JPH0621532A - Microscopic rotating mechanism - Google Patents

Microscopic rotating mechanism

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JPH0621532A
JPH0621532A JP4177062A JP17706292A JPH0621532A JP H0621532 A JPH0621532 A JP H0621532A JP 4177062 A JP4177062 A JP 4177062A JP 17706292 A JP17706292 A JP 17706292A JP H0621532 A JPH0621532 A JP H0621532A
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rotating shaft
rotation mechanism
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rotary shaft
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賢司 草木
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Abstract

PURPOSE:To obtain a microscopic rotating mechanism of a structure, wherein a rotator does never make a frictional contact with a rotating shaft not only in the axial direction but also in the radial direction at the time of stable rotation of the rotator and a loss of rotation can be significantly reduced. CONSTITUTION:A microscopic rotating mechanism, which has a rotating shaft 2 on a substrate 4 and is rotated by a rotator 1, is a microscopic rotating mechanism of a structure, wherein the line of intersection of the surface, which opposes to the rotator 1, of this rotating shaft 2 with the plane including the central axis of the rotating shaft 2 is formed obliquely to this central axis.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、いわゆるマイクロマシ
ンの分野に属する微小回転機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micro rotating mechanism belonging to the field of so-called micromachines.

【0002】[0002]

【従来の技術】昨今、超小型の機械を意味するマイクロ
マシンが、大学や学会だけにとどまらず、産業界でも口
頭に上ることが多くなってきた。米国の半導体研究者を
中心に研究が活発化したマイクロマシンは、アクチュエ
ーターや歯車などの機械素子とセンサや演算制御回路な
どの電子素子を同時に作製し、マイクロサイズのメカト
ロニック・システムを創製しようというものである。こ
のテーマは、電子工学にとどまらず、多くの分野の研究
者に大きな夢を抱かせるものである。特に、機能材料を
はじめとする材料物性研究と応用研究との距離が従来以
上に近くなる分野でもある。
2. Description of the Related Art In recent years, micromachines, which mean ultra-small machines, have come to be verbally used not only in universities and academic societies but also in industry. Micromachines, which have been actively researched mainly by semiconductor researchers in the United States, aim to create micro-sized mechatronic systems by simultaneously producing mechanical elements such as actuators and gears and electronic elements such as sensors and arithmetic and control circuits. Is. This theme is a dream for researchers in many fields beyond electronics. In particular, this is a field where the distance between physical property research, including functional materials, and applied research is closer than ever.

【0003】マイクロマシンの分野に属するものの1つ
として微小回転機構というものがある。これは、シリコ
ンなどの基板上に作られる可動機構素子、すなわち、シ
リコンなどの基板上に半導体製造プロセスである写真露
光技術によるパターン形成、CVD法などによる薄膜形
成、選択的エッチング等を駆使して、回転軸及び回転子
を作製したものである。
As one of those belonging to the field of micromachines, there is a minute rotation mechanism. This is achieved by making full use of a movable mechanism element formed on a substrate such as silicon, that is, pattern formation by a photolithography technique which is a semiconductor manufacturing process, thin film formation by a CVD method, selective etching, etc. on a substrate such as silicon. The rotary shaft and the rotor are manufactured.

【0004】図5及び図6は、この微小回転機構の例を
示したものである。ここで、図5の中央にある8つの突
起を持っているものが、多結晶シリコン(ポリシリコ
ン)でできた回転子1であり、それを取り囲んでいる1
2本の突起が固定子7である。回転子1は、回転子1が
飛び出さないようにするためのストッパーを上部に持つ
回転軸2に対して、回転自在に配されている。
FIG. 5 and FIG. 6 show an example of this minute rotation mechanism. Here, the one having eight protrusions at the center of FIG. 5 is a rotor 1 made of polycrystalline silicon (polysilicon), which surrounds it.
The two protrusions are the stator 7. The rotor 1 is rotatably arranged with respect to a rotary shaft 2 having a stopper at the top for preventing the rotor 1 from jumping out.

【0005】上述の固定子に電圧を印加すると、回転子
1の外側に反対の電荷が寄ってきて集まり、固定子7と
回転子1は、引きつけ合うことになる。この電圧を交流
として、固定子7の電圧を順に変わるように回して行く
と、回転子1は、それぞれ、次の固定子7に引き付けら
れて回転するようになる。以上が駆動原理である。
When a voltage is applied to the above-mentioned stator, the opposite electric charges approach the outer side of the rotor 1 and gather, so that the stator 7 and the rotor 1 attract each other. When this voltage is used as an alternating current and the voltage of the stator 7 is sequentially changed so that the rotor 1 is attracted to the next stator 7 to rotate. The above is the driving principle.

【0006】次に、この微小回転機構の製造方法を図7
〜図9を用いて、具体的に説明することとする。まず、
図7Aに示すように、Siよりなる基板4をO2 やH2
Oの酸化性雰囲気の中で高温に熱し、酸化膜のSiO2
層を基板4上に形成する。次に、高分子材であるフォト
レジスト8をSiO2 上に塗布する(図7B)。次に、
露光マスク5を用いてパターン通りにフォトレジストを
感光させる(図7C)。次に、余分なフォトレジスト8
を洗浄して除去する(図8A)。次に、HF水溶液を用
いて露出しているSiO2 層のみを溶かし、レジスト8
や基板4は侵さないようにする(図8B)。次に、有機
溶剤を用いて、レジスト8を除去する(図8C)。次
に、回転子1になるポリシリコン(Poly Si)層
をPSG層(第1層)のSiO2 層上にCVD(ケミカ
ルベーパーデポジション)法を用いて形成する。すなわ
ち、図9Aに示すポリシリコン層(第2層)である。こ
こで、除去されるSiO2 層をPSG(犠牲層)と呼ぶ
のは、完成時には除去されてしまうためである。次に、
回転軸2を形成するための前工程として、再びSiO2
層をCVD法により形成する。すなわち、図9Bに示す
SiO2 層からなるPSG層(第3層)である。次に、
回転軸2となるポリシリコン層をCVDにより形成す
る。すなわち、図9Cに示すポリシリコン層(第4層)
である。最後に、図9Dに示すように、再び、HF水溶
液を用いてSiO2 層のみを除去することにより、微小
回転機構が完成する。
Next, a method of manufacturing this minute rotation mechanism will be described with reference to FIG.
~ It demonstrates concretely using FIG. First,
As shown in FIG. 7A, the substrate 4 made of Si is replaced with O 2 or H 2
When heated to a high temperature in the oxidizing atmosphere of O, the oxide film SiO 2
The layer is formed on the substrate 4. Next, a photoresist 8 which is a polymer material is applied onto SiO 2 (FIG. 7B). next,
The photoresist is exposed according to the pattern using the exposure mask 5 (FIG. 7C). Next, extra photoresist 8
Are removed by washing (FIG. 8A). Next, an exposed HF solution is used to dissolve only the exposed SiO 2 layer, and the resist 8
The substrate 4 is not attacked (FIG. 8B). Next, the resist 8 is removed using an organic solvent (FIG. 8C). Next, a polysilicon (Poly Si) layer to be the rotor 1 is formed on the SiO 2 layer of the PSG layer (first layer) by the CVD (Chemical Vapor Deposition) method. That is, the polysilicon layer (second layer) shown in FIG. 9A. Here, the SiO 2 layer to be removed is referred to as PSG (sacrificial layer) because it is removed at the time of completion. next,
As a pre-process for forming the rotary shaft 2, SiO 2 is again used.
The layer is formed by the CVD method. That is, it is the PSG layer (third layer) made of the SiO 2 layer shown in FIG. 9B. next,
A polysilicon layer to be the rotating shaft 2 is formed by CVD. That is, the polysilicon layer (fourth layer) shown in FIG. 9C.
Is. Finally, as shown in FIG. 9D, the fine rotation mechanism is completed by removing only the SiO 2 layer using the HF aqueous solution again.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の微小回転機構では、構成部自体の大きさが微小
であるため、ころがり軸受けなどの回転をスムーズにさ
せる構成部品を設けることができない。
However, in the above-described conventional micro-rotation mechanism, since the size of the component itself is very small, it is not possible to provide a component such as a rolling bearing for smooth rotation.

【0008】また、オイルやグリースなども粘性ロスが
大きくなるので使用できないため、このままでは、回転
子1と、基板4または回転軸2と間の摩擦が大きく、微
小回転機構自体の寿命も短くなってしまうといった問題
があった。
Further, since oil and grease cannot be used because the viscosity loss becomes large, the friction between the rotor 1 and the substrate 4 or the rotary shaft 2 is large and the life of the minute rotating mechanism itself is shortened. There was a problem that it would end up.

【0009】特に、半導体プロセスを応用した稼働機構
は、平面的であり、厚みのある立体構造を採ることが困
難であるため、回転子1のラジアル方向に対する回転軸
2との摩擦、摩耗についてあまり考慮が払われていない
などの問題があった。
In particular, the operating mechanism applying the semiconductor process is planar and it is difficult to adopt a thick three-dimensional structure. Therefore, friction and wear of the rotor 1 with respect to the rotating shaft 2 in the radial direction are not so great. There were problems such as not being considered.

【0010】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであり、回転子の安定回転時において、回転子が回
転軸と、アキシャル方向のみではなく、ラジアル方向に
も摩擦接触することはなく、回転ロスを大幅に減らすこ
とができる微小回転機構を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and during stable rotation of the rotor, the rotor does not make frictional contact with the rotating shaft not only in the axial direction but also in the radial direction. The object is to obtain a minute rotation mechanism capable of significantly reducing rotation loss.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の微小回転機構
は、例えば図1に示すように、基板4上に回転軸2を有
し、回転子1により回転する微小回転機構において、こ
の回転軸2の回転子1と対向する面と、回転軸2の中心
軸を含む平面との交線は、この中心軸に対して斜めにな
っているものである。
As shown in FIG. 1, for example, the fine rotation mechanism of the present invention has a rotation shaft 2 on a substrate 4 and is rotated by a rotor 1. The line of intersection between the surface of the rotor 2 facing the rotor 1 and the plane including the central axis of the rotary shaft 2 is oblique with respect to the central axis.

【0012】また、本発明の微小回転機構は、回転軸2
の回転子1と対向する面が、グルーブを有するものであ
る上述構成の微小回転機構である。また、本発明の微小
回転機構は、グルーブが、フィッシュボーン形状を有す
るものである上述構成の微小回転機構である。
Further, the minute rotation mechanism of the present invention comprises a rotary shaft 2
The surface opposite to the rotor 1 has a groove having a groove. Further, the micro-rotation mechanism of the present invention is the micro-rotation mechanism having the above-mentioned configuration in which the groove has a fishbone shape.

【0013】[0013]

【作用】本発明の微小回転機構によれば、基板4上に回
転軸2を有し、回転子1により回転する微小回転機構に
おいて、この回転軸2の回転子1と対向する面と、回転
軸2の中心軸を含む平面との交線は、この中心軸に対し
て斜めになっているものとすることにより、回転軸2の
傾斜部2a及び回転子1で動圧効果を発生しているた
め、安定回転時には、回転軸2と回転子1は、摩擦接触
することはなく、これは、アキシャル方向のみではな
く、従来余り考慮されいなかったいラジアル方向にも効
果が現れ、厚みの余りない構造においても、回転ロスを
大幅に減らすことができる。
According to the minute rotation mechanism of the present invention, in the minute rotation mechanism having the rotating shaft 2 on the substrate 4 and rotated by the rotor 1, the surface of the rotating shaft 2 facing the rotor 1 and the rotating surface are rotated. The line of intersection with the plane including the central axis of the shaft 2 is inclined with respect to the central axis so that the inclined portion 2a of the rotary shaft 2 and the rotor 1 produce a dynamic pressure effect. Therefore, during stable rotation, the rotary shaft 2 and the rotor 1 do not make frictional contact, and this is effective not only in the axial direction but also in the radial direction, which has not been considered so far in the past, and the remaining thickness is increased. Even in the case of no structure, the rotation loss can be greatly reduced.

【0014】また、本発明の微小回転機構によれば、回
転軸2の回転子1と対向する面が、グルーブを有するも
のである上述構成の微小回転機構とすることにより、上
述の効果にさらに、溝パターンによる動圧効果を発生さ
せ、回転子1のラジアル方向、アキシャル方向の両方向
をエアフィルムで受け、回転ロスを減少させることがで
きる。
Further, according to the minute rotation mechanism of the present invention, the surface of the rotation shaft 2 facing the rotor 1 has a groove, and the surface of the rotation shaft 2 has a groove. By generating the dynamic pressure effect by the groove pattern and receiving both the radial direction and the axial direction of the rotor 1 by the air film, the rotation loss can be reduced.

【0015】また、本発明の微小回転機構によれば、グ
ルーブが、フィッシュボーン形状を有するものである上
述構成の微小回転機構とすることにより、上述の効果に
さらに、フィッシュボーン形状の溝パターンによる一様
な高い動圧効果を発生させ、回転子1のラジアル方向、
アキシャル方向の両方向をエアフィルムで受け、回転ロ
スを減少させることができる。
Further, according to the minute rotation mechanism of the present invention, the groove has the fishbone shape and the minute rotation mechanism having the above-mentioned configuration is provided. A uniform high dynamic pressure effect is generated, the radial direction of the rotor 1,
By receiving the air film in both axial directions, the rotation loss can be reduced.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

【0017】以下、本発明微小回転機構の一実施例につ
いて図1〜図3を参照しながら、製造方法とともに説明
することとする。
An embodiment of the minute rotation mechanism of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3 together with a manufacturing method.

【0018】まず、図2Aに示すように、基板4を円錐
形の一部を形成するようにエッチングして、傾斜部2a
を作製する。次に、基板4の傾斜部2aに、図4に示す
ようなフィッシュボーン形状の溝パターンをフォトリソ
グラフィにより形成する(図2B)。
First, as shown in FIG. 2A, the substrate 4 is etched so as to form a part of a conical shape, and the inclined portion 2a is formed.
To make. Then, a fishbone-shaped groove pattern as shown in FIG. 4 is formed on the inclined portion 2a of the substrate 4 by photolithography (FIG. 2B).

【0019】次に、基板4上にSiO2 層4aをCVD
により形成する(図2C)。次に、このSiO2 層4a
上に回転子1となるポリシリコンをCVDにより形成す
る(図2D)。次に、このポリシリコン層1の上に、回
転軸2を形成する前工程としてCVDによりSiO2
4bを形成する(図3A)。
Next, the SiO 2 layer 4a is formed on the substrate 4 by CVD.
Formed (FIG. 2C). Next, this SiO 2 layer 4a
Polysilicon to be the rotor 1 is formed on the top by CVD (FIG. 2D). Next, a SiO 2 film 4b is formed on the polysilicon layer 1 by CVD as a pre-process for forming the rotating shaft 2 (FIG. 3A).

【0020】次に、円錐形の一部を形成した傾斜部2a
上に、回転軸2となるポリシリコンをCVDにより形成
する(図3B)。ここで、回転軸2は、回転子1を保持
するものであり、回転軸2は途中から、下部に行くに従
って円錐状に広がった形状を維持しながら基板4と連続
している。この円錐形の部分において回転子1と接する
ものである。また、回転軸2の上部には、回転子1が脱
離しないように円盤状のストッパーが設けられている。
Next, the inclined portion 2a forming a part of a conical shape
Polysilicon to be the rotating shaft 2 is formed on the upper surface by CVD (FIG. 3B). Here, the rotating shaft 2 holds the rotor 1, and the rotating shaft 2 is continuous with the substrate 4 while maintaining a shape that conically expands from the middle to the lower part. The conical portion is in contact with the rotor 1. Further, a disc-shaped stopper is provided on the upper portion of the rotary shaft 2 so as to prevent the rotor 1 from coming off.

【0021】最後に、HF水溶液を用いて、全てのSi
2 層を除去し、本例の微小回転機構が完成する(図3
C、図1))。ここで、回転子1は、回転軸2に保持さ
れ、この回転軸2を中心として回転するところのもので
あり、本例の微小回転機構の中心的な構成をなすもので
ある。この回転子1の回転軸2と接触する内周面(動圧
軸受け部1a)は、回転軸2の円錐部と同じ形状を有す
るものであり、回転子1が静止しているときには、回転
軸2に密着するようになる。また、この回転軸2の動圧
軸受け部1aの直径は、適当な範囲とすることにより、
回転子1の下面が基板4の上面と接触しないように、一
定の隙間を確保するようにする。
Finally, using a HF aqueous solution, all Si
The O 2 layer is removed to complete the micro rotation mechanism of this example (Fig. 3).
C, Fig. 1)). Here, the rotor 1 is held by the rotary shaft 2 and rotates about the rotary shaft 2, and constitutes the central structure of the minute rotation mechanism of this embodiment. The inner peripheral surface (dynamic pressure bearing portion 1a) of the rotor 1 which comes into contact with the rotary shaft 2 has the same shape as the conical portion of the rotary shaft 2, and when the rotor 1 is stationary, the rotary shaft It comes into close contact with 2. Further, by setting the diameter of the dynamic pressure bearing portion 1a of the rotary shaft 2 in an appropriate range,
A certain gap is secured so that the lower surface of the rotor 1 does not come into contact with the upper surface of the substrate 4.

【0022】ここにおいて、回転軸2の傾斜部2aを形
成する方法としては、基板4を異方性エッチングなどで
削って形成する方法の他に、基板4上にCVD法などで
膜形成した後に、作製する方法でも形成できる。また、
回転軸2の上部及び回転子1は、上述したように、膜形
成と選択的エッチングなどを駆使して構成することがで
きる。
Here, as the method of forming the inclined portion 2a of the rotating shaft 2, in addition to the method of forming the substrate 4 by shaving the substrate 4 by anisotropic etching or the like, after the film is formed on the substrate 4 by the CVD method or the like. Alternatively, it can be formed by a manufacturing method. Also,
The upper portion of the rotary shaft 2 and the rotor 1 can be configured by making full use of film formation and selective etching as described above.

【0023】回転軸2の傾斜部2aには、写真露光技術
によるパターン形成とエッチングを駆使して、図4の例
に示したような溝パターンを形成し、回転子1の回転に
より動圧効果でエアフィルムが発生するようにしてい
る。溝パターンは、図4のフィッシュボーン形状に限ら
ず、スパイラル形状のものなどでも動圧効果を出すこと
ができる。
A groove pattern as shown in the example of FIG. 4 is formed on the inclined portion 2a of the rotary shaft 2 by making full use of pattern formation and etching by a photolithography technique, and rotation of the rotor 1 produces a dynamic pressure effect. The air film is generated in. The groove pattern is not limited to the fishbone shape shown in FIG. 4, but a spiral shape or the like can exert the dynamic pressure effect.

【0024】また、図1の見てもわかるように、静止状
態では、回転子1は、基板4とは接触しておらず、回転
軸2の傾斜部2aのみと接触しているので、図6の従来
例(図の表現により、回転子1と基板4は接触していな
いが、回転子の静止時には、回転子1の底面全体が基板
4の上面と接触することになる。)の回転子1よりも、
接触面積が少なく、スティクションという回転子1が張
りついて動作不能となってしまう現象を防ぐことができ
る。また、本例は、モータの回転部分のみならず、動力
伝達手段である歯車などの回転機構に対しても有効であ
る。
Further, as can be seen from FIG. 1, in the stationary state, the rotor 1 is not in contact with the substrate 4 but only with the inclined portion 2a of the rotating shaft 2, so that 6 of the conventional example (the rotor 1 and the substrate 4 are not in contact with each other according to the drawing, but the entire bottom surface of the rotor 1 is in contact with the upper surface of the substrate 4 when the rotor is stationary). Than child one
The contact area is small, and it is possible to prevent stiction, which is a phenomenon in which the rotor 1 sticks and becomes inoperable. Further, the present example is effective not only for the rotating portion of the motor but also for the rotating mechanism such as the gear that is the power transmission means.

【0025】以上のように、本例によれば、基板4上に
回転軸2を有し、回転子1により回転する微小回転機構
において、この回転軸2の回転子1と対向する面と、回
転軸2の中心軸を含む平面との交線は、この中心軸に対
して斜めになっているものとすることにより、回転軸2
の傾斜部2a及び回転子1で動圧効果を発生しているた
め、安定回転時には、回転軸2と回転子1は、摩擦接触
することはなく、これは、アキシャル方向のみではな
く、従来余り考慮されいなかったいラジアル方向にも効
果が現れ、厚みの余りない構造においても、回転ロスを
大幅に減らすことができる。また、二次的効果として、
構成上、静止時には、回転軸2と回転子1は、傾斜部2
aでのみ接触することになるので、従来のものよりも、
接触面積が、かなり小さいのでスティクションを防止す
ることができる。 さらに、本例を実施するに当たって
は、従来からの半導体製造プロセスの応用で製造するこ
とができるので、大量生産が可能である。
As described above, according to this example, in the minute rotation mechanism having the rotating shaft 2 on the substrate 4 and rotated by the rotor 1, the surface of the rotating shaft 2 facing the rotor 1 is: The line of intersection with the plane including the central axis of the rotary shaft 2 is assumed to be inclined with respect to this central axis.
Since the dynamic pressure effect is generated by the inclined portion 2a and the rotor 1, the rotary shaft 2 and the rotor 1 do not make frictional contact during stable rotation. The effect also appears in the radial direction, which should not be taken into consideration, and the rotation loss can be greatly reduced even in a structure with little thickness. Also, as a secondary effect,
Due to the configuration, when stationary, the rotating shaft 2 and the rotor 1 are
Since it comes into contact only at a,
Since the contact area is quite small, stiction can be prevented. Further, in carrying out this example, since it can be manufactured by applying the conventional semiconductor manufacturing process, mass production is possible.

【0026】また、本例によれば、回転軸2の回転子1
と対向する面が、グルーブを有するものである上述構成
の微小回転機構とすることにより、上述の効果にさら
に、溝パターンによる動圧効果を発生させ、回転子1の
ラジアル方向、アキシャル方向の両方向をエアフィルム
で受け、回転ロスを減少させることができる。
Further, according to this example, the rotor 1 of the rotary shaft 2 is
By using the minute rotation mechanism having the above-mentioned configuration in which the surface opposite to the groove has a groove, a dynamic pressure effect due to the groove pattern is further generated in addition to the above-mentioned effect, and the rotor 1 is rotated in both radial and axial directions. The rotation loss can be reduced by receiving the air film.

【0027】また、本例によれば、グルーブが、フィッ
シュボーン形状を有するものである上述構成の微小回転
機構とすることにより、上述の効果にさらに、フィッシ
ュボーン形状の溝パターンによる一様な高い動圧効果を
発生させ、回転子1のラジアル方向、アキシャル方向の
両方向をエアフィルムで受け、回転ロスを減少させるこ
とができる。
Further, according to the present embodiment, the groove has the fishbone shape, and the fine rotation mechanism having the above-mentioned configuration is employed. The dynamic loss effect can be generated, and both the radial direction and the axial direction of the rotor 1 can be received by the air film to reduce the rotation loss.

【0028】なお、本発明は上述の実施例に限らず本発
明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得
ることはもちろんである。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回転軸2の傾斜部2a及び回転子1で動圧効果を発生し
ているため、安定回転時には、回転軸2と回転子1は、
摩擦接触することはなく、これは、アキシャル方向のみ
ではなく、従来余り考慮されいなかったいラジアル方向
にも効果が現れ、厚みの余りない構造においても、回転
ロスを大幅に減らすこと、すなわち、溝パターンによる
動圧効果を発生させ、回転子1のラジアル方向、アキシ
ャル方向の両方向をエアフィルムで受け、回転ロスを減
少させることができる。また、二次的効果として、構成
上、静止時には、回転軸2と回転子1は、傾斜部2aで
のみ接触することになるので、従来のものよりも、接触
面積が、かなり小さいのでスティクションを防止するこ
とができる。 さらに、本例を実施するに当たっては、
従来からの半導体製造プロセスの応用で製造することが
できるので、大量生産が可能である。
As described above, according to the present invention,
Since the dynamic pressure effect is generated by the inclined portion 2a of the rotary shaft 2 and the rotor 1, the rotary shaft 2 and the rotor 1 are
There is no frictional contact, and this has an effect not only in the axial direction but also in the radial direction, which has not been considered so far in the past, and it significantly reduces the rotation loss even in the structure with little thickness. A dynamic pressure effect due to the pattern is generated, and both the radial direction and the axial direction of the rotor 1 are received by the air film, so that the rotation loss can be reduced. In addition, as a secondary effect, since the rotating shaft 2 and the rotor 1 are in contact with each other only at the inclined portion 2a when stationary, since the contact area is considerably smaller than that of the conventional one, the stiction is obtained. Can be prevented. Furthermore, in carrying out this example,
Since it can be manufactured by applying the conventional semiconductor manufacturing process, mass production is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明微小回転機構の一実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a minute rotation mechanism of the present invention.

【図2】本発明微小回転機構の一実施例の製造過程図で
ある。
FIG. 2 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the minute rotation mechanism of the present invention.

【図3】本発明微小回転機構の一実施例の製造過程図で
ある。
FIG. 3 is a manufacturing process diagram of an embodiment of the minute rotation mechanism of the present invention.

【図4】動圧軸受け部の溝パターン例を示す説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of a groove pattern of a dynamic pressure bearing portion.

【図5】従来の微小回転機構の例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of a conventional minute rotation mechanism.

【図6】従来の微小回転機構の例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of a conventional minute rotation mechanism.

【図7】従来例の微小回転機構の製造過程図である。FIG. 7 is a manufacturing process diagram of a minute rotation mechanism of a conventional example.

【図8】従来例の微小回転機構の製造過程図である。FIG. 8 is a manufacturing process diagram of a minute rotation mechanism of a conventional example.

【図9】従来例の微小回転機構の製造過程図である。FIG. 9 is a manufacturing process diagram of a minute rotation mechanism of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転子 1a 動圧軸受け部 2 回転軸 2a 傾斜部 4 基板 1 Rotor 1a Dynamic pressure bearing part 2 Rotating shaft 2a Inclined part 4 Substrate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に回転軸を有し、回転子により回
転する微小回転機構において、 上記回転軸の回転子と対向する面と、回転軸の中心軸を
含む平面との交線は、この中心軸に対して斜めになって
いることを特徴とする微小回転機構。
1. In a micro-rotation mechanism having a rotating shaft on a substrate and rotated by a rotor, a line of intersection between a surface of the rotating shaft facing the rotor and a plane including a central axis of the rotating shaft is: A minute rotation mechanism characterized by being inclined with respect to this central axis.
【請求項2】 回転軸の回転子と対向する面は、グルー
ブを有するものであることを特徴とする請求項1記載の
微小回転機構。
2. The micro rotating mechanism according to claim 1, wherein a surface of the rotating shaft facing the rotor has a groove.
【請求項3】 グルーブは、フィッシュボーン形状を有
するものであることを特徴とする請求項2記載の微小回
転機構。
3. The micro rotation mechanism according to claim 2, wherein the groove has a fishbone shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7088019B2 (en) * 2002-12-10 2006-08-08 Sony Corporation Air bearing for MEMS based motor
US8022794B2 (en) 2006-04-28 2011-09-20 Panasonic Corporation Micromachine switch, filter circuit, duplexer circuit, and communication device

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