JPS61221391A - 成型金型作成用原板及び該原板を使用した金型作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、成型金型作成用原板及びこの原板を使用した
金型作成方法に関する。本発明は、例ええば、プラスチ
ック成型品を得るための金型を作成するための原板につ
いて適用することができる。

〔発明の概要〕

原板に金属を鋳込むなどして金型を作成する場合、原板
から金型が良好な状態で剥離する必要があるが、本発明
においては、基板上の型取り面の表面を、金型用金属と
離型性の良い金属膜で形成することによって、この要求
を満足させるものである。

〔従来の技術〕

従来より成型品、例えば樹脂成型品は成型金型により生
産されている。この工うな金型の作成技術として、原板
を用い、これにより成型用金属を型取りして金型を得る
ものがある。例えばレコードなどは、所望のレコードと
同一の溝を有する原板（マスターボードとかマザーボー
ドと称される）から型取りして、該溝と反転した形状金
有する金型を作成し、この金型から樹脂製レコードを大
量生産している。

また従来エリ、プラスチックレンズが金凰を用いて成型
されている（例えば特開昭５４−１１０９４２号参照）
。プラスチックレンズには、プラスチックをかまぼこ状
半円筒形にして並べたレンチキュラーレンズなどがある
が、かかるレンズはその光学的特性を適正に発揮するた
めに、精密に加工されなければならない。従って、この
ように精密さ全要求される成型品について原板からその
成型金型を作成しょうとする場合、該金型自体を精密に
形成する必要があるのは当然である。

〔発明が解決しょうとする問題点〕

従来技術にあっては、原板から精密に成型金型を得工う
とする場合に、原板から該金型用金属がう壕く剥れず、
所望の正確な金型が得られないことがある。特に、半導
体プロセスを応用して、ノリコンウェハ上に金属をメッ
キし、このメッキを剥して金型として用い：うとする場
合、該メッキの剥離が良好になされず、必要な微細精密
な金型が得られないことがある。

本発明は、上記の問題を解決し、原板から金型用金属が
良好な状態で剥離し、従って高品質の金型が得られる成
を金型作成用原板を提供することを目的とする。また、
この原板の使用方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決する九めの手段及びその作用〕本発明の
成型金型作成用原板は、基板上の型取り面の表面が、モ
リブデン、タングステン、チタ／、ニオブ、タンタル等
の、金型用金属と離型性の良い金属膜で形成されて成る
ものである。

この構成の結果、本発明の原板から金型を作成する場合
、該金型用金属は離型性の良い金属により形成された原
板表面から、良好な状態で剥離し、従って高品質の金型
が得られる。精密な金型の作成にも好適である。

また本発明の金型作成方法は、上記原板を用いてメッキ
転写にエリ金型を作成する方法であって、モリブデン、
タングステン、チタン、ニオブ、タンタル等のメッキ層
との離型性の良い金属により形成は九九金属膜上にメッ
キして、このメッキを剥離することにより、金型を得る
。上記原板は、メッキの離型性が良いので、このような
メッキ転写の金型作成法に好適に応用できる。

まｔｌこの方法は、半導体プロセスを利用してプラスチ
ック製のマイクロレンズ作成用金型を得る場合にも、好
適に採用できる。例えばシリコンウェハプロセスを応用
して、基板面上にＰＳＧ（リンシリケートガラス）をリ
フロウさせて所定のパターンを形成し、これを原板とし
て、この上にメッキし、当該メッキを剥すことによって
金型を作成しようとする場合、メッキができるように原
板の表面は金属などメッキ可能な材質としなければなら
ないが、この金属がメッキと１ｌｌｔ型性が悪いと、良
い金型ができない。シリコン表面からその金属材料が剥
されたり、あるいは剥離性を良くするため金属表面を処
理すると、製品である金型にシミが発生したりする。し
かし本発明の原板を使用した本発明の方法によれば、こ
のような難点なく、良好な金型が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について説明する。

この実施例は、本発明を、第２図に示す如くレンズ面が
基準面に対して１０以下の角度θをなすプラスチックレ
ンズＬ１特にθが０．８６’であるレンズＬを得るため
の金型の作成用原板について具体化したものである。か
かるレンズのための原板であるから、原板自身もこのよ
うな微小角θの傾斜をもって形成されなければならない
。本実施例ではこの原板を精密に得ることができる。

本実施例につき、本例の原板の製造工程を順に説明する
ことによって、以下詳述する。

本例では基板１としてシリコンウェハを用いた。

第３図に示すように、この基板ｌの所定の位置に傾もの
高さに相当する厚味ｘ（ｘ＝０．３μｍ）を有するＳｆ
’０２等よジなる段層２を形成する。この場合、第２図
に示したレンズの形状に含わせて、段層２の横幅Ｖを、
１２μｍに選び得る。

次に第４図に示すように、段層２上を含んで基板１上に
、熱処理により流動可能な物質３を、厚味２に亘って被
着形成する。この熱処理流動可能物質３としてはリンシ
リケートガラス（ＰＳＧ）を使用することができ、この
ＰＳＧｉ使用する場合、上述した厚味２は例えば２００
００Ｘに選ぶことができる。

次にかかる熱処理流動可能物質３を被着した基板１を１
１００℃の炉中熱処理すると、物質３、この場合ＰＳ（
）が軟化してその一部分が、段層２により形成された段
差の低い方へ流れ出し、結局第５図に示すように全体と
してなだらかな傾斜面６を得ることができる。これによ
り、所望の微小角θを有する傾斜面が形成できる。

上記のように、基板１０表面にＰＳＧ等をリフロウ法に
よｐ被着させ、必要なパターンを形成した後、その表面
に、金型用金属と離型性の良い金属の膜を形成する。

本実施例では、メッキ転写法を用い、原板の表面にメッ
キ層を形成してこれを剥離して金型とするが、メッキす
る金属としては、例えばニッケル（Ｎｉ）を採用でき、
これと離型性の良い金属としては、例えばモリプデ／（
Ｍｏ）を採用できるっすなわち本実施例においては、上
記ＰＳＧ上にスパッタリング法によってまずモリブデン
シリサイド（ＭｏＳｉ２）４を１００ＯＸ付ける。続い
てこの上に、被メッキ面を形成するため、モリブデンを
同じくスパッタリング法によって１００ＯＸ付け、金属
膜５とする。これで第１図に示すような成型金型作成用
原板が出来上がる。

得られた原板を使用して、メッキ転写を行い、プラスチ
ック成型用（特にプラスチックレンズ成型用）金型を作
成することができる。本実施例では、前述のとおυニッ
ケルメッキによるメッキ転写法で金型を得たが、モリブ
デンより成る金属膜５との離型性は良好であり、原板が
わからの剥れもなく、また原板の表面処理は要さないの
で得られる金型にシミの発生も無く、良好な金型が製造
できた。

このように、本発明を適用すれば、高精度に加工された
原板表面からメッキ転写によシ良好な金型を得ることが
でき、メッキを剥す際に生じる離型の問題が解決できる
。また、本実施例の如くすれば、通常のシリコンウェハ
プロセスがその−ｉｔ使用でき、何らプロセスの変更も
要さないので、有利である。得られた金型を用いて成型
することで、精密な光学素子であるプラスチックレンズ
を生産で睡る。

なお、本実施例では、シリコン基板１表面のモリブデン
金属膜５をそのまま電極として、これにニッケルメッキ
を施し、その後メッキを剥して、これをプラスチック成
型用金型とした。メッキは、通常の手法により行うこと
ができる。例えば、モリブデン膜５形成後、モリブデン
表面を清浄化し、ニッケル電鋳浴’ｔｐＨ４〜４．５、
温度５０℃、０．１〜１０Ａ／ｄｒｙ？の条件でメッキ
することができ、この条件で、例えば５Ｗ厚膜を得るま
で電着を行って、金型を得るようにできる。電鋳浴の組
成は通常の二、ケルメッキ浴でよく、例えば、スルファ
ミン酸ニッケル、塩化ニッケル、１化ニツケル、硫酸ニ
ッケル、ホウ７ツ化ニツケルなどのニッケル塩のうちか
ら１種以上、その他ホウ酸、ピット防止剤、応力調整剤
などを適宜加えて電鋳浴とすることができる。

なお、当然のことではあるが、本発明は上記実施例にの
み限定されるものではなく、例えばメッキ層と離型性の
良い金属として、モリブデン以外でも、タングステン（
ＷＬチタン（ＴＩ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ
　）その曲、メッキ金属に応じて適宜のものを採用でき
る。また、曲の構成についても、適宜の態様をとること
ができる。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の原板は、金型を良好に離型で
き、面品質の金型を製造できる。またこの金型を使用す
る本発明の金型作成方法に、メッキ転写法によシ良好に
金型を製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成型金型作成用原板の一実施例の
断面図である。第２図は該原板から作成する金型により
得るプラスチック製品の断面図である。第３図乃至第５
図は本実施例の金型作成方法を工程順に断面図で示すも
のである。（なお各断面図ともハツチングは省略した）
。 １・・・基板、　５・・・金属膜。 特許出願人　　　ソニー株式会社 代理人　　弁理士　　　高　　月　　　　亨ｇｘａｖ−
イリ１ｓｆＱ！ｉ＆ｎＭｉ　Ｗ第　１　固 し ′ｌＡ　２［ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板上の型取り面の表面が、モリブデン、タングス
   テン、チタン、ニオブ、タンタル等の、金型用金属と離
   型性の良い金属膜で形成されて成る、成型金型作成用原
   板。 ２、成型金型作成用原板を用いてメッキ転写することに
   より金型を作成する方法において、成型金型原板として
   、モリブデン、タングステン、チタン、ニオブ、タンタ
   ル等のメッキ層との離型性の良い金属の膜によりその表
   面が形成された原板を使用し、 該金属膜上にメッキして、 このメッキを剥離することによって金型を得る金型作成
   方法。