微小物の組立・検査システム
◆液体の表面張力を利用したセルフアライメント

多様な製造装置を用い,様々な材料でマイクロ部品,MEMSが製造されるようになり,それらを組み合わせたシステムの製品化・実用化が進められています.その発展のためには,それらを簡単かつ大量に組み立てる方法が必要です.そこで液体の表面張力を利用して,マイクロ部品を自律的に位置合わせし,固定する方法の研究に取り組んでいます.

これまでに,液体の量や部品表面の濡れ性の異なる領域の形状などがアライメント精度に与える影響を実験により明らかにするとともに,複数部品を同時にアライメントする方法(図1動画)や,部品を立体的に位置合わせする方法(図2動画)も明らかにしています.さらに液体接着剤を用いた位置合わせ精度,接着強度も実験的に検証しています.

図1 複数部品を同時にアライメントする様子

図2 部品を立体的に位置合わせする様子

主要論文

[1]
Kaiji Sato, Keunuk Lee, Masahiko Nishimura, Kazutoshi Okutsu: Self-Alignment and Bonding of Microparts Using Adhesive Droplets, International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, Vol.8, No.2, (2007) pp.75-79.
[2]
Sato, K., Hoshino, S., Kobayashi, S.: Self-alignment of Microparts Using Liquid Surface Tension - Extension of Function by Vibration Force: Self-alignment of a Group of Microparts and Self-standing, Proc. of ASPE's 19th Annual Meeting, (2004) pp.325-328.
[3]
Kaiji SATO, Kentaro ITO, Seiichi HATA and Akira SHIMOKOHBE: Self-alignment of Microparts Using Liquid Surface Tension -Behavior of Micropart and alignment characteristics, Precision Engineering, Vol.27, No.1, (2003) pp.42-50.
[4]
佐藤海二,関智紀,秦 誠一,下河辺明:液体の表面張力を利用したマイクロ部品のセルフアライメントの原理と特性,精密工学会誌,Vol.66,No.2, (2000) pp.282-286.