| 研究生: |
張弘超 Chang, Hung-Chao |
|---|---|
| 論文名稱: |
射出成型製程參數對微特徵孔洞充填之影響 Effects of Process Conditions on Filling in Injection Molding with Circular Micro-Features |
| 指導教授: |
楊文彬
Young, Wen-Bin |
| 學位類別: |
碩士 Master |
| 系所名稱: |
工學院 - 航空太空工程學系 Department of Aeronautics & Astronautics |
| 論文出版年: | 2004 |
| 畢業學年度: | 92 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 119 |
| 中文關鍵詞: | 類LIGA 、微射出成型 、微電鍍 、微影 、LIGA |
| 外文關鍵詞: | Micro-electroplating, LIGA-Like, Mold insert, Lithography, Micro-injection molding |
| 相關次數: | 點閱:91 下載:5 |
| 分享至: |
| 查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
塑膠射出成型技術可使用在大量的生產製造上,且所需的成本較低,因此利於製作可拋棄性之產品。由於應用的物品有微小化及精密化的趨勢,使得微射出成型技術的發展極為重要。而微型化元件的精密製造加工部分,則需應用到微機電系統的製造技術,即LIGA及類LIGA製程。本研究使用UV微影製程配合厚膜光阻技術,亦即類LIGA製程的技術來製作微模仁。類LIGA UV微影製程技術的優點為高效率、精確度高且低成本。本實驗以具微特徵孔洞射出件之製作為主,模仁之製作採金屬碳鋼為基材,利用UV-LIGA負型厚膜光阻製程定義出微特徵孔洞,配合微電鍍技術,並使用不同的方法研磨不平整的部分,製造出高精密度的模仁。最後進行射出成型的工作,並設計在不同的射出製程參數下,比較射出成型品之微特徵與模仁微孔洞在不同的充填條件下所可能造成的差異性。實驗最後的結果是模具溫度的提升為改善充填情況的最重要因素,其次分別為保壓壓力與射出速度。
Injection molding of plastics have the advantages of low cost, and is a potential technology to fabricate disposable components. The applications for small size components are getting popular, which leads to the development of micro-injection molding technology. In this study, micro-injection molding is used to fabricate components with positive circular micro-features. Mold insert with microstructures were fabricated by the LIGA-Like technique. The advantage of UV-Lithography LIGA-Like technology is high efficiency, high precision and low cost. Microstructures were defined on a steel substrate by micro-electroplating technology following the lithography patterning. Different polish methods were used to polish the mold insert after electroplating. The effects of different process parameters in micro injection molding on the quality of filling were investigated under the micorstructures molding experiments. The result of experiments is that the mold-temperature is the most important factor for filling, secondary are packing pressure and injection speed.
[1]吳東權等, 微機電系統之技術現況與發展, 工業技術研究院機械工業研究所, 民國86年8月15日二版修訂。
[2]黃東鴻, 薄殼射出件翹曲變形與殘留應力研究, 成功大學航空太空工程研究所碩士論文, 民國91年6月。
[3]孫一強, 微量射出成型之充填特性觀察與玻璃微型模具可行性探討, 台灣大學機械工程研究所碩士論文, 民國90年6月。
[4]E. W. Becker, W. Ehrfeld, P. Hagmann, A. Maner, and D. Munchmeyer, Fabrication of microstructures with extreme structural heights by synchrotron radiation lithography, galvanoforming and plastic forming (LIGA process), Microelectron. Eng., vol. 4, pp.35-56, 1986.
[5]Y. Cheng, B. Y. Shew, C. Y. Lin, D. H. Wei and M. K. Chyu, Ultra-deep LIGA process, J. Micromech. Microeng., 9, 58-63, March 1999.
[6]M. J. Madou, LIGA and Micromolding, The CRC Handbook of MEMS, CRC Press, 2001.
[7]M. J. Madou, Fundamental of Microfabrication, CRC Press, Boca Raton, 1997.
[8]鄭兆珉, 高深寬比X光深刻微結構陣列製作之研究, 交通大學機械工程研究所碩士論文, 民國90年6月。
[9]楊柏泓, 微機電高深寬比微電鑄內部流場之模擬分析, 國防大學中正理工兵器系統工程研究所碩士論文, 民國91年6月。
[10]M. J. Madou, Liyoug Yu, Chee Guan Koh, L. James Lee and Kurt W. Koelling, Experimental Investigation and Numerical Simulation of Injection Molding With Micro-Featuers, Polymer Engineering and Science, Vol. 42, No. 5, May 2002.
[11]陳勇吉, 以無電鍍鎳及粉末冶金製作碳化矽粒子強化鋁基複合材料, 台灣大學材料科學與工程學研究所碩士論文, 民國91年6月。
[12]邱燦賓, 微影製程之數學模式, 奈米通訊, 國家奈米元件實驗室, 第5卷第3期, 民國87年8月。
[13]http://www.ndl.gov.tw/icfab/chinese1/Process/05-Lithography/m3-5-3.htm
[14]陳建人, 微機電系統技術與應用, 行政院國家科學委員會精密儀器發展中心,民國92年7月。
[15]Z. G. Ling, K. Lian and L. Jian, Process optimization of SU-8 resist by using absorption coefficient spectra, Technical Conference, Proceedings of SPIE Vol. 3999, 110, March 2000
[16]蘇葵陽譯、張良謙校, 實用電鍍理論與實際, 復文書局, 台南市, 民國88年8月。
[17]賴耿陽譯, 實用電鍍技術全集, 復漢出版社, 台南市, 民國87年4月。
[18]Fan-Gang Tseng and Chih-Sheng Yu, High Aspect Ratio Ultrathick Micro Stencil By JSR THB-430N Negative UV Photography, Engineering and System Science Department National Tsing Jua University, Taiwan, 2002
[19]Specialty Materials Laboratory, and Fine Electronic Research Laboratories, JSR Materials for C4 Process, JSR Corporation.
[20]Specialty Materials Laboratory, and Fine Electronic Research Laboratories, JSR Thick Layer Negative Photo Resist-THB-151N Resist Thickness 80 μm, JSR Corporation.
[21]楊芯蘋, 應用於微流體元件之微射出成型研究, 成功大學航空太空工程研究所碩士論文, 民國92年6月。
[22]楊舜升, UV-LIGA應用於生物晶片之製程研究, 中正大學機械工程研究所碩士論文, 民國92年。