本发明专利技术属于微纳加工制造领域，具体涉及一种步进压印装置、压印方法及压印模具的调校方法。压印装置包括模具、基板、点压模块、步进压印台以及固化模块，本发明专利技术的固化模块设置至少一组印制面照射部，自所述基板靠近所述模具的一侧完成固化照射，可拓宽基板的材质选择，进而增加微纳步进压印的适用范围。本发明专利技术通过印制检测模块，在加工的过程中，对新加工出的单元的形态特征进行实时检测，及时甄别不良品，从而使操作人员能够及时排查问题，大幅降低整张基板中不合格单元的比例。本发明专利技术通过设置印制拟合模块，可以直接对压印模具的空间姿态进行检测和调整，有效缩短了调校时间。有效缩短了调校时间。有效缩短了调校时间。
【技术实现步骤摘要】
一种步进压印装置、压印方法及压印模具的调校方法
[0001]本专利技术属于微纳加工制造领域，具体涉及一种步进压印装置、压印方法及压印模具的调校方法。
技术介绍
[0002]步进压印技术属于微纳制造技术，微纳制造技术通常是指微纳米级的材料、制造、设计、测量、控制和产品的技术。随着技术的进步，纳米科学和纳米技术的迅速崛起，微纳制造技术显得尤为重要。目前，微纳制造技术具有体积小、重量轻、可靠性高等优点，广泛用于生物医学、国防科技、光学产业、精细化工等方面，且微纳结构材料具有良好的稳定性，该材料一般不会团聚，在使用过程中结构也比较稳定，因其特殊的形貌和性能，越来越引起人们的重视。微纳制造工艺与技术的发展使制造对象由宏观进入微观和纳观，大幅度提升了制造的精度和质量，对促进学科交叉起到积极的推动作用，使制造科学的研究更加完善。微纳压印技术是一种用于大批量重复制备维纳图形结构的新兴技术，其基本思想是：在一定压力下将一具有微纳图案的模板(金属、非金属或塑胶材质)以机械力在涂有高分子材料(如玻璃胶、PDMS胶等)的基板上等比例压印复制微纳图案，其加工分辨率只与模板图案相关，可以实现诸如球面或非球面的光学微镜阵列、球面或非球面的光学微镜头的加工。
[0003]微纳压印技术主要分为热压印和紫外(UV)压印两大类，紫外光固化微压印技术不同于传统的热压印成型的制备方法。紫外光固化微压印技术可以在常温常压下进行，克服了热压印造成的热变形及翘曲的缺陷，最重要的不同是热压印过程模具的温度先升高后降低，而紫外压印在整个过程处于恒温的状态，减少了热压印达到高温高压环境所需的时间，提高了生产效率，具有成本低、操作简便、成型快、效率高、绿色环保等优点。本专利技术采用的步进式紫外光固化压印装置以步进的方式往返运动，通过拼接实现圆形基板或方形基板上大面积的微纳图案结构成型，特别是在晶圆级微光学加工中得到越来越广泛的应用。现有步进压印装置实现微纳压印的前提是压印的模具或被压印的基板之一必须是可透过紫外光的，这样在压印过程中通过穿过模具的紫外光或者穿过基板的紫外光来把模具和基板之间的紫外胶进行光固化。然而，对于模具和基板均存在无法穿透紫外光的情况，现有的紫外压印装置和方法均无能为力。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术提出一种步进压印装置，设置至少一组印制面照射部，自所述基板靠近所述模具的一侧完成固化照射，可拓宽基板的材质选择，进而增加微纳步进压印的适用范围。
[0005]为了达到上述技术目的，本专利技术所采用的具体技术方案为：
[0006]一种步进压印装置，包括：
[0007]模具，设置有至少一个压印单元，所述压印单元的末端刻有微纳图案；
[0008]基板，与所述模具相对设置，设置有印制面；所述印制面用于设置待成型材料；
[0009]点压模块，设置有可下压可重复使用的点压头；用于多次重复：基于所述点压头的下压使所述压印单元的末端在所述待成型材料上压印所述微纳图案；
[0010]步进压印台，用于为所述基板提供相对于所述模具的步进运动；
[0011]固化模块，用于照射固化所述待成型材料；
[0012]其中：所述固化模块至少包括一组印制面照射部；所述印制面照射部用于自所述基板靠近所述模具的一侧辐射固化压印后的所述待成型材料。
[0013]进一步的，所述固化模块还包括至少一组背面照射部；所述背面照射部用于自所述基板远离所述模具的一侧辐射固化压印后的所述待成型材料。
[0014]同时，本专利技术还提出一种压印方法，所述步进压印装置上设置有临时压印区；所述步进压印方法包括以下步骤：
[0015]S101:在所述临时压印区设置附属基板；
[0016]S102:在所述模具和/或所述附属基板上设置第一待成型材料；
[0017]S103:基于所述模具和所述点压模块在所述附属基板上完成对所述第一待成型材料的压印；
[0018]S104:基于所述固化模块完成所述第一待成型材料的固化；将固化后的所述第一待成型材料与所述附属基板完成脱离；
[0019]S105:在所述第一待成型材料和/或所述印制面上设置第二待成型材料；
[0020]S106:将脱离后的所述第一待成型材料安装至所述印制面；所述第二待成型材料设置在第一待成型材料与所述印制面之间；
[0021]S107:基于所述固化模块完成所述第二待成型材料的固化。
[0022]进一步的，所述步进压印装置还包括印制检测模块，所述印制检测模块用于在经过第N次所述压印后，检测所述印制面上的印制结果数据；
[0023]其中：N＝1和或2和或3...。
[0024]进一步的，所述印制检测模块用于在每次所述压印后，检测所述印制面上的印制结果数据。
[0025]进一步的，所述印制结果数据包括印制对象固化后的图形数据和印制对象固化后的形貌数据；所述图形数据为印制对象固化后的二维数据，所述形貌数据为印制对象固化后的三维数据。
[0026]进一步的，所述点压头的下压运动处于一条直线上；所述步进运动为垂直于所述压头下压方向的平面运动。
[0027]进一步的，所述步进压印台包括：
[0028]第一滑轨部，包括至少一组横向直轨，所述横向直轨垂直于所述压头的下压方向；
[0029]第二滑轨部，滑动安装在所述横向直轨上，包括至少一组纵向直轨，所述纵向直轨同时垂直于所述压头的下压方向和所述横向直轨；
[0030]固定部，用于固定所述基板，滑动安装在所述纵向直轨上。
[0031]进一步的，所述步进压印装置还包括印制拟合模块；所述印制拟合模块用于测量所述模具上的微纳图案，并计算出模具实际姿态位置与期望姿态位置之间的偏差。
[0032]进一步的，所述印制拟合模块包括一拟合测量系统，所述拟合测量系统安装在所述步进压印台上，与所述基板相对固定设置；所述印制拟合模块用于基于所述拟合测量系
统在所述模具安装至点压头后，通过所述步进压印台的水平运动，测量所述模具上的微纳图案，并计算出模具实际姿态位置与期望姿态位置之间的偏差，并通过点压模块将模具调整到期望姿态位置。
[0033]进一步的，所述待成型材料为光敏混合聚合物、光敏丙烯酸酯和/或光敏聚二甲基硅氧烷；
[0034]所述固化模块为紫外激光束发生器、高压汞灯、金属卤素灯、无极灯、紫外线等离子体发生器和/或紫外线LED面光源。
[0035]同时，本专利技术还提出一种压印模具的调校方法，包括以下步骤：
[0036]S201：完成所述模具与所述点压模块、所述模具和所述步进压印台之间的定位；
[0037]S202：以所述点压头的运动、所述模具的位置和所述基板的位置建立坐标系；
[0038]S203：基于印制拟合系统，测量所述模具上的至少一部分微纳图案的形貌信息；
[0039]S204：将各所述形貌信息进行拟合，形成拟合图形；
[0040]S205：根据所述拟合图形计算出模具姿本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种步进压印装置，其特征在于，包括：模具，设置有至少一个压印单元，所述压印单元的末端刻有微纳图案；基板，与所述模具相对设置，设置有印制面；所述印制面用于设置待成型材料；点压模块，设置有可下压可重复使用的点压头；用于多次重复：基于所述点压头的下压使所述压印单元的末端在所述待成型材料上压印所述微纳图案；步进压印台，用于为所述基板提供相对于所述模具的步进运动；固化模块，用于照射固化所述待成型材料；其中：所述固化模块至少包括一组印制面照射部；所述印制面照射部用于自所述基板靠近所述模具的一侧辐射固化压印后的所述待成型材料。2.根据权利要求1所述的步进压印装置，其特征在于：所述固化模块还包括至少一组背面照射部；所述背面照射部用于自所述基板远离所述模具的一侧辐射固化压印后的所述待成型材料。3.一种压印方法，基于权利要求1或2所述的步进压印装置，其特征在于，所述步进压印装置上设置有临时压印区；所述步进压印方法包括以下步骤：S101:在所述临时压印区设置附属基板；S102:在所述模具和/或所述附属基板上设置第一待成型材料；S103:基于所述模具和所述点压模块在所述附属基板上完成对所述第一待成型材料的压印；S104:基于所述固化模块完成所述第一待成型材料的固化；将固化后的所述第一待成型材料与所述附属基板完成脱离；S105:在所述第一待成型材料和/或所述印制面上设置第二待成型材料；S106:将脱离后的所述第一待成型材料安装至所述印制面；所述第二待成型材料设置在第一待成型材料与所述印制面之间；S107:基于所述固化模块完成所述第二待成型材料的固化。4.根据权利要求1所述的步进压印装置，其特征在于：所述步进压印装置还包括印制检测模块，所述印制检测模块用于在经过第N次所述压印后，检测所述印制面上的印制结果数据；其中：N＝1和或2和或3...。5.根据权利要求4所述的步进压印装置，其特征在于：所述印制检测模块用于在每次所述压印后，检测所述印制面上的印制结果数据。6.根据权利要求4所述的步进压印装置，其特征在于：所述印制结果数据包括印制对象固化后的图形数据和印制对象固化后的形貌数据；所述图形数据为印制对象固化后的二维数据，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳智达星空科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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