CN104281004A - 一种热压法制备pdms印章的方法 - Google Patents

一种热压法制备pdms印章的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104281004A
CN104281004A CN201410522744.XA CN201410522744A CN104281004A CN 104281004 A CN104281004 A CN 104281004A CN 201410522744 A CN201410522744 A CN 201410522744A CN 104281004 A CN104281004 A CN 104281004A
Authority
CN
China
Prior art keywords
template
pdms
seal
pdms seal
polymer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410522744.XA
Other languages
English (en)
Inventor
万光会
肖延安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Imprint Nano Technology Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Imprint Nano Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Imprint Nano Technology Co Ltd filed Critical Wuxi Imprint Nano Technology Co Ltd
Priority to CN201410522744.XA priority Critical patent/CN104281004A/zh
Publication of CN104281004A publication Critical patent/CN104281004A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本发明公开了一种热压法快速制备PDMS印章的方法，属于纳米印压技术领域。具体的操作步骤如下：(1)加工模板及对模板表面进行处理；(2)用模板对聚合物实施热压得到聚合物模具；(3)用聚合物模具制备PDMS印章。本发明首先利用热压印的方法制备聚合物模板，以此作为中间媒介，旋涂或浇铸PDMS预聚体和固化剂的混合物质聚合物木板上，最后固化脱模。该方法缩短了制备PDMS印章的时间，制备的PDMS印章精度高，适于广泛应用与软刻蚀和紫外压印等领域。

Description

一种热压法制备PDMS印章的方法
技术领域
本发明属于纳米印压技术领域，具体涉及一种热压法制备PDMS印章的方法。
背景技术
纳米压印中，印章有时也被成为模具，印章的制备非常重要，因为印章上的图形质量决定了纳米印压能够达到的转移到聚合物上的图形质量，印章上的分辨率决定了聚合物上图案的分辨率。现有的制备PDMS印章的方法虽然工艺简单、方法直接，但是效率不高，因为PDMS预聚体和固化剂的混合物浇铸到模板后，在和模板一起固化的过程中会一直占用模板，而固化时间通常需要1～2小时，在某些情况下，如用于生物反应时，固化温度不能太高，则需要长达24小时或更长的时间。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中制备PDMS印章效率低的问题，本发明提供一种快速制备PDMS印章的方法。
技术方案：一种热压法制备PDMS印章的方法，包括如下步骤：
(1)加工模板及对模板表面进行处理：采用感应耦合等离子体刻蚀硅和对硅结构微电铸镍，得到金属镍模板，然后清洗模板表面；
(2)用模板对聚合物实施热压得到聚合物模具：用步骤(1)中得到的模板利用模压机对聚合物材料进行热压，将模板和片状聚合物加热到200～220℃，施加压力500～600N，维持50～60s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模具；
(3)用聚合物模具制备PDMS印章：将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为10:1混合搅拌，放入真空箱脱气30min，然后将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到步骤(2)中得到的聚合物模具上，放入烘箱65℃烘烤固化2～2.5h，最后从PC模具上揭开PDMS，得到PDMS印章。
其中，步骤(1)中所述的清洗模板表面，按照如下方法进行：将模板放入丙酮中，超声5～10min，再将模板放入乙醇中，超声5～10min，最后放入去离子水中，超声2～5min。
其中，步骤(2)中所述的聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯。
其中，步骤(3)中所述的旋涂按照900～1000rpm/min的转速旋转。
有益效果：本发明能够批量、快速地加工PDMS印章，适合于大规模生产PDMS印章，并将PDMS印章广泛用于软刻蚀和紫外压印等领域。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
以下实施例所用的PDMS材料罗地亚公司的新型PDMS材料，其PDMS预聚体型号为RTV 3838A，对应的固化剂为RTV 3838B。
实施例1：
采用感应耦合等离子体刻蚀硅模具，通过电铸的方法得到金属镍模板，然后按照如下方法对模板表面进行清洗：将模板放入丙酮中，超声8min，再将模板放入乙醇中，超声8min，最后放入去离子水中，超声3min，得到模板。将模板和片状聚碳酸酯聚合物加热到200℃，施加压力500N，维持50s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模具。将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为10:1混合搅拌，放入真空箱脱气30min，浇到模板上，用针尖去除气泡，放在甩胶台的底盘上用真空吸住模板，接着在1000rpm/min的转速下旋转。从而将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到聚碳酸酯聚合物模具上，放入烘箱65℃烘烤固化2h，最后从聚碳酸酯模具上揭开PDMS，得到PDMS印章。
为了研究复制精度，分别对以上方法制备得到的镍模板和PDMS印章的每一组线宽随机取六处，分别测量，然后取各个平均值并计算复制精度，结果如表1所示。从表1中可以看出，复制精度均超过90％，说明通过该方法获得的PDMS印章具有较高的精度，可以用于软刻蚀和紫外压印等领域。
镍模板(μm) 21.63 9.01 5.89 7.32 8.56 14.5
PDMS印章(μm) 20.89 8.84 5.32 6.75 8.04 13.69
复制精度(％) 96.56 98.11 90.32 92.21 93.93 94.41
实施例2：
采用感应耦合等离子体刻蚀硅模具，通过电铸的方法得到金属镍模板，然后按照如下方法对模板表面进行清洗：将模板放入丙酮中，超声5min，再将模板放入乙醇中，超声5min，最后放入去离子水中，超声2min，得到模板。将模板和片状聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物加热到220℃，施加压力600N，维持50s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模具。将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为10:1混合搅拌，放入真空箱脱气30min，浇到模板上，用针尖去除气泡，放在甩胶台的底盘上用真空吸住模板，接着在900rpm/min的转速下旋转。从而将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到聚甲基丙烯酸甲酯聚合物模具上，放入烘箱65℃烘烤固化2h，最后从聚甲基丙烯酸甲酯模具上揭开PDMS，得到PDMS印章。
为了研究复制精度，分别对以上方法制备得到的镍模板和PDMS印章的每一组线宽随机取六处，分别测量，然后取各个平均值并计算复制精度，结果如表1所示。从表1中可以看出，复制精度均超过90％，说明通过该方法获得的PDMS印章具有较高的精度，可以用于软刻蚀和紫外压印等领域。
镍模板(μm) 13.54 23.69 16.76 13.21 6.77 11.42
PDMS印章(μm) 12.95 22.58 15.91 12.86 6.31 10.97
复制精度(％) 95.64 95.31 94.93 97.35 93.2 96.06
实施例3：
采用感应耦合等离子体刻蚀硅模具，通过电铸的方法得到金属镍模板，然后按照如下方法对模板表面进行清洗：将模板放入丙酮中，超声5min，再将模板放入乙醇中，超声5min，最后放入去离子水中，超声2min，得到模板。将模板和片状聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)聚合物加热到200℃，施加压力500N，维持50s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模具。将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为10:1混合搅拌，放入真空箱脱气30min浇到模板上，用针尖去除气泡，放在甩胶台的底盘上用真空吸住模板，接着在1000rpm/min的转速下旋转。从而将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到PETG模具上，放入烘箱65℃烘烤固化2h，最后从PETG模具上揭开PDMS，得到PDMS印章。
为了研究复制精度，分别对以上方法制备得到的镍模板和PDMS印章的每一组线宽随机取六处，分别测量，然后取各个平均值并计算复制精度，结果如表1所示。从表1中可以看出，复制精度均超过90％，说明通过该方法获得的PDMS印章具有较高的精度，可以用于软刻蚀和紫外压印等领域。
镍模板(μm) 8.73 9.21 15.79 12.54 21.33 17.37
PDMS印章(μm) 8.55 8.86 14.39 11.87 20.68 16.22
复制精度(％) 97.94 96.2 91.13 95.66 96.95 93.38
如果PDMS预聚体固化的时间为2h，一次热压印的时间为6min。那么按照传统的制备方法，一个工作日(以8h计)内只能制备得到5块PDMS印章。而如果用新方法，即使假设压印出的每块聚合物模板只使用一次，在同样的的时间内可批量加工80块PDMS印章。由此可见，利用本方法制备纳米印章，效率提高了20倍。

Claims (4)

1.一种热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)加工模板及对模板表面进行处理：采用感应耦合等离子体刻蚀硅和对硅结构微电铸镍，得到金属镍模板，然后清洗模板表面；
(2)用模板对聚合物实施热压得到聚合物模具：用步骤(1)中得到的模板利用模压机对聚合物材料进行热压，将模板和片状聚合物加热到200～220℃，施加压力500～600N，维持50～60s，然后将温度和压力降为常温常压，最后脱模得到聚合物模具；
(3)用聚合物模具制备PDMS印章：将PDMS预聚体和对应的固化剂按体积比为10:1混合搅拌，放入真空箱脱气30min，然后将PDMS混合物通过甩胶台旋涂到步骤(2)中得到的聚合物模具上，放入烘箱65℃烘烤固化2～2.5h，最后从PC模具上揭开PDMS，得到PDMS印章。
2.根据权利要求1所述的热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的清洗模板表面，按照如下方法进行：将模板放入丙酮中，超声5～10min，再将模板放入乙醇中，超声5～10min，最后放入去离子水中，超声2～5min。
3.根据权利要求1所述的热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的聚合物材料为聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的热压法制备PDMS印章的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的旋涂按照900～1000rpm/min的转速旋转。
CN201410522744.XA 2014-09-30 2014-09-30 一种热压法制备pdms印章的方法 Pending CN104281004A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410522744.XA CN104281004A (zh) 2014-09-30 2014-09-30 一种热压法制备pdms印章的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410522744.XA CN104281004A (zh) 2014-09-30 2014-09-30 一种热压法制备pdms印章的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104281004A true CN104281004A (zh) 2015-01-14

Family

ID=52256020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410522744.XA Pending CN104281004A (zh) 2014-09-30 2014-09-30 一种热压法制备pdms印章的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104281004A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105390446A (zh) * 2015-11-26 2016-03-09 上海集成电路研发中心有限公司 一种三维cmos集成电路的制备方法
CN105856946A (zh) * 2015-01-21 2016-08-17 青岛海尔特种钢板研制开发有限公司 一种超精细纹理装饰金属板的制备方法及金属板
CN106042609A (zh) * 2016-06-17 2016-10-26 无锡英普林纳米科技有限公司 一种防污弹性纳米压印印章的制备方法
CN106079845A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 无锡英普林纳米科技有限公司 一种纳米印章的制备工艺
CN113799531A (zh) * 2021-10-21 2021-12-17 新明珠集团股份有限公司 一种精细凹凸面哑光瓷砖及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101200550A (zh) * 2007-11-14 2008-06-18 汪静 仿生微纳结构表面的模板制备方法
US20090045163A1 (en) * 2007-03-28 2009-02-19 C.R.F. Societa Consortile Per Azioni Method for obtaining a transparent conductive film
JP2009060091A (ja) * 2007-08-29 2009-03-19 Samsung Electronics Co Ltd 両面インプリントリソグラフィ装置
CN101554758A (zh) * 2009-04-09 2009-10-14 上海交通大学 利用纳米材料改性pdms制作热模压模具的方法
CN103579531A (zh) * 2012-08-03 2014-02-12 西安文景光电科技有限公司 在聚合物基材表面形成可以剥离的弹性体掩模板的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090045163A1 (en) * 2007-03-28 2009-02-19 C.R.F. Societa Consortile Per Azioni Method for obtaining a transparent conductive film
JP2009060091A (ja) * 2007-08-29 2009-03-19 Samsung Electronics Co Ltd 両面インプリントリソグラフィ装置
CN101200550A (zh) * 2007-11-14 2008-06-18 汪静 仿生微纳结构表面的模板制备方法
CN101554758A (zh) * 2009-04-09 2009-10-14 上海交通大学 利用纳米材料改性pdms制作热模压模具的方法
CN103579531A (zh) * 2012-08-03 2014-02-12 西安文景光电科技有限公司 在聚合物基材表面形成可以剥离的弹性体掩模板的方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105856946A (zh) * 2015-01-21 2016-08-17 青岛海尔特种钢板研制开发有限公司 一种超精细纹理装饰金属板的制备方法及金属板
CN105390446A (zh) * 2015-11-26 2016-03-09 上海集成电路研发中心有限公司 一种三维cmos集成电路的制备方法
CN105390446B (zh) * 2015-11-26 2018-10-16 上海集成电路研发中心有限公司 一种三维cmos集成电路的制备方法
CN106042609A (zh) * 2016-06-17 2016-10-26 无锡英普林纳米科技有限公司 一种防污弹性纳米压印印章的制备方法
CN106079845A (zh) * 2016-06-17 2016-11-09 无锡英普林纳米科技有限公司 一种纳米印章的制备工艺
CN106042609B (zh) * 2016-06-17 2019-05-03 宣城良知知识产权服务有限公司 一种防污弹性纳米压印印章的制备方法
CN106079845B (zh) * 2016-06-17 2019-05-03 宣城良知知识产权服务有限公司 一种纳米印章的制备工艺
CN113799531A (zh) * 2021-10-21 2021-12-17 新明珠集团股份有限公司 一种精细凹凸面哑光瓷砖及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104281004A (zh) 一种热压法制备pdms印章的方法
CN101554758B (zh) 利用纳米材料改性pdms制作热模压模具的方法
CN103738913A (zh) 一种准三维微、纳米柱阵列的制作方法
CN101007431A (zh) 一种硅橡胶模具制造工艺
JP2013504007A5 (zh)
CN105277724B (zh) 一种微流控芯片装置及其制备方法
CN101767403A (zh) 模内装饰制品的成形方法
CN104400879A (zh) 一种3d成型陶瓷模具制作的方法
CN101081388B (zh) 一种降低光固化快速原型件表面粗糙度的方法
CN104109328A (zh) 一种3d打印用光固化蜡材料
CN106079174B (zh) Pdms微孔阵列模板制备方法
CN102799066B (zh) 一种在二氧化钛有机无机光敏复合薄膜上制备凹透镜阵列结构的方法
CN102787364A (zh) 一种制作弧形的凹陷小孔的pdms聚合物芯片的方法与应用
CN106976209A (zh) 一种利用光固化成型制作树脂注塑模具及注塑方法
CN114146671A (zh) 一种新型反应器及其加工方法
CN106623781B (zh) 一种用于雕像铸造的蜡模快速成型工艺
CN101564719A (zh) 一种降低光固化快速原型件表面粗糙度的方法
RU2534169C2 (ru) Способ изготовления металлополимерных пресс-форм
CN105234414A (zh) 一种低压注射成型制造过滤器元件工艺
CN102581993B (zh) 一种调控硅橡胶模具尺寸的方法
CN109454786A (zh) 一种储冰盒前罩用注塑模具的制造方法
CN113910505A (zh) 一种聚合物微柱阵列的加工方法
CN205080364U (zh) 一种复合纳米压印软模板
CN107983914A (zh) 一种用于高温合金大模组铸造的型壳背层的制造方法和应用
CN104932195B (zh) 一种复合纳米压印软模板及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150114