X光厚膜光阻劑及其用於深刻電鑄模造製程之研究---子計畫四：厚膜光阻之X光深刻結構體的模造之研究(I)

Abstract

用Ｘ光對厚膜光阻進行深刻加工所得的製品無論其表面的二維微細形狀為簡單的幾何圖形或複雜的紋樣，皆為具有垂直縱深的立體結構且其結構形態多屬高深寬比之薄壁、狹溝或細柱、微孔構造。對於此種微結構在進行模造複製時，由於模仁內的流路極為細、薄且具有非常銳利的凸、凹稜線合隅角，材料表面張力和材料與模仁內壁面間的摩擦作用以及壁面的冷卻效應等對於模造特性的影響很大，同時先天上又受到無拔模角之限制等因素，因此欲有效且經濟地得到品質完好的成品不僅在技術上相當困難，其學理依據亦有待建立。本計畫將針對此種微結構的熱壓及射出模造技術進行研究。第一年：利用具基本形狀（高度h=1mm，壁厚t=10，50μm的一字形，L字形，T字形及直徑d=10，50μm的實心圓形）的厚膜光阻Ｘ光深刻結構體為對象，進行初步的熱壓及射出模造實驗。針對實驗過程中材料壓力分佈、速度進行量測，同時觀察材料的變形行為，並配合對於模造所得成品的各項檢測，以暸解由厚膜光阻Ｘ光深刻所得微結構分別在熱壓及射出模造時的１、基本變形流動行為，２、充模舉動，３、模造條件對前述行為之影響，同時掌握各模造過程中４、可能發生的不良現象或產生的缺陷等基本模造特性。第二年：設計並進行簡單形狀狹長流路內的等溫及非等溫充填實驗，以模擬各種條件下Ｘ光深刻微結構模造的充模過程，用以探討材料表面張力、剪切黏度、壓力傳達效果、非流動層的成長、摩擦特性等在加工過程中對於模造機構的支配情形，並確立厚膜光阻X光深刻微結構的熱壓及射出模造的物理模型。第三年：根據前面兩年的研究成果，對於重要的模造缺陷設計適當的實驗，深入探討缺陷的生成機構及模造條件及模仁表面形狀對其所造成的影響，建立缺陷發生的數學模式，以做為電腦輔助工程的基礎依據。並在維持適當模造品質的條件下嘗試尋求降低模造溫度等措施，以縮短模造週期提高生產性。