塑膠微熱壓成形特性之研究

Abstract

本研究設計製作具簡單直立薄壁形狀微結構的模仁，以進行熱壓成形實驗。其目的在於釐清塑膠微熱壓成形特性、探討其製程參數的影響，以做為選擇最佳參數值及模仁設計的參考。 實驗分為三部份：單縫模仁實驗、雙縫模仁實驗及導線架模仁實驗。在單縫模仁實驗中，分別使用溝寬為50μm、150μm及250μm的模仁，探討壓印溫度、壓印壓力、壓印時間等成形參數對微結構成形高度間的關係，以及保壓力對微結構高度收縮率的影響；雙縫模仁實驗是以溝寬150μm的雙縫模仁進行壓印，研究保壓力對兩薄壁微結構間收縮影響；導線架模仁的實驗則是觀察保壓力對缺陷生成的影響。 由研究之結果可得，在本實驗的成形條件範圍內，可製作深寬比達40的微結構，但其末端易生翹曲，且其結構基部亦容易發生收縮傾斜現象。而對同一溝寬模仁而言，壓印溫度愈高、壓印壓力愈大、壓仰時間愈長，其可成形的結構高度愈高；同時保壓力愈大時，成形之微結構的收縮率愈小，且低保壓力時微結構壁面之垂直交角易生收縮缺陷。此外模仁溝寬減小50μm時，在低壓印壓力領域的微結構成形高度不隨壓印壓力的增加而升高。