KR102187985B1

KR102187985B1 - 바늘 형상 구조체 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR102187985B1
Application number: KR1020157011104A
Authority: KR
Inventors: 다이조 우에무라
Original assignee: 도판 인사츠 가부시키가이샤
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2013-11-05
Publication date: 2020-12-07
Also published as: CN104755129B; WO2014073531A1; CN104755129A; JP6372353B2; EP2918307A1; EP2918307B1; KR20150084806A; EP2918307A4; US20150238741A1; JPWO2014073531A1; US10918844B2

Abstract

본 발명은, 바늘부의 선단부의 치수 및 형상을 적절하게 제작할 수 있고, 또한 천자성의 향상을 도모한다. 바늘 형상 구조체의 제조 방법으로서, 기판(11)의 표면부에 대하여, 연삭 가공을 사용하여 서로 평행한 복수의 제1 선 형상 홈(12)을 제1 방향을 따라서 형성함으로써, 제1 방향에 수직으로 자른 단면이 삼각 형상인 복수의 볼록부(15)를 형성하는 공정과, 각 볼록부(15)에 대하여 연삭 가공을 사용하여 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서 서로 평행한 복수의 제2 선 형상 홈(14)을 제1 선 형상 홈(12)보다도 얕게 형성함으로써, 제2 방향에 수직으로 자른 단면이 삼각형인 복수의 바늘부(15)를 형성하는 공정을 포함한다.

Description

바늘 형상 구조체 및 그 제조 방법{NEEDLE-LIKE STRUCTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은 복수의 미세 바늘부를 어레이 배치한 바늘 형상 구조체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

최근, 약제를 효율적으로 체내에 흡수시키기 위해서, 미크론 오더의 다수의 미세 바늘부를 갖는 바늘 형상 구조체(마이크로 니들)를 사용하여 피부를 천공하고, 피부 내에 직접 약제를 투여하는 방법이 주목받고 있다. 이 방법에 의하면, 투약용의 특별한 기기를 사용하지 않고, 간편하게 약제를 피하 투여할 수 있다(특허문헌 1 참조).

바늘 형상 구조체의 각 바늘부는, 피부를 천공하는 가늘기와 선단각 및, 피하에 약액을 침투시키는 길이를 갖고 있을 것이 필요해지고, 바늘부의 직경은 수㎛ 내지 수백㎛인 것이 바람직하다. 바늘부의 길이는, 피부의 최외층인 각질층을 관통하는 길이가 바람직하다고 여겨지고 있다.

각질층의 두께는 인체의 부위에 따라서도 약간 상이하지만, 평균적으로 20㎛ 정도이다. 또한, 각질층 아래에는 약 200㎛ 내지 350㎛ 정도의 두께의 표피가 존재하고, 또한 그 하층에는 모세혈관이 둘러싸는 진피층이 존재한다. 이로 인해, 각질층을 관통시켜 약액을 침투시키기 위해서는, 적어도 20㎛ 이상의 바늘부의 길이가 요구된다. 또한, 채혈을 목적으로 하는 경우에는, 적어도 350㎛ 이상의 바늘부의 길이가 요구된다.

바늘 형상 구조체는, 일반적으로 실리콘을 가공하여 제조하는 것이 시도되고 있다. 실리콘은 MEMS 디바이스나 반도체 제조에 널리 사용되고 있는 재료이며, 저렴하고 또한 미세 가공성이 우수하다. 실리콘제의 바늘 형상 구조체의 제작 방법으로서는, 실리콘 웨이퍼의 양면에 실리콘 산화막을 형성하여 패터닝을 실시하고, 그 표면에서 결정 이방성 에칭 가공을 실시하고, 이면에서 등방성 에칭을 실시하는 방법이 제안되어 있다. 이 방법에 의해, 예를 들어 길이 500㎛ 이상, 폭 200㎛ 이하의 바늘부를 제작할 수 있다. 또한, 그 바늘부를 어레이 형상으로 함으로써 채혈의 확실성을 증가시킬 수 있다(특허문헌 2 참조). 마찬가지로, 실리콘 기판에 습식 에칭을 행하고, 실리콘의 단결정 재료의 결정면 방위 마다의 에칭레이트 차이를 이용한 제조 방법이 제안되어 있다(특허문헌 3 참조).

실리콘 이외의 재료에 의한 바늘 형상 구조체의 제작 방법도 제안되어 있다. 예를 들어, 기계 가공 강판의 한 면 위에 와이어 커팅법으로 바늘부를 형성하는 것이다. 이 방법은, 상향 및 하향 커팅의 각도를 변화시킴으로써, 형성하는 바늘부의 치수와 형상을 제어하는 것이다(특허문헌 4 참조).

또한, 바늘 형상 구조체를 구성하는 재료는, 가령 파손된 바늘부가 체내에 잔류된 경우에도, 인체에 악영향을 미치지 않는 것이 필요하다. 이러한 재료로서 의료용 실리콘 수지나, 말토오스, 폴리락트산, 덱스트란 등의 생체 적합 재료가 유망시되고 있다(특허문헌 5 참조).

이러한 미세 구조를 갖는 바늘 형상 구조체를 저비용이면서 또한 대량으로 제조하기 위해서는, 사출 성형법, 임프린트법, 캐스팅법 등으로 대표되는 전사 성형법이 유효하다. 그리고, 어느 방법이어도 성형을 행하기 위해서는 원하는 형상을 요철 반전시킨 원판이 필요하며, 애스펙트비(구조체의 폭에 대한 높이, 또는 깊이의 비율)가 높고, 선단부의 첨예화가 필요한 바늘부를 형성하기 위해서는, 그 제조 공정이 매우 중요해진다.

그러나, 종래의 습식 에칭을 사용하는 방법은, 결정면 방위 마다의 에칭 레이트 차이를 이용하는 것이며, 바늘 형상 구조체를 제조하기 위해서는 고도로 정제된 단결정 재료를 필요로 하고, 바늘부의 테이퍼 각도, 선단 각도는 단결정 재료의 물성에 따라 규정된다. 이로 인해, 피부의 구성을 고려하여, 적절한 형상 및 치수로 바늘부를 설계하고, 제조하는 것은 곤란하다.

와이어 커팅을 사용하는 방법으로는, 상향 커팅이 바늘부의 정상부에 도달한 후, 즉시 하향 커팅으로 이행할 수 없기 때문에, 현실적으로는 1 내지 20㎛는 수평으로 커팅이 진행된다. 그로 인해, 제조되는 바늘부는 선단부에 평탄면을 갖는 각뿔대형 형상이 되고, 바늘부의 천자성(穿刺性)이 나빠진다는 문제가 있다.

또한, 바늘부를 어레이 형상으로 배열된 바늘 형상 구조체에서는, 상기의 전사 성형법에 있어서, 바늘 형상체 복제판에 재료를 충전할 때, 바늘부의 어레이 밀도나 면적 증가에 수반하여, 충전성이 저하된다는 문제가 있다.

미국 특허 제6,183,434호 명세서 일본 특허 공개 제2002-369816호 공보 일본 특허 공개 제2004-58265호 공보 일본 특허 공표 제2006-513811호 공보 일본 특허 공개 제2005-21677호 공보

이렇게 종래 복수의 미세 바늘부를 어레이 배치한 바늘 형상 구조체에 있어서는, 바늘부의 선단부의 치수 및 형상을 적절하게 설계하는 것이 어렵고, 천자성이 저하되는 문제가 있었다. 또한, 복제판에 재료를 충전할 때 복제판의 어레이 밀도나 면적 증가에 수반하여, 충전성이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 점은, 바늘부의 선단부의 치수 및 형상을 적절하게 설계할 수 있고, 또한 바늘부의 천자성의 향상을 도모할 수 있는 바늘 형상 구조체를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 바늘 형상 구조체를 전사 성형법으로 제작할 때의 성형 재료의 충전성의 향상을 도모할 수 있는 바늘 형상 구조체의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

제1항에 기재된 발명은, 기판 위에 한 방향으로 연장하여 형성된 복수 열의 볼록부와, 상기 각 볼록부 위에 이격하여 형성된 복수의 바늘부를 구비한 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체이다.

제2항에 기재된 발명은, 제1항에 기재된 바늘 형상 구조체이며, 상기 볼록부의 일측면과 상기 바늘부의 일측면이, 동일 평면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

제3항에 기재된 발명은, 제1항에 기재된 바늘 형상 구조체를 원판으로 하고, 그 원판으로부터의 전사 성형에 의해 상기 볼록부에 대응하는 오목부 및 상기 바늘부에 대응하는 홈부를 갖는 복제판을 제작하고, 상기 복제판으로부터의 전사 성형에 의해 바늘 형상 구조체를 제작하는 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체의 제조 방법이다.

제4항에 기재된 발명은, 제3항에 기재된 바늘 형상 구조체의 제조 방법에 있어서, 상기 복제판으로부터의 전사 성형에 의해 제작하는 바늘 형상 구조체를 생체 적합성 재료로 형성하는 것을 특징으로 한다.

제5항에 기재된 발명은, 제3항에 기재된 바늘 형상 구조체의 제조 방법에 있어서, 상기 복제판에 충전하기 위한 바늘 형상체 형성 재료를 롤러에 의해 압박하고, 또한 그 롤러를 상기 오목부의 연장 방향과 동일 방향으로 이동하면서 롤 성형하는 것을 특징으로 한다.

제6항에 기재된 발명은, 기판의 표면부에 대하여 연삭 가공을 사용하여 서로 평행한 복수의 제1 선 형상 홈을 제1 방향을 따라서 형성함으로써, 상기 제1 방향에 수직으로 자른 단면이 삼각 형상인 복수의 볼록부를 형성하는 공정과, 상기 각 볼록부에 대하여 연삭 가공을 사용하여 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서 서로 평행한 복수의 제2 선 형상 홈을 상기 제1 선 형상 홈보다도 얕게 형성함으로써, 상기 제2 방향에 수직으로 자른 단면이 삼각형인 복수의 바늘부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체의 제조 방법이다.

제7항에 기재된 발명은, 제6항에 기재된 바늘 형상 구조체의 제조 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 선 형상 홈을 형성하기 위한 연삭 가공에 있어서, 측면과 선단면과의 사이에 경사면을 갖는 다이싱 블레이드를 사용한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 단순히 평탄부 위에 바늘부를 형성하는 것이 아니라, 볼록부 위에 바늘부를 형성함으로써, 바늘부의 선단부의 치수 및 형상을 적절하게 설계할 수 있고, 또한 천자성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 바늘 형상 구조체를 전사 성형법으로 제작할 때의 성형 재료의 충전성의 향상을 도모할 수 있다. 특히, 오목부 보조 패턴과 동일한 방향으로 성형 재료를 충전했을 경우, 열(列) 형상의 오목부 보조 패턴에 의해, 재료의 충전성이 현저히 개선된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 바늘 형상 구조체(바늘 형상체 원판)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1의 바늘 형상 구조체의 제조 공정을 도시하는 단면도이다.
도 3은 도 1의 바늘 형상 구조체의 제조 공정을 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 바늘 형상체 복제판의 제조 공정을 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 바늘 형상 구조체의 전사 성형 공정을 도시하는 단면도이다.
도 6은 바늘 형상체 복제판에 전사 재료를 충전할 때의 롤러의 이동 방향을 도시하는 사시도이다.
도 7은 바늘 형상체 복제판에 전사 재료를 충전할 때의 롤러의 이동 방향을 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 변형예를 설명하기 위한 것으로, 바늘 형상 구조체의 전사 성형 방법의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 바늘 형상 구조체의 모식도이다.
도 10은 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 1)의 모식도이다.
도 11은 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 2)의 모식도이다.
도 12는 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 3)의 모식도이다.
도 13은 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 4)의 모식도이다.
도 14는 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 5)의 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

<바늘 형상체 원판의 제조 방법>

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 바늘 형상 구조체(바늘 형상체 원판)의 개략 구성을 도시하는 사시도이다.

도면 중의 참조 부호 11은 지지 기판이며, 이 기판(11) 위에 보조 패턴으로서, 서로 평행한 관계로 복수 열의 볼록부(13)가 형성되어 있다. 각각의 볼록부(13) 위에, 각각 사각뿔 형상의 복수개의 바늘부(15)가 형성되어 있다.

볼록부(13)의 보조 패턴은 열 방향과 수직으로 자른 단면이 사다리꼴로 되어 있고, 바늘부(15)는 열 방향으로 자른 단면 및 열 방향과 수직으로 자른 단면이 모두 삼각형으로 되어 있다. 그리고, 볼록부(13)의 일측면과 바늘부(15)의 일측면은 동일 평면으로 되어 있다.

도 1의 바늘 형상체 원반을 제조하기 위해서는, 연삭 가공을 사용하여 기판을 가공한다. 여기서, 「연삭 가공」이란, 고속으로 회전하는 연삭 숫돌을 사용하여, 그 지석을 구성하는 매우 단단하고 미세한 지립에 의해 가공물을 깍아내는 가공법을 말한다. 예를 들어, 연삭 숫돌로서, 다이싱 블레이드를 사용해도 된다.

본 실시 형태에 있어서의 연삭 가공은, 고속으로 회전하는 스핀들의 선단에 설치된 다이싱 블레이드에 의해, 피가공 기판에 선 형상 홈을 가공해도 된다. 다이싱 블레이드는, 원반 형상의 지지체의 외주부에 형성된다. 다이싱 블레이드의 재질은 높은 경도를 갖는 것이 바람직하고, 일반적으로 다이아몬드 지립을 사용하는 경우가 많다. 본 실시 형태에 있어서도, 원반 형상의 지지체의 외주부 전체면에 다이아몬드 지립을 포함하는 다이싱 블레이드가 형성된, 다이아몬드 휠을 사용해도 된다. 다이아몬드 휠은, 반도체 산업에 있어서의 기판의 재단 공정에서 널리 사용되고 있으며, 저렴하고 입수가 용이한 부재이다.

통상적으로 다이싱 블레이드의 단면 형상은, 측면과 선단면이 90°의 각을 이루어 교차되어, 정점을 형성한다. 이에 반해, 본 실시 형태의 바늘 형상체 원판의 제조 방법에 사용하는 다이싱 블레이드는 측면과 선단면과, 이들 사이에 형성된 경사면을 갖는다. 경사면의 경사 각도는, 최종적으로 형성되는 바늘부의 측벽 각도를 결정한다. 이렇게 다이싱 블레이드의 경사면에 의해, 형성되는 바늘부의 측벽 각도를 제어할 수 있다.

도 2 및 도 3은 도 1의 바늘 형상 구조체의 제조 공정을 설명하기 위한 것으로, 도 2는 단면도, 도 3은 사시도이다.

먼저, 도 2의 (a)에 도시하는 바와 같이, 평판 형상의 지지 기판(11)을 준비한다. 기판(11)의 재질은 특별히 제한되지 않고, 가공 적정이나, 재료의 입수 용이성 등으로부터 재질을 선택하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 알루미나, 질화알루미늄, 머시너블 세라믹스 등의 세라믹스, 실리콘, 실리콘 카바이트, 석영 등의 결정 재료, 아크릴, 폴리아세탈 등의 유기 재료, 니켈, 알루미늄 등의 금속 재료, 또한 유리 등을 들 수 있다.

이어서, 도 2의 (b) 및 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 다이싱 블레이드를 회전시키면서 기판(11)의 표면을 다이싱 가공하고, 제1 방향을 따라서 소정의 길이만큼 제1 선 형상 홈(12)을 형성한다. 여기서, 다이싱 블레이드의 회전 수나 연삭 속도 등의 연삭 조건은 특별히 제한되지 않고, 다이싱 블레이드 및 기판의 재질을 고려한 다음, 가공성이 우수한 조건에 최적화하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 선 형상 홈(12) 측면의 기울기는, 다이싱 블레이드의 선단에 형성된 경사면의 기울기와 일치한다.

이어서, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 선 형상 홈(12)과 평행해지도록 인접하는 제1 선 형상 홈(12)을 형성한다. 즉, 다이싱 블레이드에 의해, 제1 선 형상 홈(12)의 옆에 다른 제1 선 형상 홈(12)을 가공한다. 이때, 다이싱 블레이드는, 최초의 제1 선 형상 홈(12)에 대하여 경사면의 일부에 겹치도록 하여 이동시켜도 된다. 이에 의해, 선단부가 평탄해지는 일 없이, 선단부를 예리하게 할 수 있어, 천자성이 우수한 바늘 형상 구조체의 제조에 유효해진다.

제1 선 형상 홈(12)을 복수 가공할 때, 제1 선 형상 홈(21)에 대하여 평행하게 다이싱해 가는 것이 바람직하다. 이에 의해, 인접하는 제1 선 형상 홈(12)이 형성되어 간다. 인접하는 제1 선 형상 홈(12) 사이에는, 한쪽의 제1 선 형상 홈(12)을 형성할 때의 다이싱 블레이드의 경사면과, 다른 쪽의 제1 선 형상 홈(12)을 형성할 때의 다이싱 블레이드의 경사면과의 겹침에 의해 선단부의 정점이 형성되기 때문에, 상기 도 3의 (b)와 같이, 선단 형상이 첨예한 열 형상의 볼록부(13)가 형성된다.

열 형상의 볼록부(13)의 높이는, 다이싱 가공 깊이, 다이싱 블레이드의 선단 경사면의 각도 및 인접하는 제1 선 형상 홈(12) 사이의 거리에 따라 결정한다.

또한, 볼록부(13)의 양측에서는, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 다이싱 블레이드를 평행하게 시프트함으로써, 제1 선 형상 홈(12)의 폭을 확장한다. 또한, 상기와 마찬가지로 하여, 도 3의 (d)에 도시하는 바와 같이, 별도의 볼록부(13)를 형성한다.

이와 같이, 열 형상의 볼록부(13)를 원하는 수만큼 형성하고, 거의 삼각 단면 형상을 갖는 열 형상의 볼록부(13)가 표면에 복수개 형성된 기판을 얻는다. 이때, 형성된 열 형상의 볼록부(13)의 수에 따라, 제조되는 바늘 형상 구조체에 있어서의 바늘부의 열 수가 결정된다.

이어서, 도 2의 (c) 및 상기 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 선 형상 홈(12)과 교차하는 제2 방향을 따라, 복수의 제2 선 형상 홈(14)을 형성한다. 이때, 제1 선 형상 홈(12)을 형성한 기판(11)을, 예를 들어 90도 회전시킴으로써, 제1 선 형상 홈(12)을 형성한 방법과 마찬가지로, 복수의 제2 선 형상 홈(14)을 형성할 수 있다. 상술한 경우, 복수의 제1 선 형상 홈(12)과 복수의 제2 선 형상 홈(14)과의 교차 각도는 기판의 회전 각도와 동등하게 된다.

제2 선 형상 홈(14)을 형성할 때에는, 다이싱 가공 깊이, 다이싱 블레이드의 선단 경사면의 각도 및 복수의 제2 선 형상 홈(14)의 겹침 거리를 조절하고, 복수의 제1 선 형상 홈(12)에서 형성한 열 형상의 볼록부 높이보다도, 작은 높이의 바늘부를 형성할 필요가 있다. 또한, 제2 선 형상 홈(14)이 가공된 열 형상의 볼록부(13)는 바늘부(15)와 열 형상의 볼록부(13)가 일체 성형된 형상으로 된다. 가공 방법의 특성상, 바늘부(15)와 열 형상의 볼록부(13)는 일부의 측면이 동일면에 의해 형성된다.

제2 선 형상 홈(14)을 형성하고, 얻어진 바늘부(15)의 주변에는, 경우에 따라서는 볼록부(13)가 잔류한다. 이것을 제거할 필요가 있는 경우에는, 다이싱 가공으로 볼록부(13)를 제거하면 된다.

얻어진 바늘부(15)의 선단부를 보다 첨예화하기 위해서, 등방성 에칭을 실시해도 된다. 또한, 여기서 「등방성 에칭」이란, 완전한 등방성을 나타내는 에칭뿐만 아니라, 약간 이방성의 경향을 나타내는 등방성의 경향이 강한 에칭도 포함하는 것으로서 정의한다. 등방성 에칭을 행함으로써, 기판의 결정 방위면에 한정되지 않고, 바늘부(15)의 선단부를 첨예화시키는 것이 가능하게 된다.

여기서 등방성 에칭으로서는, 특별히 그 방법을 한정하지 않고, 예를 들어 RIE, 마그네트론 RIE, ECR, ICP, NLD, 마이크로파, 헬리콘파 등의 방전 방식을 사용한 건식 에칭 장치를 사용하여 행할 수 있다. 또한, 예를 들어 XeF₂ 등의 가스를 사용하여 건식 에칭을 행해도 된다.

등방성 에칭을 행하면, 바늘부(15)가 등방적으로 일정 거리만큼 축소된 형상이 된다. 이렇게 등방성 에칭을 실시함으로써, 바늘부(15)의 형상을 조정하고, 보다 천자하기 쉬운 형상으로 할 수 있다.

이렇게 본 실시 형태에 따르면, 제1 방향을 따라서 복수의 제1 선 형상 홈(12)을 형성함으로써 제1 방향과 수직인 단면이 삼각 형상인 복수의 볼록부(13)를 형성하고, 제2 방향을 따라서 제2 선 형상 홈(14)을 제1 선 형상 홈(12)보다도 얕게 형성함으로써, 볼록부(13) 위에 제2 방향과 수직인 단면이 삼각 형상인 복수의 바늘부(15)를 형성할 수 있다. 이에 의해, 바늘부(15)를 어레이 배치한 바늘 형상 구조체를 제작할 수 있다.

제작된 바늘 형상 구조체는, 단순히 평탄부 위에 바늘부(15)를 형성하는 것이 아니라, 볼록부(13) 위에 바늘부(15)를 형성하고 있으므로, 피부에 대한 천자성의 향상을 도모할 수 있다. 이것은, 바늘부(15)의 양측에 홈부가 형성된 상태이며, 실질적인 돌기부가 높아져 있기 때문이다. 또한, 습식 에칭이 아니라, 연삭 가공에 의해 바늘부(15)를 형성할 수 있기 때문에, 적절한 형상 및 치수로 가공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제1 선 형상 홈(12)은 그 깊이를 엄밀하게 제어할 필요는 없고, 제2 선 형상 홈(14)만을 엄밀하게 제어하면 되므로, 평탄부 위에 바늘부(15)를 형성하는 것보다도 가공이 용이해지는 이점도 있다.

(제2 실시 형태)

<바늘 형상체 복제판의 제조 방법>

이어서, 상술한 방법에 의해 제조된 바늘 형상체 원판에 충전층을 형성하고, 충전층을 바늘 형상체 원판으로부터 박리함으로써, 바늘 형상체 복제판을 형성한다.

도 4는 바늘 형상체 복제판의 제조 공정을 도시하는 단면도이다.

먼저, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제1 실시 형태에서 제작한 바늘 형상체 원판(10)을 준비한다.

이어서, 도 4의 (b)에 도시하는 바와 같이, 바늘 형상체 원판(10) 위에 충전층(26)을 형성한다. 충전층(26)의 재료는 특별히 제한되지 않고, 복제판으로서 기능할 수 있을 정도의 형상 추종성, 후술하는 전사 가공 성형에 있어서의 전사성, 내구성 및 이형성을 고려한 재질을 선택할 수 있다. 예를 들어, 충전층으로서 니켈, 열경화성의 실리콘 수지 등을 사용해도 된다. 니켈을 선택한 경우, 충전층(26)의 형성 방법으로서는 도금법, PVD법, CVD법 등을 들 수 있다.

이어서, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이, 바늘 형상체 원판(10)을 충전층(26)으로부터 박리함으로써, 복제판을 제작한다. 이 복제판은 바늘 형상체 원판(10)의 반전 패턴이고, 기판(21)의 표면부에 열 형상의 볼록부(13)에 대응하는 열 형상의 오목부(23)와, 오목부(23) 내에 바늘부(15)에 대응하는 홈부(25)를 갖는 것이 된다. 또한, 충전층(26)과 바늘 형상체 원판(10)의 박리 방법으로서는, 물리적인 박리력에 의한 박리 또는 선택성 에칭법 등을 사용할 수 있다.

이렇게 본 실시 형태에 따르면, 일체 성형된 기계적 강도가 높은 복제판을 제작할 수 있다. 그리고, 동일한 복제판으로 다량의 바늘 형상 구조체를 제조할 수 있으므로, 생산 비용을 낮게 하고, 생산성을 높이는 것이 가능하게 된다.

(제3 실시 형태)

<바늘 형상 구조체의 전사 성형 방법>

이어서, 상술한 방법에 의해 제조된 바늘 형상체 복제판에 바늘 형상체 형성 재료를 형성하고, 바늘 형상체 형성 재료를 복제판으로부터 박리함으로써, 바늘 형상 구조체를 형성한다.

도 5는 바늘 형상 구조체의 제조 공정을 도시하는 단면도이다.

먼저, 도 5의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제2 실시 형태에서 제작한 바늘 형상체 복제판(20)을 준비한다.

이어서, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 복제판(20) 위에 바늘 형상체 형성 재료(36)를 충전한다. 바늘 형상체 형성 재료(36)는 특별히 한정되지 않지만, 생체 적합성 재료인 의료용 실리콘 수지나, 말토오스, 폴리락트산, 덱스트란, 당질 등을 사용함으로써 생체에 적용 가능한 바늘 형상 구조체를 형성할 수 있다. 생체 적합성 재료를 사용하면, 바늘 형상부가 부러져서 체내에 남겨진 경우에도 무해하다는 효과를 발휘한다.

바늘 형상체 형성 재료(36)의 충전 방법은 한정되지 않지만, 특히 롤 성형법이 바람직하다. 그 이외에도 임프린트법, 핫엠보싱법, 사출 성형법, 압출 성형법 및 캐스팅법을 적절하게 사용할 수 있다. 롤 성형법을 사용하는 경우, 열 형상의 오목부와 평행하게 재료를 충전하는 것이 중요하다.

이 때문에, 도 6에 도시하는 바와 같이, 롤러(40)의 이동 방향은 오목부(23)의 배열 방향을 따른 방향으로 한다. 이에 의해, 도 7에 도시하는 바와 같이, 롤러(40)를 수지(36)에 가압했을 때 오목부(23)가 수지의 퇴피로가 되고, 홈부(25)에 수지(36)를 양호하게 충전할 수 있다. 즉, 보조 패턴으로서의 오목부(23)가 재료의 유로 역할을 하기 때문에, 이에 의해 홈부(25)로의 재료 충전성이 향상된다.

이어서, 바늘 형상체 형성 재료(36)를 복제판(20)으로부터 이형하여, 전사 성형된 바늘 형상 구조체(30)를 얻는다. 얻어진 바늘 형상 구조체(30)의 형상은, 기판(31) 위에 열 형상의 볼록부(33)를 갖고, 볼록부(33) 위에 복수의 바늘부(35)를 갖는 것이 된다. 즉, 상기 도 1에 도시하는 것과 실질적으로 마찬가지가 된다.

이때, 복제판(20)의 박리성을 향상시키기 위해서, 바늘 형상체 형성 재료(36)의 충전 전에, 복제판(20)의 표면 위에 이형 효과를 증가하기 위한 이형층을 형성해도 된다. 이형층으로서는, 예를 들어 널리 알려져 있는 불소계의 수지를 사용할 수 있다. 또한, 이형층의 형성 방법으로서는 PVD법, CVD법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법 등의 박막 형성 방법을 적절하게 사용할 수 있다.

이렇게 본 실시 형태에 따르면, 바늘 형상 구조체를 전사 성형법으로 제작할 때의 성형 재료의 충전성의 향상을 도모할 수 있다. 특히, 열 형상의 오목부(23)와 동일한 방향으로 성형 재료를 충전한 경우, 오목부(23)의 존재에 의해 재료의 충전성이 현저히 개선된다. 따라서, 어레이 밀도나 면적이 증가해도 충분한 충전성을 유지할 수 있다.

이상 설명한 제1 내지 제3 실시 형태에 의해, 다량의 바늘 형상 구조체를 높은 치수 정밀도로 제조할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 바늘 형상 구조체의 제조 방법은 상기의 실시 형태에 한정되지 않고, 각 공정에 있어서 유추할 수 있는 다른 공지된 방법도 포함하는 것으로 한다.

예를 들어, 복제판으로부터 바늘 형상 구조체를 전사 형성하는 방법으로서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 복제판(20)을 한쪽의 롤러(41)에 설치하고, 수지(36)를 다른 쪽의 롤러(42) 위에 공급하고, 이들 롤러(41, 42)를 근접한 상태에서 회전시킴으로써, 수지(36)의 충전을 행하는 것도 가능하다. 본 발명에 있어서는, 롤러의 외주에 걸쳐 열 형상의 오목부를 형성하고, 롤·투·롤 방식에 의해 바늘 형상 구조체를 제작할 수 있다.

더욱 상세하게 본 발명의 바늘 형상 구조체에 대하여 설명한다.

도 9에 본 발명의 바늘 형상 구조체의 모식도를 도시한다. 도 9의 (a)는 사시도이고, 도 9의 (b)는 X 방향으로부터 본 단면도이며, 도 9의 (c)는 Y 방향으로부터 본 단면도이다.

본 발명의 바늘 형상 구조체에 있어서는, 바늘부(15)의 높이(h₁)는 100㎛ 이상 2000㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 바늘부의 높이는, 피부의 어느 부위까지 천공할 것인가 등의 목적에 따라서 적절히 설계된다.

또한, 볼록부(13)의 높이(h₂)는, 바늘부(15)의 높이(h₁)와 볼록부(13)의 높이(h₂)의 합계를 H라고 했을 때, 0.2×H 이상 0.8H 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 볼록부의 높이(h₂)가 0.2×H를 만족하지 않는 경우에는, 본 발명의 바늘 형상 구조체의 효과를 충분하게 할 수 없는 경우가 있다. 한편, 볼록부의 높이(h₂)가 0.8×H를 상회하는 경우에는, 바늘 형상 구조체의 강도가 저하되는 경우가 있다.

또한, 바늘부(15)의 선단각은, X 방향으로부터의 단면에서 볼 때의 선단각(θ₁), Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 선단각(θ₂) 모두, 10° 이상 70° 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 선단각(θ₁ 및 θ₂) 모두 20° 이상 60° 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 바늘부의 선단각은, 피부에 대한 천자의 상태를 고려하여 적절히 설계된다.

또한, 본 발명의 바늘 형상 구조체의 기판(11)의 크기는, 1㎠ 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5㎠ 이상인 것이 바람직하다. 본 발명의 바늘 형상 구조체 및 바늘 형상 구조체의 제조 방법은 기판의 크기를 크게 했을 때, 더 높은 효과를 발휘한다.

도 10에 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 1)의 모식도를 도시한다. 도 10의 (a)는 사시도이고, 도 10의 (b)는 X 방향으로부터 본 단면도이며, 도 10의 (c)는 Y 방향으로부터 본 단면도이다.

도 10에 도시한 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 1)는, 바늘부는 정사각뿔일 뿐만 아니라, 바늘부의 저면의 폭 길이가 상이하다.

이때, X 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(14)의 저면의 폭(L₁)은, Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(15)의 저면의 폭(L₂)보다도 크다(L₁>L₂).

X 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(15)의 저면의 폭(L₁)을 Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(15)의 저면의 폭(L₂) 이상으로 함으로써, 성형 재료의 충전을 더 우수하게 할 수 있다.

도 11에 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 2)의 모식도를 도시한다. 도 11의 (a)는 사시도이고, 도 11의 (b)는 X 방향으로부터 본 단면도이며, 도 11의 (c)는 Y 방향으로부터 본 단면도이다.

도 11에 도시한 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 2)는 Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(15) 측면과 볼록부(13) 상면이 이루는 각(φ₁)이, Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 볼록부(13) 측면과 지지 기판(11)이 이루는 각(φ₂)보다도 크다(φ₁>φ₂).

도 11에 도시한 바늘 형상 구조체는, 도 9에 도시한 바늘 형상 구조체보다도 제작 공정수가 증가하기는 하지만, 성형 재료의 충전을 우수하게 할 수 있다. 피부에 대한 천자성을 향상시키는 것을 목적으로 하여 바늘부의 선단각을 작게 한 경우, 성형 재료의 충전성은 더 저하된다. 도 11에 도시한 바늘 형상 구조체로 함으로써, 성형 재료의 충전성의 저하라는 문제를 해소할 수 있다.

도 12에 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 3)의 모식도를 도시한다. 도 12의 (a)는 사시도이고, 도 12의 (b)는 X 방향으로부터 본 단면도이며, 도 12의 (c)는 Y 방향으로부터 본 단면도이다.

도 12에 도시한 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 3)는 Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(15) 측면과 볼록부(13) 상면이 이루는 각(φ₁)이, Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 볼록부(13) 측면과 지지 기판(11)이 이루는 각(φ₂)보다도 작다(φ₁<φ₂).

도 13에 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 4)의 모식도를 도시한다. 도 13의 (a)는 사시도이고, 도 13의 (b)는 X 방향으로부터 본 단면도이며, 도 13의 (c)는 Y 방향으로부터 본 단면도이다.

도 13에 도시한 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 4)는 Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 볼록부(13)가 직사각형이다.

도 14에 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 5)의 모식도를 도시한다. 도 14의 (a)는 사시도이고, 도 14의 (b)는 X 방향으로부터 본 단면도이며, 도 14의 (c)는 Y 방향으로부터 본 단면도이다.

도 14에 도시한 본 발명의 바늘 형상 구조체(변형예 5)는 Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(15)의 저면의 폭(L₂)이, Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부의 저면의 폭(L₃)보다도 작다.

본 발명의 바늘 형상 구조체에 있어서, Y 방향으로부터 단면에서 볼 때의 바늘부(15)의 저면의 폭(L₂)은, L₃×0.6 이상 L₃ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 범위 밖인 경우에는, 본 발명의 효과를 충분하게 할 수 없게 되는 경우가 있다.

도 9에서는, 볼록부의 일측면과 바늘부의 일측면이 동일 평면이 되도록 했지만, 본 발명의 바늘 형상 구조체는, 반드시 동일 평면일 필요는 없다. 실시 형태에서는, 연삭 가공을 적게 하기 위하여 바늘부의 가공을 위해 한 방향만으로 연삭 가공을 행했지만, 두 방향으로 연삭 가공을 행함으로써, 바늘부의 측면의 경사를 볼록부의 측면의 경사보다도 더 급준하게 할 수 있다. 이것은, 바늘부의 선단을 더욱 예각으로 할 경우에 유효하다.

또한, 본 발명의 바늘 형상 구조체는, 제1 선 형상 홈을 형성하는 제1 방향과 제2 선 형상 홈을 형성하는 제2 방향은 반드시 직교하고 있을 필요는 없고, 교차하고 있는 것이면 된다.

[실시예]

이어서, 본 실시 형태의 바늘 형상 구조체 및 그 제조 방법의 보다 구체적인 실시예에 대하여 설명한다.

<실시예 1>

먼저, 바늘 형상체 원판의 제조 공정에 대해서, 상기 도 3을 참조하여 설명한다. 본 실시예 1의 다이싱 블레이드는, 경사면을 갖는 형상으로 가공된 것을 사용하였다. 다이싱 블레이드의 두께는 1㎜, 선단면이 폭 200㎛이며, 측면과 경사면이 이루는 각도가 160°였다. 경사면의 경사 각도는, 최종적으로 형성되는 바늘 형상 구조체의 측벽 각도를 결정한다.

최종적으로 형성되는 사각뿔 형상의 바늘부의 선단 각도를 40°로 하기 위해서, 본 실시예에 있어서의 다이싱 블레이드 선단부의 경사면의 기울기는 160°를 선택하였다. 또한, 지지 기판(11)으로서 알루미나 기판을 사용하였다.

이어서, 상기 다이싱 블레이드에 의한 다이싱 가공으로, 알루미나 기판(11)의 표면에 제1 선 형상 홈(12)을 형성하는 공정을 실시하였다. 먼저, 한 변이 100㎜인 정사각형이며, 두께 3㎜의 알루미나 기판(11)을 준비하고, 다이싱 블레이드를 회전시키면서 알루미나 기판(11)의 표면을 깊이 300㎛가 되도록 다이싱 가공하고, 길이 100㎜의 홈을 형성하였다.

상기 다이싱 가공에 의해, 상기 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 제1 선 형상 홈(12)이 형성되었다. 제1 선 형상 홈(12)의 개구 상부의 폭은 약 418㎛, 깊이는 600㎛가 되었다.

제1 선 형상 홈(12) 측면의 기울기는, 다이싱 블레이드의 선단에 형성된 경사면의 기울기에 대응하고, 본 실시예에서는 알루미나 기판(11)의 표면과 제1 선 형상 홈(12)의 측면이 이루는 각도는 110°가 되었다.

이어서, 제1 선 형상 홈(12)의 옆에, 제1 선 형상 홈(12)과 동일한 조건으로 다이싱 블레이드에 의해 홈을 가공하였다. 이때, 다이싱 블레이드는, 제1 선 형상 홈(12)에 대하여 폭 100㎛만큼 겹치도록 하여 홈을 가공하였다. 또한, 제1 선 형상 홈(12)에 대하여 평행하게 연삭하였다. 이에 의해, 상기 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 깊이 600㎛이고 길이 100㎜인 제1 선 형상 홈(12)이 제1 선 형상 홈(12)에 인접하여 형성되었다. 그리고, 인접하는 제1 선 형상 홈(12) 사이에는, 선단 형상이 첨예화된 볼록부(13)가 형성되었다.

제1 선 형상 홈(12)을 형성한 것과 마찬가지로, 차례로 제1 선 형상 홈(12)을 형성해 가고, 볼록부(13)가 원하는 수만큼 복수 열로 형성된 기판을 얻었다. 본 실시예에서는 합계 251개의 제1 선 형상 홈(12)을 제작하였다. 그 결과, 250개의 열 형상의 볼록부(13)가 형성되었다.

열 형상의 볼록부(13)의 높이는 324㎛, 근원의 폭은 236㎛, 선단 각도는 40°였다.

이어서, 상기 알루미나 기판(11)을 90° 회전하고, 제1 선 형상 홈(12)의 공정보다도 가공 깊이를 162㎛ 얕게 하여, 제1 선 형상 홈(12)과 마찬가지로, 제2 선 형상 홈(24)의 다이싱 가공을 250개분 실시하였다. 그 결과, 열 형상의 볼록부(13) 위에, 합계 62500개의 바늘부(15)가 400㎛ 피치로, 100㎜ x 100㎜의 알루미나 기판(11) 위에 균일 배치되어 있는 바늘 형상체 원판(10)이 얻어졌다.

본 실시예에서는, 이 때 얻어진 바늘부(15)는 사각뿔 형상을 하고 있고, 선단각 40°, 높이가 162㎛, 저면의 한 변의 폭이 118㎛가 되었다.

이어서, 복제판의 제조 공정에 대해서, 상기 도 4를 참조하여 설명한다. 먼저, 제작한 바늘 형상체 원판(10)을 복제하기 위해서, 바늘 형상체 원판(10)으로부터 복제판(20)을 만들고, 전사 가공 성형을 행하는 공정을 실시하였다. 먼저, 도금법에 의해 바늘 형상체 원판(10)의 표면에 충전층(26)인 니켈막을 형성하였다. 이어서, 상기 니켈막(26)을 바늘 형상체 원판(10)으로부터 박리하여, 복제판(20)을 제작하였다. 이 복제판(20)에는, 열 형상의 볼록부(13)가 반전된, 열 형상의 오목부(23)가 구비되어 있는 것을 확인하였다.

이어서, 바늘 형상 구조체의 제조 공정에 대해서, 상기 도 5를 참조하여 설명한다. 먼저, 롤 성형법에 의해, 바늘 형상체 형성 재료(36)인 에폭시 수지를, 복제판(20)에 충전하였다. 충전할 때 열 형상의 오목부(23)와 동일한 방향으로 라미네이터 장치를 사용하여 가압 성형한 결과, 에폭시 수지를 포함하는 바늘 형상 구조체(30)를 얻었다. 얻어진 에폭시 수지제의 바늘 형상 구조체는, 열 형상의 볼록부(33) 위에 다수의 바늘부(35)가 배치되어 있는 바늘 형상 구조체이다. 이때, 볼록부(33)의 높이(h₂)는 159㎛가 되었다. 바늘부(35)는 선단각(θ₁ 및 θ₂)이 40°, 높이(h₁)가 159㎛, 저변의 한 변의 폭이 115㎛가 되었다. 또한, 얻어진 바늘 형상 구조체는, 볼록부(33)의 일측면과 바늘부(35)의 일측면이, 동일 평면에 의해 형성되어 있다. 얻어진 바늘 형상 구조체에 있어서, 바늘부가 선단까지 성형되어 있는 모습이 확인되었다.

비교 실험으로서, 열 형상의 볼록부(13)가 없는, 동일 설계(사각뿔, 선단각이 40°, 바늘 높이 162㎛, 저면의 한 변의 폭이 118㎛)인 바늘 형상체 원판을 제작하고, 그로부터 복제판을 준비하였다. 상기 마찬가지의 조건으로 롤 성형법을 실시했지만, 에폭시 수지의 충전성이 나쁘고, 선단부까지 바늘부를 형성할 수는 없었다. 그 결과, 롤 성형법에 있어서, 복제판에 배치된 오목부의 보조 패턴이 성형성 향상에 기여하고 있는 것을 확인하였다.

<실시예 2>

복제판은 실시예 1에서 제작한 니켈제의 복제판을 사용하였다.

도 5에 도시하는 바와 같이, 복제판을 가열하고, 롤 성형법에 의해, 바늘 형상체 형성 재료(36)인 폴리프로필렌 수지를 복제판(20)에 충전하였다. 충전할 때 열 형상의 오목부(23)와 동일한 방향으로 라미네이터 장치를 사용하여 가압 성형한 결과, 폴리프로필렌 수지를 포함하는 바늘 형상 구조체(30)를 얻었다. 얻어진 폴리프로필렌 수지제의 바늘 형상 구조체는, 열 형상의 볼록부(33) 위에 다수의 바늘부(35)가 배치되어 있는 바늘 형상 구조체이다. 이때, 볼록부(33)의 높이(h₂)는 159㎛가 되었다. 바늘부(35)는 선단각(θ₁ 및 θ₂)이 40°, 높이(h₁)가 159㎛, 저변의 한 변의 폭이 115㎛가 되었다. 또한, 얻어진 바늘 형상 구조체는, 볼록부(33)의 일측면과 바늘부(35)의 일측면이 동일 평면에 의해 형성되어 있다. 얻어진 바늘 형상 구조체에 있어서, 바늘부가 선단까지 성형되어 있는 모습이 확인되었다.

또한, 본 발명의 바늘 형상 구조체는 의료뿐만 아니라, 미세한 바늘부를 필요로 하는 여러 분야에 적용 가능하고, 예를 들어 MEMS 디바이스, 광학 부재, 창약, 화장품, 미용 용도 등에 사용하는 것도 가능하다.

10: 바늘 형상체 원판
11: 알루미나 기판(지지 기판)
12: 제1 선 형상 홈
13: 볼록부(보조 패턴)
14: 제2 선 형상 홈
15: 바늘부
20: 바늘 형상체 복제판
21: 기판
23: 홈부
25: 오목부(보조 패턴)
26: 니켈막(충전층)
30: 바늘 형상 구조체
31: 기판
33: 볼록부
35: 바늘부
36: 에폭시 수지(바늘 형상체 형성 재료)
40, 41, 42: 롤러

Claims

X 방향 및 상기 X 방향에 수직인 Y 방향을 갖는 기판과,
상기 기판 위에 평행한 열로 형성되고 상기 Y 방향으로 연장하여 형성된 복수 열의 볼록부와,
각 바늘부가 상기 X 방향의 단면에서 상기 볼록부 중 하나의 상면으로부터 연장하며 상기 볼록부 중 하나의 상기 상면에 대해 90° 미만의 각도 Φ₁를 형성하는 측선을 갖도록 상기 각 볼록부 위에 이격하여 형성된 복수의 바늘부를 구비하며,
상기 각 볼록부는 일렬로 형성된 복수의 바늘부와, 상기 X 방향의 단면에서 상기 기판의 상면으로부터 연장하며 상기 기판의 상기 상면에 대해 90° 미만의 각도 Φ₂를 형성하는 측선을 갖고, 각 바늘부의 선단부는 상기 볼록부의 높이 방향으로 연장하고, 상기 바늘부는 상기 볼록부가 연장되는 방향을 따라 서로 이격되어 있고, 상기 바늘부의 높이 h₁는 100㎛ 내지 2,000㎛이고, 상기 볼록부의 높이 h₂ 는 0.2×H 이상이며 0.8×H이하이고, H는 상기 바늘부의 높이 h₁과 상기 볼록부의 높이 h₂의 합인 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체.
제1항에 있어서,
상기 볼록부의 일측면과 상기 바늘부의 일측면이, 동일 평면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체.
제1항에 기재된 바늘 형상 구조체를 원판으로서 사용하고, 그 원판으로부터의 전사 성형에 의해 상기 볼록부에 대응하는 오목부 및 상기 바늘부에 대응하는 홈부를 갖는 복제판을 제작하고, 상기 복제판으로부터의 전사 성형에 의해 바늘 형상 구조체를 제작하는 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 복제판으로부터의 전사 성형에 의해 제작하는 바늘 형상 구조체를, 생체 적합성 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체의 제조 방법.
제3항에 있어서,
상기 복제판에 충전하기 위한 바늘 형상체 형성 재료를 롤러에 의해 압박하고, 또한 그 롤러를 상기 오목부의 연장 방향과 동일 방향으로 이동하면서 롤 성형하는 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체의 제조 방법.
기판의 표면부에 대하여 연삭 가공을 사용하여 서로 평행한 복수의 제1 선 형상 홈을 제1 방향을 따라서 형성함으로써, 상기 제1 방향에 수직으로 자른 단면이 삼각 형상인 복수의 볼록부를 형성하는 공정과,
상기 각 볼록부에 대하여, 연삭 가공을 사용하여 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라서 서로 평행한 복수의 제2 선 형상 홈을 상기 제1 선 형상 홈보다도 얕게 형성함으로써, 상기 제2 방향에 수직으로 자른 단면이 삼각형인 복수의 바늘부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항에 따른 바늘 형상 구조체의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 제1 및 제2 선 형상 홈을 형성하기 위한 연삭 가공에 있어서, 측면과 선단면과의 사이에 경사면을 갖는 다이싱 블레이드를 사용한 것을 특징으로 하는 바늘 형상 구조체의 제조 방법.