高技术通讯2006年4月第16卷第4期 同时硅模具工艺路线中利用湿法刻蚀的硅图形湿法刻蚀,故所得模具同样存在梯形结构;且微电铸 直接做模具,由于硅材料特性的制约,容易在使用的时间长,模具质量受微电铸工艺参数影响较大,容易 过程中损坏模具图形,缩短模具的使用寿命。 产生内部应力,导致模具翘曲和变形;同时微电铸生 长的下表面(模具工作面)缺陷较多,故背板生长工 艺路线不适合于加工垂直结构以及表面质量要求较 高的微型模具 2.3无背板生长工艺 在无背板生长工艺路线,由于模具的图形由陡 直的SU-8胶保持,且由于微电铸图形面积较小且生 长厚度较薄,应力对模具形状的精度影响可以忽略 故模具侧壁垂直,如图6所示,可解决前两条工艺路 线中模具垂直度问题。同时选定合适微电铸的工艺 (a)硅模具的SEM照片 参数,可得到表面细致的铸层。除此之外,相比于硅 模具工艺路线,由于得到的是金属模具,可延长其使 用寿命,同时由于在金属基底上生长模具,便于模具 的夹持和装配。 (b)背板生长金属模具的SEM照片 27056m9e0e416 图6模具侧壁垂直的SMM照片 该工艺路线主要需解决的是SU-8胶的去除和 铸层高度不均匀性,其中SU-8胶可采用文献推荐的 09e42635E1 方法有效地去除7;而铸层高度不均匀性可通过采 ()无背板生长金属模具的SEM照片 用辅助阴极以及改进工艺条件的方法得到改 善89;如图7模具所示,该模具实现了SU8的去 图4硅模具、背板生长和无背板生长 卫艺路线所得模具的SM照片 除,铸层高度的不均匀性得到改善 SiO, 54.74° 图5KOH湿法刻蚀的孔腔形状 22背板生长工艺 背板生长工艺路线由于使用KOH腐蚀液进行 图7SU8胶完全去除、高度均匀性改善后 的微型模具SM照片 万方费据高技术通讯2006年4月第16卷第4期 同时硅模具工艺路线中利用湿法刻蚀的硅图形 直接做模具，由于硅材料特性的制约，容易在使用的 过程中损坏模具图形，缩短模具的使用寿命。 (a)硅模具的SEM照片 (b)背板生长金属模具的sEM照片 (c)无背板生长金属模具的SEM照片 图4硅模具、背板生长和无背板生长 士艺路线所得模具的SEM照片 圈5 KOH湿法刻蚀的孔腔形状 2．2背板生长工艺 背板生长工艺路线由于使用KOH腐蚀液进行 ·__——370·--—— 帚 湿法刻蚀，故所得模具同样存在梯形结构；且微电铸 时间长，模具质量受微电铸工艺参数影响较大，容易 产生内部应力，导致模具翘曲和变形；同时微电铸生 长的下表面(模具工作面)缺陷较多，故背板生长工 艺路线不适合于加工垂直结构以及表面质量要求较 高的微型模具。 2．3无背板生长工艺 在无背板生长工艺路线，由于模具的图形由陡 直的su一8胶保持，且由于微电铸图形面积较小且生 长厚度较薄，应力对模具形状的精度影响可以忽略， 故模具侧壁垂直，如图6所示，可解决前两条工艺路 线中模具垂直度问题。同时选定合适微电铸的工艺 参数，可得到表面细致的铸层。除此之外，相比于硅 模具工艺路线，由于得到的是金属模具，可延长其使 用寿命，同时由于在金属基底上生长模具，便于模具 的夹持和装配。 图6模具侧壁垂直的SEM照片 该工艺路线主要需解决的是SU．8胶的去除和 铸层高度不均匀性，其中SU．8胶可采用文献推荐的 方法有效地去除[5-71；而铸层高度不均匀性可通过采 用辅助阴极以及改进工艺条件的方法得到改 善【8,91；如图7模具所示，该模具实现了su一8的去 除，铸层高度的不均匀性得到改善。 图7 SU-8胶完全去除、高度均匀性改善后 的微型模具SEM照片 万方数据