異方性エッチング加工による非対称微細構造表面におけるトライボロジ特性の解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560166
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 札幌市立大学
• 研究代表者: 三谷 篤史 札幌市立大学, デザイン学部, 講師 (70388148)
• 研究分担者: 松尾 保孝 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (90374652)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 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

研究概要

10～100μmサイズの微小物体の振動輸送において，トライボロジ特性を考慮した微小物体の動特性を解明することを目的とする．これまでに，微小物体を輸送するために，非対称形状に加工したフィーダ表面を有するマイクロパーツフィーダを提案している．本研究では，面方位<221>結晶面を表面とするシリコンウェハの異方性エッチング加工により得られる非対称形状表面を開発した．微小物体の輸送実験を通してその適用可能性を検討すると共に，動き解析マイクロスコープを用いた微小物体の運動解析を通して輸送の安定性を検証した．

研究成果

• [雑誌論文] Effect of Geometry Parameters of Saw-tooth Surface on the Feeding Velocity of Micro-parts (2013)
  • 著者名/発表者名: Phuong Hoai Le, Thien Xuan Dinh, Atsushi Mitani, and Shinichi Hirai
  • 雑誌名: IEEJ Trans. on Electrical and Electronic Engineering 巻: Vol.8, Issue S1 ページ: S102-S105
• [雑誌論文] 微細加工技術による生物規範を取り込んだ機能性表面創製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 松尾保孝,三谷篤史
  • 雑誌名: 新学術領域生物規範工学ニュースレターNo. 2 巻: No. 2 ページ: 29-30
• [雑誌論文] A Study on the Motion of Micro-Parts on a Saw-Tooth Surface by the PTV Method (2012)
  • 著者名/発表者名: Phuong Hoai Le, Thien Xuan Dinh, Atsushi Mitani, and Shinichi Hirai
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics 巻: Vol.6, No.1 ページ: 73-80
• [学会発表] Feed and Align Microparts on Symmetrically Vibrating Saw-tooth Surface (2014)
  • 著者名/発表者名: Phuong Hoai Le, Thien Xuan Dinh, Atsushi Mitani, and Shinichi Hirai
  • 学会等名: The 11th World Congress on Intelligent Control and Automation
  • 発表場所: Shenyan, China
  • 年月日: 20140629-0704
  • 招待講演
• [学会発表] Submillimeter Microparts Feeding Along With Asymmetric Surfaces Fabricated By Anisotropic Etching Process of Single- Crystal Silicon (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Mitani and Yasutaka Matsuo
  • 学会等名: Procs. World Tribology Congress 2013
  • 発表場所: Torino, Italy
  • 年月日: 20130908-13
• [学会発表] Improvement of Sawtooth Shape Generated By Anisotropic Etching Process of Single-Crystal Silicon For Microparts Feeding Using Horizontal and Symmetric Vibrations (2013)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Mitani, Le Hoai Phuong, Yasutaka Matsuo, and Shinichi Hirai
  • 学会等名: Procs. 2013 IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics (AIM2013)
  • 発表場所: Wollongong, Australia(Paper ThAT6.5)
  • 年月日: 20130700