KR20200121976A - The producing methodology of precise mould and high precise injection products - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a micro-mold system for manufacturing an ultracompact high-precision part having a multi-scaled molding surface, and a method for manufacturing an ultracompact high-precision part using the same. The micro-mold system is used for manufacturing an ultracompact high-precision part through an injection molding process, is provided with a molding surface having fine irregularities, includes at least two types of base molds each having a different height from the bottom to the molding surface, and provides a multi-scaled molding surface having a first scale of a multi-step structure in combination with a second scale of a fine irregularity structure.

Description

정밀금형 제조방법과 초정밀 사출물의 제조방법 {THE PRODUCING METHODOLOGY OF PRECISE MOULD AND HIGH PRECISE INJECTION PRODUCTS}Precision mold manufacturing method and ultra-precision injection molding method {THE PRODUCING METHODOLOGY OF PRECISE MOULD AND HIGH PRECISE INJECTION PRODUCTS}

본 발명은 마이크로 몰드 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다중 스케일의 성형면을 가지는 초소형 정밀 부품을 제조하기 위한 마이크로 몰드 시스템과 이의 제조 방법 및 이를 이용한 초소형 정밀 부품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a micro-mold system, and more particularly, to a micro-mold system for manufacturing a micro-precision part having a multi-scale molding surface, a method of manufacturing the same, and a method of producing a micro-precision part using the same.

플라스틱 초소형 정밀 부품은 광학 제품, 전자 제품, 및 미세 유체 칩과 같은 바이오 응용 제품 등 다양한 분야에 사용되고 있으며, 활용도가 높아지고 있다. 초소형 대량 성형 기술은 이러한 플라스틱 초소형 정밀 부품을 안정적으로 대량 생산하기 위한 기술로서, 초소형 사출 성형과 핫 엠보싱 등이 대표적인 예이다. 특히 이 기술은 몰드를 이용한 연속적인 대량 성형이 가능하므로 높은 생산성과 뛰어난 가격 경쟁력 등을 보이고 있다.Plastic micro-precision parts are used in various fields such as optical products, electronic products, and bio-applied products such as microfluidic chips, and their utilization is increasing. The micro-mass molding technology is a technology for stably mass-producing such plastic micro-precision parts, and micro-injection molding and hot embossing are typical examples. In particular, since this technology enables continuous mass molding using a mold, it shows high productivity and excellent price competitiveness.

초소형 대량 성형 기술에 있어서 성형하고자 하는 초소형 정밀 부품과 반대의 형상을 가지는 몰드를 정밀하고 안정적으로 제작하는 것이 필수적이다. 이러한 몰드 제작을 위하여 초소형 정밀 머시닝, 초소형 방전 가공, 및 레이저 가공 등과 같은 직접적인 가공 형태의 정밀 제작 기술이 도입되고 있다. 이 기술들을 사용하면 다양한 형상의 몰드를 제작할 수 있으나, 오랜 제작 시간이 소요되므로 생산성이 낮고 정밀도가 뛰어나지 못한 한계가 있다.In the ultra-small mass molding technology, it is essential to precisely and stably manufacture a mold having a shape opposite to that of the micro-precision part to be formed. In order to manufacture such a mold, precision manufacturing techniques in the form of direct processing such as micro-precision machining, micro-electric discharge machining, and laser machining have been introduced. Using these technologies, it is possible to manufacture molds of various shapes, but since it takes a long manufacturing time, there is a limitation in that productivity is low and precision is not excellent.

다중 스케일의 성형면을 가지는 초소형 정밀 부품은 평면 위에 마이크로미터 단위의 미세 요철이 형성된 일반적인 경우와 달리 소정의 높이 차이를 가지는 여러 단으로 구성된 표면 또는 여러 방향으로 경사가 형성된 표면 등 복잡한 형상의 표면 위에 미세 요철이 마련된 형상으로 이루어진다. 이러한 다중 스케일의 초소형 정밀 부품은 형상적인 복잡성을 기반으로 향상된 집적도 및 다양한 기능성을 구현할 수 있으므로 활용 가능성이 높아지고 있다.Micro-precision parts with multi-scale molding surfaces are on a complex-shaped surface such as a surface composed of several stages with a predetermined height difference or a surface with slopes in various directions, unlike the general case in which microscopic irregularities are formed on a plane. It consists of a shape in which fine irregularities are provided. Such multi-scale micro-precision parts can realize improved degree of integration and various functions based on geometrical complexity, thus increasing the possibility of application.

다중 스케일의 초소형 정밀 부품을 초소형 대량 성형 기술을 이용하여 제조하고자 하는 경우, 기존에는 대상의 복잡한 형상 때문에 직접 가공 방식의 초소형 제작 기술을 이용한 몰드 제작이 주를 이루어 왔다. 그러나 이와 같은 제작 기술들은 제작 효율성과 정밀도 및 형상적 자유도가 낮은 단점을 보이고 있다.In the case of manufacturing a multi-scale micro-precision part using micro-miniature mass molding technology, conventionally, due to the complex shape of the object, mold production using micro-miniature production technology of direct processing has been mainly made. However, these fabrication technologies have low fabrication efficiency, precision, and geometrical freedom.

본 발명은 복잡한 형상의 다중 스케일의 성형면을 가지는 초소형 정밀 부품을 용이하게 제조하며, 제작 효율성과 정밀도 및 형상적 자유도를 향상시킬 수 있는 마이크로 몰드 시스템과 이의 제조 방법 및 이를 이용한 초소형 정밀 부품의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention is a micro-mold system capable of easily manufacturing a micro-precision part having a multi-scale molding surface of a complex shape, and improving production efficiency, precision, and geometrical freedom, and a method of manufacturing the same, and the production of micro-precision parts using the same I want to provide a way.

본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템은 초소형 정밀 부품을 사출 성형 방식으로 제작하기 위한 것으로서, 미세 요철이 형성된 성형면을 구비하면서 바닥에서 성형면까지의 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 포함하며, 다단 구조의 제1 스케일과 미세 요철 구조의 제2 스케일이 조합된 다중 스케일의 성형면을 제공한다.The micro-mold system according to an embodiment of the present invention is for manufacturing micro-precision parts by injection molding, and has at least two types of base molds having a molding surface with fine irregularities formed and having a different height from the bottom to the molding surface. It includes, and provides a multi-scale molding surface in which the first scale of the multistage structure and the second scale of the fine uneven structure are combined.

적어도 두 종류의 베이스 몰드는 순서 변경이 가능하도록 임의로 조합되며, 서로 이웃하는 방향을 따라 가해지는 외력에 의해 서로 밀착될 수 있다. 성형면은 바닥과 평행하게 위치할 수 있다. 다른 한편으로, 성형면은 경사면으로 형성될 수 있으며, 어느 한 베이스 몰드의 성형면과 다른 한 베이스 몰드의 성형면은 경사 방향이 서로 반대일 수 있다.At least two types of base molds are arbitrarily combined so that the order can be changed, and may be in close contact with each other by an external force applied along a direction adjacent to each other. The molding surface can be positioned parallel to the floor. On the other hand, the molding surface may be formed as an inclined surface, and the molding surface of one base mold and the molding surface of the other base mold may have opposite inclined directions.

적어도 두 종류의 베이스 몰드 중 어느 한 베이스 몰드의 성형면과 다른 한 베이스 몰드의 성형면은 동일선 상에 위치하는 철부를 포함하거나, 서로 어긋나게 위치하는 철부를 포함할 수 있다.A molding surface of one of the at least two types of base molds and a molding surface of the other base mold may include convex portions positioned on the same line or may include convex portions that are offset from each other.

본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법은, 금속판 위에 모 기판을 부착하는 단계와, 모기판 위에 노광 마스크를 형성한 후 패터닝하여 일측에 미세 요철을 구비하면서 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 개구부를 형성하는 단계와, 모 기판을 엑스선과 자외선 중 어느 하나로 노광 후 현상하여 모 기판에 개구부와 같은 형상을 가지는 적어도 두 종류의 음각 패턴을 형성하는 단계와, 음각 패턴에 의해 노출된 금속판 위에 금속 물질을 도금하여 음각 패턴과 같은 형상을 가지는 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 제조하는 단계와, 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 미세 요철이 형성된 성형면이 같은 측에 위치하도록 조합 후 베이스 몰드가 조합된 방향을 따라 외력을 가하여 밀착시키는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a micro-mold system according to an embodiment of the present invention includes the steps of attaching a mother substrate on a metal plate, forming an exposure mask on the mother substrate, and then patterning at least two different heights having fine irregularities on one side. Forming at least two types of intaglio patterns having the same shape as openings in the parent substrate by exposing and developing the parent substrate to one of X-rays and ultraviolet rays, and the metal plate exposed by the intaglio pattern The step of manufacturing at least two types of base molds having the same shape as an intaglio pattern by plating a metal material on the top, and combining at least two types of base molds so that the molding surface with fine irregularities is located on the same side, and then the base mold is combined It includes the step of applying an external force in close contact along the direction.

모 기판은 엑스선 감광재와 자외선 감광재 중 어느 하나로 제조되고, 노광 마스크는 엑스선 흡수재와 자외선 흡수재 중 어느 하나로 제조될 수 있다.The parent substrate may be made of any one of an X-ray photosensitive material and an ultraviolet photosensitive material, and the exposure mask may be made of any one of an X-ray absorber and an ultraviolet absorber.

노광 마스크의 개구부를 형성할 때 미세 요철이 형성된 일측면이 개구부의 바닥과 평행하도록 형성할 수 있다.When forming the opening of the exposure mask, a side surface on which fine irregularities are formed may be formed to be parallel to the bottom of the opening.

다른 한편으로, 노광 마스크의 개구부를 형성할 때 미세 요철이 형성된 일측면이 개구부의 바닥에 대해 경사각을 갖도록 형성할 수 있으며, 이 경우 베이스 몰드를 조합할 때 서로 이웃한 두 베이스 몰드에서 미세 요철이 형성된 성형면의 경사 방향이 반대가 되도록 조합할 수 있다.On the other hand, when forming the opening of the exposure mask, one side on which the fine irregularities are formed may be formed to have an inclination angle with respect to the bottom of the opening. In this case, when the base mold is combined, the fine irregularities are formed in two adjacent base molds. It can be combined so that the inclined direction of the formed molding surface is opposite.

금속판 위에 금속 물질을 도금할 때 니켈 또는 니켈 합금을 전기 도금할 수 있다.When plating a metallic material on a metal plate, nickel or a nickel alloy can be electroplated.

본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 정밀 부품의 제조 방법은, 미세 요철이 형성된 성형면을 구비하면서 바닥에서 성형면까지의 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 제작하는 단계와, 사출 성형용 몰드 코어의 내부에 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 성형면이 노출되도록 조합 배치하여 다단 구조의 제1 스케일과 미세 요철 구조의 제2 스케일이 조합된 다중 스케일의 성형면을 제공하는 단계와, 성형면을 통해 플라스틱을 사출 성형하여 성형면과 반대 형상의 성형면을 가지는 다중 스케일의 초소형 정밀 부품을 제조하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a micro-precise part according to an embodiment of the present invention includes the steps of producing at least two types of base molds having a molding surface with fine irregularities and having a different height from the bottom to the molding surface, and for injection molding Providing a multi-scale molding surface in which a first scale of a multi-stage structure and a second scale of a fine uneven structure are combined by arranging at least two types of base molds in the interior of the mold core so that the molding surface is exposed, and the molding surface And manufacturing a multi-scale micro-precision part having a molding surface having a shape opposite to that of the molding surface by injection molding plastic through the injection molding process.

본 발명의 실시예들에 따르면 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 단독 또는 복수개로 조합하여 마이크로 몰드 시스템의 성형면을 복잡하게 만들 수 있으므로 여러 가지 다양한 형상의 초소형 정밀 부품을 용이하게 제조할 수 있다. 그 결과 기존 기술로는 구현하기 어려웠던 여러 가지 추가 기능을 수행할 수 있는 기능성 정밀 부품을 설계 및 개발할 수 있으며, 특히 미세 광 패턴을 가지는 시트 및 복잡한 미세 유체 기능을 수행하는 미세 유체 칩등을 높은 정밀도로 용이하게 제조할 수 있다.According to embodiments of the present invention, since the molding surface of the micro-mold system may be complicated by combining at least two types of base molds alone or in plurality, it is possible to easily manufacture micro-precision parts having various various shapes. As a result, it is possible to design and develop functional precision parts that can perform various additional functions that were difficult to implement with existing technologies, and in particular, sheets with fine light patterns and microfluidic chips that perform complex microfluidic functions with high precision. It can be easily manufactured.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 분해 사시도와 결합 상태 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 6은 도 5에 도시한 제1 단계와 제2 단계의 모 기판을 나타낸 개략 사시도이다.
도 7은 도 5에 도시한 제3 단계의 모 기판을 나타낸 개략 사시도이다.
도 8은 도 5에 도시한 제4 단계의 모 기판과 베이스 몰드를 나타낸 개략 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 정밀 부품의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.
도 10은 도 6의 A 부분을 나타낸 노광 마스크의 확대 사진이다.
도 11은 음각 패턴이 형성된 모 기판과 티타늄판을 나타낸 사진이다.
도 12는 복수의 베이스 몰드가 장착된 사출 성형용 몰드 코어를 나타낸 사진이다.
도 13은 본 발명의 가공예에 따라 제조된 초소형 정밀 부품의 성형면을 나타낸 사진이다.
도 14와 도 15는 도 13의 확대 사진이다.
1 and 2 are an exploded perspective view and a combined perspective view of the micro mold system according to the first embodiment of the present invention, respectively.
3 is a perspective view of a micro mold system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a micro mold system according to a third embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a micro mold system according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic perspective view showing a parent substrate of the first step and the second step shown in FIG. 5.
7 is a schematic perspective view showing the parent substrate of the third step shown in FIG. 5.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a parent substrate and a base mold in a fourth step shown in FIG. 5.
9 is a process flow chart showing a method of manufacturing a micro-precision component according to an embodiment of the present invention.
10 is an enlarged photograph of an exposure mask showing portion A of FIG. 6.
11 is a photograph showing a parent substrate and a titanium plate on which an intaglio pattern is formed.
12 is a photograph showing a mold core for injection molding in which a plurality of base molds are mounted.
13 is a photograph showing a molding surface of a micro-precision part manufactured according to the processing example of the present invention.
14 and 15 are enlarged photographs of FIG. 13.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein.

도 1과 도 2는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 분해 사시도와 결합 상태 사시도이다.1 and 2 are an exploded perspective view and a combined perspective view of the micro mold system according to the first embodiment of the present invention, respectively.

도 1과 도 2를 참고하면, 제1 실시예의 마이크로 몰드 시스템(100)은 플라스틱 초소형 정밀 부품을 사출 성형하기 위한 것으로서, 미세 요철이 형성된 성형면(11, 12, 13)을 구비하면서 바닥에서 성형면(11, 12, 13)까지의 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 베이스 몰드(21, 22, 23)를 포함한다.1 and 2, the micro-mold system 100 of the first embodiment is for injection-molding a plastic micro-precision part, and is formed from the bottom while having the molding surfaces 11, 12, and 13 formed with fine irregularities. It includes at least two types of base molds 21, 22, 23 having different heights up to the faces 11, 12, 13.

마이크로 몰드 시스템(100)은, 제1 성형면(11)을 구비하며 바닥에서 제1 성형면(11)까지 제1 높이(h1)를 가지는 제1 베이스 몰드(21)와, 제2 성형면(12)을 구비하며 바닥에서 제2 성형면(12)까지 제2 높이(h2)를 가지는 제2 베이스 몰드(22)와, 제3 성형면(13)을 구비하며 바닥에서 제3 성형면(13)까지 제3 높이(h3)를 가지는 제3 베이스 몰드(23)를 포함할 수 있다. 이때 제1 높이(h1)와 제2 높이(h2) 및 제3 높이(h3)는 서로 다른 값을 가진다.The micro mold system 100 includes a first base mold 21 having a first molding surface 11 and having a first height h1 from the bottom to the first molding surface 11, and a second molding surface ( 12) and having a second base mold 22 having a second height h2 from the bottom to the second molding surface 12, and a third molding surface 13, and having a third molding surface 13 from the bottom. A third base mold 23 having a third height h3 up to) may be included. At this time, the first height h1, the second height h2, and the third height h3 have different values.

도 1과 도 2에서는 제1 높이(h1)가 가장 크고 제3 높이(h3)가 가장 작은 경우를 예로 들어 도시하였다. 제1 높이(h1)와 제2 높이(h2)의 차이 값과 제2 높이(h2)와 제3 높이(h3)의 차이 값은 같거나 다를 수 있다. 도 1과 도 2에서는 제1 높이(h1)와 제2 높이(h2)의 차이 값과 제2 높이(h2)와 제3 높이(h3)의 차이 값이 같은 경우를 예로 들어 도시하였다.In FIGS. 1 and 2, a case in which the first height h1 is the largest and the third height h3 is the smallest is illustrated as an example. The difference between the first height h1 and the second height h2 and the difference between the second height h2 and the third height h3 may be the same or different. In FIGS. 1 and 2, a case in which the difference between the first height h1 and the second height h2 and the difference between the second height h2 and the third height h3 is the same is illustrated as an example.

제1 내지 제3 성형면(11, 12, 13)은 철부와 요부를 포함하며, 삼각형, 톱니형, 사인(sine) 파형 등 만들고자 하는 초소형 정밀 부품의 성형면 형상에 맞추어 다양한 모양으로 형성될 수 있다. 바닥에서 성형면(11, 12, 13)까지의 수직 거리로 정의되는 베이스 몰드(21, 22, 23)의 높이는 철부 꼭대기를 기준으로 하거나 철부 바닥점을 기준으로 하거나 철부 꼭대기와 바닥점 사이의 중간 지점을 기준으로 할 수 있다.The first to third molding surfaces 11, 12, 13 include convex and concave parts, and can be formed in various shapes according to the shape of the molding surface of the micro-precision part to be made such as a triangle, a sawtooth shape, and a sine wave. have. The height of the base mold (21, 22, 23), defined as the vertical distance from the bottom to the shaping surface (11, 12, 13), is relative to the top of the convex, the bottom of the convex, or the middle between the top and the bottom of the convex. You can do it on a point basis.

베이스 몰드(21, 22, 23)의 서로간 높이 차이는 미세 요철을 구성하는 철부의 높이(또는 요부의 깊이) 및 철부 또는 요부의 최대 폭보다 클 수 있다. 그러나 반드시 전술한 경우에 한정되지 않으며 제조하고자 하는 초소형 정밀 부품의 사양에 따라 다양하게 변화 가능하다.The height difference between the base molds 21, 22, and 23 may be greater than the height of the convex portion (or the depth of the concave portion) constituting the fine irregularities and the maximum width of the convex portion or the concave portion. However, it is not necessarily limited to the above-described case and can be variously changed according to the specifications of the micro-precision parts to be manufactured.

베이스 몰드(21, 22, 23)는 니켈 또는 니켈 합금과 같은 기계적 물성이 뛰어난 금속으로 제조될 수 있다. 제1 내지 제3 베이스 몰드(21, 22, 23)는 성형면(11, 12, 13)이 같은 측에 위치하도록 배치되며, 베이스 몰드(21, 22, 23)의 두께 방향(도면의 x축 방향)을 따라 3개의 성형면(11, 12, 13)이 이어지도록 서로 밀착된다.The base molds 21, 22, and 23 may be made of a metal having excellent mechanical properties, such as nickel or a nickel alloy. The first to third base molds 21, 22, 23 are arranged so that the molding surfaces 11, 12, 13 are located on the same side, and the thickness direction of the base molds 21, 22, 23 (x-axis in the drawing) Direction), the three molding surfaces 11, 12, 13 are in close contact with each other so that they are connected.

제1 내지 제3 베이스 몰드(21, 22, 23)는 접착제 등으로 영구히 결합되는 방식이 아닌 외력에 의해 서로 밀착된 상태만 유지하도록 조합된다. 그리고 각각의 베이스 몰드(21, 22, 23)는 제조하고자 하는 초소형 정밀 부품의The first to third base molds 21, 22, and 23 are combined so as not to be permanently bonded with an adhesive or the like, but to maintain only a state in close contact with each other by an external force. And each base mold (21, 22, 23) is a

형상에 맞게 그 위치가 변할 수 있다. 즉, 각각의 베이스 몰드(21, 22, 23)는 다음에 설명하는 사출 성형용 몰드 코어의 내부에 적절하게 조합 배치되어 플라스틱 초소형 정밀 부품을 사출 성형하는데 사용된다.Its position can be changed to suit the shape. That is, each of the base molds 21, 22, and 23 is appropriately combined and disposed inside the mold core for injection molding to be described below, and is used for injection molding plastic micro-precision parts.

제1 내지 제3 성형면(11, 12, 13)은 바닥과 평행하며, 베이스 몰드(21, 22, 23)의 두께 방향(도면의 x축 방향)을 따라 철부가 일직선 상에 위치하도록 형성될 수 있다. 다른 한편으로, 제1 내지 제3 성형면(11, 12, 13) 중 적어도 두개의 성형면은 성형면(11, 12, 13)의 길이 방향(도면의 y축 방향)을 따라 철부의 위치가 서로 어긋나게 형성될 수 있다. 도 2에서는 첫 번째 경우를 예로 들어 도시하였으며, 두 번째 경우 보다 다양한 형상의 초소형 정밀 부품을 제작할 수 있다.The first to third molding surfaces 11, 12, 13 are parallel to the floor, and the convex portions are formed to be located in a straight line along the thickness direction (x-axis direction of the drawing) of the base molds 21, 22, 23. I can. On the other hand, at least two of the first to third molding surfaces 11, 12, 13 have a convex position along the longitudinal direction (y-axis direction of the drawing) of the molding surfaces 11, 12, 13 It may be formed to deviate from each other. In FIG. 2, the first case is illustrated as an example, and micro-precision parts having various shapes can be manufactured than in the second case.

철부의 위치가 서로 어긋나는 경우, 제1 내지 제3 성형면(11, 12, 13) 중 적어도 두개의 성형면 자체는 철부의 위치가 어긋난 모양으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 내지 제3 베이스 몰드(21, 22, 23)는 측면이 나란하게 배치된다. 다른 한편으로, 제1 내지 제3 성형면(11, 12, 13)은 철부의 위치가 동일한 모양으로 형성될 수 있으며, 이 경우 제1 내지 제3 베이스 몰드(21, 22, 23) 중 적어도 두개의 베이스 몰드는 그 측면이 서로 어긋나게 배치된다.When the positions of the convex portions are shifted from each other, at least two of the first to third forming surfaces 11, 12, and 13 may be formed in a shape in which the positions of the convex portions are shifted. In this case, the first to third base molds 21, 22, and 23 are arranged side by side. On the other hand, the first to third molding surfaces 11, 12, 13 may be formed in the same shape in which the convex portions are located, in this case, at least two of the first to third base molds 21, 22, 23 The base mold of is disposed so that its sides are offset from each other.

이와 같이 마이크로 몰드 시스템(100)은 높이가 서로 다른 두 종류 이상의 베이스 몰드(21, 22, 23)가 조합된 구성으로 이루어지므로 다중 스케일의 성형면(30)을 형성한다. 여기서 다중 스케일이란 서로간 높이 차이를 가지는 다단 구조의 제1 스케일과, 같은 기본 높이에서 요부와 철부가 반복 배치되는 요철 구조의 제2 스케일이 조합된 형상을 의미한다. 주로 제1 스케일의 크기(높이 차이)가 제2 스케일의 크기(철부의 높이 및 철부의 최대폭)보다 클 수 있다.As described above, the micro-mold system 100 has a configuration in which two or more types of base molds 21, 22, and 23 having different heights are combined to form a multi-scale molding surface 30. Here, the multi-scale refers to a shape in which a first scale having a multistage structure having a height difference between each other and a second scale having a concave-convex structure in which concave portions and convex portions are repeatedly arranged at the same basic height are combined. Mainly, the size of the first scale (the height difference) may be larger than the size of the second scale (the height of the convex portion and the maximum width of the convex portion).

따라서 전술한 다중 스케일의 성형면(30)으로 플라스틱을 사출 성형하여 이 성형면(30)과 반대 형상의 성형면을 가지는 다중 스케일의 플라스틱 초소형 정밀 부품을 제조할 수 있다.Accordingly, by injection molding plastic with the above-described multi-scale molding surface 30, a multi-scale plastic micro-precision component having a molding surface having a shape opposite to that of the molding surface 30 can be manufactured.

한편, 도 1과 도 2에서는 높이가 서로 다른 세 종류의 베이스 몰드(21, 22, 23)를 포함하는 마이크로 몰드 시스템(100)을 나타내었으나, 마이크로 몰드 시스템(100)은 높이가 서로 다른 두 종류의 베이스 몰드를 포함할 수도 있다.Meanwhile, in FIGS. 1 and 2, a micro mold system 100 including three types of base molds 21, 22, and 23 having different heights is shown, but the micro mold system 100 has two types of different heights. It may include a base mold of.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 사시도이다.3 is a perspective view of a micro mold system according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 제2 실시예의 마이크로 몰드 시스템(110)은 제1 내지 제3 베이스 몰드(21, 22, 23)를 복수개 조합시킨 것을 제외하고 전술한 제1 실시예의 마이크로 몰드 시스템과 동일한 구성으로 이루어진다. 제1 실시예와 같은 부재에 대해서는 같은 인용 부호를 사용한다.3, the micro-mold system 110 of the second embodiment has the same configuration as the micro-mold system of the first embodiment, except that a plurality of first to third base molds 21, 22, and 23 are combined. Consists of The same quotation marks are used for the same members as in the first embodiment.

제1 내지 제3 베이스 몰드(21, 22, 23)는 일정한 규칙으로 배열될 수 있다. 도 3에서는 제1 베이스 몰드(21), 제2 베이스 몰드(22), 및 제3 베이스 몰드(23)가 순서대로 반복 배치되는 경우를 도시하였다. 그러나 베이스 몰드의 순서는 도시한 예에 한정되지 않으며, 제1 베이스 몰드(21), 제2 베이스 몰드(22), 제3 베이스 몰드(23), 제2 베이스 몰드(22), 제1 베이스 몰드(21)가 반복 배치되는 등 다양한 조합이 가능하다.The first to third base molds 21, 22, and 23 may be arranged in a certain rule. In FIG. 3, the first base mold 21, the second base mold 22, and the third base mold 23 are repeatedly arranged in order. However, the order of the base mold is not limited to the illustrated example, and the first base mold 21, the second base mold 22, the third base mold 23, the second base mold 22, and the first base mold Various combinations are possible, such as (21) being repeatedly arranged.

제2 실시예의 마이크로 몰드 시스템(110)은 전술한 제1 실시예의 경우보다 큰 면적의 성형면(31)을 형성하므로 초소형 정밀 부품을 대량 성형하는데 보다 유리하다.The micro-mold system 110 of the second embodiment is more advantageous for mass-molding micro-precision parts because it forms a molding surface 31 having a larger area than that of the first embodiment.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 사시도이다.4 is a perspective view of a micro mold system according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 제3 실시예의 마이크로 몰드 시스템(120)은 미세 요철이 형성된 성형면(14, 15)이 경사면으로 형성되면서 경사 방향이 반대인 적어도 두 종류의 베이스 몰드(24, 25)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the micro-mold system 120 according to the third embodiment includes at least two types of base molds 24 and 25 whose inclined directions are opposite while forming surfaces 14 and 15 on which fine irregularities are formed are formed as inclined surfaces. Include.

즉, 마이크로 몰드 시스템(120)은 미세 요철이 형성된 제4 성형면(14)이 제4 성형면(14)의 길이 방향(도면의 y축 방향)을 따라 일측에서 반대편 일측(도면을 기준으로 왼쪽에서 오른쪽)을 향해 높아지는 제4 베이스 몰드(24)와, 미세 요철이 형성된 제5 성형면(15)이 제5 성형면(15)의 길이 방향을 따라 일측에서 반대편 일측을 향해 낮아지는 제5 베이스 몰드(25)를 포함한다.That is, in the micro-mold system 120, the fourth molding surface 14 on which the fine irregularities are formed is along the length direction of the fourth molding surface 14 (the y-axis direction of the drawing) from one side to the opposite side (left side based on the drawing). A fourth base mold 24 that rises toward the right) and a fifth base that lowers from one side to the other side along the length direction of the fifth molding surface 15 and the fifth molding surface 15 with fine irregularities formed thereon. Includes a mold 25.

마이크로 몰드 시스템(120)은 하나의 제4 베이스 몰드(24)와 하나의 제5 베이스 몰드(25)를 포함하거나, 제4 베이스 몰드(24)와 제5 베이스 몰드(25)를 하나씩 교대로 반복 배치한 조합으로 이루어질 수 있다. 도 4에서는 두번째 경우를 예로 들어 도시하였다. 따라서 마이크로 몰드 시스템(120)의 성형면(32)은 중앙부를 제외한 나머지 영역에서 서로 이웃한 베이스 몰드(24, 25)간 소정의 높이 차이(단차)를 가지며, 이 높이 차이는 성형면(32)의 양측 가장자리로 갈수록 커진다.The micro-mold system 120 includes one fourth base mold 24 and one fifth base mold 25, or alternately repeats the fourth base mold 24 and the fifth base mold 25 one by one. It can be made in a combination arranged. In FIG. 4, the second case is illustrated as an example. Accordingly, the molding surface 32 of the micro-mold system 120 has a predetermined height difference (step difference) between the adjacent base molds 24 and 25 in the rest area except for the central part, and this height difference is the molding surface 32 It gets bigger toward both edges of

제3 실시예의 마이크로 몰드 시스템(120)에 있어서도 제4 성형면(14)과 제5 성형면(15)은 제4 및 제5 베이스 몰드(24, 25)의 두께 방향(도면의 x축 방향)을 따라 철부의 위치가 같거나 서로 어긋나도록 위치할 수 있다. 전술한 제3 실시예의 마이크로 몰드 시스템(120)을 이용하여 사출 성형 방식으로 경사면과 이 경사면에 미세 요철이 형성된 다중 스케일의 초소형 정밀 부품을 제조할 수 있다.Also in the micro-mold system 120 of the third embodiment, the fourth and fifth molding surfaces 14 and 15 are in the thickness direction of the fourth and fifth base molds 24 and 25 (the x-axis direction in the drawing). It can be positioned so that the convex portions are the same or deviated from each other. Using the micro-mold system 120 of the third exemplary embodiment described above, a multi-scale micro-precision part having an inclined surface and fine irregularities formed on the inclined surface may be manufactured by injection molding.

다음으로, 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법에 대해 설명한다.Next, a method of manufacturing the micro-mold system will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a micro mold system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참고하면, 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법은, 금속판 위에 모 기판을 부착하는 제1 단계(S10)와, 모기판 위에 노광 마스크를 형성한 후 이를 패터닝하여 적어도 두 종류의 개구부를 형성하는 제2 단계(S20)와, 모기판을 노광 후 현상하여 모 기판에 적어도 두 종류의 음각 패턴을 형성하는 제3 단계(S30)와, 음각 패턴에 의해 노출된 금속판 위에 금속 물질을 도금하여 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 제조하는 제4 단계(S40)와, 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 조합 후 외력을 가하여 밀착시키는 제5 단계(S50)를 포함한다.Referring to FIG. 5, the method of manufacturing a micro-mold system includes a first step (S10) of attaching a mother substrate on a metal plate, and a first step of forming at least two types of openings by patterning an exposure mask on the mother substrate. Step 2 (S20) and a third step (S30) of forming at least two types of intaglio patterns on the parent substrate by developing after exposure to the mother substrate, and plating at least two types of metal materials on the metal plate exposed by the intaglio patterns. And a fourth step (S40) of manufacturing a base mold of and a fifth step (S50) of applying an external force after combining at least two types of base molds.

도 6은 도 5에 도시한 제1 단계와 제2 단계의 모 기판을 나타낸 개략 사시도이고, 도 7은 도 5에 도시한 제3 단계의 모 기판을 나타낸 개략 사시도이다.6 is a schematic perspective view showing the parent substrate of the first step and the second step shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a schematic perspective view showing the parent substrate of the third step shown in FIG. 5.

도 6을 참고하면, 모 기판(40) 아래에 금속판(50)을 부착하고, 모 기판(40) 위에 노광 마스크(60)를 형성한다.Referring to FIG. 6, a metal plate 50 is attached under the parent substrate 40, and an exposure mask 60 is formed on the parent substrate 40.

모 기판(40)은 엑스선 노광의 경우 엑스선 감광재로 형성되고, 자외선 노광의 경우 자외선 감광재로 형성된다.The parent substrate 40 is formed of an X-ray photosensitive material in case of X-ray exposure, and is formed of an ultraviolet ray photosensitive material in case of UV exposure.

모 기판(40)은 고분자 수지, 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 제조될 수 있으며, 금속판(50)은 티타늄판일 수 있다. 노광 마스크(60)는 엑스선 노광의 경우 엑스선 흡수재로 형성되고, 자외선 노광의 경우 자외선흡수재로 형성된다. 엑스선 흡수재로는 금이 사용될 수 있다.The parent substrate 40 may be made of a polymer resin, for example, polymethyl methacrylate (PMMA), and the metal plate 50 may be a titanium plate. The exposure mask 60 is formed of an X-ray absorber in case of X-ray exposure, and is formed of an ultraviolet absorber in case of UV exposure. Gold may be used as an X-ray absorber.

노광 마스크(60)를 패터닝하여 만들고자 하는 베이스 몰드와 같은 모양의 개구부(61, 62, 63)를 형성한다. 즉, 개구부(61, 62, 63)는 일측에 미세 요철이 형성되고, 바닥에서 미세 요철까지의 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 개구부(61, 62, 63)를 포함한다. 미세 요철이 형성된 개구부(61, 62, 63)의 일측은 소정의 경사각을 가질 수 있다. 도 6에서는 제1의 높이(h1)를 가지는 제1 개구부(61), 제2의 높이(h2)를 가지는 제2 개구부(62), 및 제3의 높이(h3)를 가지는 제3 개구부(63)를 예로 들어 도시하였다.The exposure mask 60 is patterned to form openings 61, 62, and 63 having the same shape as the base mold to be made. That is, the openings 61, 62, 63 include at least two types of openings 61, 62, 63 having fine irregularities formed on one side and having different heights from the bottom to the fine irregularities. One side of the openings 61, 62, and 63 in which the fine irregularities are formed may have a predetermined inclination angle. 6, a first opening 61 having a first height h1, a second opening 62 having a second height h2, and a third opening 63 having a third height h3 ) Is shown as an example.

모 기판(40)은 노광 마스크(60)의 개구부(61, 62, 63)에 대응하는 부분만 외측으로 노출된다. 이 상태에서 방사광 가속기를 이용하여 모 기판(40)에 엑스선을 조사하거나, 자외선 램프를 이용하여 모 기판(40)에 자외선을 조사한 다음 현상 공정을 거친다. 노광 공정에서 모 기판(40) 중 노광 마스크(60)의 아래 부분은 노광 마스크(60)에 의해 엑스선 또는 자외선이 차단되는 반면, 개구부(61, 62, 63)에 의해 노출된 부분은 엑스선 또는 자외선에 노출되므로 용해도가 증가한다. 용해도가 증가된 부분은 현상 공정에서 제거된다.Only portions of the parent substrate 40 corresponding to the openings 61, 62, and 63 of the exposure mask 60 are exposed to the outside. In this state, X-rays are irradiated to the parent substrate 40 using a radiation accelerator, or ultraviolet rays are irradiated to the parent substrate 40 using an ultraviolet lamp, followed by a development process. In the exposure process, the lower portion of the exposure mask 60 of the parent substrate 40 is blocked by X-rays or ultraviolet rays, while the portions exposed by the openings 61, 62, 63 are X-rays or ultraviolet rays. As it is exposed to, solubility increases. The portion of increased solubility is removed in the developing process.

따라서 도 7에 도시한 바와 같이 모 기판(40)에 개구부(61, 62, 63)와 동일한 모양을 가지는 적어도 두 종류의 음각 패턴(41, 42, 43)이 형성되며, 현상 공정 후 노광 마스크(60)를 제거한다.Therefore, as shown in FIG. 7, at least two types of intaglio patterns 41, 42, 43 having the same shape as the openings 61, 62, 63 are formed in the parent substrate 40, and after the development process, the exposure mask ( 60) is removed.

도 8은 도 5에 도시한 제4 단계의 모 기판과 베이스 몰드를 나타낸 개략 사시도이다.FIG. 8 is a schematic perspective view showing a parent substrate and a base mold in a fourth step shown in FIG. 5.

도 8을 참고하면, 음각 패턴(41, 42, 43)에 대응하는 금속판(50) 위에 니켈 또는 니켈 합금과 같은 기계적 물성이 우수한 금속 물질을 도금하여 음각 패턴(41, 42, 43)과 같은 모양을 가지는 적어도 두 종류의 베이스 몰드(21, 22, 23)를 제조한다. 이후 모 기판(40)과 금속판(50)으로부터 베이스 몰드(21, 22, 23)를 분리하고, 제조된 베이스 몰드(21, 22, 23)를 조합하여 마이크로 몰드 시스템을 완성한다.Referring to FIG. 8, a metal material having excellent mechanical properties such as nickel or a nickel alloy is plated on a metal plate 50 corresponding to the intaglio patterns 41, 42, and 43 to form the same shape as the intaglio patterns 41, 42, 43. At least two types of base molds 21, 22, and 23 are manufactured. Thereafter, the base molds 21, 22, and 23 are separated from the parent substrate 40 and the metal plate 50, and the manufactured base molds 21, 22, and 23 are combined to complete a micro mold system.

마이크로 몰드 시스템은 바닥에서 성형면까지의 높이가 다르거나 경사 방향이 반대인 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 조합하여 다중 스케일의 성형면을 형성한다. 따라서 다중 스케일의 성형면을 가지는 초소형 정밀 부품을 용이하게 제조할 수 있으며, 조합되는 베이스 몰드의 개수를 늘려 성형면의 면적을 크게 하는 경우 초소형 정밀부품을 대량 생산하는데 유리하다.The micro-mold system combines at least two types of base molds with different heights from the bottom to the molding surface or opposite inclined directions to form multi-scale molding surfaces. Therefore, it is possible to easily manufacture micro-precision parts having multi-scale molding surfaces, and it is advantageous to mass-produce micro-precision parts when the area of the molding surfaces is increased by increasing the number of base molds to be combined.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 초소형 정밀 부품의 제조 방법을 나타낸 공정 순서도이다.9 is a process flow chart showing a method of manufacturing a micro-precision component according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참고하면, 초소형 정밀 부품의 제조 방법은, 바닥에서 성형면까지의 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 제작하는 제1 단계(S100)와, 사출 성형용 몰드 코어의 내부에 성형면이 노출되도록 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 조합 배치하는 제2 단계(S200)와, 마이크로 몰드 시스템으로 플라스틱을 사출 성형하여 베이스 몰드의 성형면과 반대 형상의 성형면을 가지는 초소형 정밀 부품을 제조하는 제3 단계(S300)를 포함한다.Referring to FIG. 9, the method of manufacturing a micro-precision part includes a first step (S100) of manufacturing at least two types of base molds having different heights from the bottom to the molding surface, and molding inside the mold core for injection molding. A second step (S200) of combining at least two types of base molds so that the surfaces are exposed, and plastic injection molding with a micro-mold system to manufacture a micro-precision part having a molding surface opposite to that of the base mold. It includes a third step (S300).

제1 단계(S100)에서 적어도 두 종류의 베이스 몰드는 미세 요철이 형성된 성형면이 바닥과 평행하거나 소정의 경사각을 갖도록 형성된다. 제2 단계(S200)에서 사출 성형용 몰드 코어는 베이스 몰드 장착을 위한 내부 공간을 형성하며, 이 내부 공간에 적어도 두 종류의 베이스 몰드가 밀착 배치된다. 제3 단계(S300)에서 마이크로 몰드 시스템의 성형면을 이용하여 플라스틱을 사출 성형함으로써 마이크로 몰드 시스템의 성형면과 반대 형상의 성형면을 가지는 초소형 정밀 부품을 제조한다.In the first step (S100), at least two types of base molds are formed such that the molding surface on which the fine irregularities are formed is parallel to the floor or has a predetermined inclination angle. In the second step (S200), the mold core for injection molding forms an inner space for mounting the base mold, and at least two types of base molds are closely disposed in the inner space. In the third step (S300), plastic is injection-molded using the molding surface of the micro mold system, thereby manufacturing a micro-precision part having a molding surface having a shape opposite to that of the micro mold system.

이와 같이 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 단독 또는 복수개로 조합하여 마이크로 몰드 시스템의 성형면을 복잡하게 만들 수 있으며, 그 결과 복잡한 형상의 초소형 정밀 부품을 용이하게 제조할 수 있다. 따라서 기존 기술로는 구현하기 어려웠던 여러 가지 추가 기능을 수행할 수 있는 기능성 정밀 부품을 설계 및 개발할 수 있다.In this way, by combining at least two types of base molds singly or in plurality, the molding surface of the micro-mold system can be complicated, and as a result, it is possible to easily manufacture micro-precision parts having a complex shape. Therefore, it is possible to design and develop functional precision parts that can perform various additional functions that were difficult to implement with existing technologies.

특히 미세 광 패턴을 가지는 시트 및 복잡한 미세 유체 기능을 수행하는 미세 유체 칩 등을 제조할 수 있다.In particular, it is possible to manufacture a sheet having a microscopic light pattern and a microfluidic chip that performs a complex microfluidic function.

실시예Example

티타늄판 위에 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 형성된 1mm 두께의 모 기판을 부착하였다. 모 기판 위에 엑스선 수재를 도포하여 노광 마스크를 형성한 다음 노광 마스크를 패터닝하여 높이 차이가 100㎛인 세 종류의 개구부를 형성하였다.A 1 mm thick parent substrate formed of polymethyl methacrylate (PMMA) was attached on the titanium plate. An exposure mask was formed by applying an X-ray material on the parent substrate, and then the exposure mask was patterned to form three types of openings having a height difference of 100 μm.

도 10은 노광 마스크의 확대 사진으로서 도 6의 A 부분을 나타내고 있다. 도 10에서 검은 부분은 노광 마스크(50)이고, 밝은 부분은 노광 마스크(50)의 개구부에 의해 노출된 모 기판(40)의 표면이다. 노광 마스크에 형성된 미세 요철은 개구부를 기준으로 밑변 길이가 150㎛이고 높이가 50㎛인 삼각형 모양의 철부가 연속으로 배열된 형상으로 이루어진다.Fig. 10 is an enlarged photograph of the exposure mask and shows portion A in Fig. 6. In FIG. 10, the black portion is the exposure mask 50, and the bright portion is the surface of the parent substrate 40 exposed by the opening of the exposure mask 50. The fine irregularities formed on the exposure mask have a shape in which triangular convex portions having a base length of 150 µm and a height of 50 µm are arranged in succession based on the opening.

이후 방사광 가속기를 이용하여 모 기판에 엑스선을 조사한 다음 현상하여 모 기판에 개구부와 같은 모양의 음각 패턴을 형성하였다. 도 11에 음각 패턴(41, 42, 43)이 형성된 모 기판(40)과, 모 기판(40)의 후면에 위치하는 티타늄판(50)의 사진을 나타냈다.Thereafter, X-rays were irradiated onto the parent substrate using a radiation accelerator, and then developed to form an intaglio pattern having the same shape as an opening in the parent substrate. In FIG. 11, photographs of the parent substrate 40 on which the intaglio patterns 41, 42, and 43 are formed and the titanium plate 50 positioned on the rear surface of the parent substrate 40 are shown.

이어서 음각 패턴에 의해 노출된 티타늄판 위에 니켈 전기도금 공정을 진행하여 음각 패턴과 같은 모양의 베이스 몰드를 제작하였다. 그리고 모 기판과 티타늄판으로부터 베이스 몰드를 분리시킨 후 사출 성형용 몰드 코어의 내부에 베이스 몰드를 장착하였다.Subsequently, a nickel electroplating process was performed on the titanium plate exposed by the intaglio pattern to produce a base mold having the same shape as the intaglio pattern. And after separating the base mold from the parent substrate and the titanium plate, the base mold was mounted inside the mold core for injection molding.

도 12는 복수의 베이스 몰드가 장착된 사출 성형용 몰드 코어를 나타낸 사진이다. 도 12에서 부호 70은 사출 성형용 몰드 코어이고, 부호 33은 베이스 몰드의 성형면을 나타낸다. 도 12에서 일부 베이스 몰드의 성형면(33)은 바닥과 평행하고, 나머지 베이스 몰드의 성형면(33)은 소정의 경사각을 가진다. 도 12에 나타낸 베이스 몰드의 조합은 하나의 예이며, 다양한 조합으로 변형 가능하다. 12 is a photograph showing a mold core for injection molding in which a plurality of base molds are mounted. In Fig. 12, reference numeral 70 denotes a mold core for injection molding, and reference numeral 33 denotes a molding surface of the base mold. In FIG. 12, the molding surfaces 33 of some of the base molds are parallel to the bottom, and the molding surfaces 33 of the other base molds have a predetermined inclination angle. The combination of the base mold shown in FIG. 12 is an example and can be modified in various combinations.

도 12에 도시한 사출 성형용 몰드 코어를 이용하여 플라스틱을 사출 성형함으로써 초소형 정밀 부품을 제조하였다. 도 13은 제조된 초소형 정밀 부품의 성형면(34)을 나타낸 사진이고, 도 14와 도 15는 도 13의 확대 사진이다. 도 13 내지 도 15를 참고하면, 초소형 정밀 부품의 성형면(34)은 베이스 몰드의 성형면(33)과 반대 형상을 가지며, 다단 구조의 제1 스케일과 요철 구조의 제2 스케일이 조합된 다중 스케일을 구현하고 있음을 확인할 수 있다.A micro-precision part was manufactured by injection-molding plastic using the mold core for injection molding shown in FIG. 12. 13 is a photograph showing the molding surface 34 of the manufactured micro-precision part, and FIGS. 14 and 15 are enlarged photographs of FIG. 13. 13 to 15, the molding surface 34 of the micro-precision part has a shape opposite to that of the molding surface 33 of the base mold, and the first scale of the multistage structure and the second scale of the uneven structure are combined. You can see that the scale is being implemented.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto, and it is possible to implement various modifications within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It is natural to fall within the scope of

100, 110, 120: 마이크로 몰드 시스템
11, 12, 13, 14, 15: 제1 내지 제5 성형면
21, 22, 23, 24, 25: 제1 내지 제5 베이스 몰드
30, 31, 32, 33, 34: 성형면
40: 모 기판
50: 금속판
61, 62, 63: 개구부
100, 110, 120: micro mold system
11, 12, 13, 14, 15: first to fifth molding surfaces
21, 22, 23, 24, 25: first to fifth base molds
30, 31, 32, 33, 34: forming surface
40: parent substrate
50: metal plate
61, 62, 63: opening

Claims (14)

초소형 정밀 부품을 사출 성형 방식으로 제작하기 위한 마이크로 몰드 시스템에 있어서, 미세 요철이 형성된 성형면을 구비하면서 바닥에서 상기 성형면까지의 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 포함하며, 다단 구조의 제1 스케일과 미세 요철 구조의 제2 스케일이 조합된 다중 스케일의 성형면을 제공하고, 상기 적어도 두 종류의 베이스 몰드는 순서 변경이 가능하도록 임의로 조합되는 마이크로 몰드 시스템.A micro-mold system for manufacturing micro-precision parts by injection molding, comprising at least two types of base molds having a molding surface with fine irregularities and having a different height from the bottom to the molding surface, and having a multistage structure. A micro-mold system in which a first scale and a second scale having a fine uneven structure are combined to provide a multi-scale molding surface, and the at least two types of base molds are arbitrarily combined so that an order can be changed. 제1항에 있어서,
상기 적어도 두 종류의 베이스 몰드는 서로 이웃하는 방향을 따라 가해지는 외력에 의해 서로 밀착되는 마이크로 몰드 시스템.
The method of claim 1,
The at least two types of base molds are in close contact with each other by an external force applied along a direction adjacent to each other.
제2항에 있어서,
상기 성형면은 상기 바닥과 평행하게 위치하는 마이크로 몰드 시스템.
The method of claim 2,
The molding surface is a micro-mold system located parallel to the floor.
제2항에 있어서,
상기 성형면은 경사면으로 형성되는 마이크로 몰드 시스템.
The method of claim 2,
The molding surface is a micro mold system formed as an inclined surface.
제4항에 있어서,
상기 적어도 두 종류의 베이스 몰드 중 어느 한 베이스 몰드의 성형면과 다른 한 베이스 몰드의 성형면은 경사방향이 서로 반대인 마이크로 몰드 시스템.
The method of claim 4,
A micro-mold system in which a molding surface of one of the at least two types of base molds and a molding surface of the other base mold have opposite inclination directions.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 두 종류의 베이스 몰드 중 어느 한 베이스 몰드의 성형면과 다른 한 베이스 몰드의 성형면은 동일선 상에 위치하는 철부를 포함하는 마이크로 몰드 시스템.
The method according to any one of claims 3 to 5,
A micro-mold system including a convex portion disposed on the same line between a molding surface of one of the at least two types of base molds and a molding surface of the other base mold.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 두 종류의 베이스 몰드 중 어느 한 베이스 몰드의 성형면과 다른 한 베이스 몰드의 성형면은 서로 어긋나게 위치하는 철부를 포함하는 마이크로 몰드 시스템.
The method according to any one of claims 3 to 5,
A micro-mold system comprising a convex portion in which a molding surface of one of the at least two types of base molds and a molding surface of the other base mold are positioned to be offset from each other.
금속판 위에 모 기판을 부착하는 단계; 상기 모 기판 위에 노광 마스크를 형성한 후 패터닝하여 일측에 미세 요철을 구비하면서 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 개구부를 형성하는 단계; 상기 모 기판을 엑스선과 자외선 중 어느 하나로 노광 후 현상하여 상기 모 기판에 상기 개구부와 같은 형상을 가지는 적어도 두 종류의 음각 패턴을 형성하는 단계; 상기 음각 패턴에 의해 노출된 상기 금속판 위에 금속 물질을 도금하여 상기 음각 패턴과 같은 형상을 가지는 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 제조하는 단계; 상기 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 미세 요철이 형성된 성형면이 같은 측에 위치하도록 조합 후 상기 베이스 몰드가 조합된 방향을 따라 외력을 가하여 밀착시키는 단계를 포함하는 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법.Attaching a parent substrate on the metal plate; Forming at least two types of openings having fine irregularities on one side and having different heights by patterning after forming an exposure mask on the parent substrate; Forming at least two types of intaglio patterns having the same shape as the opening in the parent substrate by exposing the parent substrate to X-ray and ultraviolet rays and developing; Plating a metal material on the metal plate exposed by the intaglio pattern to manufacture at least two types of base molds having the same shape as the intaglio pattern; And combining the at least two types of base molds such that the molding surfaces on which the fine irregularities are formed are located on the same side, and then applying an external force along the combined direction of the base molds to make them in close contact with each other. 제8항에 있어서,
상기 모 기판은 엑스선 감광재와 자외선 감광재 중 어느 하나로 제조되고, 상기 노광 마스크는 엑스선 흡수재와 자외선 흡수재 중 어느 하나로 제조되는 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법.
The method of claim 8,
The parent substrate is made of any one of an X-ray photosensitive material and an ultraviolet photosensitive material, and the exposure mask is made of any one of an X-ray absorber and an ultraviolet absorber.
제8항에 있어서,
상기 노광 마스크의 개구부를 형성할 때 상기 미세 요철이 형성된 일측면이 상기 개구부의 바닥과 평행하도록 형성하는 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법.
The method of claim 8,
When forming the opening of the exposure mask, a method of manufacturing a micro-mold system, wherein a side surface on which the fine irregularities are formed is parallel to a bottom of the opening.
제8항에 있어서,
상기 노광 마스크의 개구부를 형성할 때 상기 미세 요철이 형성된 일측면이 상기 개구부의 바닥에 대해 경사각을 갖도록 형성하는 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법.
The method of claim 8,
When forming the opening of the exposure mask, a method of manufacturing a micro-mold system, wherein a side surface on which the fine irregularities are formed has an inclination angle with respect to the bottom of the opening.
제11항에 있어서,
상기 베이스 몰드를 조합할 때 서로 이웃한 두 베이스 몰드에서 상기 미세 요철이 형성된 성형면의 경사 방향이 반대가 되도록 조합하는 마이크로 몰드 시스템의 제조 방법.
The method of claim 11,
When combining the base molds, a method of manufacturing a micro-mold system in which two adjacent base molds are combined so that the inclined directions of the molding surfaces on which the fine irregularities are formed are opposite.
제8항에 있어서,
상기 금속판 위에 금속 물질을 도금할 때 니켈 또는 니켈 합금을 전기 도금하는 마이크로 몰드 시스템의 제조방법.
The method of claim 8,
A method of manufacturing a micro-mold system for electroplating nickel or a nickel alloy when plating a metal material on the metal plate.
미세 요철이 형성된 성형면을 구비하면서 바닥에서 상기 성형면까지의 높이가 서로 다른 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 제작하는 단계; 사출 성형용 몰드 코어의 내부에 상기 적어도 두 종류의 베이스 몰드를 상기 성형면이 노출되도록 조합 배치하여 다단 구조의 제1 스케일과 미세 요철 구조의 제2 스케일이 조합된 다중 스케일의 성형면을 제공하는 단계; 상기 성형면을 통해 플라스틱을 사출 성형하여 상기 성형면과 반대 형상의 성형면을 가지는 다중 스케일의 초소형 정밀 부품을 제조하는 단계를 포함하는 초소형 정밀 부품의 제조 방법.Manufacturing at least two types of base molds having a molding surface having fine irregularities formed thereon and having different heights from the bottom to the molding surface; Providing a multi-scale molding surface in which the first scale of the multi-stage structure and the second scale of the fine concave-convex structure are combined by arranging the at least two types of base molds in combination to expose the molding surface inside the mold core for injection molding step; And manufacturing a multi-scale micro-precision part having a molding surface having a shape opposite to the molding surface by injection molding plastic through the molding surface.
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