滾動(dòng)壓印技術(shù),因其分辨率高、可連續(xù)大規(guī)模壓印,且加工成本低等特點(diǎn),近年來得到廣泛的運(yùn)用,被譽(yù)為新一代壓印技術(shù)。本文擬重點(diǎn)研究紫外壓印中輥壓模具制作的關(guān)鍵技術(shù)。輥壓模具制作中的關(guān)鍵是在圓柱表面加工出滿足微米級精度要求的微結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的加工方法成本較高,加工周期較長且工藝復(fù)雜,這些因素都極大地制約了滾動(dòng)壓印技術(shù)的發(fā)展。本文基于數(shù)字微鏡器件,設(shè)計(jì)并搭建出一套的旋轉(zhuǎn)式無掩膜光刻系統(tǒng),用于輥壓模具的快速制作。設(shè)計(jì)和搭建的系統(tǒng),直線度控制在3 μm以內(nèi),徑向圓跳動(dòng)控制在15 um以內(nèi),滿足加工精度要求�；谠撓到y(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及一些特殊形貌微結(jié)構(gòu)的制作,在銅制輥?zhàn)颖砻婕庸の⒚准壗Y(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,系統(tǒng)具有較好的精度和穩(wěn)定性。基于圓柱基底,進(jìn)行一系列曝光實(shí)驗(yàn),基于靜態(tài)掩膜和平臺(tái)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)一些微結(jié)構(gòu)陣列以及等截面螺旋線的制備。在此基礎(chǔ)上,引入動(dòng)態(tài)多幀掩膜切換,配合系統(tǒng)平臺(tái)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)變截面螺旋線微結(jié)構(gòu)制備。為了研究圓柱表面光刻膠熱熔回流的機(jī)理,本文結(jié)合熔化-凝固模型算法和Volume of Fluid（VOF）二相流模型的特點(diǎn),建立光刻膠柱面熱回流模型并利用該模型對回流過程進(jìn)行模擬。同時(shí),本文分析了回流過程... 

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景
        1.1.1 基于紫外固化的滾動(dòng)壓印技術(shù)
        1.1.2 基于DMD的無掩膜光刻技術(shù)
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 輥壓模具制備方法的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于柱面熱回流的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第2章 旋轉(zhuǎn)式紫外曝光系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    2.1 旋轉(zhuǎn)式紫外曝光系統(tǒng)模塊概念設(shè)計(jì)
    2.2 旋轉(zhuǎn)式紫外曝光系統(tǒng)介紹
        2.2.1 步進(jìn)-旋轉(zhuǎn)曝光平臺(tái)系統(tǒng)介紹
        2.2.2 無掩膜曝光-投影系統(tǒng)介紹
        2.2.3 線性-提拉裝置系統(tǒng)介紹
    2.3 旋轉(zhuǎn)式紫外曝光平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.3.1 步進(jìn)-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)
        2.3.2 往復(fù)直線進(jìn)給機(jī)構(gòu)
    2.4 控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)
        2.4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
        2.4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    2.5 本章小結(jié)
第3章 系統(tǒng)校調(diào)與測試驗(yàn)證
    3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)裝配及關(guān)鍵部位精度校核
        3.1.1 步進(jìn)-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)精度校核
        3.1.2 曝光圖形對準(zhǔn)精度校核
        3.1.3 曝光焦平面位置精度校核
    3.2 光滑表面的微條紋陣列的制作
        3.2.1 制備工藝
        3.2.2 表面形貌評估
    3.3 其他微結(jié)構(gòu)陣列的制作
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于動(dòng)態(tài)掩膜與平臺(tái)聯(lián)動(dòng)下的微結(jié)構(gòu)制作
    4.1 動(dòng)態(tài)掩膜的優(yōu)勢
    4.2 基于多幀圖形曝光的微結(jié)構(gòu)制作
        4.2.1 掩膜板準(zhǔn)備階段
        4.2.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)置
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 基于平臺(tái)聯(lián)動(dòng)的螺旋線微結(jié)構(gòu)制作
        4.3.1 掩膜板設(shè)計(jì)
        4.3.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 基于動(dòng)態(tài)掩膜的變截面螺旋線微結(jié)構(gòu)制作
        4.4.1 掩膜板集合的設(shè)計(jì)
        4.4.2 運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)
        4.4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于柱面的熱回流過程分析
    5.1 光刻膠熱熔回流理論介紹
    5.2 數(shù)值計(jì)算模型建立
        5.2.1 相關(guān)軟件介紹
        5.2.2 幾何模型建立
        5.2.3 網(wǎng)格劃分
    5.3 數(shù)值仿真模型設(shè)置及分析
        5.3.1 數(shù)學(xué)模型介紹
        5.3.2 數(shù)值仿真過程設(shè)置
        5.3.3 數(shù)值求解過程設(shè)置
        5.3.4 仿真數(shù)據(jù)后處理
    5.4 光刻膠熱熔回流特征分析
        5.4.1 熱回流階段定義
        5.4.2 回流過程中的影響因素
    5.5 數(shù)值仿真數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比
    5.6 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 工作中存在的問題
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果



本文編號：3676693