一種用于liga技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法采用金屬絲網(wǎng)作為基片，并通過熱壓方法將PMMA光刻膠薄片粘接在該金屬絲網(wǎng)上。利用本發(fā)明，采用金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠有效提供PMMA光刻膠與金屬絲網(wǎng)從分相互包裹融合，使同步輻射光刻后的PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)牢固地與金屬絲網(wǎng)結(jié)合，不會發(fā)生倒塌和脫落，保證了PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)具有非常大的高寬比，從而提高了LIGA技術(shù)的研究水平。
【專利說明】—種用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及屬于微納結(jié)構(gòu)加工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種用于LIGA技術(shù)的具有高結(jié)合度的PMMA光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]LIGA技術(shù)是德國人發(fā)明的，該技術(shù)包括同步輻射X射線光刻、電鑄和塑鑄三個主要工藝環(huán)節(jié)。同步輻射X射線光刻獲得光刻膠的塑料結(jié)構(gòu)，然后利用電鑄技術(shù)將這一光刻膠的塑料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成所需要的最終金屬結(jié)構(gòu)元件，或者電鑄成金屬注塑模具，塑鑄工藝?yán)秒婅T得到的金屬注塑模具進行塑料結(jié)構(gòu)元件的制造。
[0003]LIGA技術(shù)是利用同步輻射光刻技術(shù)來制造微金屬結(jié)構(gòu)，由于同步輻射光刻技術(shù)具有良好的準(zhǔn)直硅和較強的穿透能力，能夠獲得大高寬比和大高度的微金屬結(jié)構(gòu)，是目前微加工技術(shù)最為有效的一種微金屬結(jié)構(gòu)制造方法。要將同步輻射光刻的優(yōu)勢發(fā)揮出來，LIGA技術(shù)所使用的PMMA光刻膠的制備技術(shù)是一個關(guān)鍵，通過利用金屬絲網(wǎng)，能夠保證LIGA技術(shù)光刻膠結(jié)構(gòu)能夠不傾倒和脫落，從而實現(xiàn)LIGA技術(shù)大高寬比金屬結(jié)構(gòu)的制造。
[0004]LIGA技術(shù)是制造微金屬結(jié)構(gòu)的一種非常有效和高精度的微加工方法，其中同步輻射X射線光刻技術(shù)使用PMMA作為光刻膠，PMMA光刻膠通常涂覆在鈦片等基片表面上，形成PMMA光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)，基片作為電鑄的導(dǎo)電材料。
[0005]PMMA光刻膠在基片上的涂覆方法包括灘涂和粘接二種方法，灘涂是將PMMA溶解，形成膠狀物倒在基片表面，然后將PMMA膠狀物烘干，通過控制PMMA膠狀物的灘涂量得到所需要厚度的PMMA光刻膠膜。粘接是先將PMMA預(yù)先制成所需要厚度的薄片，通過粘接劑將PMMA薄片與基片表面粘接起來，得到所需要厚度的PMMA光刻膠膜。
[0006]LIGA技術(shù)需要利用同步輻射X射線光刻來獲得PMMA光刻膠結(jié)構(gòu)圖形，而這一PMMA光刻膠結(jié)構(gòu)圖形具有很高的光刻膠柱子結(jié)構(gòu)，這一光刻膠柱子結(jié)構(gòu)具有很大的高寬t匕，是衡量LIGA技術(shù)水平的重要指標(biāo)。在上述PMMA光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)中，PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)只能與鈦等金屬基片的表面接觸粘連，粘接面積有限，嚴(yán)重影響了 PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)與金屬表面的結(jié)合力，致使大高寬比的PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)倒塌或脫落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一 )要解決的技術(shù)問題
[0008]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種用于LIGA技術(shù)的具有高結(jié)合度的PMMA光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，以提高PMMA光刻膠膜與基片的結(jié)合度，使同步輻射光刻后的PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)牢固地與基片結(jié)合，不會發(fā)生倒塌和脫落，進而保證PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)具有非常大的高寬比，提高LIGA技術(shù)的研究水平。
[0009]( 二)技術(shù)方案
[0010]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法采用金屬絲網(wǎng)作為基片，并通過熱壓方法將PMMA光刻膠薄片粘接在該金屬絲網(wǎng)上。
[0011]上述方案中，所述金屬絲網(wǎng)采用的材料為不銹鋼、鈦或銅，并通過編織形成所要的金屬絲網(wǎng)。所述金屬絲網(wǎng)的金屬絲直徑為5-100微米，間距為500-100目。
[0012]上述方案中，所述PMMA光刻膠薄片是選用不同厚度的PMMA光刻膠薄片，在熱壓條件下將該PMMA光刻膠薄片融化壓制在金屬絲網(wǎng)上。
[0013]上述方案中，所述熱壓溫度在PMMA光刻膠的軟化點附近，溫度范圍110_180°C。
[0014]上述方案中，所述熱壓壓力選用重物和壓力機提供，壓強范圍0.5-10公斤/平方厘米。
[0015]上述方案中，所述金屬絲網(wǎng)作為電鑄的導(dǎo)電材料。
[0016](三)有益效果
[0017]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]1、本發(fā)明提供的用于LIGA技術(shù)的具有高結(jié)合度的PMMA光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，采用金屬絲網(wǎng)代替鈦片等金屬基片作為基片，并通過熱壓方法將PMMA光刻膠薄片粘接在金屬絲網(wǎng)上，金屬絲網(wǎng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鈦片等金屬基片將作為電鑄的導(dǎo)電材料。在這一過程中，PMMA光刻膠透過金屬絲網(wǎng)縫隙，能夠與金屬絲網(wǎng)完全融合在一起，使得PMMA光刻膠非常牢固粘附在金屬絲網(wǎng)上。
[0019]2、本發(fā)明提供的用于LIGA技術(shù)的具有高結(jié)合度的PMMA光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，采用金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠有效提供PMMA光刻膠與金屬絲網(wǎng)從分相互包裹融合，使同步輻射光刻后的PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)牢固地與金屬絲網(wǎng)結(jié)合，不會發(fā)生倒塌和脫落，保證了 PMMA光刻膠柱子結(jié)構(gòu)具有非常大的高寬比，從而提高了 LIGA技術(shù)的研究水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是依照本發(fā)明實施例的制備用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
[0022]本發(fā)明提供了一種用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，該方法采用金屬絲網(wǎng)作為基片，并通過熱壓方法將PMMA光刻膠薄片粘接在該金屬絲網(wǎng)上。
[0023]其中，金屬絲網(wǎng)作為電鑄的導(dǎo)電材料，采用的材料為不銹鋼、鈦或銅等金屬絲，并通過編織形成所要的金屬絲網(wǎng)。該金屬絲網(wǎng)的金屬絲直徑為5-100微米，間距為500-100目。根據(jù)LIGA技術(shù)的PMMA光刻膠結(jié)構(gòu)尺寸大小選擇不同的絲網(wǎng)直徑和間距，對于尺寸小的PMMA光刻膠結(jié)構(gòu)柱子，需要細(xì)的金屬絲和高目數(shù)的小間距絲網(wǎng)。
[0024]PMMA光刻膠薄片是選用不同厚度的PMMA光刻膠薄片，在熱壓條件下將該PMMA光刻膠薄片融化壓制在金屬絲網(wǎng)上。熱壓溫度在PMMA光刻膠的軟化點附近，溫度范圍110-180°C，具體需要結(jié)合所選的PMMA光刻膠的種類所具有的軟化溫度。熱壓壓力選用重物和壓力機提供，壓強范圍0.5-10公斤/平方厘米。金屬絲網(wǎng)作為電鑄的導(dǎo)電材料。[0025]實施例
[0026]如圖1所示，圖1是依照本發(fā)明實施例的制備用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的方法流程圖，該方法包括:
[0027]步驟1:將500目不銹鋼絲網(wǎng)和I毫米厚PMMA光刻膠薄片超聲波清洗，電吹風(fēng)吹干。
[0028]步驟2:將5毫米厚不銹鋼平板墊板水平放置在烘箱內(nèi)，并將聚四氟乙烯薄膜平整放置在其表面上。
[0029]步驟3:將I毫米厚PMMA光刻膠薄片放置在聚四氟薄膜上，并在PMMA薄片上面放置金屬絲網(wǎng)。
[0030]步驟4:在金屬絲網(wǎng)上上放置聚四氟乙烯薄膜，并在聚四氟乙烯薄膜上加蓋5毫米厚不銹鋼薄板蓋板；聚四氟薄膜防止PMMA光刻膠融化時透過不銹鋼絲網(wǎng)與不銹鋼平板墊板粘連，以及與不銹鋼薄板蓋板粘連。
[0031]步驟5:在不銹鋼薄板蓋板上放置10公斤鉛磚重物。
[0032]步驟6:將烘箱溫度設(shè)定在160°C，待烘箱溫度達到160°C時保溫10小時，使PMMA光刻膠能夠慢慢熔化后透過金屬絲網(wǎng)并與金屬絲網(wǎng)完全粘連，然后關(guān)閉烘箱降溫到室溫。
[0033]步驟7:卸掉鉛磚重物，不銹鋼平板蓋板，以及聚四氟薄膜，將帶有金屬絲網(wǎng)的PMMA光刻膠薄片取出，從而完成了一種用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備。
[0034]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，該方法采用金屬絲網(wǎng)作為基片，并通過熱壓方法將PMMA光刻膠薄片粘接在該金屬絲網(wǎng)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述金屬絲網(wǎng)采用的材料為不銹鋼、鈦或銅，并通過編織形成所要的金屬絲網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述金屬絲網(wǎng)的金屬絲直徑為5-100微米，間距為500-100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述PMMA光刻膠薄片是選用不同厚度的PMMA光刻膠薄片，在熱壓條件下將該PMMA光刻膠薄片融化壓制在金屬絲網(wǎng)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于，所述熱壓溫度在PMMA光刻膠的軟化點附近，溫度范圍110-180°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法,其特征在于，所述熱壓壓力選用重物和壓力機提供，壓強范圍0.5-10公斤/平方厘米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于LIGA技術(shù)的光刻膠膜與基片的復(fù)合結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，所述金屬絲網(wǎng)作為電鑄的導(dǎo)電材料。
【文檔編號】B81C1/00GK103488051SQ201310380360
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】伊福廷 申請人:中國科學(xué)院高能物理研究所