JPH08168979A - Microgripper and its manufacture - Google Patents

Microgripper and its manufacture

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Publication number
JPH08168979A
JPH08168979A JP31492094A JP31492094A JPH08168979A JP H08168979 A JPH08168979 A JP H08168979A JP 31492094 A JP31492094 A JP 31492094A JP 31492094 A JP31492094 A JP 31492094A JP H08168979 A JPH08168979 A JP H08168979A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
micro gripper
gripper
arm portion
micro
manufacturing process
Prior art date
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Pending
Application number
JP31492094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Yoshimi
健一 吉見
Hiroaki Nakanishi
博昭 中西
Hisahiro Nishimoto
尚弘 西本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of JPH08168979A publication Critical patent/JPH08168979A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide a low-cost microgripper of good controllability that is machined in submicron order by the application of semiconductor fabrication techniques and a method for manufacturing the same. CONSTITUTION: This microgripper 2 comprises two arm portions 2a and grip portions 3a, 3b formed integral with the ends of the arm portion 2a, the grip portions 3a, 3b being almost as thick as subjects to be gripped.

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、マイクログリッパ及び
その製造方法に関し、より詳細には、細胞や数μm〜数
100μmの極微小の物体等を把持するマイクログリッ
パの新規な構成とその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microgripper and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a novel structure of a microgripper for holding cells and microscopic objects of several μm to several 100 μm and a method of manufacturing the same. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】通常、
ICチップの基板への装着や、数100μm以上の大き
さの物体を把持するために、金属製の把持部を有するグ
リッパが使用されている。このようなグリッパとして、
図17に示すような金属製のマイクログリッパ(Micros
cience Group社、米国特許第4,652,095 号)30が市販
されている。
2. Description of the Related Art Generally,
A gripper having a metal gripping portion is used for mounting an IC chip on a substrate and gripping an object having a size of several 100 μm or more. As such a gripper,
As shown in FIG. 17, a metal micro gripper (Micros
Cience Group, Inc., US Pat. No. 4,652,095) 30 is commercially available.

【0003】この装置は、ICチップや数100μm以
上の大きさの物体を把持する目的にあわせて作成されて
いるため、把持対象物が数10μm以下である場合、把
持対象物に比較して把持部先端の構造が大きすぎる。そ
のため50倍程度あるいはそれを越える倍率の顕微鏡視
野下では、把持対象物と把持部先端とに同時に焦点を合
わせることができず、適切な把持操作が困難である。
Since this device is made for the purpose of gripping an IC chip or an object having a size of several hundred μm or more, when the object to be gripped is several tens of μm or less, it is gripped as compared with the object to be gripped. The tip structure is too large. Therefore, in a microscope field of view of about 50 times or more, it is impossible to focus on the object to be grasped and the tip of the grasping portion at the same time, and it is difficult to perform an appropriate grasping operation.

【0004】また、数10μm以下の対象物の把持に際
しては、良好な操作性を得るために、把持部両先端の位
置をμm単位であわせる必要がある。ところが、上述の
装置では、1対の把持部を、駆動部につながる2本のア
ームの先端に別々に装着しているため、把持部両先端の
位置をμm単位であわせることは極めて困難である。こ
れらの問題点のため、数10μmの対象物を把持する機
能は実現できていないのが現状である。
Further, when grasping an object having a diameter of several tens of μm or less, it is necessary to adjust the positions of both ends of the grasping portion in units of μm in order to obtain good operability. However, in the above-mentioned device, since the pair of gripping parts are separately mounted on the tips of the two arms connected to the driving part, it is extremely difficult to align the positions of both tips of the gripping parts in units of μm. . Due to these problems, at present, the function of gripping an object of several tens of μm has not been realized.

【0005】本発明は上記課題を解決するためなされた
ものであり、半導体製造技術を応用してサブミクロンオ
ーダーで加工された、安価で、操作性の良好なマイクロ
グリッパ及びその製造方法を提供するものである。
The present invention has been made to solve the above problems, and provides an inexpensive and easy-to-operate microgripper processed in the submicron order by applying semiconductor manufacturing technology, and a manufacturing method thereof. It is a thing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、2本の
アーム部及び該アーム部の先端に一体的に形成された把
持部からなり、把持部の厚さが把持対象物と同程度の厚
さに形成されているマイクログリッパが提供される。本
発明におけるマイクログリッパは、2本のアーム部の先
端に、アーム部に一体的に形成された把持部を有するも
のであり、把持部の厚さが把持対象物と同程度の厚さに
形成されているものである。このマイクログリッパは、
通常、金属で形成されているものが好ましいが、セラミ
ックやプラスチックによって形成されていてもよい。金
属としては、特に限定されるものではないが、例えばニ
ッケル等が挙げられる。また、細胞や半導体装置等の微
小な物体を把持しやくすくするため、先端部に向かって
徐々にその幅が小さくなっているものが好ましい。この
マイクログリッパのサイズは、把持する対象物により適
宜調整することができるが、通常アーム部の長さは5〜
20mm程度、アーム部の幅は0.2〜5mm程度、ア
ーム部の厚さは0.5〜5mm程度のものが好ましい。
また、アーム部の最先端部には、アーム部と一体的に把
持部が形成されている。アーム部と把持部との境界部
は、急激にその厚さを変化させていてもよいし、徐々に
又は段階的に変化させていてもよい。把持部の大きさ
は、把持操作中に使用する顕微鏡の倍率、視野、把持す
る対象物により適宜調節することができる。具体的に
は、長さ0.1〜0.5mm程度、幅0.02〜0.3
mm程度、厚さ0.01〜0.05mm程度が好まし
い。
According to the present invention, it is composed of two arm portions and a grip portion integrally formed at the tip of the arm portion, and the thickness of the grip portion is about the same as that of the object to be gripped. There is provided a microgripper formed to have a thickness of. The micro gripper according to the present invention has a grip portion integrally formed with the arm portions at the tips of the two arm portions, and the thickness of the grip portion is formed to be approximately the same as the thickness of the grip target. It has been done. This micro gripper
Usually, it is preferably formed of metal, but may be formed of ceramic or plastic. The metal is not particularly limited, but examples thereof include nickel. Further, in order to easily grasp a small object such as a cell or a semiconductor device, it is preferable that the width thereof gradually decreases toward the tip. The size of this micro gripper can be appropriately adjusted depending on the object to be gripped, but the length of the arm portion is usually 5 to 5.
It is preferable that the width of the arm portion is about 20 mm, the width of the arm portion is about 0.2 to 5 mm, and the thickness of the arm portion is about 0.5 to 5 mm.
Further, a grip portion is formed integrally with the arm portion at the most distal end portion of the arm portion. The thickness of the boundary portion between the arm portion and the grip portion may be changed rapidly, or may be changed gradually or stepwise. The size of the grip portion can be appropriately adjusted depending on the magnification of the microscope used during the grip operation, the field of view, and the object to be gripped. Specifically, the length is about 0.1 to 0.5 mm and the width is 0.02 to 0.3.
The thickness is preferably about mm and the thickness is about 0.01 to 0.05 mm.

【0007】さらに、本発明によれば、上記マイクログ
リッパを、(i) 基板上に被加工材料を形成した後、該被
加工材料をアーム部に対応する形状を有するメス型に加
工し、(ii)前記被加工材料の表面層の一部を直接エッチ
ングするか、又は前記被加工材料上にさらにレジストを
塗布した後、該レジストをパターニングして、把持部に
対応する形状を有する型を前記メス型と一体的に形成
し、(iii) 前記一体形成されたメス型を用いて、マイク
ログリッパ形成材料を成型することにより形成するマイ
クログリッパの製造方法が提供される。
Further, according to the present invention, the above micro gripper is (i) after forming a material to be processed on a substrate, processing the material to be processed into a female mold having a shape corresponding to an arm portion, ii) A part of the surface layer of the material to be processed is directly etched, or a resist is further applied onto the material to be processed, and then the resist is patterned to form a mold having a shape corresponding to the gripping portion. There is provided a method for producing a micro gripper, which is formed integrally with a female die, and (iii) by using the integrally formed female die to mold a micro gripper forming material.

【0008】ステップ(i) において、用いる基板は、例
えば、銅、ステンレス等の金属基板が挙げられる。ま
た、基板上に形成される被加工材料としては、例えばP
MMP等のプラスチック、X線用レジスト、感光性ガラ
ス等を用いることができ、その膜厚は0.3〜0.5m
m程度が好ましい。この被加工材料をアーム部に対応す
る形状を有するメス型に加工する方法としては、アーム
部に対応する形状を有するマスクを用いて、超音波加
工、シンクロトロン放射光による露光及び現像、紫外線
による露光及び現像、通常のフォトリソグラフィ工程及
びエッチング工程等によって行うことができる。例え
ば、プラスチックを用いた場合には超音波加工、X線用
レジストを用いた場合にはシンクロトロン放射光及び現
像、感光性ガラスを用いた場合には紫外線露光及び現像
又はフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程等の組
み合わせが好ましい。
In the step (i), the substrate used is, for example, a metal substrate such as copper or stainless steel. The material to be processed formed on the substrate is, for example, P
Plastic such as MMP, X-ray resist, photosensitive glass, etc. can be used, and the film thickness is 0.3 to 0.5 m.
About m is preferable. As a method of processing the material to be processed into a female mold having a shape corresponding to the arm portion, a mask having a shape corresponding to the arm portion is used to perform ultrasonic processing, exposure and development by synchrotron radiation, and ultraviolet irradiation. It can be performed by exposure and development, ordinary photolithography process and etching process. For example, ultrasonic processing when plastic is used, synchrotron radiation and development when X-ray resist is used, and ultraviolet exposure and development or photolithography step and etching step when photosensitive glass is used. And the like are preferable.

【0009】ステップ(ii)において、被加工材料の表面
層の一部を直接エッチングする場合には、被加工材料が
X線用レジストであることが好ましく、アーム部と把持
部との両方を含む形状を有するマスクを用いて、メス型
を形成する際の加工方法と同様に形成することができ
る。この際の表面層のエッチングは、把持部の厚さに対
応するように、0.02〜0.3mm程度が好ましい。
また、被加工材料上にさらにレジストを塗布した後、該
レジストをパターニングする場合には、レジストの塗布
及びパターニング工程を円滑に行うために被加工材料に
よるメス型中に樹脂等を埋設して行うことが好ましい。
なお、この場合には、後の工程で埋設した樹脂を除去す
る工程を要する。被加工材料上に塗布するレジストとし
ては、通常のフォトリソグラフィ工程で用いるポジ型又
はネガ型のレジストを、0.02〜0.03mm程度の
膜厚で形成することができる。その後、このレジスト
を、アーム部と把持部との両方を含む形状を有するマス
クを用いることにより、パターニングしてもよい。
In the step (ii), when a part of the surface layer of the material to be processed is directly etched, the material to be processed is preferably an X-ray resist and includes both an arm portion and a gripping portion. It can be formed by using a mask having a shape in the same manner as the processing method for forming the female die. The etching of the surface layer at this time is preferably about 0.02 to 0.3 mm so as to correspond to the thickness of the grip portion.
When the resist is further patterned on the material to be processed, the resist is patterned by embedding a resin or the like in a female mold made of the material to be processed in order to smoothly perform the resist coating and patterning steps. It is preferable.
In this case, a step of removing the resin embedded in the subsequent step is required. As the resist applied on the material to be processed, a positive or negative resist used in a normal photolithography process can be formed with a film thickness of about 0.02 to 0.03 mm. Thereafter, this resist may be patterned by using a mask having a shape including both the arm portion and the grip portion.

【0010】ステップ(iii) において、把持部とアーム
部とに対応する形状を一体形成されたメス型を用いて、
マイクログリッパ形成材料を成型する方法としては、公
知の方法、例えば、マイクログリッパ形成材料である金
属等を、一体形成されたメス型に電鋳する方法が挙げら
れる。さらに、マイクログリッパ材料として金属以外の
ものを用いる場合には、メス型を用いてセラミックの焼
結又はプラスチックの射出成型等を行うこともできる。
なおマイクログリッパとしてセラミックやプラスチック
を用いる場合には、メス型の材質は、耐熱性を有するも
のが好ましい。
In step (iii), by using a female die integrally formed with a shape corresponding to the grip portion and the arm portion,
As a method of molding the micro gripper forming material, there is a known method, for example, a method of electroforming a metal or the like as the micro gripper forming material into an integrally formed female die. Furthermore, when a material other than metal is used as the material of the microgripper, sintering of ceramics or injection molding of plastics can be performed using a female mold.
When ceramic or plastic is used as the micro gripper, the female material is preferably heat resistant.

【0011】さらに、本発明においては、ステップ(ii
i) において一体形成されたメス型を用いて、マイクロ
グリッパ形成材料の成型品を形成し、この成型品をオス
型とし、さらにこのオス型を用いてメス型を形成てもよ
い。このような場合には、さらに以下のステップ(iv)〜
(v) の工程を行うことが好ましい。(iv)マイクログリッ
パ形成材料によるオス型の側面を絶縁性又は導電性材料
により、前記オス型の底面を絶縁性又は導電性材料によ
り固めた後、前記オス型を絶縁性又は導電性材料から分
離して絶縁性又は導電性材料によるメス型を形成し、
(v) 該メス型を用いてマイクログリッパ形成材料を成形
する。ステップ(iv)における絶縁性材料としては、例え
ば絶縁性プラスチック等を挙げることができ、導電性材
料としては、例えば導電性プラスチック等を挙げること
ができる。ここで、メス型を形成する場合、側面と底面
との材料が同じ絶縁性材料でもよいし、導電性材料でも
よい。また、側面が導電性材料で底面が絶縁性材料で形
成されていてもよく、さらにその逆の場合でもよい。側
面又は底面の材料が同じ絶縁性材料で形成されている場
合には、無電解メッキ等により、導電化処理を行うこと
が好ましい。これら絶縁性又は導電性材料の膜厚等は、
特に限定されるものではなく、メス型を構成することが
できる膜厚であればよい。また、ステップ(v) における
方法は、ステップ(iii) における工程と同様に行うこと
ができる。
Further, in the present invention, step (ii)
The female mold integrally formed in i) may be used to form a molded product of the microgripper-forming material, the molded product may be a male mold, and the male mold may be used to form a female mold. In such a case, the following steps (iv) ~
It is preferable to carry out the step (v). (iv) The side surface of the male mold made of the micro gripper forming material is made of an insulating or conductive material, and the bottom surface of the male mold is hardened by an insulating or conductive material, and then the male mold is separated from the insulating or conductive material. To form a female mold made of insulating or conductive material,
(v) A microgripper forming material is molded using the female mold. Examples of the insulating material in step (iv) include insulating plastics, and examples of the conductive material include conductive plastics. Here, when forming the female mold, the side surface and the bottom surface may be the same insulating material or may be a conductive material. Further, the side surface may be formed of a conductive material and the bottom surface may be formed of an insulating material, and vice versa. When the material of the side surface or the bottom surface is formed of the same insulating material, it is preferable to perform electroconductivity treatment by electroless plating or the like. The film thickness of these insulating or conductive materials is
The film thickness is not particularly limited as long as it is a film thickness capable of forming a female mold. The method in step (v) can be performed in the same manner as the step in step (iii).

【0012】[0012]

【作用】本発明のマイクログリッパによれば、把持部
が、把持対象物と同程度の厚さに形成され、アーム部と
一体的に形成されているので、マイクログリッパの両ア
ーム部の長さや把持部の位置が正確に調整される。ま
た、本発明の方法によれば、フォトリソグラフィー工程
等の微細加工技術を用いてメス型を形成し、該メス型を
用いてマイクログリッパを成型するので、μmオーダの
微細加工が、正確に行われることとなる。
According to the micro-gripper of the present invention, since the gripping portion is formed to have the same thickness as the object to be gripped and is integrally formed with the arm portion, the length of both arm portions of the micro-gripper and The position of the grip is adjusted accurately. Further, according to the method of the present invention, a female mold is formed by using a microfabrication technique such as a photolithography process, and a microgripper is molded using the female mold, so that microfabrication on the order of μm can be performed accurately. Will be seen.

【0013】[0013]

【実施例】本発明のマイクログリッパ及びその製造方法
を、図面に基づいて説明する。 実施例1 本発明のマイクログリッパは、例えばニッケルからな
り、図1に示したように、2本のアーム部2a及び2b
と、このアーム部2a及び2b先端に一体的に形成され
た把持部3a及び3bから構成されている。アーム部の
根元近傍には、図3に示す駆動部10に装着する際の位
置合わせ及び固定用の突起4があり、両アーム部2a及
び2bはヒンジ5によって結合されている。このアーム
部2a及び2bは、図2(a)及び(b)に示すよう
に、厚さが約0.3mmで略一定の厚さを有しており、
先端部に向かってその幅が傾斜的に小さく形成されてい
る。また、把持部3a及び3bは、約0.03mmの厚
さで形成されており、アーム部2a及び2bとは図2
(a)及び(b)に示すように、急激にその厚さが変化
している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The microgripper of the present invention and its manufacturing method will be described with reference to the drawings. Example 1 The micro gripper of the present invention is made of nickel, for example, and has two arm portions 2a and 2b as shown in FIG.
And the grip portions 3a and 3b integrally formed at the tips of the arm portions 2a and 2b. In the vicinity of the base of the arm portion, there is a projection 4 for positioning and fixing when it is mounted on the drive portion 10 shown in FIG. 3, and both arm portions 2 a and 2 b are connected by a hinge 5. As shown in FIGS. 2A and 2B, the arm portions 2a and 2b have a thickness of about 0.3 mm and a substantially constant thickness.
The width is formed to be gradually smaller toward the tip. Further, the grip portions 3a and 3b are formed with a thickness of about 0.03 mm, and are different from the arm portions 2a and 2b in FIG.
As shown in (a) and (b), the thickness changes abruptly.

【0014】上記マイクログリッパの製造方法を以下に
示す。まず、図4(a)及び(b)に示したように、金
属基板11上に、被加工材料として厚さ0.3mm程度
のプラスチック膜12を形成する。そして、このプラス
チック膜12を、超音波加工によりアーム部に対応する
形状を有するメス型13に形成する。
A method of manufacturing the above micro gripper will be described below. First, as shown in FIGS. 4A and 4B, a plastic film 12 having a thickness of about 0.3 mm is formed as a material to be processed on the metal substrate 11. Then, this plastic film 12 is formed into a female die 13 having a shape corresponding to the arm portion by ultrasonic processing.

【0015】次いで、図5(a)及び(b)に示したよ
うに、上記で形成したメス型13に、樹脂14(例え
ば、東京応化工業(株)のTPF14:高純度水溶性樹
脂溶液)を充填し、メス型13表面を平坦化する。続い
て、図6(a)及び(b)に示したように、平坦化した
メス型13の表面に、ヘキスト社のAZ−LP1015
(高精度メッキ用ポジ型レジスト)を、0.03mm程
度の厚さで塗布し、このレジスト15をフォトリソグラ
フィ工程によって、アーム先端部に把持部に対応する形
状を有する型に加工する。
Next, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), resin 14 (for example, TPF14 of Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd .: high-purity water-soluble resin solution) is added to the female mold 13 formed above. And the surface of the female die 13 is flattened. Subsequently, as shown in FIGS. 6A and 6B, AZ-LP1015 manufactured by Hoechst Co., Ltd. is formed on the surface of the flattened female die 13.
(High-precision plating positive resist) is applied to a thickness of about 0.03 mm, and this resist 15 is processed into a mold having a shape corresponding to the grip portion at the arm tip portion by a photolithography process.

【0016】そして、図7(a)及び(b)に示したよ
うに、メス型13内部に充填した樹脂14を除去して、
アーム部に対応する形状を有するメス型13と把持部に
対応する形状を有する型とが一体的に形成されたメス型
16を形成する。次いで、図8に示したように、ニッケ
ルを用いた電鋳によって、メス型16の形状を転写した
オス型17を形成する。
Then, as shown in FIGS. 7A and 7B, the resin 14 filled in the female mold 13 is removed,
A female die 16 is integrally formed with a female die 13 having a shape corresponding to the arm portion and a die having a shape corresponding to the grip portion. Then, as shown in FIG. 8, a male die 17 to which the shape of the female die 16 is transferred is formed by electroforming using nickel.

【0017】さらに、図9に示したように、金属基板1
1、プラスチック膜12及びレジスト15を除去し、オ
ス型17の側面部を絶縁性プラスチック18によって固
める。続いて、図10に示したように、オス型17の底
部を完全に被覆するように、導電性プラスチック19
を、オス型17及び絶縁性プラスチック18の底部に形
成する。
Further, as shown in FIG. 9, the metal substrate 1
1, the plastic film 12 and the resist 15 are removed, and the side surface of the male die 17 is hardened with the insulating plastic 18. Then, as shown in FIG. 10, the conductive plastic 19 is formed so as to completely cover the bottom of the male die 17.
Are formed on the bottom of the male mold 17 and the insulating plastic 18.

【0018】さらに、図11に示したように、絶縁性プ
ラスチック18及び導電性プラスチック19からオス型
17を分離することにより、絶縁性プラスチック18及
び導電性プラスチック19からなるメス型20を形成す
る。次いで、図12に示したように、ニッケルを用いた
電鋳により、メス型20を転写し、マイクログリッパ2
1を形成する。
Further, as shown in FIG. 11, the male mold 17 is separated from the insulating plastic 18 and the conductive plastic 19 to form a female mold 20 made of the insulating plastic 18 and the conductive plastic 19. Next, as shown in FIG. 12, the female die 20 is transferred by electroforming using nickel, and the micro gripper 2
1 is formed.

【0019】なお、本実施例の場合には、図8に示した
オス型17を所望の形状に整えることにより、直接マイ
クログリッパを形成してもよい。 実施例2 本発明のマイクログリッパの別の製造方法を以下に示
す。まず、図14(a)及び(b)に示したように、金
属基板31上に、被加工材料として厚さ0.3mm程度
のX線用レジスト32を塗布する。そして、このX線用
レジスト32に対して、シンクロトロン放射光を用いた
深い露光を行い、現像することによって、アーム部に対
応する形状を有するメス型33に形成する。
In the case of this embodiment, the male gripper 17 shown in FIG. 8 may be formed into a desired shape to directly form the micro gripper. Example 2 Another method of manufacturing the microgripper of the present invention will be described below. First, as shown in FIGS. 14A and 14B, an X-ray resist 32 having a thickness of about 0.3 mm is applied as a material to be processed on the metal substrate 31. Then, the X-ray resist 32 is subjected to deep exposure using synchrotron radiation and is developed to form a female die 33 having a shape corresponding to the arm portion.

【0020】次いで、図15(a)及び(b)に示した
ように、アーム部及び把持部の形状を含むマスク34を
用いて、上記で形成したメス型33に、シンクロトロン
放射光による露光を行う。この際の露光量は、例えば、
X線用レジスト32に対して深さ数10μm程度の露光
にとどめるように調節する。続いて、上記X線用レジス
ト32を現像することによって、図16(a)及び
(b)に示したように、アーム部に対応する形状を有す
るメス型と把持部に対応する形状を有する型とが一体的
に形成されたメス型35を形成する。
Next, as shown in FIGS. 15 (a) and 15 (b), the female mold 33 formed as described above is exposed to the synchrotron radiation by using the mask 34 including the shapes of the arm portion and the grip portion. I do. The exposure amount at this time is, for example,
The X-ray resist 32 is adjusted so that the exposure is limited to a depth of several tens of μm. Subsequently, by developing the X-ray resist 32, as shown in FIGS. 16A and 16B, a female mold having a shape corresponding to the arm portion and a mold having a shape corresponding to the grip portion. Forms a female mold 35 integrally formed with and.

【0021】以下、上記メス型35を用いて、実施例1
における図8〜図13に対応する製造工程を行うことに
よって、マイクログリッパを形成する。なお、本実施例
の場合においては、図16に示したメス型35に直接ニ
ッケル等を電鋳することにより、マイクログリッパを得
ることもできる。
Hereinafter, using the female die 35, Example 1
The micro gripper is formed by performing the manufacturing process corresponding to FIGS. In the case of this embodiment, the micro gripper can be obtained by directly electroforming nickel or the like on the female die 35 shown in FIG.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明のマイクログリッパによれば、把
持部が、把持対象物と同程度の厚さに形成され、アーム
部と一体的に形成されているので、マイクログリッパの
両アーム部の長さや把持部の位置を正確に調整すること
ができ、操作性の良好な把持機能を有するマイクログリ
ッパを得ることができる。
According to the micro-gripper of the present invention, since the gripping portion is formed to have the same thickness as the gripping target and is integrally formed with the arm portion, both gripping portions of the micro-gripper are provided. It is possible to accurately adjust the length and the position of the grip portion, and it is possible to obtain a micro gripper having a grip function with good operability.

【0023】また、本発明の方法によれば、フォトリソ
グラフィー工程等の微細加工技術を用いてメス型を形成
し、該メス型を用いてマイクログリッパを成型するの
で、μmオーダの微細加工を正確に行うことができると
ともに、バッチプロセスによってマイクログリッパを製
造することができるため大量生産が可能となり、1個あ
たりの製造コストの低下に有利となる。実際には、細胞
などを操作する場合に、使い捨てとできる程度の低価格
なマイクログリッパを製造することが可能となる。さら
に、メス型を用いてマイクログリッパを成型するため、
金属のみならずセラミックやプラスチック等の任意の材
料を用いてマイクログリッパを製造することが可能とな
る。
Further, according to the method of the present invention, since the female mold is formed by using the fine processing technique such as the photolithography process, and the micro gripper is molded by using the female mold, the fine processing on the order of μm is accurately performed. In addition, since the micro grippers can be manufactured by a batch process, mass production is possible, which is advantageous in reducing the manufacturing cost per piece. In fact, it becomes possible to manufacture a low-priced microgripper that can be disposable when manipulating cells and the like. Furthermore, to mold the micro gripper using a female mold,
It is possible to manufacture the microgripper using not only metal but also any material such as ceramic or plastic.

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

【図1】本発明のマイクログリッパの実施例を示す平面
図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a micro gripper of the present invention.

【図2】図1のマイクログリッパの要部の拡大図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the micro gripper shown in FIG.

【図3】本発明のマイクログリッパを使用するための駆
動部の概略平面図である。
FIG. 3 is a schematic plan view of a driving unit for using the micro gripper of the present invention.

【図4】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施例
を説明するための製造工程図である。
FIG. 4 is a manufacturing process diagram for explaining an embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図5】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施例
を説明するための製造工程図である。
FIG. 5 is a manufacturing process diagram for explaining an embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図6】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施例
を説明するための製造工程図である。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram for describing an example of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図7】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施例
を説明するための製造工程図である。
FIG. 7 is a manufacturing process diagram for explaining an embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図8】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施例
を説明するための製造工程図である。
FIG. 8 is a manufacturing process diagram for explaining an embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図9】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施例
を説明するための製造工程図である。
FIG. 9 is a manufacturing process diagram for describing an example of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図10】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施
例を説明するための製造工程図である。
FIG. 10 is a manufacturing process diagram for explaining an embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図11】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施
例を説明するための製造工程図である。
FIG. 11 is a manufacturing process diagram for describing an example of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図12】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施
例を説明するための製造工程図である。
FIG. 12 is a manufacturing process diagram for explaining an embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図13】本発明のマイクログリッパの製造工程の実施
例を説明するための製造工程図である。
FIG. 13 is a manufacturing process diagram for explaining an embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図14】本発明のマイクログリッパの製造工程の別の
実施例を説明するための製造工程図である。
FIG. 14 is a manufacturing process diagram for explaining another embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図15】本発明のマイクログリッパの製造工程の別の
実施例を説明するための製造工程図である。
FIG. 15 is a manufacturing process diagram for explaining another embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図16】本発明のマイクログリッパの製造工程の別の
実施例を説明するための製造工程図である。
FIG. 16 is a manufacturing process diagram for explaining another embodiment of the manufacturing process of the micro gripper of the present invention.

【図17】従来のマイクログリッパを示す概略図であ
る。
FIG. 17 is a schematic view showing a conventional micro gripper.

【符号の説明】 2 マイクログリッパ 2a、2b アーム部 3a、3b 把持部[Explanation of reference numerals] 2 micro grippers 2a, 2b arm portions 3a, 3b gripping portions

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2本のアーム部及び該アーム部の先端に
一体的に形成された把持部からなり、把持部の厚さが把
持対象物と同程度の厚さに形成されていることを特徴と
するマイクログリッパ。
1. A two-arm portion and a grip portion integrally formed at a tip of the arm portion, wherein the grip portion is formed to have a thickness approximately equal to that of an object to be gripped. Characteristic micro gripper.
【請求項2】 請求項1記載のマイクログリッパを、
(i) 基板上に被加工材料を形成した後、該被加工材料を
アーム部に対応する形状を有するメス型に加工し、(ii)
前記被加工材料の表面層の一部を直接エッチングする
か、又は前記被加工材料上にさらにレジストを塗布した
後、該レジストをパターニングして、把持部に対応する
形状を有する型を前記メス型と一体的に形成し、(iii)
前記一体形成されたメス型を用いて、マイクログリッパ
形成材料を成型することにより形成するマイクログリッ
パの製造方法。
2. The micro gripper according to claim 1,
(i) After forming the work material on the substrate, the work material is processed into a female mold having a shape corresponding to the arm portion, (ii)
After directly etching a part of the surface layer of the material to be processed or further applying a resist on the material to be processed, patterning the resist to form a mold having a shape corresponding to the gripping portion with the female mold. Integrally formed with (iii)
A method of manufacturing a micro gripper, which is formed by molding a micro gripper forming material using the integrally formed female die.
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