(57)【要約】第１および第２の面を有し、チャンバを有する本体を含むマイクロ静電モータが、開示される。第１の膜が、本体の第１の面を覆って配置され、回転可能ディスクが、部材の周りに円形チャンバ内に配置される。ディスクは、円形チャンバ内に配置され、部材の周りに自由に回転する。ディスクは、その第１の表面上に３つの互いに電気的に絶縁された電極の組を有し、電極の各々は、タブ部分を有し、部材から電気的に絶縁される。第２の膜が、本体の第２の面を覆って配置され、間隔を置かれた電極の対が、第２の膜の一部の上に提供され、間隔を置かれた電極の対は、電極の対間の間隙によって絶縁される。円筒形形状部材が、ディスク上の３つの互いに電気的に絶縁された電極から電気的に絶縁されチャンバ内に配置される。
2021526003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ静電モータであって、前記マイクロ静電モータは、
第１および第２の面を有する本体であって、前記本体は、内壁によって画定される円形チャンバを有する、本体と、
中心部材と、
前記円形チャンバ内に配置されたディスクであって、前記ディスクは、前記チャンバの内壁から物理的に間隔を置かれている、ディスクと、
前記ディスクの第１の表面上に支持された３つの互いに電気的に絶縁された電極の組であって、前記電極の各々は、タブ部分を有し、前記電極は、前記中心部材から電気的に絶縁されている、３つの互いに電気的に絶縁された電極の組と、
前記本体の第１の面を覆っている第１の膜と、
前記本体の第２の面を覆っている第２の膜と、
前記第２の膜の一部上の間隔を置かれた電極の対と
を備え、
前記間隔を置かれた電極の対は、間隙によって絶縁されている、マイクロ静電モータ。
【請求項２】
前記第２の電極の対の各々は、前記電極の第２の対の各々の一部に第１の開口を有し、前記第１の開口は、外部電気接続を作成するための伝導性ビアを収容する、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項３】
前記第２の電極の対を支持する前記第２の膜は、前記第２の膜の一部に開口の対を有し、前記開口は、前記ディスク部材の回転に起因して前記タブが進行する経路の上にある、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項４】
前記第１の膜を覆っている第１のシール層と、前記第２の膜を覆っている第２のシール層とをさらに備えている、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項５】
前記中心部材は、前記第１および前記第２の膜の間に貼り付けられた固定部材であり、前記中心部材は、環状間隙によって前記ディスクから間隔を置かれている、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項６】
前記中心部材は、前記ディスクに取り付けられている、請求項５に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項７】
前記中心部材は、環状間隙だけ前記ディスクから間隔を置かれ、前記モータは、
前記中心部材に付着させられた中心領域を有する膜層であって、前記膜層は、前記ディスクと中心部材との間の前記環状間隙と整列している第１の環状間隙と、前記第１の環状間隙の外側周辺の周りの第２の環状間隙とを有する、膜層と、
前記膜層の前記中心領域に付着させられた中心領域を有するスペーサ層と
をさらに備え、
前記スペーサ層は、前記ディスクと中心部材との間の前記環状間隙および前記膜の第１の環状間隙と整列している第１の環状間隙を有する、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項８】
第１の膜上に配置された接地平面をさらに備えている、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項９】
前記本体部材は、前記チャンバを通した流体流動を可能にするためのポートの対を有する、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１０】
前記ディスクおよび前記中心部材は、前記本体フレームも構成している材料から成る、請求項１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１１】
マイクロ静電モータであって、前記マイクロ静電モータは、
第１および第２の面を有する本体であって、前記本体は、少なくとも外壁および内壁を有し、前記内壁は、円形チャンバを画定する、本体と、
前記円形チャンバ内に配置されたディスクであって、前記ディスクは、前記チャンバの内壁から物理的に間隔を置かれ、前記ディスクは、
中心部材部分と、
前記ディスクの第１の表面上に支持された３つの互いに電気的に絶縁された電極の組とを有し、
前記電極の各々は、タブ部分を有し、前記中心部材部分から電気的に絶縁されている、ディスクと、
前記本体の第１の面を覆っている第１の膜であって、前記第１の膜は、前記少なくとも外壁と内壁との間に画定される前記本体の表面部分および前記中心部材部分の表面と接触し、前記第１の膜は、前記中心部材と接触している前記第１の膜の一部の周囲に画定される環状隙間を有する、第１の膜と、
前記少なくとも外壁と内壁との間に画定される前記本体の反対側の表面部分と接触している第２の膜と、
前記第１または前記第２の膜のいずれかの一部上の間隔を置かれた電極の対と
を備え、
前記間隔を置かれた電極の対は、間隙によって絶縁されている、マイクロ静電モータ。
【請求項１２】
前記第２の電極の対の各々は、前記電極の第２の対の各々の一部に第１の開口を有し、前記第１の開口は、外部電気接続を作成するための伝導性ビアを収容する、請求項１１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１３】
前記第１の膜は、前記第２の電極の対を支持し、前記第１の膜の一部に開口を有し、前記開口は、前記ディスク部材の回転に起因して前記タブが進行する経路の上にある、請求項１１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１４】
前記中心部材と接触している前記第１の膜の前記一部の周りに画定される前記環状隙間は、前記中心部材に前記ディスクとともに自由に回転させ、前記中心部材と接触している前記第１の膜の前記一部と前記環状隙間との組み合わせとしてのシャフトを画定する、請求項１１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１５】
前記第２の膜は、前記中心部材の反対側の表面とさらに接触し、前記第２の膜は、前記中心部材の前記反対側の表面と接触している前記第２の膜の前記一部の周囲に画定される環状隙間を有する、請求項１１に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１６】
マイクロ静電モータであって、前記マイクロ静電モータは、
第１および第２の面を有する本体であって、前記本体は、少なくとも外壁および内壁を有し、前記内壁は、円形チャンバを画定する、本体と、
前記円形チャンバ内に配置されたディスクであって、前記ディスクは、前記チャンバの内壁から物理的に間隔を置かれ、前記ディスクは、
前記中心部材部分に付着させられた中心領域を有する第１の膜層であって、前記第１の膜層は、前記ディスク部分から前記中心部材部分を分離している前記環状間隙と整列している第１の環状間隙と、前記第１の環状間隙の外側周辺の周りの第２の環状間隙とを有する、第１の膜層と、
前記膜層の中心領域に付着させられた中心領域を有するスペーサ層であって、前記スペーサ層は、第１の環状間隙を有し、前記第１の環状間隙は、前記ディスクから前記中心部材部分を分離している前記環状間隙と整列し、前記膜における前記第１の環状間隙とさらに整列している、スペーサ層と
を有する、ディスクと、
前記少なくとも外壁と内壁との間に画定される前記本体の反対側の表面部分と接触している第２の膜と、
前記第１または前記第２の膜のいずれかの一部上の間隔を置かれた電極の対と
を備え、
前記間隔を置かれた電極の対は、間隙によって絶縁されている、マイクロ静電モータ。
【請求項１７】
前記第２の電極の対の各々は、前記電極の第２の対の各々の一部に第１の開口を有し、前記第１の開口は、外部電気接続を作成するための伝導性ビアを収容する、請求項１６に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１８】
前記第１の膜は、前記第２の電極の対を支持し、前記第１の膜の一部に開口を有し、前記開口は、前記ディスク部材の回転に起因して前記タブが進行する経路の上にある、請求項１７に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項１９】
前記中心部材と接触している前記第１の膜の前記一部の周りに画定される前記第１の環状隙間は、前記中心部材に貼り付き、前記中心部材の回転を阻止し、前記中心部材と接触している前記第１の膜の前記一部と前記第１の環状隙間との組み合わせとしての車軸を画定し、前記第１の環状隙間と第２の環状隙間との間に画定される環状領域は、前記車軸の周りの前記ディスクの回転を伝達するためのカラーを画定する、請求項１６に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項２０】
前記ディスクの表面は、第１の表面であり、前記第２の膜は、前記中心部材の反対側の表面とさらに接触し、前記第２の膜は、前記中心部材と接触する前記第２の膜の前記一部の周囲に画定される第１の環状隙間を有し、前記第１の環状隙間の周囲に画定され、それから間隔を置かれた第２の環状隙間を有し、前記第１の環状隙間と第２の環状隙間とは、前記ディスクの第２の表面と接触している前記第１の膜の環状領域を画定する、請求項１６に記載のマイクロ静電モータ。
【請求項２１】
マイクロ静電モータであって、前記マイクロ静電モータは、
第１のモータスタックであって、前記第１のモータスタックは、
第１のチャンバを有する第１の本体と、
前記第１の本体の第１の面を覆っている第１の膜と、
前記第１のチャンバ内に回転可能に配置された第１のディスクと
を備え、
前記第１のディスクは、その第１の表面上に３つの互いに電気的に絶縁された電極の第１の組を有し、前記電極の各々は、タブ部分を有する、第１のモータスタックと、
第２のモータスタックであって、前記第２のモータスタックは、
第２のチャンバを有する第２の本体と、
前記第２の本体の第１の面を覆っている第２の膜と、
前記第２のチャンバ内に回転可能に配置された第２のディスクと
を備え、
前記第２のディスクは、その第１の表面上に３つの互いに電気的に絶縁された電極の第２の組を有し、前記電極の各々は、タブ部分を有する、第２のモータスタックと、
前記第１のモータスタックと前記第２のモータスタックとの間のインターフェースと
を備えている、マイクロ静電モータ。
【請求項２２】
回転可能要素を有するマイクロ静電デバイスを生産する方法であって、前記方法は、
導電性層を有する材料のシートをパターン化し、
壁を有するフレームであって、内壁が、チャンバを画定する、フレームと、
前記チャンバ内のディスクであって、前記ディスクは、少なくとも３つの電極層を有し、前記電極層の各々は、ロータ要素を形成するためにタブを有する、ディスクと、
中心部材と
を前記シートから提供することと、
第１の膜を付着させることであって、前記第１の膜は、間隔を置かれたステータ電極を形成するための前記第１の膜上で間隔を置かれた電極の対を支持している、ことと、
前記第１の膜をパターン化し、前記中心部材と接触している前記第１の膜の一部の周囲に画定される第１の環状隙間を提供することと、
前記シートおよび膜における電気接続のためのビアを形成することと
を含む、方法。
【請求項２３】
前記シートをパターン化することは、前記シートをパターン化し、前記パターン化されたディスクおよび前記ディスクに取り付けられた前記中心部材を提供することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１の膜の前記一部の周りに画定される前記環状隙間は、前記中心部材と接触し、前記中心部材に前記ディスクとともに自由に回転させ、前記中心部材と接触している前記第１の膜の前記一部と前記環状隙間との組み合わせとしてのシャフトを画定する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記シートをパターン化することは、前記シートをパターン化し、前記中心部材から物理的に間隔を置かれた前記パターン化されたディスクを提供することをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記中心部材と接触している前記第１の膜の前記一部の周りに画定される前記第１の環状隙間は、前記中心部材に貼り付き、前記中心部材の回転を阻止し、前記中心部材と接触している前記第１の膜の前記一部と前記第１の環状隙間との組み合わせとしての車軸を画定する、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記膜をパターン化することは、前記膜をパターン化し、前記第１の環状隙間の周囲に画定され、それから間隔を置かれた第２の環状隙間を画定することをさらに含み、前記第１の環状隙間と第２の環状隙間とは、前記ディスクの表面と接触する前記第１の膜の環状領域を画定し、前記第１の環状隙間と第２の環状隙間との間に画定される前記環状領域は、前記車軸の周りの前記ディスクの回転を伝達するためのカラーを画定する、請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（優先権の主張）
本願は、米国特許法§１１９（ｅ）号に基づいて、その全内容が、参照することによって本明細書に組み込まれる２０１８年６月７日に出願され、「Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｍｏｔｏｒ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｆｏｒｃｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された仮米国特許出願第６２／６８１，７１５号、２０１８年６月７日に出願され、「Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｍｏｔｏｒ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｆｏｒｃｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された仮米国特許出願第６２／６８１，７２５号、２０１９年５月２１日に出願され、「Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｍｏｔｏｒ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｆｏｒｃｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された米国特許出願第１６／４１８，２５４号、および２０１９年５月２１日に出願され、「Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  Ｍｏｔｏｒ  ａｎｄ  Ｍｉｃｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｆｏｒｃｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題された米国特許出願第１６／４１８，１０９号の優先権を主張する。
【０００２】
本明細書は、小型静電モータとギヤおよびギヤ列等の微小力伝達デバイスとに関する。
【０００３】
電気モータは、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機械である。種々のタイプの電気モータのみならず、そのようなモータを構築するために使用される種々の製作技法および技術が、存在する。モータタイプおよび製作技術の両方の選択は、性能、用途適合性、および費用検討事項によって決定される。殆どの電気モータは、ステータ（磁場を有する静止要素）と、回転し、電流を搬送する導体を有するロータとを含む。モータは、モータの磁場とロータの導体内で発生させられる電流との間の相互作用を通して動作する。
【０００４】
別のタイプの電気モータは、静電モータである。静電モータは、電荷の誘引力と斥力とに基づく容量効果を使用して動作する。
【０００５】
ギヤおよびそのようなデバイスを通した力伝達が、周知である。ギヤは、従動ギヤから駆動ギヤにトルクを伝えるために、別の機械部分の対応する歯と相互作用し得る部分に切り込まれた歯を有する機械部分である。ギヤ付きデバイスの組は、力の源の速度、トルク、および／または方向を変化させることができる。２つ以上のギヤの組が、トルクの変化を提供することができる。同一の形状を有し、順番に機能する２つの噛合ギヤ上の歯は、ギヤ列と称される。ギヤ列の一方のギヤが、他方より大きい場合、２つのギヤの回転速度およびトルクは、ギヤの直径に比例して異なるであろう。
【０００６】
種々の技法および技術が、性能、用途適合性、および費用検討事項に従ってギヤを生産するために使用されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある側面によると、マイクロ静電モータは、第１および第２の面を有する本体であって、本体は、内壁によって画定される円形チャンバを有する、本体と、中心部材と、円形チャンバ内に配置されたディスクであって、チャンバの内壁から物理的に間隔を置かれている、ディスクと、ディスクの第１の表面上に支持された３つの互いに電気的に絶縁された電極の組であって、電極の各々は、タブ部分を有し、電極は、中心部材から電気的に絶縁された３つの互いに電気的に絶縁された電極の組と、本体の第１の面を覆っている第１の膜と、本体の第２の面を覆っている第２の膜と、第２の膜の一部上の間隔を置かれた電極の対であって、間隙によって絶縁されている、間隔を置かれた電極の対とを含む。
【０００８】
上記の側面は、他の特徴の中でもとりわけ、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含み得る。
【０００９】
第２の電極の対の各々は、外部電気接続を作成するための伝導性ビアを収容するために、電極の第２の対の各々の一部に第１の開口を有する。第２の電極の対を支持する第２の膜は、ディスク部材の回転に起因してタブが進行する経路の上にある第２の膜の一部に開口の対を有する。マイクロ静電モータは、第１の膜を覆っている第１のシール層と、第２の膜を覆っている第２のシール層とをさらに含む。中心部材は、第１および第２の膜間に貼り付けられた固定部材であり、中心部材は、環状間隙によってディスクから間隔を置かれる。中心部材は、ディスクに取り付けられる。中心部材は、環状間隙だけディスクから間隔を置かれ、モータは、中心部材に付着させられた中心領域を有し、ディスクと中心部材との間の環状間隙と整列している第１の環状間隙と、第１の環状間隙の外側周辺の周りの第２の環状間隙とを有する膜層と、膜層の中心領域に付着させられた中心領域を有し、ディスクと中心部材との間の環状間隙および膜の第１の環状間隙と整列している第１の環状間隙を有するスペーサ層とをさらに含む。マイクロ静電モータは、第１の膜上に配置された接地平面をさらに含む。本体部材は、流体がチャンバを通して流動することを可能にするためのポートの対を有する。ディスクおよび中心部材は、本体フレームも構成している材料から成る。
【００１０】
ある側面によると、マイクロ静電モータは、第１および第２の面を有する本体であって、少なくとも外壁および内壁を有し、内壁は、円形チャンバを画定する、本体と、円形チャンバ内に配置されたディスクであって、ディスクは、チャンバの内壁から物理的に間隔を置かれ、中心部材部分と、ディスクの第１の表面上に支持された３つの互いに電気的に絶縁された電極の組であって、電極の各々は、タブ部分を有し、中心部材部分から電気的に絶縁された３つの互いに電気的に絶縁された電極の組とを有する、ディスクと、本体の第１の面を覆っている第１の膜であって、第１の膜は、少なくとも外壁と内壁との間に画定される本体の表面部分および中心部材部分の表面と接触し、中心部材と接触する第１の膜の一部の周囲に画定される環状隙間を有する、第１の膜と、少なくとも外壁と内壁との間に画定される本体の反対側の表面部分と接触している第２の膜と、第１または第２の膜のいずれかの一部上の間隔を置かれた電極の対であって、間隙によって絶縁されている、間隔を置かれた電極の対とを含む。
【００１１】
上記の側面は、他の特徴の中でもとりわけ、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含み得る。
【００１２】
第２の電極の対の各々は、外部電気接続を作成するための伝導性ビアを収容するために、電極の第２の対の各々の一部に第１の開口を有する。第１の膜は、第２の電極の対を支持し、ディスク部材の回転に起因してタブが進行する経路の上にある第１の膜の一部に開口を有する。中心部材と接触する第１の膜の一部の周りに画定される環状隙間は、中心部材にディスクとともに自由に回転させ、中心部材と接触する第１の膜の一部と環状隙間との組み合わせとしてのシャフトを画定する。第２の膜は、中心部材の反対側の表面とさらに接触し、第２の膜は、中心部材の反対側の表面と接触している第２の膜の一部の周囲に画定される環状隙間を有する。
【００１３】
ある側面によると、マイクロ静電モータは、第１および第２の面を有する本体であって、少なくとも外壁および内壁を有し、内壁は、円形チャンバを画定する本体と、円形チャンバ内に配置されたディスクであって、ディスクは、チャンバの内壁から物理的に間隔を置かれ、中心部材部分に付着させられた中心領域を有し、ディスク部分から中心部材部分を分離している環状間隙と整列している第１の環状間隙と、第１の環状間隙の外側周辺の周りの第２の環状間隙とを有する第１の膜層と、膜層の中心領域に付着させられた中心領域を有し、ディスクから中心部材部分を分離している環状間隙と整列し、膜内の第１の環状間隙とさらに整列する第１の環状間隙を有するスペーサ層とを有する、ディスクと、少なくとも外壁と内壁との間に画定される本体の反対側の表面部分と接触している第２の膜と、第１または第２の膜のいずれかの一部上の間隔を置かれた電極の対であって、間隙によって絶縁されている、間隔を置かれた電極の対とを含む。
【００１４】
上記の側面は、他の特徴の中でもとりわけ、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含み得る。
【００１５】
第２の電極の対の各々は、外部電気接続を作成するための伝導性ビアを収容するために、電極の第２の対の各々の一部に第１の開口を有する。第１の膜は、第２の電極の対を支持し、ディスク部材の回転に起因してタブが進行する経路の上にある第１の膜の一部に開口を有する。中心部材と接触する第１の膜の一部の周りに画定される第１の環状隙間は、中心部材に貼り付き、中心部材の回転を阻止し、中心部材と接触する第１の膜の一部と第１の環状隙間との組み合わせとしての車軸を画定し、第１の環状隙間と第２の環状隙間との間に画定される環状領域は、車軸の周りのディスクの回転を伝達するためのカラーを画定する。ディスクの表面は、第１の表面であり、第２の膜は、中心部材の反対側の表面とさらに接触し、第２の膜は、中心部材と接触する第２の膜の一部の周囲に画定される第１の環状隙間を有し、第１の環状隙間の周囲に画定され、それから間隔を置かれた第２の環状隙間を有し、第１の環状隙間と第２の環状隙間とは、ディスクの第２の表面と接触する第１の膜の環状領域を画定する。
【００１６】
ある側面によると、マイクロ静電モータは、第１のモータスタックであって、第１のチャンバを有する第１の本体と、第１の本体の第１の面を覆っている第１の膜と、その第１の表面上に３つの互いに電気的に絶縁された電極の第１の組を有し、第１のチャンバ内に回転可能に配置された第１のディスクであって、電極の各々は、タブ部分を有する第１のディスクとを含む第１のモータスタックと、第２のモータスタックであって、第２のチャンバを有する第２の本体と、第２の本体の第１の面を覆っている第２の膜と、その第１の表面上に３つの互いに電気的に絶縁された電極の第２の組を有し、第２のチャンバ内に回転可能に配置された第２のディスクであって、電極の各々は、タブ部分を有する第２のディスクとを備えている第２のモータスタックと、第１のモータスタックと第２のモータスタックとの間のインターフェースとを含む。
【００１７】
ある側面によると、回転可能要素を有するマイクロ静電デバイスを生産する方法は、導電性層を有する材料のシートをパターン化し、シートから、チャンバを画定する内壁を伴う壁を有するフレーム、各々がロータ要素を形成するためにタブを有する少なくとも３つの電極層を伴うチャンバ内のディスク、および中心部材を提供することと、第１の膜上で間隔を置かれた電極の対を支持する第１の膜を付着させ、間隔を置かれたステータ電極を形成することと、第１の膜をパターン化し、中心部材と接触する第１の膜の一部の周囲に画定される第１の環状隙間を提供することと、シートおよび膜における電気接続のためのビアを形成することとを含む。
【００１８】
上記の側面は、他の特徴の中でもとりわけ、以下の特徴のうちの１つ以上のものを含み得る。
【００１９】
方法において、シートをパターン化することは、シートをパターン化し、パターン化されたディスクおよびディスクに取り付けられた中心部材を提供することをさらに含む。方法において、第１の膜の一部の周りに画定される環状隙間は、中心部材と接触し、中心部材にディスクとともに自由に回転させ、中心部材と接触する第１の膜の一部と環状隙間との組み合わせとしてのシャフトを画定する。方法において、シートをパターン化することは、シートをパターン化し、中心部材から物理的に間隔を置かれるパターン化されたディスクを提供することをさらに含む。方法において、中心部材と接触する第１の膜の一部の周りに画定される第１の環状隙間は、中心部材に貼り付き、中心部材の回転を阻止し、中心部材と接触する第１の膜の一部と第１の環状隙間との組み合わせとしての車軸を画定する。方法において、膜をパターン化することは、膜をパターン化し、第１の環状隙間の周囲に画定され、それから間隔を置かれた第２の環状隙間を画定することをさらに含み、第１の環状隙間と第２の環状隙間とは、ディスクの表面と接触する第１の膜の環状領域を画定し、第１の環状隙間と第２の環状隙間との間に画定される環状領域は、車軸の周りのディスクの回転を伝達するためのカラーを画定する。
【００２０】
上記の側面のうちの１つ以上のものは、以下の利点のうちの１つ以上のものを提供し得る。
【００２１】
構成要素は、固定部材の周りに回転可能であり、ロールツーロール処理の変形例等の比較的に安価な技法を使用して作成され得る微小特徴を含むことができる。これらの回転可能特徴は、マイクロ静電モータにおいて使用されるロータのためのもの等の種々の構成要素とともに、またはそれにおいて使用するために適合されることができる。
【００２２】
マイクロ静電モータは、マイクロ加工方法を使用して作製されることができ、種々の工業、医療、および生物学的用途のために、高速、低トルクモータまたは低速高トルクモータのいずれかとして使用されることができる。下で説明されるマイクロ静電モータデバイスは、比較的に安価な技法を使用して作成される。特定の実施形態において、下で説明されるマイクロ静電モータデバイスは、ロールツーロール製造技法を使用して作成される。
【００２３】
本発明の１つ以上の実施形態の詳細が、付随する図面および下記の説明に記載される。本発明の他の特徴、目的、および利点が、説明および図面、および請求項から明白である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１−３は、構築の段階における静電モータの平面図である。
【図２】図１−３は、構築の段階における静電モータの平面図である。
【図３】図１−３は、構築の段階における静電モータの平面図である。
【図４】図４−５は、それぞれ、構築のそれぞれの段階における静電モータのシャフト実装および静電モータの車軸実装の部分的に剥離された平面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、図４の分解断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、層が一緒に取り付けられた図４、４Ａのマイクロ静電モータを示す断面図である。
【図５】図４−５は、それぞれ、構築のそれぞれの段階における静電モータのシャフト実装および静電モータの車軸実装の部分的に剥離された平面図である。
【図５Ａ】図５Ａは、図５の分解断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、層が一緒に取り付けられた図５、５Ａのマイクロ静電モータを示す断面図である。
【図６】図６は、マイクロ静電モータの若干絵画的な等角図である。
【図７】図７は、マイクロ静電モータのスタックされた配列を示す断面図である。
【図８】図８Ａ、８Ｂは、それぞれ、微小機械力伝達デバイスのある段の平面図および断面図である。
【図９】図９は、微小機械力伝達デバイスのシャフト実装の断面分解図である。
【図１０】図１０は、微小機械力伝達デバイスの車軸実装の断面分解図である。
【図１１】図１１は、微小機械力伝達デバイスの第２の段の平面図である。
【図１２】図１２は、それぞれ、スタックされた微小機械力伝達デバイスの斜視分解図である。
【図１３】図１３は、モータおよび微小機械力伝達デバイス構造を生産するためのロールツーロール処理のフロー図である。
【図１４】図１４Ａ−Ｄは、微小機械力伝達デバイスのシャフト実装の構築の段階のうちのあるものを示す若干斜視的な図である。
【図１５−１】図１５Ａ−Ｆは、微小機械力伝達デバイスの車軸実装の構築の段階のうちのあるものを示す若干斜視的な図である。
【図１５−２】図１５Ａ−Ｆは、微小機械力伝達デバイスの車軸実装の構築の段階のうちのあるものを示す若干斜視的な図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（マイクロ静電モータ概観）
本明細書に説明されるマイクロ静電モータは、安価なマイクロ加工方法を使用して作製され、種々の工業、商業、医療、および生物学的用途における電気エネルギーの機械エネルギーへの変換のために使用されることができる。マイクロ静電モータデバイスは、ミクロン／ミリメートルスケールで作成される。いくつかの製作技法が、開示される。
【００２６】
従来の同期静電モータタイプは、入力、例えば、ステータ板とロータ板との間に印加される方形波電圧に応答して回転する可変コンデンサと見なされることができる。同期静電モータが、印加された方形波に対して同期した速度で回転すると、ロータは、方形波の１サイクルあたり半回転する。
【００２７】
従来の非同期静電モータタイプにおいて、動作は、表面上に誘発された電荷を生じる電場に依存し、誘発された電荷は、電場が表面上にトルクを及ぼすことを引き起こす。この効果は、静止電極の異なる組における位相シフト電圧を使用して、静止電極の組に回転磁場を電気的に結合することによって、非同期静電モータにおいて使用される。
【００２８】
図１を参照すると、構築の段階におけるマイクロ静電モータデバイス１０が、示される。図１は、マイクロ静電モータデバイス１０の前側１０ａを示す。マイクロ静電モータデバイス１０は、キャリア層、例えば、ウェブ１１またはウェブ１１によって支持される層（下で議論されるロールツーロール処理に関して）上に示され、単一の円形チャンバ１２を含む。マイクロ静電モータデバイス１０のこの最初の議論は、マイクロ静電モータデバイス１０のある詳細および動作の原理を解説するであろう。マイクロ静電モータデバイス１０は、同期または非同期タイプのいずれかであり得る。
【００２９】
マイクロ静電モータデバイス１０は、複数の外壁、例えば、４つの壁１４ａ−１４ｄと、円形チャンバ１２を画定する内部円形壁とを有する本体１４（ロールツーロール処理に関してウェブによって支持されるか、またはウェブの一部としてかのいずれかである）を含む。壁のうちの２つ、例えば、本体１４の壁１４ａ、１４ｃは、随意に、外部流体源および外部流体シンク（図示せず）からの流体進入または退出を提供するポート１５ａ、１５ｂを有することができる。動作時、随意のポート１５ａ、１５ｂのうちの１つは、流体流に対する入口としての機能を果たし、随意のポート１５ａ、１５ｂのうちの他のものは、流体流、例えば、モータの冷却のための空気に対する出口としての機能を果たす（ポートに対する入力対出力の割り当ては、モータのロータ部分の回転方向に従って決定される）。
【００３０】
マイクロ静電モータデバイス１０は、中心回転可能ディスク１６（ディスク１６）を含み、ディスク１６は、本体層１４の材料から生産され、非導電性であり、ディスク１６は、３つの電気的に絶縁された金属電極１６ａ−１６ｃを支持する。この実装において、ディスク１６は、平坦板またはプラテン（ディスク１６）であり、それは、中心円筒形部材１８（部材１８）の周りに配置され、部材１８は、シャフト１８’（ディスク１６に取り付けられる自由回転可能部材）として使用されるか、または、車軸１８’’（回転しないが、それの周りにディスク１６がチャンバ内で回転する固定部材）として使用される。シャフト１８’としての部材１８の構造の詳細が、図４に記載され、車軸１８’’としての部材１８の構造の詳細が、図５に議論されるであろう。
【００３１】
電気的に絶縁された電極１６ａ−１６ｃは、１２０度の物理的分離によって間隔を置かれる。電気的に絶縁された電極１６ａ−１６ｃは、ディスク１６上で電極をパターン化することによって提供される非伝導性チャネルによって間隔を置かれる。各絶縁された電極１６ａ−１６ｃは、それぞれ、導電性タブ突出部分、すなわち、タブ１７ａ−１７ｃを有する。電気的に絶縁された電極１６ａ−１６ｃおよび導電性タブ１７ａ−１７ｃ一緒に支持するディスク１６は、ロータとして機能する（および以降において、ロータ２０と称されるであろう）。
【００３２】
車軸１８’’として構成されるとき、部材１８は、静止している部材１８の周りに回転するロータ２０を有する。車軸１８’’実装において、ロータ２０は、比較的に小さい間隙１９ａによって部材１８から物理的かつ電気的に絶縁され、間隙１９ａは、電極１６ａ−１６ｃを形成するために使用される金属がなく、ディスク１６を形成するために使用される材料がない。
【００３３】
車軸１８’として構成されるとき、部材１８は、部材１８に物理的に取り付けられたロータ２０を有し、比較的に小さい間隙１９ａによってシャフト１８’から電気的に絶縁された電極１６ａ−１６ｃを有し、間隙１９ａは、電極１６ａ−１６ｃを形成するために使用される金属がない。比較的に小さい間隙とは、間隙が、ロータ２０上の電極１６ａ−１６ｃが部材１８から電気的に絶縁されることを可能にするために十分なサイズであることを意味する。間隙１９ａの間隙サイズは、サイズが数マイクロメートルであり、中心コア１６ａが、部材１８に電気的に結合されないように、十分に大きい。
【００３４】
ロータ２０は、導電性の電気的に絶縁されるタブ１７ａ−１７ｃを伴って、１２０度の分離によって間隔を置かれた複数の絶縁された電極１６ａ−１６ｃとして３つの電極を有するように示されるが、いくつかの実装において、３６０度／ｎに従って間隔を置かれるであろう４つ以上の電極および対応するタブが、存在することができ、ｎは、電極の数である。
【００３５】
ブリッジ部材２５ａおよび２５ｂ、例えば、本体１４からパターン化され、製作プロセス中、本体１４にロータ２０を繋ぐために使用される要素も、図１に示される。製作中、ロータ２０に部材１８を繋ぐために使用されるブリッジ部材２７ａ、２７ｂ、および後側膜２８も、図１に示される。
【００３６】
ここで図２を参照すると、図１のアセンブリが示され、ブリッジ部材２５ａおよび２５ｂおよびブリッジ部材２７ａ、２７ｂ（図１）が除去されており、製作の後続段階において部材１８に取り付けられるロータ２０を残している。モータ１０の前側１０ａを覆って配置される第１の膜層２４も、図２に示され、第１の膜層２４は、金属化表面３７ａ（引き剥がされた裏に示される）を支持し、その第１の膜層２４は、電極３６および３８を形成するようにパターン化される。
【００３７】
部材１８とディスクとを繋ぐために使用されたブリッジ部材（図示せず）は、製作のこの段階の後、除去された。
【００３８】
ここで図３を参照すると、製作の後続段階におけるマイクロ静電モータデバイス１０が、示される。ロータ２０は、ブリッジ（除去される）とともに透視して示される。マイクロ静電モータデバイス１０は、本体１４を覆う膜層２４上に配置される電極３６、３８の対（ステータとして使用される）を含み、それらの電極は、間隙３５によって電気的に絶縁される。電極３６、３８の各々は、孔３６ａ、３８ａの対のうちの対応するものを有する。孔３６ａおよび３８ａは、それぞれ、電圧を電極３６および３８に供給するための電気接続を提供するための伝導性ビアを格納するであろう。
【００３９】
第２の膜３７は、孔３７ａ、３７ｂの対を有する。孔３７ａおよび３７ｂは、ロータ２０が回転するときにタブ１７ａ−１７ｃが進行する円形経路と整列している。電極３６、３８の対は、互いに電気的に絶縁されることに加えて、本体１４上に配置される電極１６ａ−１６ｃおよびそれらの関連付けられたタブ１７ａ−１７ｃからも膜層２４によって電気的に絶縁される。図３において、タブ１７ａ−１７ｃは、下記の解説と併せて視認を容易にするために、暗めの二点鎖線において示される。電極３６および３８は、部材１８から物理的かつ電気的に絶縁されるように、部材１８の周りの領域内でパターン化される。
【００４０】
（シャフト実装）
ここで図４、特に、図４Ａおよび４Ｂを参照すると、シャフト実装が、示される。シャフト実装において、モータ１０の構築中、例えば、ロータ２０の構築に続いて、かつ膜層２４を追加することに先立って、接着層２３が、パターン化され、その一部２３ａ、２ｂが、本体１４の壁（図１に参照される）の上面上、かつロータ２０の中心の周りの領域（シャフト１８’を形成するであろうロータの中心の周りの領域）内に残っている。モータ１０を覆って提供される膜層２４は、本体１４の壁の上面に、かつロータ２０の中心に付着する。膜２４の他の部分は、モータ１０の他の部分、例えば、ロータ２０と接触するが、それに付着しない。したがって、ロータ２０は、自由に回転し、膜２４（および後側膜２８）によって１次元において制限される。膜層２４は、示されるように、環状隙間（すなわち、間隙１９ａ）を残すようにパターン化される。この環状隙間または間隙１９ａは、ロータ２０の中心に付着させられる膜２４の一部を自由に回転するままにし、したがって、膜のその中心部分がシャフト１８’の一部を提供することを可能にする。
【００４１】
図４Ｂにおいて、第２の接着層（図示せず）が、本体１４の壁の底面およびロータの中心領域上に残っている接着材料（図示せず）を有するようにパターン化される。第２の膜２８が、本体１４の壁の底面に、かつモータ１０の後側上の中心領域内に付着するように配置される。第２の膜層２８は、例えば、本体１４の壁の底面に、かつロータ２０の後側の中心に付着する。第２の膜層２８は、第２の環状隙間を残すようにパターン化される。この第２の環状隙間２９ａは、ロータ２０の後側の中心に付着させられる膜２８の一部を自由に回転する状態のままにし、したがって、シャフト１８’をモータ１０の底部に対して支持する。第２の膜２８は、所望される場合、接地平面（示されるような）を支持することができる。前側および後側は、所望される場合、薄くされることができる。
【００４２】
シャフト１８’を伴うモータ要素１０は、したがって、２つの本体膜層２４および２８間に挟まれた本体層１４によって提供される。シャフト１８’は、モータ１０の一方または両方の主要な対向する表面まで、かつ（いくつかの実施形態において、それを通して）延びていることができる。
【００４３】
（車軸実装）
ここで図５および５Ａを参照すると、車軸実装において、モータ１０の構築中、本体層１４は、ロータ２０と中心部材１８とを提供するようにパターン化され、中心部材１８は、ロータ２０から間隙１９ａを介して物理的に間隔を置かれる（図５Ａ参照）。膜２４’の追加に先立ち、ロータ２０の構築が続く（あるパターン化差異を除いて、膜２４に機能的に類似する）。
【００４４】
図５Ａにおいて、接着層（図示せず）が、本体１４の（図１に参照される）壁の上面上の接着剤の第１の領域２３ａ、中心部材１８上の接着剤の第２の領域２３ｂ、および接着材料の第２の領域２３ｂから間隔を置かれる接着剤の環状領域である第３の領域２３ｃを残すようにパターン化される。膜層２４’は、接着領域２３ａ−２３ｃを覆って配置される。膜層２４’は、接着材料を有する領域内、すなわち、本体１４の壁の上面に、ロータ２０の中心領域に（接着材料の第２の領域２３ｂに起因して）、および接着材料の環状領域である第３の領域１８ｃ内に付着する。膜２４’の他の部分は、モータ１０の他の部分、例えば、ロータ２０と接触するが、それに付着させられず、したがって、ロータ２０は、膜２４’によって制限されながら自由に回転する。
【００４５】
図５Ａにおいて、別の接着層（図示せず）が、膜２４’上に提供される。膜層２４’は、（本体部材１４の）接着材料の第１の領域２３ａと第２の領域２３ｂとの間にある間隙１９ａと整列させられる、第１の環状隙間１９ｂを残すようにパターン化される。膜層２４’はさらに、示されるように、環状間隙１９ｂから間隔を置かれる第２の環状隙間１９ｃを残すようにパターン化される。第１の環状隙間１９ｂは、（本体部材１４の）接着領域２３ｂを介して部材１８に付着させられる膜２４’の一部の周りに配置される。膜２４上の接着層（図示せず）は、領域４７ａ、４７ｂ、および４７ｃ上に接着材料を残すようにパターン化される。
【００４６】
本体層４８が、パターン化された膜２４’上に配置され、本体層４８は、本体壁（参照されず）、本体層４８の環状部材部分４８ｂから間隙１９ｄによって間隔を置かれる中心部分４８ａ、および環状隙間１９ｃによって本体壁（参照されず）から間隔を置かれる環状部材部分４８ｂを残すようにパターン化される。部材１８は、ロータ２０から物理的に間隔を置かれるが、部材１８は、膜２４’（および対応する後側膜２８’）に付着させられるので、部材１８は、固定され、ロータ２０が、回転するときに回転しないであろう。したがって、この実装における部材１８は、車軸１８’’としての機能を果たす。
【００４７】
車軸１８’’は、層４８の上部に層２４’および４８を通して支持される。車軸１８’’として、ロータ２０が固定車軸１８’’の周りに回転するとき、モータ１０および車軸１８’’の配列は、（例えば、フィンまたはブレードをロータ要素２０に追加することによって）ファンまたは送風機要素を提供することができる。
【００４８】
図５Ｂを参照すると、膜層２４’は、環状隙間１９ｄと環状隙間１９ｅとの間に本体層４８の環状領域４８ｂを残すようにパターン化されたので、環状領域４８ｂは、（接着領域４７ｃおよび１８ｃを介して）ロータ２０に付着させられる。この環状領域４８ｂは、ロータ２０の回転とともに回転する、固定車軸１８’’の周りの小さい（幅寸法の）カラー２１を効果的に残す。カラー２１は、膜２４’および本体層４８からロータ２０を絶縁する。
【００４９】
第２の接着層（図示せず）が、本体の壁の底面上に残っている接着材料を有するようにパターン化され、第２の膜２８’が、本体１４の壁の底面上に配置される。この第２の膜２８’（パターン化を除いて、図４Ａの膜２８に類似する）は、示されるように、中心部分上に接着領域のみを具備することができる。いくつかの実装において、車軸１８’’は、上で議論される処理を繰り返し、モータ１０の後側まで延長されることができる。車軸１８’’を伴うモータ要素１０が、したがって、２つの５ミクロン本体層の間に挟まれる本体層１４によって提供される。車軸１８’’は、モータ１０の一方または両方の主要な対向する表面まで延びていることができる。別の膜５２が、本体層上の適切にパターン化された接着領域を用いて本体層４８に貼り付けられることができる。
【００５０】
車軸１８’’を有する組み立てられたモータ１０が、図５Ｂに示され、本体層４８は、膜２４’、本体層１４、および膜２８’の上にある。組み立てられたモータ１０（シャフト実装）の絵画的表現が、図６に示される。
【００５１】
（動作原理）
ロータ２０は、電極１６ａ−１６ｃを有し、電極１６ａ−１６ｃは、ロータ２０が回転するとき、電極１６ａ−１６ｃと電極３６および３８との間で電荷を収集し、収集された電荷を放電する。したがって、事実上、電極１６ａ−１６ｃと電極３６および３８との間は、上で解説されるように、電荷を蓄積し、その電荷を放電するコンデンサ要素である。電荷は、動的であり、事実上のコンデンサによって提供される静電容量に関連し、事実上のコンデンサは、電極１６ａ−１６ｃ、電極３６および３８、およびこれらの電極間の誘電材料の組み合わせである。電極１６ａ−１６ｃと３６および３８との間の誘電材料の誘電率、これらの電極の重複の面積、およびこれらの電極１６ａ−１６ｃおよび３６および３８の重複する対間の距離を考慮すると、これらのコンデンサは、以下のように与えられる平行板コンデンサに関する公式によって少なくとも概算される静電容量を有するであろう。
【数１】
2021526003.tif 000003
【００５２】
式中、Ｃは、ファラド単位における静電容量であり、Ａは、平方メートル単位における２つの電極の重複の面積であり、εｒは、電極間の材料の誘電率（膜および流体の誘電率の和）であり、ε０は、電気的定数（ε０≒８．８５４×１０−１２  Ｆ・ｍ−１）であり、ｄは、メートル単位における板間の分離であり、ｄは、Ａの最も小さい弦に対して十分に小さい。
【００５３】
類似する目的のために使用される従来の静電モータと比較して、静電モータ１０は、より少ない材料を使用し得、したがって、より少ない応力を受ける。静電モータ１０は、ミクロン〜ミリメートルスケールにおけるサイズを有する。
（非同期モータ動作）
【００５４】
非同期モータとしてのモータ１０の動作が、以下のように解説されることができ、電極１６ａ−１６ｃと電極３６および３８との間に印加される電圧を考慮する。電極１６ａ−１６ｃと電極３６、３８との間に電位差を設置することは、例えば、電極１６ａ−１６ｃ、例えば、１６ａ上に正電荷、および、例えば、電極３６、３８、例えば、電極３８上に負電荷を生じさせるであろう。電極１６ａが、正電荷を有し、電極３８が、負電荷（１６ａ上の電荷に対して）を有すると、この発生は、反対電荷の誘引力によってロータ２０を回転させるであろう。ロータ２０が、最初に回転するとき、電極３８から電極１６ａを分離する材料の誘電性質に起因して、かつ電極３８の縁からの電極１６ａの相対距離に起因して、電極１６ａから電極３８への電荷の移動は、ない。
【００５５】
しかしながら、誘引力またはトルクが、正荷電電極１６ａが負荷電電極３８に誘引されることに起因して生成されると、ロータ２０が（反時計回り方向に）回転することを引き起こし、正荷電電極１６ａが電極３８の下に引き寄せられることも引き起こす。この正荷電電極１６ａを持つロータ２０は、ある程度の勢いを有し、電極３８の下で進行し続けるであろう。
【００５６】
しかしながら、電極１６ａ−１６ｃのうちの１つのタブ１７ａ−１７ｃのうちの１つが、膜内の孔３７ａ、３７ｂのうちの１つと整列すると、膜内の孔３７ａ、３７ｂの上に電極３６、３８のうちのそれぞれの１つがあり、その整列は、ロータ２０上の電極１６ａ−１６ｃのうちの対応する１つのタブ１７ａ−１７ｃのうちの整列させられた１つから、ステータ電極３６または３８への電荷の正味移動をもたらす。
【００５７】
図３の状況において、電極３８が、電極３６に対して負である（例えば、電極３６上で＋５００Ｖ、および、例えば、電極３８上で０Ｖである）と仮定すると、電極１６ａのタブ１７ａが、孔３７ｂと整列した状態になると（それが最初に正に帯電していたと仮定して）、電荷の正味移動が、孔３７ｂを通した電極１６ａから電極３８への電荷のアーク放電によって、タブ１７ａ（およびそれと付随して電極１６ａ）とステータ電極３８との間で起こる。タブ１７ａから電極３８への電荷のアーク放電によって提供される電荷のこの移動は、電極１６ａを正味負電荷の状態のままにし、それは、ここで、電極１６ａを電極３８から離れるように、正電荷である電極３６に向かってはじく。したがって、電極１６ａ−１６ｃが、電極３６、３８の下にある間、電極のタブが、電極の３６、３８内の孔３７ａ、３７ｂのうちの１つ（それは、放電および反発力をもたらす）の下に来るまで、電荷差、したがって、誘引力がある。
【００５８】
電荷の移動は、電荷のアーク放電、例えば、１つの電極、例えば、正電荷を有する電極１６ａから、孔、例えば、孔３７ｂを通した、近傍の電極、例えば、負電荷を有する電極３８への孔３７ｂに近接しているタブ１７ａからのアーク（図示せず）を介して起こる。アークは、タブ１７ａが孔３７ｂに十分に近接していることと、孔３７ｂが電極３６、３８から電極１６ａ−１６ｃを分離する材料の誘電率より低い低誘電率（例えば、空気のそれ）を有することとによって、電極１６ａ−１６ｃのうちのそれぞれのもの（本解説において、タブ１７ａを介した電極１６ａ）と電極３６、３８のうちの対応するもの（本解説において、電極３８）との間に生成される。
【００５９】
アークは、電荷が１つの電極から別の電極に移動させられるとき、発生させられる。アークは、電極を分離する誘電体の破壊電圧が、克服されることを条件に起こる。５０〜５００オングストローム厚さの伝導性層を持つ５ミクロン厚さの膜を考慮すると、空気に関する絶縁破壊電圧は、１ミクロンあたり約３Ｖであり、したがって、空気に関して、約１５ボルトを超える任意の電圧が、タブ１７ａ−１７ｃのうちの１つが、孔３７ａまたは３７ｂのうちの１つの上に整列するとき、アークが生じることを引き起こすであろう。しかしながら、発生させられるアークは、モータ１０を構成する材料のうちのいずれかに悪影響を及ぼさないように、十分に低いエネルギーである（すなわち、極めて低い電流、したがって、極めて低い電力）。したがって、１５〜５００ボルトの印加電圧が、印加されることができる。より具体的に、１５〜２５０ボルト、より具体的に、２０〜５０ボルト等の範囲内の電圧が、使用されることができる。
【００６０】
あえて言うなら、印加電圧は、上で規定される条件下のアーク放電を保証するために必要とされる最小電圧と、モータ１０の材料に対してある程度の有害効果を引き起こすであろう電圧である最大電圧との間であろう。したがって、他の電圧範囲も、本教示の範囲内であろう。
【００６１】
（同期モータ動作）
いくつかの実装において、モータ１０は、同期モータとして動作させられることができる。同期モータ例は、モータを可変（回転）コンデンサと見なすことができる。方形波電圧または正弦波が、電極１６ａ−１６ｃおよび電極３６および３８を横断して印加される。モータ１０が、同期的に起動しているとき、ロータ２０は、電圧の１サイクルにおいて２分の１回転する。４分の１回転において、ロータ２０および電極１６ａ−１６ｃとステータ電極３６、３８とが互いに接近しつつあるとき、例えば、電極１６ａ−１６ｃが正であり、ステータ電極３６、３８が負であることに起因して、互いに誘引し合う合う電圧が、その間に存在する。次の４分の１回転中、印加される電圧は、ゼロであるが、ロータ２０は、慣性に起因して回転し続ける。
【００６２】
図７を参照すると、図４（シャフト１８’を有するシャフト実装）のモータ１０のうちの２つのスタックされた配列１０’が、スペーサ層４０（随意）とともに示される。スタックされた配列１０’は、２つの図４のモータ１０（各々が膜２４、２８を伴う本体層１４を有する）を含み、モータをシールするために提供される上部および底部キャップ（図示せず）またはケース（図示せず）を含むことができる。キャップは、パターン化されないが、完成されたモータ１０の上部および底部層に貼り付けられる追加の本体層であり得る。図５、すなわち、車軸実装の２つのモータ１０のスタックされた配列も、上部および底部キャップ（図示せず）またはケース（図示せず）とともに提供され得る。
【００６３】
（微小機械力伝達デバイス概観）
いくつかの実装において、マイクロ静電モータ１０（シャフトまたは車軸バージョンのいずれか）は、微小機械力伝達デバイスとともに使用されることができる。
【００６４】
本明細書に説明される微小機械力伝達デバイスは、マイクロ加工方法を使用して作製される。本明細書に説明される微小機械力伝達デバイスは、ギヤタイプであり、概して、１つ以上のギヤを含む。複数のギヤが、ギヤ列を提供するために、単一のモジュール内で一緒に噛合されることができる。ギヤは、種々のタイプの複雑なギヤ式配列を提供するために、（ギヤモジュールの）繰り返し可能層内に構築されることができる。これらの微小機械力伝達デバイスは、機械力伝達の種々の側面を遂行するために使用されることができる。例えば、微小機械力伝達デバイスは、回転速さを増加または減少させること、トルクを増加または減少させること、または入力される力の回転面を変化させること、または回転の方向を変化させること（すなわち、回転の方向を逆転させること）を行うために使用されることができる。入力される力は、上で言及される静電モータのいずれかのバージョンに、または他の源に由来することができる。これらの微小機械力伝達デバイスは、種々の工業、商業、医療、および生物学的用途における用途を見出すことができる。微小機械力伝達デバイスは、下で議論されるであろうロールツーロール処理技法を使用して、ミクロン／ミリメートルスケールで作成される。
【００６５】
図８Ａおよび８Ｂを参照すると、構築の段階における微小機械力伝達デバイス１１０の第１の段１１０ａが、示される。微小機械力伝達デバイス１１０は、本明細書では入力ギヤと称される１つの従動ギヤから、本明細書では出力ギヤと称される別のギヤに機械力を伝達するギヤ列デバイスである。第１の段１１０ａは、出力ギヤ１１４と噛合される入力ギヤ１１２を含む。この例において、微小機械力伝達デバイス１１０（ギヤ列）の第１の段１１０ａは、回転速度を低減させ、入力ギヤ１１２における入力される力と出力ギヤ１１４からの出力される力との間のトルクを増加させる。しかしながら、回転速度を増加させ、入力ギヤと出力ギヤとの間のトルクを低減させるギヤ列が、代替として、出力ギヤより多い歯を有する入力ギヤによって構築され得る。
【００６６】
微小機械力伝達デバイス１１０は、膜１４０上に支持されたギヤ本体フレーム１１６を含む。ギヤ本体フレーム１１６は、複数の壁、例えば、４つの壁１１６ａ−１１６ｄを有し、それらの壁１１６ａ−１１６ｄの内部部分は、内部チャンバ１１８を画定する。壁、例えば、壁１１６ａ−１１６ｄは、随意に、外部流体源および外部流体シンク（図示せず）からの流体進入または退出を提供するポートを有し得る。他の実施形態において、壁１１６ａ−１１６ｄは、示されるように、ポートを伴わない固体壁である。
【００６７】
テザー部材１１３ａ、１１３ｂ、および１１５も、図８Ａに示される。これらのテザー部材は、ギヤ本体１１６からパターン化されるブリッジ要素であり、製作プロセス中にギヤ１１２および１１４をギヤ本体１１６に繋ぐために使用される。テザー（３つのみが示される）１１３ａ、１１３ｂ、１１５は、製造の初期段階中に移動可能な回転可能部分を定位置に保つために使用されるが、最終組立に先立って除去される。歯の間に間隙を含むチャンバ１１８の内部部分は、流体潤滑および機械的減衰を提供するために、低粘度の潤滑流体を用いて充填されることができる。第１のギヤ１１２は、テザー要素１１３ａ、１１３ｂの対を介して第２のギヤ１１４に繋がれる。第２のギヤ１１４は、テザー要素１１５によって、壁１１６ａ−１１６ｄのうちの１つ、例えば、ギヤ本体１１６の壁１１６ｄに繋がれる。
【００６８】
図８Ｂを参照すると、本体層１１６が、ギヤ支持構造１２５を提供するようにパターン化される。第１のギヤ１１２は、シャフトまたは車軸のいずれか（図示せず）に結合され、第１のギヤ支持要素１２２によって支持され、第２のギヤ１１４は、ギヤ支持構造１２５の第２のギヤ支持要素１２４によって支持される。第１のギヤ支持要素１２２および第２のギヤ支持要素１２４は、下で議論されるであろうように、それらのギヤを支持するために、それぞれのギヤ１１２、１１４の下に位置付けられる。
【００６９】
随意に、第２のギヤ１１４は、いくつかの事例において、機械的インターフェース１４２のシャフト（図示せず）または車軸（図示せず）のいずれかに結合され得るが、典型的に、随意の第２の機械的インターフェース（図示せず）が、第２のギヤ１１４に結合するために、デバイス１１０の上に位置付けられるであろう。
【００７０】
機械的インターフェース１４２の一実装において、微小機械力伝達デバイス１１０は、ここで説明されるであろうように、モータ１０（図４、４Ａ、４Ｂ）のシャフト１８’に結合され、モータ１０から構築される。
【００７１】
ここで図９を参照すると、図４、４Ａ、および４Ｂ（図４Ｂのビューが示される）のモータから開始して、膜層２４は、接着層（図示せず）を具備し、接着層は、本体層１４の壁１４ａ−１４ｄ（図１）を覆う膜２４の周囲の接着領域１２９ａと中心領域１２９ｂとを提供するようにパターン化される。簡略化のために、ロータ、導体等は、示されるが、参照されない。本体１４の下側に、膜２８がある。
【００７２】
本体層１２８が、膜２４の上に配置され、接着剤を有する領域１２９ａ、１２９ｂにおいて膜に付着する。本体層１２８は、提供されるであろうギヤに従って構成される適切なギヤ本体支持構造１２５（図８Ｂの支持構造１２５に類似する）を提供するようにパターン化される。ギヤ本体支持構造１２５は、ギヤ、例えば、１１２、１１４（図８）のそれらに類似するサイズの特徴を有する。本体層１２８は、本体層１２８の材料の中心領域を提供する環状間隙１２７を提供するようにパターン化される。（これは、各ギアに関して提供され、ギヤ１１２のみが、断面において示される。）接着層（図示せず）が、領域１２９ａおよび１２９ｂを提供するようにパターン化される。別の膜１３１が、パターン化された接着層１３２ａ、１３２ｂとともに本体層１２８上に提供され、ギヤ本体層１１６が続く（図８Ａおよび８Ｂ参照）。接着剤１２９ｂを有するそれと反対側の本体層１２８の中心領域の表面が、モータ１０のシャフト１８’に付着する。
【００７３】
別の膜層、ギヤ本体支持体、膜、およびギヤ本体層（全てが適切なパターン化された接着層および間隙を伴う）の組み合わせが、垂直次元においてギヤ列を構築するために、図９に示されるそれの上に提供されることができる。加えて、膜、ギヤ支持体、ギヤ層、および膜のより多くのそのような組み合わせが、複雑なギヤ式構造を構築するために提供され得る。加えて、より多くのそのようなギヤが、対応するギヤ支持層特徴を伴う特定のギヤ本体層内に提供され得る。
【００７４】
機械的インターフェース１４２の別の実装において、微小機械力伝達デバイス１１０は、ここで説明されるであろうように、モータ１０（図５、５Ａ、５Ｂ）の車軸１８’に結合され、モータ１０から構築される。
【００７５】
ここで図１０を参照すると、図５、５Ａ、および５Ｂ（図５Ｂのビューが示される）のモータ１０から開始して、モータ１０は、車軸１８’’を伴う本体層１４、膜２４’、および膜２８’を含み、本体層４８は、本体層１４の壁１４ａ−１４ｄ（図１）の上に整列させられた本体層４８の周囲の接着領域１５２ａ、環状接着領域１５２ｂ、および中心領域１５２ｃを提供するようにパターン化された接着層（図示せず）を具備する。簡略化のために、ロータ、導体等は、示されるが、参照されない。パターン化された環状隙間（参照されず）を有する膜１５４’が、本体層４８の上に提供され、接着領域１５２ａ−１５２ｃにおいて本体層４８に付着する。
【００７６】
いくつかの実装において、本体層１５８が、膜１５４’の上に配置され、示されるが参照されない領域内において、接着剤を有する膜２４’に付着する。本体層１５８は、ギヤ本体支持体を提供するようにパターン化される。ギヤ本体支持体は、提供されるであろうギヤの特徴に類似するサイズおよび範囲の特徴を有する。特徴は、本体層１５８の材料の中心領域１５９を提供する環状間隙１５７ａおよび１５７ｂを提供するようにパターン化される。（これは、各ギアに関して提供され、ギヤ１１２のみが、断面において示される。）いくつかの実装において、層４８は、ギヤ支持層として提供されることができ、その場合、本体層１５８は、使用されないであろう。
【００７７】
示されない接着層が、領域１５９ａおよび１５９ｂを提供するようにパターン化される。別の膜１６０が、パターン化された接着層１６２ａ、中心領域１６２ｂ、および環状領域１６２ｃとともに本体層上に提供され、ギヤ本体層１１６が続く（図８Ａ、８Ｂ）。
【００７８】
別の膜層、ギヤ本体支持体、膜、およびギヤ本体層（全てが適切なパターン化された接着層および間隙を伴う）の組み合わせが、垂直次元においてギヤ列を構築するために、図１０に示されるそれの上に提供されることができる。加えて、膜、ギヤ支持体、ギヤ層、および膜のより多くのそのような組み合わせが、複雑なギヤ式構造を構築するために提供され得る。加えて、より多くのそのようなギヤが、対応するギヤ支持層特徴を伴う特定のギヤ本体層内に提供され得る。
【００７９】
ここで図１１を参照すると、微小機械力伝達デバイス１１０の第２の段１１１ｂが、構築の段階において示される。第２の段１１１ｂは、チャンバ１６７を封入する壁１６６ａ−１６６ｄを伴うギヤ本体１６６、および別のギア列を有し、別のギア列は、第３のギヤ１７２、例えば、駆動ギヤまたは入力ギヤからの機械力を第４のギヤ１７４、例えば、第２の段の従動または出力ギヤに伝達する。この例において、示される微小機械力伝達デバイス段１１１ｂは、さらに回転速度を低減させ、入力ギヤ１７２と出力ギヤ１７４との間のトルクを増加させる第２のギヤ列である。第２の段１１１ｂは、図９または図１０（シャフトまたは車軸バージョン）に関して議論される原理のいずれかを使用して提供され得る膜層（図示せず）と、ギヤ支持層（図示せず）と、ギヤ層１１１ｂとを含む。ギヤは、テザー（示されるが、参照されない）を用いて繋がれる。
【００８０】
動作時、ギヤのうちの一方、例えば、ギヤ１７２は、入力または駆動ギヤとしての機能を果たし、他方のギヤ、例えば、ギヤ１７４は、出力または従動ギヤとしての機能を果たす。説明される微小機械力伝達デバイス１０において、入力ギヤ１７２は、第１の段１１１ａ（図１）から、微小機械力伝達デバイス１１０の出力ギヤ１１４から駆動され、力を第１の段１１１ａから、微小機械力伝達デバイス１１０の第２の異なる段１１１ｂに伝達する。ギヤ１７２、１７４は、車軸または回転シャフトのいずれかの周りに回転可能である。
【００８１】
ここで図１２を参照すると、静電モータ１０とともに３つのギヤ層（絵画的に表わされるが、各々が図８Ａ−１０に従って構築される）を有するスタックされた微小機械力伝達デバイス１１０’が、示される。二点鎖線は、隣接する段のギヤ間の段間接続点を表し、矢印は、回転方向を表す。段１（Ｓ１）は、図４または５のシャフトまたは車軸バージョン等のモータを含む駆動装置段である。段２および３（Ｓ２およびＳ３）の各々は、回転方向を逆転させる速度低減、トルク増加段である。段４（Ｓ４）は、その段への入力における入力方向および速度と同一の出力における方向および速度を維持する緩衝装置段である。
【００８２】
（製造）
上で説明される特徴を有する静電モータ１０および微小機械力伝達デバイス１０は、ＭＥＭＳ処理技法およびいわゆるロールツーロール（Ｒ２Ｒ）処理等の種々の方法を使用して製造されることができる。静電モータ１０のための材料は、静電モータ１０によって提供されるべき特徴および静電モータ１０の製造の方法に基づいて選定される。下記は、静電モータ１０の異なる部分の材料を選定するためのいくつかの基準である。
【００８３】
モータ力伝達デバイス本体：モータ本体１４（および本体２４および４４および力伝達本体）のために使用される材料は、要件によって定義され得る。一般に、材料は、チャンバを生産するようにその形状を保持するために十分に強い、または堅くある必要がある。いくつかの実装において、材料は、その特徴、例えば、ロータ２０およびチャンバ１２等が、画定および機械加工／現像され得るように、エッチング可能または感光性である。時として、材料が、静電モータ１０内の他の材料と良好に相互作用する、例えば、それに付着することも、望ましい。さらに、材料は、非導電性である。好適な材料の例は、ＳＵ８（ネガティブ型エポキシレジスト）およびＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）レジストを含む。
【００８４】
膜：この部分のための材料は、本体１４または力伝達本体とともに、それから種々の電極が提供される伝導性層を支持する弾性材料であり得る。したがって、材料は、弾性である場合、前後に曲がることまたは伸びることができるが、そのような弾性特性は、要求されない。膜材料は、ガスおよび液体を含む着目流体に対して不浸透性であり、非導電性であり、低または高破壊電圧特性のいずれかを有することができる。好適な材料の例は、窒化ケイ素およびテフロン（登録商標）を含む。堅い他の材料も、可能である。
【００８５】
電極：電極の材料は、導電性である。電極は、大きい量の電流を伝導しないので、材料は、高電気シート抵抗を有することができるが、高抵抗特徴は、必ずしも望ましいわけではない。電極は、膜とともに曲がりおよび伸びを受け、したがって、材料は、疲労および故障を伴わずに曲がりおよび伸びに対処するために柔軟であることが、望ましい。加えて、電極材料および膜材料は、動作条件下で、良好に付着する、例えば、互いに剥離しない。好適な材料の例は、金および白金の非常に薄い層を含む。その他も、可能である。
【００８６】
電気相互接続：静電容量測定回路からの電圧は、各チャンバの各膜上の電極に伝導される。これらの電極への電気伝導経路が、伝導性材料、例えば、金および白金を使用して構築されることができる。
【００８７】
他の材料：ＭＥＭＳ処理が、マイクロ静電モータ１０を製造することにおいて使用されるとき、犠牲充填材料、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）が、使用されることができる。犠牲充填材料は、Ｒ２Ｒ処理においても使用され得る。いくつかの実装において、溶剤が、製造プロセスにおいて使用され、それは、マイクロ静電モータ１０の種々の構築材料に対して追加の要件をもたらし得る。電気回路構成要素のうちのいくつかを膜上に印刷することが、可能であり得る。一般に、ある材料が、上で規定されたが、言及されるものに類似する性質を有する他の材料も、使用され得る。
【００８８】
エンドプレート（図に図示せず）が、電極および膜等を周囲から保護するために、完成されたモータ１０の上方および下方に設置されることができる。完成されたモータ１０は、集積回路のために使用されるそれら等の種々のタイプの包装内に包装されることができる。
【００８９】
上で言及されるように、ＭＥＭＳ処理（微小電気機械システム）等のいくつかのアプローチが、静電モータ１０を製作するために使用されることができるが、下で議論される技法は、他のタイプのデバイス／システムの形成にも適用され得るロールツーロール処理による製作に関する技法であろう。
【００９０】
（マイクロ静電モータおよび微小機械力伝達デバイスを生産するためのロールツーロール処理）
ロールツーロール処理ラインは、堆積、パターン化、および他の処理が行われる封入されたチャンバであるか、または、それを含み得るいくつかのステーションを備えていることができる。高レベルにおいて見られる処理は、したがって、加法的（必要な場所で正確に材料を追加すること）または減法的（不要な場所で材料を除去すること）であり得る。堆積処理は、必要に応じて、蒸発、スパッタリング、および／または化学蒸着（ＣＶＤ）、および印刷を含む。パターン化処理は、技法に応じて、パターン化される特徴の分解能に応じて、走査レーザおよび電子ビームパターン発生、機械加工、光リソグラフィ、グラビアおよびフレキソ（オフセット）印刷を含むことができる。インクジェット印刷およびスクリーン印刷が、導体等の機能性材料を堆積させるために使用されることができる。パンチング、インプリント、およびエンボス加工等の他の技法も、使用されることができる。
【００９１】
元の未加工材料ロールは、可撓性材料のウェブである。ロールツーロール処理において、可撓性材料のウェブは、任意のそのような材料であり得、典型的に、ガラスまたはプラスチックまたはステンレス鋼である。これらの材料（またはその他）のうちのいずれかが、使用され得るが、プラスチックは、ガラスおよびステンレス鋼に優るより低い費用検討事項の利点を有する。具体的材料が、マイクロ静電モータ１０の用途に従って決定されるであろう。用途において、遭遇する温度に耐え得るテフロン（登録商標）および他のプラスチック等、遭遇する温度に耐え得るステンレス鋼または他の材料等の材料が、使用されるであろう。しかしながら、ステンレス鋼の場合、種々の要素間の電気的絶縁を確実にするための誘電体の必要性の検討事項が、存在するであろう。
【００９２】
示される構造に関して、ロールツーロール処理ライン内のステーションは、要求される処理に従って設定される。したがって、端部キャップおよび上部キャップが、一実装において、ウェブまたはプラスチックシート上に形成され得るが、端部および上部キャップは、説明されるであろうように、マイクロ静電モータ１０スタックの形成後に提供される。
【００９３】
ここで図１３を参照すると、モータ１０を提供するためのロールツーロール処理１８０を描写するフロー図が、示される（類似する処理が、微小機械力伝達デバイス１１０のために使用される）。非金属化５０ミクロン厚さのシート等の可撓性材料のシート（図示せず）が、主面上に両面接着剤を具備し１８２、それは、本体層１４（図１）として使用されるであろう。接着剤は、タイプ１８０１である。モータ１０の特定の実装に関して、材料は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。他の材料も、使用され得る。
【００９４】
接着剤を伴うシートは、可動部分に対応するであろう全ての領域から接着剤を取り除くようにパターン化される１８４。したがって、例えば、ロータ２０および部材１８部分（図１）に対応するシートの一部は、接着剤の領域を有していない。マスク（図示せず）が、それらの特徴が形成されるであろうシートのエリアから接着剤を除去するためのレーザアブレーションステーションを構成するために使用される。
【００９５】
シートは、図１に議論されるようなチャンバ１２および繋がれるロータ２０を画定または形成するためのレーザアブレーションステーションを構成するための別のマスク（図示せず）または直接書込を使用して、微細加工される１８６。ビアも、電気接続のために提供される。微細加工は、プラスチックを切除し、本体１４（図１）内にチャンバ１２、ロータ１６、および部材１８を形成する。
【００９６】
部材１８が固定されないが回転する実施形態において、（金属を通してであるが、本体層を通してではない）ロータ２０上の電極と部材１８との間の小さい間隙が、存在し、接着剤１８ａの層は、使用されない。部材１８が固定される実施形態において、（金属および本体層を通した）ロータ２０と部材１８との間の小さい間隙が、存在し、接着剤１８ａの層が、使用される。
【００９７】
微細作成されたチャンバ１２、ロータ２０、および部材１８を伴うシートは、膜シートの対、例えば、１００Ａ厚さのＡｌの金属層を伴うＰＥＴの５ミクロン厚さのシートに両側で積層される１８８。シートは、それらのシートの金属層が本体から外向きに向いた状態で、膜シートに両側で積層され１８８、複合シートを提供する。
【００９８】
膜シートは、膜によって支持されるパターン化された電極１６ａ−１６ｃおよびタブ１７ａ−１７ｃを形成し、本体１４のチャンバ１２内に配置されるロータ２０を提供するようにパターン化される１９０。ロータ２０は、部材１８に取り付けられ、両方がチャンバ１２内で自由に回転することを可能にする（図４）。シートは、金属層を用いてコーティングすることに先立って、またはそれに続いて、整列孔（図示せず）を提供するように機械作成される。
【００９９】
パターン化された電極を支持するシートは、シートの両側に配置される事前作成されたシール層の対の間に積層される７１９２。シール層は、１８０１接着剤を有する５０ミクロンシートである。事前作成されたシール層は、電気接続のために電極アクセス切り欠きを切断するようにパターン化される７４。
【０１００】
複合シートは、ロータ２０および部材１８等の可動部分を解放するための解放点を切断し、モータ１０を固定具に位置付けるために使用される整列ピン孔（図示せず）を切断し、シートアレイからモータを個片化するために使用されるステッチを切断するように処理される１９６。複合シートは、シート１７０の両側に配置される事前作成されたシール層の第２の対（層１８２のみが示される）とともに積層され１９８、シール層は、１８０１接着剤を有する５０ミクロンシートである。
【０１０１】
図１４Ａ−１４Ｄおよび１５Ａ−１５Ｆは、それぞれ、モータ１０上にシャフトおよび車軸実装に関するギヤ列を形成するためのロールツーロール処理の例示的な段階を示す。
【０１０２】
図１４Ａ−１４Ｄは、それぞれ、モータ本体上のパターン化された接着剤、パターン化された膜層、ギヤ支持層特徴を伴うパターン化された本体層、およびシャフトバージョンに関するテザーを伴うギヤの段を示す。
【０１０３】
特に、本体１４へのテザーを伴わない中心ディスク１６が、図１４Ａに示され、図１４Ｂにおいて、図１４Ａの配列を覆う膜層が、示される。図１４Ｃにおいて、４つのテザー２０２ａ−２０２ｄを有するテザー配列が、示され、４つのテザーは、中心ディスク１６の上のギヤ支持本体の壁にギヤ支持体を固定し、４つのテザー２００ａ−２００ｄは、ギヤ支持体にシャフトを繋ぐ。図１４Ｄにおいて、別のテザー配列が、示され、それは、ギヤモジュールの壁にギヤを固定し、図１４Ｃのギヤ支持体の上でギヤを支持する４つのテザー２１０ａ−２１０ｄを有する。
【０１０４】
図１５Ａ−１５Ｆは、それぞれ、モータ本体上のパターン化された接着剤、パターン化された膜層、ギヤ支持層特徴を伴うパターン化された本体層、カラー形成層、膜層、および車軸バージョンに関するテザーを伴うギヤの段を示す。
【０１０５】
特に、図１５Ａに示されるものは、本体１４へのテザーを伴わない中心ディスク１６であり、図１４Ｂにおいて、２つの環状間隙１９ｂ、１９ｃ（図５Ａ）を提供するようにパターン化された図１４Ａの配列を覆う膜層２４’が、示される。図１５Ｃにおいて、中心ディスク１６の上のギヤ本体の壁にギヤを固定する４つのテザー（参照されず）を有するテザー配列が、示される。図１５Ｄにおいて、切断された４つのテザー（参照されず）を有するテザー配列が、示される。図１５Ｅおよび１５Ｆにおいて、車軸実装の外部インターフェースの形成が、示される。
【０１０６】
図１４Ａ−１４Ｄおよび図１５Ａ−１５Ｆの図は、対応する特徴のエッチングのための例示的マスクにほぼ対応する。
【０１０７】
上記の技法は、データファイルを生成するマシンビジョンシステムを使用することもでき、データファイルは、レーザアブレーションステーションをマスク（または直接書込）と整列させることにおいてレーザアブレーションシステムによって使用され、それによって、レーザアブレーションシステムからのレーザビームは、議論されるような本体の対応する部分との位置合わせにおいて使用されるマスクに従って特徴を提供する。電極は、電極および導体の部分ではない領域内の金属を切除し、シート上に絶縁された電極および導体を残すことによって形成される。
【０１０８】
治具または試験固定具（図示せず）が、整列ピン孔とともに使用されることができる。組立のための他のスタック技法も、整列ピン孔の有無を問わず、可能である。
【０１０９】
スタックされたモータ１０上のパターン化された電極を相互接続するためのビア導体が、キャステラ構造であり、すなわち、電極タブに接触する比較的に広い面積と、電極内の孔を通した比較的に狭い面積とを伴う導体を介して接続される。この配列は、電極部分を通した孔より大きい本体部分内の孔を有することによって提供される。これは、本体および電極のパターン化段階中に遂行されることができる。ビア導体は、孔の中への上で言及される伝導性インクの導入によって形成される。
【０１１０】
本明細書に説明される異なる実装の要素は、上で具体的に記載されない他の実施形態を形成するために組み合わせられ得る。要素は、それらの動作に悪影響を及ぼすことなく、本明細書に説明される構造から除外され得る。さらに、種々の別個の要素が、本明細書に説明される機能を実施するために、１つ以上の個々の要素に組み合わせられ得る。
【０１１１】
他の実施形態も、以下の請求項の範囲内である。例えば、レーザ溶接等、層を一緒に接着する（すなわち、貼り付ける）ための他の技法も、使用され得る。
【図１】
2021526003.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2021526003.tif 000020
【図１４Ａ】
2021526003.tif 000021
【図１４Ｂ】
2021526003.tif 000022
【図１４Ｃ】
2021526003.tif 000023
【図１４Ｄ】
2021526003.tif 000024
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
2021526003.tif 000026
【図１５Ｃ】
2021526003.tif 000027
【図１５Ｄ】
2021526003.tif 000028
【図１５Ｅ】
2021526003.tif 000029
【図１５Ｆ】
2021526003.tif 000030
【国際調査報告】
2021526003.tif 000031
2021526003.tif 000032
2021526003.tif 000033