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研究生: 林晃業
Lin, Huang-Ya
論文名稱: 微米級結構射出成型之研究
Study of components with micron 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: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 103
中文關鍵詞: 光微影UV-LIGA微電鑄成型熔膠溫度空氣封包射出成型
外文關鍵詞: Lithography, Injection Molding, UV-LIGA, Air Trap, Melt Temperature, Electroforming
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  •   射出成型為製造業重要的生產過程,技術成熟、成本低且生產快,隨著現行產品追求輕薄短小以及微米奈米級的應用,傳統的射出成型技術也須跟著調整,本研究是採用UV-LIGA製程,利用光微影製程製作出微米級結構物,配合微電鑄成型技術,翻製具有微結構物的鎳金屬模仁,利用此模仁進行射出成型實驗,主要研究是探討在整個射出成形製程中,每一項射出參數對於微結構物充填的影響,並找出每一項參數對於微結構物充填高度的趨勢,期望能找出最佳的充填參數,完全複製微米結構物。本研究結果顯示,微米級結構物的充填中,模溫、熔膠溫度以及壓力的影響最大,需要在高模溫高壓下才能將塑料充填進微米級結構物中,而本實驗採傳統模具,無抽真空設計無法解決空氣封包問題,可藉由射出速度的調整改善,最後結果可製作出具有線寬4μm高度3.4μm線結構物之成品。

     Injection molding is an important fabrication process for polymer plastics. It needs to be adjusted for modern products focusing on light weight, thin thickness, small volume and micro feature. This research uses the LIGA-LIKE lithography process to define the micro feature and the micro electroforming to form the mold insert with replicated micro feature. The mold insert is used in the experiment of injection molding. The effects of the injection molding process parameters on filling of microstructrures will be investigated. The scope is to obtain the feasible process parameters to replicate microstructrures completely. The result shows that the effects of mold temperature, melt temperature and packing pressure are more important on microstructrue filling. High temperature reduces viscosity of the plastics so that the plastic can fill the microstructrures easily. High packing pressure improves the plastic filling the microstructrures before the plastic solidification. However, the microstructures are difficult to be filled completely because of the problem of the air traps. The molding products with feature of 4μm line width and 3.4μm height microstructure can be achieved.

    授權書 中文摘要 英文摘要 誌謝 目錄 I 表目錄 IV 圖目錄 V 第一章、緒論 1 1-1 前言 1 1-2 研究簡介 2 1-2-1 UV-LIGA製程光刻技術 2 1-2-2精密電鑄技術 3 1-1-3微射出成型技術 4 1-3 文獻回顧 5 1-4 研究動機及目的 6 1-5 研究方法 7 第二章、實驗原理 8 2-1 微影製程原理 8 2-2 微電鑄成型原理 12 2-3 射出成型原理 16 2-4 原子力顯微鏡(AFM)顯微原理 19 第三章、實驗規劃設計與製程 21 3-1 微結構基板製作 21 3-3-1微影實驗製程 21 3-3-2電子束蒸鍍金屬薄膜 26 3-2 微電鑄成型翻製模仁實驗 27 3-3 射出成形實驗與量測 31 3-3-1模擬設計 31 3-3-2射出成型 32 3-3-3成品量測 41 第四章、結果與討論 44 4-1 微結構基板製作結果與討論 44 4-1-1微影製程 44 4-1-2電子束蒸鍍金屬(E-Beam Evaporation)薄膜 50 4-2 微電鑄成型模仁結果與討論 50 4-2-1電鑄成型 50 4-2-2電鑄模仁後處理 55 4-3 微射出成型實驗結果與討論 58 4-3-1成品取樣標準 59 4-3-2模具溫度不同對於微結構充填影響 60 4-3-3熔膠溫度不同對於微結構充填影響 64 4-3-4射出速度不同對於微結構充填影響 67 4-3-5保壓壓力不同對於微結構充填影響 73 4-3-6保壓時間不同對於微結構充填影響 75 4-3-7轉保壓力不同對於微結構充填影響 79 4-3-8非射出成型參數對於微結構充填影響 83 4-3-9最高微結構物充填之射出參數及充填情形93 第五章、結論與建議 96 參考文獻 99 附錄 102 自述 著作權聲明

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    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2005-08-05公開
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