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J-GLOBAL ID：201002271145438914   整理番号：10A0863670

シリコン上SMAワイヤマイクロアクチュエータの設計とウエハレベル作製

Design and Wafer-Level Fabrication of SMA Wire Microactuators on Silicon

著者 (7件)： CLAUSI Donato (Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, BEL) ,  GRADIN Henrik (Royal Inst. Technol., Stockholm, SWE) ,  BRAUN Stefan (Royal Inst. Technol., Stockholm, SWE) ,  PEIRS Jan (Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, BEL) ,  STEMME Goeran (Royal Inst. Technol., Stockholm, SWE) ,  REYNAERTS Dominiek (Katholieke Universiteit Leuven, Leuven, BEL) ,  VAN DER WIJNGAART Wouter (Royal Inst. Technol., Stockholm, SWE)
資料名： Journal of Microelectromechanical Systems  (Journal of Microelectromechanical Systems)
巻： 19  号： 4  ページ： 982-991  発行年： 2010年08月 
JST資料番号： W0357A  ISSN： 1057-7157  CODEN： JMIYET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 予歪み形状記憶合金(SMA)ワイヤのシリコン構造とのウエハレベル集積化による,マイクロアクチュエータの作製について報告した。SMA転換温度以下の温度でアクチュエータのウエハレベルでの作製を可能にする,SMAワイヤのシリコン微細構造との集積化のための新規ウエハスケール方法を提案した。純伸張下でSMAワイヤを変形し,単結晶シリコンカンチレバーによりSMAエワイヤの冷状態リセットを得た。その作製は,標準の微小電子機械システム(MEMS)製造技術に基づき,高動作密度を特長とする作動方法を可能にした。転換温度以下の温度での処理により,処理中SMA回復の困難な強制を不要にし,SMAワイヤの自動配置とアクチュエータの低コストバッチ式作製を可能にした。マイクロスケールで使用可能な他の冷状態リセット機構と比較して,単結晶シリコンカンチレバーと組み合わせた与歪みTiNiワイヤの利用は,作業効率と疲労強度について大きな利点を示した。その方法の採用により,広範囲の直径と材料特性をもつSMAワイヤの市場での入手可能性とともに,アクチュエータ設計の大きな柔軟性を与える,カンチレバーの幾何形状パラメータを変えることにより,リセット機構の設計要求への正確な適応を可能にした。アクチュエータ性能の評価結果とともに数学モデルについて述べた。設計変動について調べるとともに,その冷状態と熱状態偏向への効果を評価した。実験データと理論モデル間の密接な相関関係を観測し,実用的設計規則を作成した。測定結果から,4mm²と6mm²占有面積のアクチュエータは,文献で報告された最高の変位と同じである変位を特長とすることを示した。

シソーラス用語： *ケイ素 ,  *ウエハ【IC】 ,  *形状記憶合金 ,  *マイクロアクチュエータ ,  予歪 ,  微細構造 ,  単結晶 ,  片持梁 ,  *MEMS ,  疲れ強さ ,  数学モデル ,  接着 ,  フォトレジスト
準シソーラス用語： 接着接合 ,  SU-8

分類 (1件)： ロボットの設計・製造・構造要素  (IC04013A)

タイトルに関連する用語 (7件)： シリコン ,  SMA ,  ワイヤ ,  マイクロアクチュエータ ,  設計 ,  ウエハレベル ,  作製