| 초록 |
마이크로 그리퍼를 통한 마이크로 부품 및 세포 등의 물체 조작에 있어서 가장 중요한 문제 중 하나가 마이크로 그리퍼와 물체 사이에 발생되는 adhesion이다. 이와 같은 특성은 일반적으로 물체를 구형으로 가정할 경우, 지름이 100 ㎛ 이하의 마이크로 그리핑 시 주로 발생한다. 따라서 이와 같은 adhesion force를 줄이기 위하여 초미세 가공 기술 (MEMS 기술)을 통한 실리콘 마이크로 그리퍼가 설계되었다. 마이크로 그리퍼의 끝에서 잡았던 물체를 용이하게 놓을 수 있도록 외부로 공기를 공급할 수 있는 pneumatic line이 형성되도록 고안되었다. 마이크로 그리퍼의 suction을 통한 micro parts의 grasp 이후 micro parts에서 발생되는 adhesion force는 지름이 20 ㎛ bead에서 약 10-7 N이 발생된다. Air fluid force를 통하여 adhesion force가 상쇄되도록 설계와 시뮬레이션이 수행되었다. Blowing을 통하여 release로 micro parts를 잡기 위한 마이크로 그리퍼의 end-effector에서의 안정된 공기 흐름을 갖기 위한 다양한 설계 해석이 수행 되었다. End-effector에서 안정된 공기흐름을 갖는 최적화된 설계를 기반으로 마이크로 그리퍼가 제작되었다. Pneumatic line를 갖는 마이크로 그리퍼 제작을 위해 SiO2 5000 Å 증착, PR 패터닝, RIE (Rective Ion Etching), deep-RIE 공정이 수행되었고, 이후 pneumatic line 제작을 위한 amorphous 실리콘 증착, BOE (buffered HF)공정이 수행되었다. 차후 제작된 마이크로 그리퍼의 그리핑 특성에 대해 조사될 예정이다. |
