TW201319325A

TW201319325A - 轉印模具以及轉印模具的製造方法

Info

Publication number: TW201319325A
Application number: TW101101170A
Authority: TW
Inventors: Takashi Sano; Tokinori Terada
Original assignee: Leap Co Ltd
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2013-05-16
Also published as: JPWO2013072952A1; JP5016742B1; WO2013072952A1

Abstract

一種轉印模具，耐久性優異，且可正確地形成圖案。本發明的轉印模具包括：第1金屬層；第1金屬層上表面的網格狀的網；以及第2金屬層，隔著網而於第1金屬層上鍍敷成長。網較佳為，包含：具有彈性的SUS板、銦鋼合金、或樹脂。第1金屬層及第2金屬層較佳為，包含：鎳、鈷、鎢、鉻、鈀、鋨、銣以及這些金屬的合金中的任一種。亦可藉由電鑄法來形成轉印模具。

Description

轉印模具以及轉印模具的製造方法

本發明是有關於一種轉印模具以及轉印模具的製造方法，更詳細而言，本發明是有關於一種改善了彈性、熱膨脹率及熱傳導率的轉印模具以及該轉印模具的製造方法。

作為製造電子電路圖案(pattern)或錶的文字盤等的零件的方法，已有如下的方法：將藉由電鑄造(以下稱為電鑄)而形成的圖案轉印至電路基板等。

圖3a～圖3c是對電子電路製造過程中的轉印方法進行說明的圖。

首先，藉由電鑄法，將導電性金屬31電鍍於形成有圖案的轉印模具300(圖3a)。例如可使用銀、銅、鎳、金、錫、鉛、鐵、鉻、鉑、鈀或這些金屬的合金作為導電性金屬31。根據電鑄法，可忠實地再現原型的形狀、或表面的凹凸。

接著，將電鍍有導電性金屬31的轉印模具300，按壓於生胚片(green sheet)等的黏著性片材(sheet)32之後且進行剝離(圖3b)，藉此，將導電性金屬31自轉印模具300轉印至黏著片材32(圖3c)。

當製造電子電路圖案時，以不使相鄰的導電性金屬31彼此連結的方式進行電鍍，但當製造錶的文字盤等的無電性連接的問題的零件時，即便上述相鄰的導電性金屬31彼此連結，亦無問題。

目前，主要利用如下的兩個方法，來製造上述轉印過程中所使用的轉印模具。

第一個方法是如圖4a～圖4c所示的利用電鑄法的製造方法(專利文獻1)。於該方法中，首先製作母模具40(mother mold)(圖4a)。接著，藉由鎳電鑄法，於母模具40的表面形成轉印罩幕41(圖4b)。接著，自母模具40將轉印罩幕41予以剝離(圖4c)。由於藉由電鑄而形成的轉印罩幕41非常薄，因此，將該轉印罩幕41安裝至具有某種程度的厚度的基板43，從而形成子模具400。將該子模具400用作加工模具來製造零件。

當欲形成微細的圖案時，上述利用電鑄法的轉印模具具有效果。

第二個方法是如圖5a～圖5c所示的利用蝕刻法(etching method)的製造方法。於該方法中，首先，將光阻劑52塗佈於鎳基板51上，隔著形成有圖案的光罩53，將紫外線照射至光阻劑52(圖5a)。藉由光微影法(photolithography)，僅保留未被紫外線照射的部分的光阻劑52'(圖5b)。然後，對鎳基板51進行蝕刻，將光阻劑52'予以剝離，藉此來形成轉印模具500(圖5c)。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2008-49614號公報

上述兩個轉印模具製造方法主要有如下的兩個問題點。

第一，當進行轉印時，如圖3a～圖3c所示，將轉印模具300按壓於黏著片材32之後，自片材32將轉印模具300予以剝離，但此時，轉印模具300會產生撓曲。反覆多次地進行轉印之後，導致轉印模具受損，該轉印模具容易損壞。

第二，當於轉印模具上鍍敷(plating)加工出圖案時，在電鑄過程中會產生熱，金屬基板會因該熱而膨脹，結果會產生如下的疑慮，即：轉印模具容易損壞，而且會使微細的圖案產生誤差。

本發明的目的在於：提供如下的轉印模具，該轉印模具消除了上述問題點，即便多次地使用，亦不易損壞，且耐久性優異。

本發明是有關於一種轉印模具，包括：第1金屬層；網格狀的網，設置於上述第1金屬層的上表面；以及第2金屬層，隔著上述網而於上述第1金屬層上鍍敷成長。

又，本申請案發明是有關於一種轉印模具的製造方法，為製造轉印模具的方法，該轉印模具的製造方法包括：將網設置於第1金屬層的上表面的步驟；以及隔著上述網，使第2金屬層於上述第1金屬層上鍍敷成長的步驟。

亦可藉由電鑄法，來製造上述轉印模具。

較佳為，上述網包含：具有彈性的SUS板、銦鋼合金(invar alloy)、或樹脂。

又，上述第1金屬層及第2金屬層亦可包含：鎳、鈷、鎢、鉻、鈀、鋨、銣以及這些金屬的合金中的任一種。

(發明的效果)

根據本發明，將SUS板埋入至鎳基板，藉此，可提供彈性優異的轉印模具。而且，由於本發明的轉印模具的彈性優異，因此，容易自片材將轉印模具予以剝離。

將無熱膨脹率、或熱膨脹率極其接近於0的銦鋼合金予以埋入，藉此，可提供熱膨脹率低的轉印模具。

又，將熱傳導率低的樹脂予以埋入，藉此，阻止朝向轉印模具基板的熱傳導，從而可提供不易因熱而發生變形的轉印模具。

將網設置於第1金屬層上之後，使第2金屬層鍍敷成長，因此，鍍敷自網的孔滲透，從而可將第1金屬層、網、以及第2金屬層予以固定。

結果是，本發明的轉印模具即便多次地使用，亦不易損壞。由於耐久性優異，因此，能夠以充分地比先前更多的次數，利用一個轉印模具來進行轉印，從而可有助於降低成本。

實施例1

請參照圖1a～圖1c來對本發明的第1實施例進行說明。第1實施例是圖5a～圖5c中所說明的、藉由蝕刻法來製造轉印模具的情形。

首先，準備第1金屬層10。作為第1金屬層10，較佳為：鎳、鈷、鎢、鉻、鈀、鋨、銣或這些金屬的合金。第1金屬層10例如可藉由鍍敷而形成於基板上，亦可準備金屬板作為該第1金屬層10(圖1a)。

接著，將網格狀的網11設置於第1金屬層10的上表面(圖1b)。根據用途而改變網11的材料。

當欲使轉印模具的彈性提高的情形時，使用包含SUS的網。

當欲對由熱引起的轉印模具的膨脹進行控制的情形時，使用包含銦鋼合金(invar)的網，該銦鋼合金為36.5%的鎳與63.5%的鐵的合金。不銹鋼(Special Use Stainless,SUS)的熱膨脹率(α)為170×10^-7/℃。鎳的熱膨脹率(α)為130×10^-7/℃。另一方面，已知銦鋼合金的熱膨脹率極小，α≒0。

作為對熱膨脹進行控制的其他方法，亦可不使熱膨脹率下降，而是使熱傳導率下降。因此，將包含熱傳導率低的樹脂的網予以埋入，而阻止朝向轉印模具基板的熱傳導。

亦可使用聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol，PVA)、以及乙基纖維素(Ethylene cellulose)等的因加熱而揮發的樹脂。

於上述情形時，在形成後述的第2金屬層之後，於規定部位開孔，藉由加熱來使樹脂揮發，從而可使網部分形成空洞。

又，亦可使用Si、SiO₂、以及Al₂O₃等，作為網11的材料。

接著，使第2金屬層12於網11的上表面鍍敷成長(圖1c)。使用與第1金屬層10相同的金屬材料來作為第2金屬層12。此處，必須以使第2金屬層12的高度大於利用接下來的步驟進行蝕刻時的蝕刻深度的方式，來對鍍敷成長進行控制。原因在於：不會蝕刻至網11。

當使第2金屬層12鍍敷成長時，鍍敷自網11的各孔滲透，以使第1金屬層10、網11、以及第2金屬層12成為一體的方式而牢固地連接。

圖1c所示的轉印模具基板100完成之後，根據圖5a～圖5c中所說明的蝕刻方法來進行蝕刻，從而完成轉印模具。

實施例2

接著，參照圖2a～圖2c來對本發明的第2實施例進行說明。第2實施例是圖4a～圖4c中所說明的、藉由電鑄法來製造轉印模具的情形。

首先，藉由電鑄法，於母模具40上形成第1金屬層20(圖2a)。接著，在比最終製造的轉印模具的高度更低的位置，且在比母模具40的凸部更高的位置，使電鑄暫時停止。

使電鑄停止之後，將網21設置於第1金屬層20的上表面(圖2b)。於第2實施例中，網的材料亦與第1實施例相同。

藉由電鑄法，於網21的上表面形成第2金屬層22(圖2c)。此時，與第1實施例同樣地，鍍敷自網21的孔滲透，以使第1金屬層20、網21、以及第2金屬層22成為一體的方式而牢固地連接，並且形成第2金屬層22。

轉印罩幕200完成之後，自母模具40將該轉印罩幕200予以剝離。由於已完成的轉印罩幕200本身非常薄，因此，如圖4c所示，將轉印罩幕200附著於基板43等，從而用作轉印模具。

圖6是表示本發明的轉印模具的剖面構造的圖，本發明的轉印模具於包含第1金屬層與第2金屬層的Ni電鑄板內，埋入有包含網格狀的SUS板的網。

利用第2實施例所完成的轉印模具、與利用第1實施例所完成的轉印模具的製造步驟不同，但轉印模具大致相同。然而，使用電鑄法的第2實施例，適合於製作微細的圖案。

10、20．．．第1金屬層

11、21．．．網

12、22．．．第2金屬層

31．．．導電性金屬

32．．．黏著性片材/黏著片材/片材

40．．．母模具

41、200．．．轉印罩幕

43．．．基板

51．．．鎳基板

52、52'．．．光阻劑

53．．．光罩

100．．．轉印模具基板

300、500．．．轉印模具

400．．．子模具

圖1a～圖1c是表示本發明的第1實施例的圖。

圖2a～圖2c是表示本發明的第2實施例的圖。

圖3a～圖3c是表示使用有轉印模具的電子零件的轉印方法的圖。

圖4a～圖4c是表示習知的利用電鑄法的轉印模具製造方法的圖。

圖5a～圖5c是表示習知的利用蝕刻法的轉印模具製造方法的圖。

圖6是表示本發明的轉印模具的剖面構造的圖。

10．．．第1金屬層

11．．．網

12．．．第2金屬層

100．．．轉印模具基板

Claims

一種轉印模具，包括：第1金屬層；網格狀的網，設置於上述第1金屬層的上表面；以及第2金屬層，隔著上述網而於上述第1金屬層上鍍敷成長。
如申請專利範圍第1項所述的轉印模具，其中，上述網包含：具有彈性的SUS板、銦鋼合金、或樹脂。
如申請專利範圍第1項所述的轉印模具，其中，上述第1金屬層及第2金屬層包含：鎳、鈷、鎢、鉻、鈀、鋨、銣以及這些金屬的合金中的任一種。
一種轉印模具的製造方法，為製造轉印模具的方法，該轉印模具的製造方法包括：將網格狀的網設置於第1金屬層的上表面的步驟；以及隔著上述網，使第2金屬層於上述第1金屬層上鍍敷成長的步驟。
如申請專利範圍第4項所述的轉印模具的製造方法，其中，上述網包含：具有彈性的SUS板、銦鋼合金、或樹脂。
如申請專利範圍第4項所述的轉印模具的製造方法，其中，上述第1金屬層及第2金屬層包含：鎳、鈷、鎢、鉻、鈀、鋨、銣以及這些金屬的合金中的任一種。
如申請專利範圍第4項所述的轉印模具的製造方法，其中，藉由電鑄法來製造上述轉印模具。