同时调整施加的电场来调整玻璃材料的对准。使用半径为 0.5 mm 的球头立铣刀在玻璃材料上切削凹槽，结果成功地形成了从起点到终点宽度恒定的凹槽。关于 (3)，ERG 没有经证实，即使在高真空环境下也会产生这种效应。建议将其应用于晶圆的真空转移。会议演讲等研究成果该研究成果已发表在4篇学术论文中， 1个国际会议和1个国内会议就此事宣布。