Alの陽極酸化皮膜をレジストとする磁気繊毛の微細加工と繊毛運動マイクロ搬送機構

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10450126
• Research Institution: KYUSHU INSTITUTE OF TECHNOLOGY
• Principal Investigator: 山崎 二郎 九州工業大学, 工学部, 教授 (40108668)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太屋岡 篤憲 北九州工業高等専門学校, 助手 (60236768) ; 本田 崇 九州工業大学, 工学部, 講師 (70295004)
• Keywords: 微細加工 / 高アスペクト比 / 陽極酸化法 / マイクロマシン / 磁気繊毛 / 磁気アクチュエータ

Research Abstract

半導体集積回路の微細加工技術をベースにしたマイクロマシーニングにより、マイクロサージェリー、マイクロ分析、マイクロメインテナンスなどの新技術の実現を目指して、種々のマイクロマシンが作成されている。マイクロマシンの駆動力としては静電力や圧電力が多用されるが、電磁力の利用は他に比較して大きな変位と力を同時に実現できるという特長を有している。電磁力の特長を活かしたマイクロマシンを実現するためには磁性体の高アスペクト比の微細加工技術が不可欠である。高アスペクト比の微細加工にはLIGAプロセスが利用されるが、放射光を利用する特殊設備が必要であり高コストになることが欠点である。本研究は安価で簡単な磁性体の高アスペクト比微細加工法を開発し、磁気マイクロマシンの製作を目指したものである。
Alを陽極酸化すれば厚み方向に微細孔を有するポーラスナなアルミナ皮膜が得られる。この皮膜は化学エッチングに関して厚み方向に形状異方性を有するのでフォトファブリケイションのレジストとして利用することができる。200μm厚みのアルミナ皮膜を作製しアスペクト比40の磁性体の微細加工法を開発した。これを利用して新規のマイクロ磁気アクチュエータを作製した。直径5μm、長さ200μmの磁気繊毛群の交流磁界中での繊毛運動を利用したアクチュエータはマイクロファクトリーへの応用が期待される。また、回転子径100μmのジャイロ磁気効果マイクロモーターはジャイロセンサーへの応用が期待される。

Research Products

• [Publications] T.Honda,N.Miyazaki J.Yamasaki: "Development of a magnetic linear motor based on friction drive"IEEE Trans.on Magnetics. 35・7. 4004-4006 (1999)
• [Publications] 丸野聡明,本田崇,山崎二郎: "摩擦駆動を利用した電磁マイクロモータの基礎特性と高トルク化に関する研究"電気学会論文誌A. 120-A(印刷中). (2000)
• [Publications] 杉野友啓,本田崇,山崎二郎: "ジャイロ磁気効果マイクロモーター"日本応用磁気学会誌. (印刷中). (2000)