JP5805541B2 - マイクロ部品製造用金型及び製造方法 - Google Patents
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Description
この分野で用いられるスタンパー部材は微細構造を設計した原型から電鋳等によりこの微細構造を転写成形した金属製のスタンパー部材が公知であるが、電鋳で得られる微細構造のサイズや精度に限界がある。
そこで、より精密な微細構造を得る手段として、スタンパー部材をシリコン,石英等の単結晶材料や炭化ケイ素,二酸化ケイ素,アルミナ等のセラミックス材料,さらには絶縁膜を内包したSOIウエハ(Silicon on Insulator)を用いて製作することが検討されている。
例えば、特許文献1にはスタンパー部材としてシリコンを採用した技術を開示する。
しかし、これら単結晶材料やセラミックス材料は脆性材料に該当し、脆く割れやすい欠点を有し、金型内にスタンパー部材として組み込む際や金型内に樹脂材料を注入し、精密転写する際にこのスタンパー部材が割れ、スタンパー部材の寿命が非常に短い技術的課題があった。
また、たとえスタンパー部材が割れずに金型内に組み込めたとしても射出成形において成形開始から数ショットから数十ショットにてスタンパー部材が割れてしまい、量産に適さなかった。
従来は、例えば特許文献1にも示されているようにスタンパー部材を金型内に接着剤で固着していたが、マイクロ部品等のようにミクロンオーダーの微細構造を成形するには、スタンパー部材の裏面固着精度が悪く、得られる成形品の寸法精度も不充分であった。
さらには、接着剤にてスタンパー部材を金型内に固着するには、熟練した技術が必要であり、成形現場での交換作業が大変であった。
また、マイクロ部品の量産性の向上及び金型の組み込み作業性の向上も目的とする。
ここで、所定のクリアランスとは、スタンパー部材の表面側周縁部又は/及び側部と枠体とが圧接しないように隙間を設けたことをいい、クリアランスは0.001〜0.1mmの範囲が好ましく、より好ましくはスタンパー部材の表面側周縁部と枠体の表面規制部とのクリアランスが0.005〜0.05mmの範囲であり、スタンパー部材の側部と枠体の側壁部とのクリアランスが0.03〜0.07mmの範囲である。
本発明にあっては枠体をベース型に、例えば、図11に示すようにボルトのみにて固定してもよいが、上記のように第1金型の背面部周囲に凹部溝を形成すると次のような利点がある。
枠体の側壁部の底面が当該凹部溝の底部に当接することにより、枠体の位置決めが容易で安定する。
また、枠体の交換作業も容易になる。
ボルトのみでは成形時の金型開閉の衝撃によりボルトに緩みが生じ、最悪の場合に枠体の位置がずれたり、最悪の場合にボルトの破損により枠体が落下する場合がある。
ここでスタンパー部材は単結晶のシリコンを用いて製作したものであり、表面に所定の微細な構造を形成したシリコンスタンパー又SOIウエハであってもよい。
シリコンスタンパーはフォトレジストとエッチング処理等により、表面に各種微細な凹凸形状や溝形状を精度高く製作するのに適している。
SOIウエハは、下層からシリコンウエハ、SiO2層、シリコンウエハの三層構造である。
このSOIウエハの表面にミクロンサイズの凸凹を形成する方法は、表面にレジストパターンをマスクとして形成し、ボッシュプロセスと呼ばれる手法により、シリコンウエハをエッチングする。
エッチングによりシリコンウエハは高速にエッチングされるが、SiO2層はほとんどエッチングされない。
従って、シリコンウエハがその厚み方向にエッチングされ、エッチングされた部分がSiO2層にまで到達すると、エッチング工程は終了することになる。
即ち、この方法では、SiO2層がエッチングストッパとして機能しており、凸凹の高さはシリコンウエハの厚さに依存し、極めて高い精度の凸凹を製造することができる。
従来方法は、シリコンウエハの1層構造であり、表面に形成するレジストパターンの厚さや、ドライエッチングでのエッチング照射時間などによって凸凹の高さを制御していたが、この方法では高精度の凸凹を再現よく得ることは困難であった(高さブレが発生していた)。
例えば、ある検出装置において、試験部分となる溝の深さを4ミクロンとしたいときに、±0.5ミクロンの誤差が発生することがあり、高さ方向に対して±12.5%のブレが生じるため、検出装置の検出精度が大きく低下することがあった。
その他には石英,炭化ケイ素,二酸化ケイ素,アルミナ等の材料を用いることができる。
より具体的に例を挙げると、マイクロアレイとは、数μm〜数十μm(例えば、5μm〜90μm)の微細な凹部を整列させたマイクロチップをいい、マイクロタスとは、基板上に溶液ないし気体が流れる微小な溝(マイクロチャンネル)のネットワークを作成し、生化学の操作や検出を1枚のチップ上に集積化、小型化したマイクロチップをいう。
また、マイクロリアクターとは、数μm〜数百μm(例えば、5μm〜200μm)の微小な流路によるマイクロ空間内の現象を利用した化学反応、物資生産のための混合、反応、分離などを可能にしたマイクロチップをいう。近年は、医療や分析化学のみならず、燃料電池等の電気化学分野での利用が進展している。
例えば、ポリプロピレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリメタクリル酸エステル、含フッ素樹脂等が挙げられる。
更に、ポリプロピレン系樹脂としては、ホモポリマー又は、エチレン、ブテンー1、ヘキセンー1などのα―オレフィンを含むランダムコポリマーを用いることができる。
熱可塑性エラストマーとしては、ポリスチレン系とポリオレフィン系のものがあり、ポリスチレン系のものは、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセンのうちから選択された1種又は2種以上のビニル芳香族化合物をモノマー単位として構成されるポリマーブロックが挙げられる。
また、ポリオレフィン系のものは、エチレンと炭素数3〜10のα−オレフィンの共重合体がある。
更に非共役ジエンが共役重合されていても良い。
特に、ホモポリプロピレンに水添スチレン−ブタジエン系ブロック共重合体または水添スチレン系共重合体を配合したものがマイクロ部品の製造によい。
その中でもポリプロピレン系樹脂と熱可塑性エラストマーを配合したものがマイクロ部品の製造によく、また、本発明に係る金型は材料の粘性や射出条件に合せてクリアランスの大きさを調整するのがよい。
更に、スタンパー部材の表面側周縁部と枠体の表面規制部との間、スタンパー部材の側部と枠体の側壁部との間に所定のクリアランスaとクリアランスbを設けたことにより、成形時に樹脂材料から受ける熱量の枠体,ベース金型,スタンパー部材間の差や熱膨張係数差によって、枠体,ベース金型,スタンパー部材の膨張量の違いが発生し、スタンパー部材が枠体,ベース金型に圧迫されて、スタンパー部材の割れが発生するのを防止することができる。
前記のことによってスタンパー部材の寿命が長くなり、生産コストの低減に寄与する。
また、スタンパー部材の移動を枠体で規制したことにより、金型内に接着剤を用いることなく、スタンパー部材を配設できるのでこのスタンパー部材の交換作業も容易である。
さらには、樹脂材料の種類やポリプロピレン系樹脂と熱可塑性エラストマー配合比率を例えば80:20,50:50,30:70と変更した場合に材料の粘性が変わり、枠体とスタンパー部材のクリアランスaが大きいと樹脂材料がバリとして発生したり、また、クリアランスaが小さいとガス抜けが悪く、ショートシット、ガスやけが生じる場合があるが、本発明はクリアランスaを成形現場にて容易に調整できるのでこれらのトラブルに速やかに対応できる。
従って、外気温、材料ロット、材料グレード、成形機の変化・変更にも対応しやすい。
11 ベース型
11a 背面部(突面部)
11b 凹部溝
11c 凹部溝の底部
12 枠体
12a 表面規制部
12b 側壁部
12c キャビティ形成部
12d 側壁部の底面
13 スタンパー部材
13a 表面
13b 裏面
13c 表面側周縁部
20 第2金型
21 キャビティ面
C キャビティ
R ランナー部
図1に金型の配列を断面図にて示し、外観斜視図を図6に示す。
第1金型10と第2金型20とが相対的に前進及び後退移動し、型締め及び型開き動作をする。
本実施例では第1金型10がベース型11、スタンパー部材13及び枠体12で構成されている。
ベース型11にはスタンパー部材13の裏面13bを支持する突面部となる背面部11aを有し、この突面部の周囲に凹部溝11bを有する。
ベース型11の背面部11aにスタンパー部材13の裏面13bを支持させ、その上から枠体12を嵌入させる。
なお、例えば、枠体の側壁部の底面12dとベース型11の凹部溝11bの底部11cと等をボルト30で締結してもよい。
この際に、枠体12の側壁部12bの底面12dが凹部溝11bの底部11cに当接した状態で図5に拡大図を示すように枠体12の表面規制部12aとスタンパー部材13の表面側周縁部13cとの間にクリアランスaを有し、スタンパー部材13の側部13bと枠体12の側壁部12bとの間にクリアランスbを有するように枠体12及びベース型11aの製作寸法を設定する。
本発明においてはクリアランスaとbとはa=0又はb=0であってもよいが、a,bの両方ともがa=b=0であってはならない。
a=b=0であると、スタンパー部材13を枠体12とべース型11に組み込むときに割れやすく、又、割れずに組み込めたとしてもマイクロ部品の成形時に樹脂材料の熱により枠体12とべース型11が熱膨張してスタンパー部材13と干渉し、割れやすくなる。
また、通常の射出成形では許容される金型の切削加工誤差とスタンパー部材の寸法誤差の範囲であっても、脆弱なスタンパー部材を金型に配設する場合にはこのスタンパー部材の割れる要因となっている。
従って、クリアランスaは0.003〜0.10mmの間がよく、好ましくは0.005〜0.05mmの範囲がよい。
クリアランスaが0.003mm未満だとスタンパー部材が割れやすくなり、0.10mmを超えると、この隙間(a)の間に樹脂がバリ等となって入り込む恐れが高くなる。
また、枠体12の表面規制部の表面の仕上げ面粗さの影響もあり、スタンパー部材の表面側周縁部の重なり方向の平行度は0.005mm以内が好ましい。
なお、ベース型11の背面部(突面部)11aはスタンパー部材の支持面となり、JIS規格の表面粗さRzで1μm以内でかつ平行度が0.005mm以内が好ましく、凹部溝の深さ寸法もクリアランスaに影響を与えるので所定のクリアランスを確保できるように仕上げることが重要である。
更に、凹部溝11bの枠体設置面である底部11cと、枠体12の側壁部12bの設置面である底面12dもJIS規格の表面粗さRzで1μm以内でかつ平行度が0.005mm以内が好ましい。
樹脂材料の種類やポリプロピレンと熱可塑性エラストマーの配合比率によっては上記、クリアランスaの調整が必要となる。
その場合に、図12に示すように、スタンパー部材13の裏面に所定の厚みのライナー40を当てて、例えばバリが出ないようになるまで徐々にライナーの厚みを変える方法がある。
または、図13に示すように、第1金型のベース型411の突面部を入れ子411aとして0.01mm単位の高さの違う金型部材411aを多数用意し、クリアランスが最適になるように入れ替え調整する方法がある。
クリアランスbが0.01mm未満だとスタンパー部材が割れやすくなり、0.1mmを超えると背面部11aに沿って移動しやすくスタンパー部材の芯ずれが大きく、精密転写された製品の基準面に対する寸法精度にバラツキが発生する。
なお、この側部の寸法調整は枠体の側壁部の内面全体で確保する必要はなく、スタンパー部材の側部に面した凸部1ケ所ないし数ケ所で受けてもよい。
マイクロ部品Pは図4に示すように金型から取り出した後にゲート部Gにて切断される。
なお、図7にゲートGで切断する前の表面に微細な凹部を形成した製品形状例を示し、図8に微細な流路溝を形成した例を示す。
図では分かりやすくするために実際よりも非常に大きくマイクロ構造を表現してある。
また、第1及び第2の金型10及び20を部分金型(入り子型)として母型に単独あるいは複数個配置してもよい。
母型に単独あるいは複数個配置することは、以下に示した図9の実施例だけではなくすべての実施例で可能である。
図9にはベース型111に凹部溝を設けることなく、フラット面に枠体112の側壁部112bの底面を当接させた例を示す。
図10には枠体212の突出部をなくし、第2金型220の合せ面をフラットになるように枠体212の表面規制部を形成した例を示す。
製品の肉厚が2mm以内の場合は、枠体12の表面規制部の肉厚も薄くなり、強度不足となり、成形時に表面規制部が破損する可能性があるが、製品の肉厚が3mmを超えると第2金型220の合せ面をフラットにしても強度不足になることもなく、量産に耐えることができ、金型製作時にもコストダウンとなる。
図11にはベース型311に段差状の突面部311a(L字型の溝)を形成し、枠体312をベース型311に組み込むことなく、枠体312をボルト30で締結した例を示す。
従ってマイクロ部品を必要とする医療、生化学、電気化学、電気工学、分析化学等、多くの分野に適用できる。
Claims (2)
- スタンパー部材を配設する第1金型と、当該第1金型に対して相対開閉移動可能に配置した第2金型とを備え、
第1金型はスタンパー部材を配設するための枠体とベース型とを有し、
スタンパー部材表面及び枠体と第2金型とでキャビティを形成し、
ベース型はスタンパー部材の裏面を支持する背面部を有し、
枠体は前記スタンパー部材の表面側周縁部に位置する表面規制部とスタンパー部材の側部に位置する側壁部とを有し、
スタンパー部材の表面側周縁部と前記表面規制部との間及びスタンパー部材の側部と前記側壁部との間に所定のクリアランスを設け、
前記第1金型のベース型の背面部は周囲に凹部溝を有する突面部になっていて、
前記枠体の側壁部は前記凹部溝に配設され、側壁部の底面が当該凹部溝の底部に当接するものであり、
スタンパー部材はシリコン,炭化ケイ素,二酸化ケイ素,石英,アルミナのうちいずれかの脆性材料で製作され、スタンパー部材の支持面となる前記突面部は表面粗さRzで1μm以内で且つ平行度が0.005mm以内であり、
成形樹脂材料の物性及び成形条件に対応するように前記クリアランスが調整可能になるようにスタンパー部材の裏面と突面部との間に所定の厚みのライナーを配置するか、前記突面部を入れ替え可能な入れ子にしたことを特徴とするマイクロ部品製造用金型。 - スタンパー部材の表面側周縁部と枠体の表面規制部とのクリアランスが0.005〜0.05mmの範囲であり、
スタンパー部材の側部と枠体の側壁部とのクリアランスが0.03〜0.07mmの範囲であることを特徴とする請求項1に記載のマイクロ部品製造用金型。
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---|---|---|---|---|
WO2012038244A1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-03-29 | Paul Scherrer Institut | Injection molded micro-cantilever and membrane sensor devices and process for their fabrication |
US10409156B2 (en) * | 2015-02-13 | 2019-09-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Mold, imprint apparatus, and method of manufacturing article |
FR3092103B1 (fr) * | 2019-01-29 | 2022-08-05 | Netri | Procédé de fabrication de dispositifs microfluidiques 3D |
CN112405976A (zh) * | 2020-10-29 | 2021-02-26 | 王晓冬 | 一种聚二甲基硅氧烷微流控芯片制备模具及制备方法 |
CN115416275B (zh) * | 2022-09-02 | 2023-08-18 | 广东工业大学 | 一种激光组合脉冲序列的阵列微纳结构加工装置及方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62136311U (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | ||
JPS6449607A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Showa Denko Kk | Metal mold |
JPH0174116U (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-19 | ||
JP2001158031A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-06-12 | Becton Dickinson & Co | 部品の製造方法及びその装置 |
JP2002264179A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Ricoh Co Ltd | 光ディスク基板成形用金型およびこの金型を用いて成形された光ディスク基板、ならびにこの光ディスク基板を用いた光ディスク |
JP2006062208A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Hitachi Industries Co Ltd | 微細構造転写装置 |
JP2006183060A (ja) * | 2003-12-19 | 2006-07-13 | Richell Corp | 転写性に優れた樹脂組成物 |
JP2008162040A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Towa Corp | 型体の加工方法及び型体 |
JP2008192236A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Ricoh Co Ltd | 光ディスク基板の成形金型および成形方法 |
JP2008265320A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Hitachi Maxell Ltd | インプリント治具およびインプリント装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62136311A (ja) * | 1985-12-03 | 1987-06-19 | Shinko Electric Co Ltd | 真空吸着搬送装置 |
US4795127A (en) * | 1986-09-27 | 1989-01-03 | Kabushikik Kaisha Meiki Seisakusho | Mold assembly of injection-molding machine |
US5700501A (en) * | 1995-01-31 | 1997-12-23 | Nissei Plastic Industrial Co., Ltd. | Injection mold for molding discs |
JP3208302B2 (ja) * | 1995-11-02 | 2001-09-10 | 三洋電機株式会社 | 導光体の製造方法 |
US6095786A (en) * | 1997-05-30 | 2000-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Substrate forming mold, and plate thickness adjusting method of formed substrate in substrate forming mold |
JP2001150488A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-06-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 射出成形用金型およびスタンパの取り付け方法 |
JP4098114B2 (ja) * | 2003-02-24 | 2008-06-11 | 松下電器産業株式会社 | ディスク成形用金型およびディスク製造方法 |
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Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62136311U (ja) * | 1986-02-21 | 1987-08-27 | ||
JPS6449607A (en) * | 1987-08-20 | 1989-02-27 | Showa Denko Kk | Metal mold |
JPH0174116U (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-19 | ||
JP2001158031A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-06-12 | Becton Dickinson & Co | 部品の製造方法及びその装置 |
JP2002264179A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Ricoh Co Ltd | 光ディスク基板成形用金型およびこの金型を用いて成形された光ディスク基板、ならびにこの光ディスク基板を用いた光ディスク |
JP2006183060A (ja) * | 2003-12-19 | 2006-07-13 | Richell Corp | 転写性に優れた樹脂組成物 |
JP2006062208A (ja) * | 2004-08-27 | 2006-03-09 | Hitachi Industries Co Ltd | 微細構造転写装置 |
JP2008162040A (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Towa Corp | 型体の加工方法及び型体 |
JP2008192236A (ja) * | 2007-02-05 | 2008-08-21 | Ricoh Co Ltd | 光ディスク基板の成形金型および成形方法 |
JP2008265320A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-11-06 | Hitachi Maxell Ltd | インプリント治具およびインプリント装置 |
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