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CN101900936A - 压印模具及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压印模具。该压印模具包括图案层。该图案层具有多个间隔分布的成型面。该图案层的材料为软质透光材料。该压印模具进一步包括设于该多个成型面的硬质膜层。该硬质膜层可以增强该压印模具的强度，提高该压印模具的耐磨性及可反复利用性。本发明还涉及一种制作该压印模具的方法。

Description

压印模具及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种压印模具，特别是涉及一种用于压印微小光学元件例如微镜片的压印模具及其制作方法。
背景技术
WLP(wafer level package)制程是目前新发展的相机镜头模组制作方式，其是采用与半导体制程相整合之镜片堆栈方式或者双面压印方式，主要是利用压印模具的紫外线成型压印技术，具体地，利用非球面镜片压印模具在复制材料上压印出非球面镜片，然后再利用紫外线光固化，使非球面镜片定型，然后再以堆栈方式或双面压印方式形成镜头，并且与后段影像处理器封装制程整合，其制程之优点在于可大量生产光学镜头模组。
紫外线成型压印技术(请参见Liang Ying-xin，Wang Tai-hong，“A New Techniquefor Fabrication of Nanodevices-Nanoimprint Lithography”，MicronanoelectronicTechnology，2003，Vol.4-5)是采用紫外光照射室温的聚合物实现固化成型的一种压印技术，特别适用于大批量、重复性、精确制备微结构。紫外线成型压印技术为先制造具有微结构的压印模具，然后利用该模具进行压印过程，最后进行图形转移。
现有技术中压印模具制造方法包括如下步骤：提供一透光基底；在该透光基底一表面涂覆光阻层；曝光显影；蚀刻该基板形成微结构图案；晶种层金属化；对该基板进行电铸；脱模并去除晶种层，形成压印模具。
然而，这种制造方法中需要经过蚀刻、电铸等步骤才可以完成压印模具的制造，制程繁琐，生产效率低。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种制程相对简单容易、生产效率高的压印模具及一种该压印模具的制作方法。
一种压印模具包括图案层。该图案层具有多个间隔分布的成型面。该图案层的材料为软质透光材料。该压印模具进一步包括形成于该多个成型面的硬质膜层。
一种压印模具的制作方法，其包括以下步骤：
提供一个母模，该母模具有多个间隔分布的微结构；
于该具有多个微结构的表面上设置软质透光材料，固化该软质透光材料，以使该软质透光材料成为具有多个间隔分布的成型面的图案层；
于该图案层远离该母模的表面粘结一块透光基板；
移去该母模；
于该多个成型面形成硬质膜层，以形成具有该透光基板、图案层及硬质膜层的压印模具。
与现有技术相比，本发明实施例的压印模具的由母模转印形成，制程较简单，生产效率较高，且该压印模具的多个成型面上还形成有硬质膜层，可以增强该压印模具的强度，提高该压印模具的耐磨性及可反复利用性。
附图说明
图1是本发明实施例中压印模具制作方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的母模的示意图，该母模具有多个间隔分布的微结构。
图3是于图2中的该具有多个微结构表面形成图案层的示意图，该图案层具有多个间隔分布的成型面。
图4是于该图案层远离该母模的表面粘结一块透光基板的示意图。
图5是移去该母模的示意图。
图6是于该多个成型面形成硬质膜层，以得到本发明实施例制成的压印模具的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参阅图1，其为本发明实施例中压印模具制作方法的流程图。该方法包括以下步骤：
提供一个母模，该母模具有多个间隔分布的微结构；
于该具有多个微结构的表面上设置软质透光材料，固化该软质透光材料，以使该软质透光材料成为具有多个间隔分布的成型面的图案层；
于该图案层远离该母模的表面粘结一块透光基板；
移去该母模；
于该多个成型面形成硬质膜层，以形成具有该透光基板、图案层及硬质膜层的压印模具。
下面将以制造微小镜片压印模具50为例对本发明实施例中压印模具制作方法进行详细说明。
如图2所示，首先提供一个母模10。该母模10具有多个间隔分布的微结构101。本实施例中，该母模10由超精密切削加工制成，且其微结构101为凸起。当然，该母模10也可以采用电子束蚀刻、激光蚀刻或者聚焦粒子束蚀刻等其它超精密加工方法制得。当然，该微结构101也可以为凹陷。
如图3所示，于该具有多个微结构101的表面上设置软质透光材料，固化该软质透光材料，以使该软质透光材料成为具有多个间隔分布的成型面201的图案层20。该成型面201由该微结构101转印形成。本实施例中，该软质透光材料为聚二甲基硅氧烷，该成型面201为凹陷。当然，该软质透光材料也可以为聚甲基丙烯酸脂或聚碳酸酯等其它可以用来作软模具的材料，不限于本实施中的聚二甲基硅氧烷。
如图4所示，于该图案层201远离该母模10的表面粘结一块透光基板30。该透光基板30远离该成型面201，其用来支撑该图案层201，以使该压印模具50具有一定的承载强度及透光性。
如图5及图6所示，移去该母模10后，于该多个成型面201形成硬质膜层40，以形成该压印模具50。该硬质膜层40的厚度为300纳米～500纳米。本实施例中，采用射频磁控溅镀方法于该多个成型面201形成300纳米厚的硬质膜层40，该硬质膜层40的材料为二氧化硅，采用射频磁控溅镀方法时，对设有二氧化硅的钯材的轰击温度为160摄氏度至200摄氏度，真空腔体的压强为0.013332帕至0.13332帕，为了防止该图案层201变形，可以对该真空腔体不加热，即，该真空腔体的温度可以为室温。当然，该硬质膜层40的厚度也可根据实际情况来定，不限于300纳米～500纳米。当然，该硬质膜层40的材料也可以为硅、碳化硅或者类金刚石等其它硬质模具材料。
该压印模具50的由母模10转印形成，制程较简单，生产效率较高，且该压印模具50的多个成型面201上还设有硬质膜层40，可以增强该压印模具50的强度，提高该压印模具50的耐磨性及可反复利用性。
可以理解，该微结构101可根据需要设计，如圆柱状结构、V形槽结构、金字塔型结构或三角锥型结构等三维微结构，并不限于本实施例中的微小镜片结构。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种压印模具，其包括图案层，该图案层具有多个间隔分布的成型面，该图案层的材料为软质透光材料，其特征在于，该压印模具进一步包括形成于该多个成型面的硬质膜层。
2.如权利要求1所述的压印模具，其特征在于：该软质透光材料为聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲脂或聚碳酸酯。
3.如权利要求1所述的压印模具，其特征在于：该硬质膜层的材料为二氧化硅、硅、碳化硅或者类金刚石，且该硬质膜层的厚度为200纳米至500纳米。
4.如权利要求1所述的压印模具，其特征在于：该压印模具进一步包括一块与该图案层粘结为一体的透光基板，该透光基板远离该图案层的成型面。
5.一种压印模具的制作方法，其包括以下步骤：
提供一个母模，该母模具有多个间隔分布的微结构；
于该具有多个微结构的表面上设置软质透光材料，固化该软质透光材料，以使该软质透光材料成为具有多个间隔分布的成型面的图案层；
于该图案层远离该母模的表面粘结一块透光基板；
移去该母模；
于该多个成型面形成硬质膜层，以形成具有该透光基板、图案层及硬质膜层的压印模具。
6.如权利要求5所述的压印模具的制作方法，其特征在于：该母模的微结构采用超精密切削加工、电子束蚀刻、激光蚀刻或者聚焦粒子束蚀刻制得。
7.如权利要求5所述的压印模具的制作方法，其特征在于：采用射频磁控溅镀方法于该多个成型面形成硬质膜层。
8.如权利要求7所述的压印模具的制作方法，其特征在于：该硬质膜层材料为二氧化硅、硅、碳化硅或者类金刚石。
9.如权利要求8所述的压印模具的制作方法，其特征在于：采用射频磁控溅镀方法时，对设有二氧化硅的钯材的轰击温度为160摄氏度至200摄氏度，真空腔体的压强为0.013332帕至0.13332帕，真空腔体的温度为室温。
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