KR100313048B1 - 미세구조부재및이의제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따라서, 고체(금속, 세라믹, 유리, 스톤 또는 단결정성 물질)를 정밀 기계가공, 부가 또는 식감 구조가공 처리하여 제조하고, 이러한 금형 인서트를 유동성 물질로 충전 및 피복한 다음, 고형화된 물질을 금형 인서트로부터 분리시켜 미세구조 부재를 수득한다. 금형 인서트를 제조하기 위해서는, 특성들을 기준으로 하여 본 구조가공처리에 상당히 적합한 물질을 선택한다. 당해 미세구조 부재용으로 선택된 물질은 이들에 대해 만들어진 요구사항을 이상적인 방법으로 충족시켜 준다.
본 발명은 이상적인 물질 특성과 광범위한 외형을 지닌 미세구조 부재의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 미세구조 부재에 관한 것이며, 또한 금속, 플라스틱 및 소결가능한 물질로부터 미세구조 부재를 제조하는 방법에 관한 것이다.
미세구조 부재는 치수가 마이크론 범위 이내이므로, 특히 정밀공학, 미세역학, 미세광학 및 미소전자 분야에서, 예를 들면, 센서 부재, 작동기 부재, 또는 유체 또는 전자 시스템에서의 부품으로서 필요하다. 이들 부재는 부피가 적고 중량이 작으며 제조 비용이 저렴해야 하는 분야에서 일반적으로 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 이러한 유형의 미세구조 부재를 경제적인 방법으로 제공하는 것이다.
미세구조 부재는 석판인쇄법, 전주법(; electroforming) 및 주조법에 의한 LIGA 공정으로 플라스틱, 금속 또는 세라믹으로부터 제조할 수 있다고 공지되어 있다[참조. Kernforschungszentrum Karlsruhe, Report 3995(1985)]. 플라스틱 미세구조 부재는 반응 사출 성형 또는 사출 성형에 의해 금속성 금형 인서트(mould insert)로부터 다중 주조함으로써 저렴하게 대량 제조된다.
1차 구조물은 X선 또는 신크로트론 방사선(synchrotron radiation)을 방사선 민감성 플라스틱에 상 조사한 다음, 이렇게 하여 조사된(또는 조사되지 않은) 플라스틱 영역을 분해하여 수득한다. 금형 인서트는 금속을 1차 구조물의 예비분해된영역에 전착시킴으로써 생성된다. 금형 인서트의 구조는 1차 구조물에 대해 상보적이다. LIGA 공정에 의해 부여된 모든 잇점, 예를 들면, 평면 기하 형태가 상당히 자유롭거나 광범위한 재료를 사용할 수 있다는 등의 잇점에도 불구하고, 수 많은 경우에 있어서 더 간단한 공정이 요구되고 있다.
또한, 결정성 물질은 이방성 에칭(anisotropic etchig)에 의해 구조화될 수 있다고 공지되어 있다[참조: proceedings of the IEEE, Vol. 70 (1982), No. 5 및 IEEE Trans. Electron. Devices ED-25 (1978) No.10, 1178-1185]. 수득한 미세구조 부재를 직접 사용할 수 있는 경우는 거의 드문데, 이는 에칭 물질이 특정한 요구조건(예: 적절한 파단강도)을 충족시키지 못하기 때문이다.
따라서, 본 발명의 목적은 금속, 플라스틱 또는 소결가능한 물질을 금형 인서트로부터 주조함으로써 미세구조 부재를 훨씬 저렴하고도 신속하게 제조하고 허용 가능한 비용으로 성취할 수 있는 구조 형태의 범위를 확장시키는 것이다.
이러한 목적은
고체를 정밀 기계가공, 부가 구조가공 또는 삭감 구조가공하여 한쪽 면에 중공 개구를 갖는 미세구조화 금형 인서트(1차 구조물)를 제조하고,
1차 구조물을 유동성 물질로 충전 및 퍼복시키고,
유동성 물질을 고화시키고,
미세구조화 금형 인서트로부터 고화된 유동성 물질을 분리시켜 금속, 플라스틱 또는 소결물질 미세구조 부재(이의 구조는 1차 구조물에 대해 상보적이다)를 제공함으로써 본 발명에 따라 성취된다.
이러한 1차 구조물은 금속(예: 청동, 알루미늄 또는 강), 세라믹(예: 산화알루미늄, 자기 또는 중금속), 유리(예: 보로실리케이트 유리, 불화칼슘 유리, 불화리튬 유리 또는 리튬 니오베이트 유리) 또는 스톤[예: 보석(예: 사파이어, 루비 또는 토파츠)], 바람직하게는 규소, 석영, 비소화갈륨 또는 게르마늄을, 경우에 따라, 다이아몬드 기구를 사용하는 정밀 기계가공법(예: 톱질, 그라인딩, 밀링 또는 드릴링), 레이저 기계가공법, 다이아몬드 기계가공법 또는 기타의 정밀 가공법으로 처리하여 제조한다. 고체는 부가 구조가공, 즉 물질을 바람직하게는 기상(vapour phase)으로부터 물리적으로 증착(PVD)시키거나 화학적으로 증착(CVD)시켜 상 적용함으로써 추가로 구조화할 수 있다. 단결정성 물질(예: 규소, 석영 또는 게르마늄)은 삭감 구조가공, 즉 물질을 바람직하게는 이방성 에칭 또는 이온 에칭시켜 상제거함으로써 구조화할 수 있다. 1차 구조물을 생성시키는 고체의 성질에 따라서, 이들 세 가지 방법 중의 두 가지 방법 또는 세 가지 방법 모두를 함께 조합하여 사용할 수 있다.
1차 구조물을 충전 및 피복시키는 데 적합한 유동성 물질은 경화에 의해 고화되는 반응 경화성 수지이거나, 냉각에 의해 고화되는 용융 플라스틱이다. 미분된 물질, 바람직하게는 금속 분말, 세라믹 분말, 유리 분말 또는 플라스틱 분말, 또는 이들 분말 중의 하나를 함유하는 슬립 조성물을 사용할 수도 있다. 미분된 물질 또는 슬립 조성물은 건조, 소결 또는 소성시킴으로써 고화된다.
고화된 유동성 물질은 1차 구조물을 리프팅(lifting)시키거나 이를 선택적으로 분해시킴으로써 1차 구조물로부터 분리된다. 이렇게 함으로써 금속, 플라스틱또는 소결물질 미세구조 부재(이의 구조는 1차 구조물에 대해 상보적이다)가 수득된다.
1차 구조물의 피복층을 정밀 기계가공하여 제거하면, 관통 구멍(aperture)이 있는 금속, 플라스틱 또는 소결물질 미세구조 부재가 생성된다. 구조 형태에 따라, 고화된 유동성 물질을 분리하기 전 또는 분리한 후에 1차 구조물로부터 피복층을 제거할 수 있다.
구조가 1차 구조물에 상응하는 금속 미세구조 부재를 제조하기 위해서는, 비전도성인 유동성 물질을 고화시킨 후, 1차 구조물의 피복층을 정밀 기계가공하여 1차 구조물의 표면까지 제거한다. 이어서, 상부 층을 1차 구조물의 표면과 접촉시켜 도포한다. 이러한 상부 층은 전도성 물질(예: 전도성 플라스틱 또는 금속) 또는 적층물을 포함하며, 1차 구조물의 표면은 얇은 금속층으로 피복되는데, 이때 이의 상부 층은 두꺼운 플라스틱 층이다. 이어서, 고화된 유동성 물질을 상부 층과 함께 바람직하게는 리프팅시킴으로써 1차 구조물로부터 분리시키면, 1차 구조물에 대해 상보적인 2차 구조물이 생성된다. 이러한 2차 구조물을 전착되거나 화학적으로 증착된 금속(예: 니켈, 구리 또는 금)으로 충전시키거나 피복시킨다. 미세구조화 층을 바람직하게는 리프팅시킴으로써 2차 구조물로부터 분리시키면, 금속성 미세구조 부재가 생성되는데, 이의 구조는 1차 구조물에는 상응하지만 1차 구조물과는 상이한 금속으로 이루어진다.
이러한 금속성 미세구조 부재를 그대로 사용하거나 구조가 1차 구조물에 대해 상보적인 미세구조 부재를 주조하는 데 (3차 구조물로서) 사용할 수 있다.
1차 구조물은 제조하는 데 있어서, 언급한 구조가공에 필요한 사항을 가능한한 완전히 충족시키는 특성들을 지닌 물질을 선택한다. 이러한 특성들로는
정밀 기계가공 동안의 극히 낮은 버어 구조가공성(burr structurability),
생성된 미세구조물의 거울상으로 평활한 표면,
매우 높은 물질 균질도와 순도,
구조가공단계와 이에 연속적인 가공단계에 적당한 치수 안정성과 기계적 강도 및
에칭하는 동안 존재하는 기타 물질에 대한 선택적 에칭성이 포함된다.
미소전자 분야에서 다량으로 사용되고 구입이 용이하며 저렴한, 바람직하게는 규소, 석영, 비소화갈륨 또는 게르마늄으로 제조된 비교적 두꺼운 단결정성 물질 시트(sheet)가 특히 적합하다. 또한, 유리, 세라믹, 스톤 또는 기타 금속으로 제조된 시트 또는, 경우에 따라, 기타 부재(예: 실린더)가 목적하는 구조가공법에 필요한 요구조건들을 만족시킨다면, 이들 또한 적합하다.
안정성 때문에, 앞서 언급한 방법으로 한쪽 면에 구조가공한 두께가 약 2mm인 시트가 바람직하다. 1차 구조물이 나중에 리프팅에 의해 2차 구조물 또는 미세구조 부재로부터 분리되는 경우에는, 1차 구조물에는 하부 절단물(under cuts), 협소한 중공, 버어 및 거친 측면이 존재하지 않아야만 하는데, 그 이유는 이러한 것들이 리프팅을 더욱 어렵게 하거나 불가능하게 하기 때문이다. 1차 구조물이 하부 절단물 또는 협소한 중공을 함유하는 경우에는, 1차 구조물을 분해시킨 다음, 2차 구조물로부터 분리시킨다.
1차 구조물은 열가소성 또는 반응 경화성 수지를 사용하여 충전 및 피복시키는 것이 바람직하다. 특히 적합한 수지는 폴리메틸 메타크릴레이트인데, 이는 이의 유동성이 우수하고 연속적인 가공 단계에서 화학적 안정성과 기계적 안정성이 적절하기 때문이다. 미분된 유동성 물질 또는 슬립 조성물은, 경우에 따라, 진공하에서 1차 구조물 속으로 주입하거나 기계적으로 압착시킨다.
1차 구조물의 피복층은 분리공정을 가능케 하거나 이러한 공정을 단순화시키며 한쪽 면에 중공 개구를 함유하는 미세구조 부재의 한 구성 성분일 수 있다. 상부 층을 기계적으로 제거하면, 관통 구멍이 있는 미세구조 부재[예: 시이브(sieve) 및 네트(net) 구조]가 생성된다. 또 다른 한편으로는, 1차 구조물의 피복층을 기계적으로 제거하고, 고화된 유동성 물질로부터 제조된 미세구조물이 연속적으로 재도포되어야 하는 경우, 전도성 물질 층을, 예를 들면, 전주법으로 도포하여 금속성 미세구조물을 수득한다. 종횡비가 큰 미세구조물을 전주시키기 위해서는, 측벽에 비전도성인 중공이 일반적으로 필요하므로, 전착된 금속은 단지 전도성 기재 층으로부터만 성장한다. 또한, 전도성 측벽의 경우, 기타 구조 형태(예: 피라미드 구조)는 전주시킴으로써 완전히 충전된다.
전도성 층은, 예를 들면, 전도성 플라스틱, 접착제 또는 금속을 포함한다. 전도성 열가소성 물질은, 예를 들면 전도성 충전제를 함유하며, 이들 물질은, 예를들면, 1차 구조물의 중공을 충전시키는 고화된 유동성 물질에 용접시키거나 접착시킨 시트로 전환된다.
또한, 고유 전도도를 갖는 플라스틱(예: 폴리피롤, 폴리아세틸렌 및 폴리티오펜)은 전도성 출발 층으로서 사용할 수도 있다.
전도성 금속 층은, 예를 들면, 비교적 저온에서 금속을 사용하여 증착시킴으로써 제조된다. 전주시키는 데에는 매우 얇은 금속 층만이 필요한데, 이러한 층은 종착에 의해 용이하게 생성된다.
기계적 안정성을 증진시키기 위해서는, 얇은 금속 층을, 예를 들면, 플라스틱 판에 접착시키거나 금속의 전착에 의해 보강시킨다.
전도성 상부 층은 1차 구조물의 표면과 직접 접촉시켜 분리공정 후에 전도성 기재 층을 갖는 중공을 제공해야만 한다.
고화된 유동성 물질로부터 1차 구조물을 분리하기 위해서, 수 많은 구조물의 경우, 특히 고화된 유동성 금속이 충분한 고유 안정성을 지니며 1차 구조물에만 단지 약하게 접착되고 하부 절단물이나 협소한 중공을 갖는 않는다면, 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 리프팅시킬 수 있다. 이러한 유형의 분리공정에서는, 1차 구조물을 원형대로 유지시키며 이에 유동성 물질을 재충전시키고 피복할 수 있는데, 즉 미세구조 부재를 제조하거나 2차 구조물을 제조하기 위해 유동성 물질을 반복해서 사용할 수 있다.
또 다른 한편, 1차 구조물은 이를 화학적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질로부터 분리시킬 수 있는데, 이는 이어서 손실된다. 결정성 물질의 1차 구조물은 극히 소수의 금속과 플라스틱에 대해서만 내성인 염기성 에칭제 또는 염에 의해 공격을 받는다.
수산화나트륨 용액과 수산화칼륨 용액이 규소에 적합한 에칭제이다. 과산화수소를 함유하는 수산화나트륨 용액이 비소화갈륨에 적합한 에칭제이다. 이불화암모늄이 석영에 적합한 에칭제이고 과산화수소와 인산염과의 혼합물이 게르마늄에 적합한 에칭제이다.
규소를 완전히 분해시키기 위해서는, 예를 들면, 70℃하의 18% 농도의 수산화칼륨 용액이 적합하다. 폴리메틸 메타크릴레이트와 금속은 이러한 용매에 대해 내성이 있다.
전도성 기재 층 또는 기재 판을 갖는 2차 구조물을 전주시킴으로써 다시 원형재생시켜, 구조가 1차 구조물에는 상응하지만 1차 구조물과는 상이한 금속을 포함하는 금속성 미세구조 부재를 수득한다. 이러한 부재가 목적하는 최종 생성물일수도 있다.
한편, 이러한 미세구조물(3차 구조물)을, 구조가 1차 구조물에 대해 상보적인 미세구조 부재를 반복적으로 주조하기 위한 금형 인서트로서 사용할 수 있다.
지시된 공정단계 중의 몇몇은 공정순서를 변화시키면서 서로 바꾸어 수행할 수 있다.
본 발명에 따르는 방법과 이러한 방법으로 제조한 미세구조 부재는 다음과 같은 장점을 지닌다 :
- 간단한 경우, 미세구조 부재의 제조에는 단지 두 가지의 필수 공정단계, 즉 고체를 정밀 기계가공, 부가 구조가공 또는 삭감 구조가공하여 구조가공하고 1차 구조물을 유동성 물질로 충전 및 피복시키는 공정단계만이 필요하다.
- 당해 방법은 강한 X선 석판인쇄법을 사용하지 않고서도 수행할 수 있으므로, 비용이 많이 드는 장시간의 조사시간이 불필요하다.
- 1차, 2차 또는 3차 구조물을 제조하기 위하여, 이들 공정단계에 이상적인 물질들을 선택하므로, 미세구조 부재에 필요한 요구조건이 본 발명에서는 전혀 고려되지 않는다.
- 미세구조 부재의 경우, 기존에 만들어진 요구조건들을 이상적으로 충족시키는 물질을 선택하므로, 1차, 2차 또는 3차 구조물의 제조시 필요한 요구조건이 더 이상 필요하지 않게 된다.
- 당해 미세구조물은 영역마다 높이가 상이할 수 있다.
- 강한 X선 석판인쇄법으로 수득 가능한 구조 형태 이외에, 신속하고도 저렴하게 제조할 수 있는 기타 형태도 획득할 수 있다.
- 상호 경사지거나 곡선 형태를 이룬 벽을 갖는 미세구조물이 간단하고도 저렴한 비용으로 제조될 수 있다.
- 유동성 물질의 고화시 발생할 수도 있는 용적 수축이 1차 또는 2차 구조물위의 상부 층에 의해 상쇄된다.
본 발명에 따르는 방법을 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
제1도는 고체로부터 제조된 1차 구조물의 세 가지 예를 나타내는 각이 진 도면이다. 제la도의 미세구조물은 정밀 기계가공하여 수득한 것이며, 제1b도의 미세구조물은 삭감 구조가공하여 수득한 것이고, 제1c도의 미세구조물은 부가 구조가공하여 수득한 것이다. 제2a도, 제2b도 및 제2c도는 유동성 물질(2)로 충전 및 피복시킨 다음, 각종 방법으로 연속적으로 추가로 기계가공할 수 있는 미세구조물(1)의횡단면도이다. 한편, 상부 층은 1차 구조물의 표면까지 제거하여 유동성 물질(2)로 충전되고 제3a도, 제3b도 및 제3c도에 도시한 1차 구조물(1)을 수득할 수 있다. 전도성 층으로 피복시키면 제4a도, 제4b도 및 제4c도에서 도시한 구조물이 생성된다. 제4a도는 전도성 플라스틱의 비교적 두꺼운 상부 층(3)을 나타내며, 제4b도는 1차 구조물의 표면 위에 직접 접해 있는 얇은 금속 층(4)과 금속 층의 상부 위에 있는 비전도성 플라스틱의 비교적 두꺼운 층(5)을 포함하는 적층물을 도시한 것이며, 제4c도는 비교적 두꺼운 금속 층(6)을 도시한 것이다.
이어서, 1차 구조물을 2차 구조물로부터 분리시키는데, 제4a도 및 제4c도의 구조물의 경우에는, 예를 들면, 리프팅하여 분리시키고, 제4b도의 구조물의 경우에는, 예를 들면, 1차 구조물을 분해시켜 분리시킨다. 이로써 1차 구조물의 표면 위에 전도성 층[(3), (4) 또는 (6)]과 1차 구조물의 중공 속에 충전시킨, 구조가공되고 고화된 유동성 물질(2)을 포함하는 제7a도, 제7b도 및 제7c도에 도시한 구조물이 제공된다. 제7b도에서, 얇은 전도성 층(4)은 비교적 두꺼운 층(5)에 의해 보강된다.
1차 구조물이 2차 구조물로부터 리프링될 수 있는 경우, 1차 구조물을 2차 구조물의 제조에 반복적으로 사용할 수 있다.
제7a도, 제7b도 및 제7c도의 2차 구조물의 중공(7)을, 예를 들면, 전주시킴으로써 금속(8)으로 충전 및 피복시키며 제8a도, 제8b도 및 제8c도는 층 순서를 도시하다.
금속 미세구조물을 2차 구조물로부터 분리시켜 제9a도, 제9b도 및 제9c도에도시한 금속 미세구조 부재를 수득한다. 제8a도와 제8c도에 도시한 구조물을 리프팅시켜 분리시킬 수 있다. 제8b도의 구조물의 경우, 2개의 상부 층[(4) 및 (5)]과 1차 구조물로부터 시작하는 고화된 유동성 물질(2)을 분해시킨다.
제9a도, 제9b도 및 제9c도에 도시한 본 발명에 따르는 금속성 미세구조 부재는 직접 사용되거나, 예를 들면, 제9a도 및 제9c도에서는 상보적 미세구조 부재를 주조하기 위한 금형 인서트로서 작용한다.
또 다른 한편, 제2a도, 제2b도 및 제2c도에 도시한 구조물을 서로 분리시켜 제5a도, 제5b도 및 제5c도에 도시한 고화된 유동성 물질(2)의 구조물을 제공할 수 있다. 제2b도에 도시한 복합 부재를 분리하기 위하여, 1차 구조물을 형성하는 고체(1)를 분해시킨다.
제5a도, 제5b도 및 제5c도에 도시한 플라스틱 또는 소결물질 미세구조물과 제9a도, 제9b도 및 제9c도에 도시한 금속 또는 소결물질 미세구조물은 한쪽 면에 중공(9) 개구를 가지며 이들은 본 발명에 따르는 미세구조 부재이다.
더우기, 고화된 유동성 물질의 상부 층은 제5a도, 제5b도 및 제5c도의 미세구조물로부터 기계적으로 제거하여, 관통 구(10)가 있는 제6a도, 제6b도 및 제6c도에 도시한 본 발명에 따르는 미세구조 부재(본 발명의 실시예에서는 플라스틱 또는 소결가능한 물질을 포함한다)를 수득할 수 있다.
실시예
한쪽 면에 중공 개구를 갖는 니켈 미세구조 부재를, 예를 들면, 다음과 같이 제조한다.
폴리슁된 규소 시트(두께 2mm, 직경 100mm)는 두께가 70㎛인 다이아몬드 톱날(blade)을 사용하여 톱질하여 구조화된다. 이 미세구조물은 직사각형 컬럼(각각의 방향 폭이 140㎛이고 높이가 600㎛이다)을 포함한다. 원형 시트를 더 조악한 톱날을 사용하여 다수의 장방형 조각으로 연속적으로 나눈다.
당해 1차 구조물을 함유하는 규소 시트를 세정한 다음, 반응 사출 성형기의 금형 속에 설치된 금속 지지체에 접착시킨다. 1차 구조물을 진공하에 폴리메틸 메타크릴레이트로 완전하게 충전시킨 다음, 대략 2mm 두께의 층으로 피복시키면, 플라스틱은 수 분 이내에 완전히 경화된다.
접착되고 충전된 1차 구조물을 함유하는 금속 지지체를 성형기로부터 꺼낸다. 규소 시트의 표면을 노출시키면서, 1차 구조물을 피복층을 밀링시켜 제거한다.
티타늄 및 이산화티탄의 전도성 층을 구조화된 규소 시트의 표면에 증착시킨다음, 이에 접촉 와이어를 제공한다. 폴리메틸 메타크릴레이트의 지지 판을 전도성 층에 접착시킨다. 1차 구조물을 리프팅시켜 2차 구조물로부터 분리시킨다.
니켈을 각각의 중공의 기재 위의 전도성 층으로부터 출발하여 2차 구조물의 중공 속에 전착시킨다. 니켈 충전된 중공을 두께가 수 mm인 니켈 층으로 형태 안정성 지지체 층으로서 피복시킨다. 2차 구조물을 리프팅시켜 니켈 미세구조 부재로부터 분리시킨다. 이러한 2차 구조물을 사용하여 플라스틱으로부터 추가의 미세구조 부재를 제조한다.
제1도는 고체로부터 제조된 1차 구조물의 세 가지 예를 나타내는 각이 진 도면(angled view)이다.
제2도는 유동성 물질로 충전 및 피복시킨 다음, 각종 방법으로 연속적으로 추가로 기계가공할 수 있는 미세구조물의 횡단면도이다.
제3도는 제2도에 도시한 구조물의 상부 층을 1차 구조물의 표면까지 제거한 구조물을 나타내는 도면이다.
제4도는 제3도에 도시한 구조물을 전도성 층으로 피복시킨 구조물을 나타내는 도면이다.
제5도는 제2도에 도시한 구조물을 서로 분리시켜 수득한 고화된 유동성 물질(2)의 구조물을 나타내는 도면이다.
제6도는 고화된 유동성 물질의 상부 층을 제5도에 도시한 구조물로부터 기계적으로 제거하여 수득한 구조물을 나타내는 도면이다.
제7도는 제4도에 도시한 구조물에서 1차 구조물을 2차 구조물로부터 분리시켜 수득한 구조물을 나타내는 도면이다.
제8도는 층 순서를 나타내는 도면이다.
제9도는 금속 미세구조물을 2차 구조물로부터 분리시켜 수득한 구조물을 나타내는 도면이다.
Claims (49)
- 톱질, 그라인딩, 밀링 드릴링을 포함하는 정밀 기계가공, 기상으로부터 고체로의 물리적 증착 또는 화학적 증착을 포함하는 부가 구조가공 또는 이방성 에칭 또는 이온 에칭을 포함하는 삭감 구조가공을 고체에 수행하여 한쪽 면에 중공 개구가 있는 미세구조화 금형 인서트(mould insert)(1차 구조물)를 제조하고,1차 구조물을 반응 경화성 수지 및 용융 플라스틱으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 유동성 물질로 충전 및 피복시킨 다음,당해 유동성 물질을 고화시키고,고화된 당해 유동성 물질을 미세구조화 금형 인서트로부터 분리시켜, 구조가 1차 구조물에 대해 상보적인 플라스틱 또는 소결물질 미세구조 부재를 수득함을 특징으로 하여, 플라스틱 또는 소결가능한 물질을 금형 인서트로부터 주조시켜 미세구조 부재를 제조하는 방법.
- 제1항에 있어서, 고체로서의 금속, 세라믹, 유리 또는 스톤을 정밀 기계가공하여 미세구조화 금형 인서트(1차 구조물)를 제조함을 특징으로 하는 방법,
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 1차 구조물을 유동성 물질로서의 반응 경화성 수지로 충전 및 피복시키고, 반응 경화성 수지를 경화시킴으로써 고화시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 1차 구조물을 금속 분말, 세라믹 분말, 유리 분말 또는 플라스틱 분말을 포함하는 미분된 물질, 또는 이로부터 선택된 하나의 분말을 포함하는 슬립 조성물로 충전 및 피복시키고, 당해 미분된 물질 또는 슬립 조성물을 건조, 소결 또는 소성시킴으로써 고화시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 리프팅시킴으로써 당해 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 고화된 유동성 물질을 제거한 후, 1차 구조물의 피복층을 1차 구조물로부터 제거하여 관통 구멍이 존재하는 플라스틱 또는 소결물질 미세구조 부재를 제공함을 특징으로 하는 방법.
- 톱질, 그라인딩, 밀링 또는 드릴링을 포함하는 정밀 기계가공, 기상으로부터 고체로의 물리적 증착 또는 화학적 증착을 포함하는 부가 구조가공 또는 이방성 에칭 또는 이온 에칭을 포함하는 삭감 구조가공을 고체에 수행하여 한쪽 면에 중공 개구가 있는 미세구조화 금형 인서트 (1차 구조물)를 제조하고,1차 구조물을 비전도성인 반응 경화성 수지 및 용융 플라스틱으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 유동성 물질로 충전 및 피복시킨 다음,당해 유동성 물질을 고화시키고,1차 구조물의 피복층을 1차 구조물의 표면까지 제거한 다음,1차 구조물의 표면과 접촉하고 있는 전도성 물질의 상부 층을 도포하며,상부 층이 있는 고화된 당해 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시켜, 1차 구조물에 대해 상보적인 미세구조물(2차 구조물)을 제공하고,2차 구조물을 전착된 금속으로 충전 및 피복시킨 다음,전착된 금속의 미세구조화 층을 2차 구조물로부터 분리시켜, 구조가 1차 구조에 상응하는 금속성 미세구조 부재(3차 구조물)를 수득함을 특징으로 하여, 금속 또는 소결가능한 물질을 금형 인서트로부터 주조함으로써 미세구조 부재를 제조하는 방법.
- 제7항에 있어서, 고체로서의 금속을 정밀 기계가공하여 미세구조화 금형 인서트(1차 구조물)를 제조함을 특징으로 하는 방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 1차 구조물을 유동성 물질로서의 반응 경화성 수지로 충전 및 피복시키고, 반응 경화성 수지를 경화시킴으로써 고화시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 1차 구조물을 금속 분말, 세라믹 분말, 유리 분말 또는 플라스틱 분말을 포함하는 미분된 물질, 또는 이로부터 선택된 하나의 분말을 포함하는 슬립 조성물로 충전 및 피복시키고, 미분된 물질 또는 슬립 조성물을 건조, 소결 또는 소성시킴으로써 고화시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제7항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제7항에 있어서, 전도성 물질의 상부 층과 1차 구조물에 충전된 유동성 고화 물질의 일정 부분을 선택적으로 분해시킴으로써, 전착된 금속의 미세구조화 층을 2차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 따르는 방법으로 제조함을 특징으로 하는, 플라스틱 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제7항에 따르는 방법으로 제조함을 특징으로 하는, 금속 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제2항에 있어서, 고체로서의 금속, 세라믹, 유리 또는 스톤이 규소, 석영, 비소화갈륨 또는 게르마늄임을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서, 고체로서의 금속이 청동, 알루미늄 또는 강(steel)임을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제4항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 있어서, 고화된 유동성 물질을 제거한 후, 1차 구조물의 피복층을 1차 구조물로부터 제거하여 관통 구멍이 존재하는 플라스틱 또는 소결물질 미세구조 부재를 제공함을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서, 고화된 유동성 물질을 제거한 후, 1차 구조물의 피복층을 1차 구조물로부터 제거하여 관통 구멍이 존재하는 플라스틱 또는 소결물질 미세구조 부재를 제공함을 특징으로 하는 방법.
- 제4항에 있어서, 고화된 유동성 물질을 제거한 후, 1차 구조물의 피복층을 1차 구조물로부터 제거하여 관통 구멍이 존재하는 플라스틱 또는 소결물질 미세구조부재를 제공함을 특징으로 하는 방법.
- 제5항에 있어서, 고화된 유동성 물질을 제거한 후, 1차 구조물의 피복층을 1차 구조물로부터 제거하여 관통 구멍이 존재하는 플라스틱 또는 소결물질 미세구조 부재를 제공함을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제10항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제8항에 있어서, 전도성 물질의 상부 층과 1차 구조물에 충전된 유동성 고화 물질의 일정 부분을 선택적으로 분해시킴으로써, 전착된 금속의 미세구조화 층을 2차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 전도성 물질의 상부 층과 1차 구조물에 충전된 유동성 고화물질의 일정 부분을 선택적으로 분해시킴으로써, 전착된 금속의 미세구조화 층을 2차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제10항에 있어서, 전도성 물질의 상부 층과 1차 구조에 충전된 유동성 고화 물질의 일정 부분을 선택적으로 분해시킴으로써, 전착된 금속의 미세구조화 층을2차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제11항에 있어서, 전도성 물질의 상부 층과 1차 구조물에 충전된 유동성 고화 물질의 일정 부분을 선택적으로 분해시킴으로써, 전착된 금속의 미세구조화 층을 2차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제2항에 따르는 방법으로 제조한, 플라스틱 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제3항에 따르는 방법으로 제조한, 플라스틱 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제4항에 따르는 방법으로 제조한, 플라스틱 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제5항에 따르는 방법으로 제조한, 플라스틱 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제6항에 따르는 방법으로 제조한, 플라스틱 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제8항에 따르는 방법으로 제조한, 금속 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제9항에 따르는 방법으로 제조한, 금속 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제10항에 따르는 방법으로 제조한, 금속 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제11항에 따르는 방법으로 제조한, 금속 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제12항에 따르는 방법으로 제조한, 금속 또는 소결가능한 물질로부터 제조된 미세구조 부재.
- 제1항에 있어서, 고체로서의 금속, 세라믹, 유리 또는 스톤을 부가구조가공하여 미세구조화 금형 인서트(1차 구조물)를 제조함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 고체로서의 단결정성 물질을 삭감 구조 가공하여 미세구조화 금형 인서트(1차 구조물)를 제조함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 1차 구조물을 유동성 물질로서의 용융 플라스틱으로 충전 및 피복시키고, 용응 플라스틱을 냉각시킴으로써 고화시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 1차 구조물을 선택적으로 분해시킴으로써 고화된 유동성 물질을 1차 구조물로부터 분리시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제7항에 있어서, 고체로서의 단결정성 물질을 삭감 구조 가공하여 미세구조화 금형 인서트(1차 구조물)를 제조함을 특징으로 하는 방법.
- 제7항에 있어서, 고체로서의 금속을 부가 구조가공하여 미세구조화 금형 인서트(1차 구조물)를 제조함을 특징으로 하는 방법.
- 제7항 또는 제8항에 있어서, 1차 구조물을 유동성 물질로서의 용융 플라스틱으로 충전 및 피복시키고, 용융 플라스틱을 냉각시킴으로써 고화시킴을 특징으로 하는 방법.
- 제42항에 있어서, 고체로서의 단결정성 물질이 규소, 석영 또는 게르마늄임을 특징으로 하는 방법.
- 제45항에 있어서, 고체로서의 단결정성 물질이 규소, 석영, 비소화갈륨 또는 게르마늄임을 특징으로 하는 방법.
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