非球面模仁的制造方法技术

一种非球面模仁的制造方法，其包括以下步骤：提供一模仁基底；在所述模仁基底上形成正光阻层；利用直写技术在所述正光阻层上形成微小阶梯状结构，所述微小阶梯状结构整体呈类非球面形状；加热所述正光阻层，使其回流形成光滑非球面结构。该制造方法制程简单，提高了生产效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种用于压印成型的非球面模仁的 制造方法。
技术介绍
压印成型技术(请参见Liang Ying-xin， Wang Tai-hong，A New Technique for Fabrication of Nanodevices—Nanoimprint Lithography ， Micronanoelectronic Technology, 2003， Vol. 4-5)主要分为热压印成型及光照固化压印成型技术，特别适用于 大批量、重复性、精确制备微结构。压印成型技术为先制造具有微结构的模仁，然后利用该 模仁进行压印过程，最后进行图形转移。现有技术中用于压印制程的模仁制造方法包括如下步骤提供一透光基底；在该透光基 底一表面涂覆光阻层；曝光显影；蚀刻该基板形成微结构图案；晶种层金属化；对该基板进 行电铸；脱模并去除晶种层，形成模仁。然而，这种制造方法中需要经过蚀刻、电铸、脱模等步骤才可以完成模仁的制造，制程 繁琐，生产效率低。
技术实现思路
有鉴于此，提供一种制程相对简单容易、生产效率高的非球面模仁的制备方法实为必要一种，其包括以下步骤提供一模仁基底；在所述模仁基底上形成正光阻层；利用直写技术在所述正光阻层上雕刻出微小阶梯状结构，所述微小阶梯状结构整体呈类 非球面形状；加热所述正光阻层，使其回流形成光滑非球面结构。与现有技术相比，本专利技术的不需要经过蚀刻、电铸、脱模等步骤 即可以完成该非球面模仁的制造，制程简单，提高了生产效率。 附图说明图1是本专利技术实施例中的流程图。图2是本专利技术实施例中的模仁基底的示意图。 图3是本专利技术实施例中的模仁基底上形成正光阻层的示意图。 图4是利用直写技术，在正光阻层形成微小阶梯状结构的示意图。 图5是加热所述正光阻层后，得到具有光滑非球面表面的模仁的示意图。 具体实施例方式请参阅图l，其为本专利技术实施例中用于压印成型的的流程图。该 方法包括以下步骤 提供一模仁基底； 在所述模仁基底上形成正光阻层；利用直写技术在所述正光阻层上形成微小阶梯状结构，所述微小阶梯状结构整体呈类非 球面形状；加热所述正光阻层，使其回流形成光滑非球面构造。请参阅图2至图5，以下将以制造微小镜片模仁3为例对本专利技术实施例中用于压印成型的 进行详细说明。如图2所示，提供一模仁基底33，该模仁基底33可通过塑料、碳化硅、碳化钨或石英玻 璃，也可通过金属，例如铁、铜等不透光材料制得。本实施例中，该模仁基底33为石英玻璃在模仁基底33上形成一正光阻层35，如图3所示。正光阻层35的形成方法可以采用旋涂 方法，也可以采用喷涂方法。正光阻层35的厚度可根据实际所需而设计。利用直写技术对正光阻层35进行雕刻，形成具有微小阶梯状结构37。该直写技术可为激 光直写技术，也可为电子束直写技术。该直写技术利用能量受调制的激光束或电子束对正光 阻层35进行雕刻。所述微小阶梯状结构37的形成步骤包括根据待加工的非球面模仁面的非 球面方程式，将该非球面分成若干等份，计算出每一等份的阶梯状结构的宽度及深度，并据 此来设定直写时每一阶所需的相应宽度及深度。以下，将对此步骤作详细说明。假设希望得到的一个非球面模仁面其非球面方程式为2—6 .....8在公式(l)中，C为曲率，K为椭圆常数，&~^:4 8次方项的常数。若非球面上的每一 点的坐标为(x， y)， Z为(x， y)位置的高度，由「 =X，将非球面方程式微分后得Z' ，带入(x， y)即可得到该处的切线斜率。若将非球面分成n个区，每区都有相对应的切线斜 率，而依据回流原理，回流时会趋向于向中点位置回流，因此每一阶梯状结构的中点位置可以确定下来，同时经过每一阶梯状结构的中点位置的切线斜率也知道，这样，每一区域的阶 梯状结构的宽度及深度即可先计算出来。由于直写的深度及面积宽度可以采用参数来精确控制，雕刻时，首先根据需要制作的非 球面曲面的参数来设定好直写技术每一次需雕刻的每一阶的宽度及深度，再由设定好的相应 参数来进行雕刻，以在该正光阻层35上雕刻出微小阶梯状结构37，如图4所示。本实施例中 ，采用能量受调制的激光束对正光阻层35进行雕刻。在雕刻过程中，激光束相对于正光阻层 35移动，使得能量受调制的光束逐渐将正光阻层35雕刻成具有微小阶梯状结构37的构造。由 于微小阶梯状结构37整体采用非球面方程式的参数计算所设计，且由于每个阶梯状结构37都 非常微小，因此，其整体呈现出一个类似非球面的形状，可以称之为类非球面形状，它 虽然整体类似非球面形状，但是边缘不够平滑。雕刻后加热所述正光阻层35，可以将此模仁基底33加上此正光阻层35整体放置在普通电 阻加热式热板上加热。根据回流原理，加热至接近光阻熔点时，光阻会软化而流动，精密控 制温度变化可以使微小阶梯状结构37的表面趋近于平滑面，如此，即可得到光滑的非球面模 仁面39，如图5所示。所述加热步骤之后还可以进一步对正光阻层35及模仁基底33硬烤。硬烤也可利用烤箱的 热空气对流、红外线辐射或热垫板的热传导来进行。本实施例中，采用烤箱的热对流来进行 硬烤，其中，烘烤温度为185 200摄氏度，烘烤时间为15 20分钟。硬烤后形成非球面镜片模 仁3。可以理解，上述过程中，是否需要硬烤应根据实际情况来确定。如果需要硬烤，则烘烤 温度及时间也应根据实际情况来确定。另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本专利技术的技术方案和技术构思做出其 他各种相应的变化，而所有这些变化都应属于本专利技术权利要求的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非球面模仁的制造方法，其包括以下步骤：　提供一模仁基底；　在所述模仁基底上形成正光阻层；　利用直写技术在所述正光阻层上形成微小阶梯状结构，所述微小阶梯状结构整体呈类非球面形状；　加热所述正光阻层，使其回流形成光滑 非球面结构。

【技术特征摘要】
1.一种非球面模仁的制造方法，其包括以下步骤提供一模仁基底；在所述模仁基底上形成正光阻层；利用直写技术在所述正光阻层上形成微小阶梯状结构，所述微小阶梯状结构整体呈类非球面形状；加热所述正光阻层，使其回流形成光滑非球面结构。2 如权利要求l所述的非球面模仁的制造方法， 仁基底为塑料、石英玻璃、碳化硅、碳化鸭或金属。3 如权利要求l所述的非球面模仁的制造方法， 光阻层采用旋涂方法或喷涂方法形成。4 如权利要求l所述的非球面模仁的制造方法， 写技术为激光直写技术或电子束直写技术。5 如权利要求l所述的非球...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆世平，
申请(专利权)人：鸿富锦精密工业深圳有限公司，鸿海精密工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]