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      隔熱構(gòu)造壓模以及其制造方法

      文檔序號:4433570閱讀:151來源:國知局

      專利名稱::隔熱構(gòu)造壓模以及其制造方法
      技術(shù)領域
      :本發(fā)明涉及具有隔熱構(gòu)造的高耐久性壓模,尤其涉及可用于光盤基板成型的隔熱壓模以及其制造方法。
      背景技術(shù)
      :在光盤基板的成型中出于確保產(chǎn)量和提高基板質(zhì)量的目的,采用具有隔熱構(gòu)造的壓模(以下稱為隔熱壓模)。該隔熱壓模的構(gòu)造為依次層疊其表面具有凹凸信息圖案的第一金屬層、隔熱層、導電膜層、第二金屬層。圖1A顯示了以第一金屬層、第二金屬層、以及Ni導電膜層結(jié)構(gòu)為例的截面圖。在由本申請人申請的專利文件(JP特許第3378840號公報)中公開了上述結(jié)構(gòu)的壓模以及該壓模的制造方法。根據(jù)該專利文獻,在原盤上形成第一金屬層之后,在該第一金屬層上依次形成高分子膜的隔熱層和第二金屬層。此時,用濺射法等方法在高分子膜上形成導電膜層,并以該導電膜層為陰極用電解電鍍形成第二金屬層。但是,用上述隔熱壓模進行基板成型時,經(jīng)十幾萬次成型后在內(nèi)周附近或外周附近發(fā)生信號變質(zhì)。這種現(xiàn)象在用產(chǎn)品編號小(5萬次以下)的基板成型時并不明顯,而是在用產(chǎn)品編號大(IO萬次以上)的基板成型時才得以發(fā)現(xiàn)的。經(jīng)調(diào)查后得知,其原因是由于壓模表面發(fā)生細微變形誘發(fā)信息圖案變形而致使信號發(fā)生變質(zhì)。繼而,對表面變形發(fā)生原因進一步進行調(diào)查的結(jié)果為,Ni層在與隔熱層的高分子膜結(jié)合的界面上發(fā)生剝落。而且,該界面剝落在隔熱層與導電膜層接觸的第二界面上發(fā)生得尤其顯著。圖2簡要顯示了光盤基板成型循環(huán)。在該成型過程中,壓模在極為苛刻的環(huán)境下使用。成型用模具由可動模、固定模、以及壓模形成,溫度控制在IO(TC左右,閉模后,向模具中充填大約30(TC的熔融樹脂。當模具控制溫度下降到10(TC時,該熔融樹脂冷卻固化后被取出。由上述可知,壓模經(jīng)受了100°C—30℃—100℃的熱沖擊。而且,該熱沖擊的循環(huán)與光盤基板的成型循環(huán)相同,所需時間為10秒以下。進而,熔融樹脂充填時壓模承受大約50Mpa的面壓力,該承受面壓力的循環(huán)也與上述熱沖擊循環(huán)相同。隔熱層采用高分子膜是因為該高分子膜不但薄而且具有充分的隔熱效果,并且制造成本低效率高。但是,如果將第一金屬層/高分子膜/導電膜層/第二金屬層所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)置于上述苛刻的成型環(huán)境中,與高分子膜接觸的界面,尤其是在高分子膜與導電膜層之間的第二界面中,因熱膨脹系數(shù)不同會產(chǎn)生剪應力。該剪應力是現(xiàn)有層疊型隔熱壓模中產(chǎn)生界面剝離的主要原因。上述隔熱壓模如圖1B所示,多次成型后便容易在第二界面上發(fā)生剝離。通常,高分子材料的熱膨脹系數(shù)為金屬的10倍。
      發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供可用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)問題的高耐久性隔熱壓模、尤其是可用于光盤基板成型,而且即便多次成型后也不會發(fā)生界面剝離的隔熱壓模、以及該隔熱壓模的制造方法。上述課題可通過以下(1)至(8)的發(fā)明得以解決。(1)一種隔熱壓模,其特征為具有如下疊層第一金屬層,表面帶有細微圖案;隔熱層,由含氧元素的耐熱性樹脂形成,該氧元素為耐熱性樹脂的構(gòu)成元素;中間結(jié)合層,以金屬形成;導電膜層;以及,第二金屬層,在所述中間結(jié)合層與所述隔熱層的界面附近存在氧元素的組合比率一時性上升的特征點。(2)根據(jù)(l)所述的隔熱壓模,其中,中間結(jié)合層的材料為鉻或者鈦。(3)根據(jù)(l)所述的隔熱壓模,其中,耐熱性樹脂為聚酰胺酰亞胺。(4)根據(jù)(l)所述的隔熱壓模,其中,細微圖案形成為螺旋形或同心圓形,可用于光盤基板的注射成型。(5)—種隔熱壓模制造方法,其特征為按照以下工序制造所述隔熱壓模在表面具有細微圖案的原盤上形成第一金屬層;在所述第一金屬層上用含有氧元素的耐熱性樹脂形成隔熱層,該氧元素為耐熱性樹脂的構(gòu)成元素;采用發(fā)生等離子的氣相生長法,在所述隔熱層上連續(xù)制膜,其間不暴露到大氣中,形成金屬構(gòu)成的中間結(jié)合層和導電膜層,并在所述中間結(jié)合層與所述隔熱層的界面附近形成氧元素組成比率一時性上升的特征點;以及,第二金屬層,而后剝離原盤。(6)根據(jù)(5)所述的隔熱壓模制造方法,其中,中間結(jié)合層的材料使用鉻或者鈦。(7)根據(jù)(5)所述的隔熱壓模,其中,耐熱性樹脂使用聚酰胺酰亞胺。(8)根據(jù)(5)所述的隔熱壓模,其特征為,使用細微圖案形成為螺旋形或同心圓形的光盤基板制造用原盤。圖1A是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的隔熱壓模的截面層結(jié)構(gòu)示意圖。圖1B顯示圖1A所示壓模中的第二界面發(fā)生剝離時的狀態(tài)。圖2是簡要顯示光盤基板成型循環(huán)的截面圖。圖3是按專利文獻所述方法制作的試樣截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A是用于XPS分析的試樣。圖4B顯示XPS分析中蝕刻到Ni薄膜層時的狀態(tài)。圖4C顯示XPS分析中蝕刻到隔熱層時的狀態(tài)。圖5顯示圖4A所示試樣的XPS分析結(jié)果。圖6是用于檢驗本發(fā)明方法的試樣的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是圖6所示試樣的XPS分析結(jié)果。圖8是用于分析氧元素來源的試樣的截面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是圖8所示試樣的XPS分析結(jié)果。圖10A是顯示離子鍍層裝置制膜室在制膜開始前的狀態(tài)示意圖。圖10B是顯示離子鍍層裝置制膜室在制膜時的狀態(tài)示意圖。圖11是90。剝離試驗示意圖。圖12A顯示熱沖擊試驗的試驗狀態(tài)。圖12B顯示熱沖擊試驗中的溫度變化。圖13A是本發(fā)明隔熱壓模制造工序中第一金屬層形成工序示意圖。圖13B是本發(fā)明隔熱壓模制造工序中隔熱層形成工序示意圖。圖13C是本發(fā)明隔熱壓模制造工序中中間結(jié)合層形成工序示意圖。圖13D是本發(fā)明隔熱壓模制造工序中導電膜層形成工序示意圖。圖l犯是本發(fā)明隔熱壓模制造工序中第二金屬層形成工序示意圖。圖13F是本發(fā)明隔熱壓模制造工序中壓模剝離工序示意圖。圖14是簡要顯示注射成型膜具進行成型的截面圖。具體實施例方式以下對上述本發(fā)明進行詳細說明。為了調(diào)査現(xiàn)有隔熱壓模中發(fā)生剝離的第二界面結(jié)合機制,利用X射線光電子能譜(XPS),在第二界面附近沿基板厚度進行元素分析。根據(jù)上述專利文獻中公開的方法制作了圖3所示界面構(gòu)造的試樣用以作為分析對象。圖3中的基材(Ni)相當于圖l中的第一Ni層。隔熱層(高分子膜)使用聚酰胺酰亞胺(PAI,東洋紡制)。PAI的一般分子結(jié)構(gòu)如下式(化l)所示,Ar表示亞芳基,n表示自然數(shù)。(化l)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>如圖4所示,XPS分析法是在試樣表面進行Ar(氬)離子蝕刻的同時測試該試樣表面元素,以確認深度方向的元素組成比例。本試樣分析從圖中上部的Ni薄膜層開始蝕刻。在XPS元素分析中,設定測試元素為Ni薄膜層中的Ni和構(gòu)成PAI的元素,從PAI構(gòu)成元素中組成比(重量比)高的元素起可依次列為碳(C)、氧(0)、氮(N)。在觀察Ni薄膜層與高分子膜之間的結(jié)合界面區(qū)域時,只要檢測到PAI構(gòu)成元素中組成比最大的碳元素,便可以最大感度得知界面即PAI層的開始位置。測試結(jié)果如圖5所示。圖5中橫軸為蝕刻時間,蝕刻施加于試樣表面的能量一定,因此該蝕刻時間相當于以試樣表面為起點的深度。縱軸為單位蝕刻時間(深度)的構(gòu)成元素含量(原子%)。從圖5可知,存在Ni與碳的混合區(qū)域。在蝕刻開始40分鐘附近碳元素組成比率開始上升,如果將此處設為PAI層的開始位置,則上述混合區(qū)域意味著Ni侵入PAI層。即可認為第二界面的結(jié)合機制為因Ni侵入PAI層引起錨固效應而形成的結(jié)合。在隔熱壓模的制造工序中,第二界面為平面與平面之間的層疊面,該面不但結(jié)合強度很難提高,而且由于是物理特性完全不同的有機物層和無機物層之間的層疊,因此剝離現(xiàn)象十分顯著。出于上述理由,可以推測剝離從界面部分暴露在外的壓模內(nèi)周端和外周端的第二界面開始發(fā)展,以致信號區(qū)域的內(nèi)周和外周附近發(fā)生變形??煽紤]加強上述錨固效應或用不同于錨固效應的其他機制結(jié)合高分子膜以防止第二界面的剝離。本發(fā)明的發(fā)明人等開發(fā)了以下方法,在導電膜層與高分子之間設置由金屬形成的中間結(jié)合層,通過該中間結(jié)合層與高分子膜之間的化學結(jié)合來結(jié)合高分子膜。具體為,在形成第二界面的工序中,利用發(fā)生等離子的氣相生長法,使隔熱層即高分子膜表面處于活性狀態(tài),然后,在該表面上形成中間結(jié)合層的金屬薄膜。中間結(jié)合層的材料因使用對氧元素具有高活性的金屬,從而使中間結(jié)合層與高分子膜之間發(fā)生化學結(jié)合。考慮到在上述苛刻的成型環(huán)境中的使用,優(yōu)選高分子材料為聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、環(huán)氧樹脂等。另外,中間結(jié)合層的金屬為對氧具有高活性的鉻(Cr),鈦(Ti)等。圖6顯示用于檢驗上述本發(fā)明方法的試樣的截面構(gòu)造。隔熱層使用PAI(東洋紡制),使用Cr作為隔熱層上相當于中間結(jié)合層的金屬薄膜層。試樣的制作是按照上述專利文獻公開的方法,在形成PAI層并用等離子處理其表面,使得該表面呈化學活性狀態(tài)后形成Cr薄膜層。從圖7可知,不但檢測到圖3所示的現(xiàn)有技術(shù)試樣中未曾有的大量的氧,而且在蝕刻時間100分鐘附近碳元素的組成比率開始上升,即在PAI層表層附近區(qū)域中確認到氧元素組成比率一時性上升的特征點。在制作試樣時,Cr薄膜層成膜后從試樣室取出的期間中暴露于大氣之中,因此Cr薄膜層從表面開始發(fā)生氧化。從蝕刻開始到200分鐘,即觀察Cr薄膜層表面至試樣深度內(nèi)部的氧元素組成比率的變化趨勢,可以明確判斷所測試到的氧元素來自于暴露于大氣之中的Cr薄膜層氧化現(xiàn)象,該氧化現(xiàn)象從表面開始發(fā)展。但是,如果上述分析正確,則氧元素的組成比率應該以一定比例逐漸減少,然而在圖7顯示的分布中卻在蝕刻時間達到接近100分鐘時出現(xiàn)了組成比率一時性上升的特征點。對此,分析了特征點附近Cr的狀態(tài),其結(jié)果測試到Cr與有機物的化合物。該化合物被推測為Cr與PAI(有機物)以氧為媒體形成的化合物。即為金屬薄膜層與高分子膜之間發(fā)生的化學結(jié)合。但是,該化合物的結(jié)構(gòu)以及反應機制還未明確。其次,調(diào)查了在Cr薄膜層與PAI層的界面上起重要作用的氧元素的來源。在上述預備試驗中,除了特征點以外可以認為大氣是氧元素的來源。以下檢驗此現(xiàn)象是否也會在產(chǎn)品中出現(xiàn)。圖8顯示了用于檢驗的試樣截面結(jié)構(gòu)。在Cr薄膜上形成Ni薄膜用以阻止大氣中的氧。試樣的制作與上述圖6相同,在Cr薄膜層形成之后直接形成Ni薄膜,因此Cr薄膜層不在大氣中暴露。與上述圖3所示現(xiàn)有技術(shù)試樣相同,用XPS對上述試樣進行元素分析。設定測試元素為金屬薄膜層的Ni和Cr,以及與上述圖5相同、組成PAI的元素。結(jié)果如圖9所示。橫軸以及縱軸的定義也與圖5相同。從圖9可知,來自大氣的氧在Ni層中間被完全阻擋。隨后氧元素的組成比率與Cr的組成比率同時開始上升。這意味著在制膜室中存在氧元素供應源,然而制膜室中帶有氧元素的物質(zhì)只有PAI。也就是說,可以確定氧元素是由PAI提供的。進而,在PAI層碳組成比率開始上升后(蝕刻時間50分鐘附近),即在隔熱層與中間結(jié)合層的界面附近,隨即出現(xiàn)氧元素組成比率一時性上升的特征點。對于該部分中的Cr狀態(tài)的分析結(jié)果為,與預備試驗相同,發(fā)現(xiàn)Cr與有機物形成的化合物。由此可以證實,即使沒有大氣中的氧元素,也能夠利用PAI中的氧元素在金屬薄膜層和高分子膜之間發(fā)生化學結(jié)合。上述一系列試驗中用于制作試樣的制膜裝置為等離子鍍膜裝置,該裝置制膜室的簡略結(jié)構(gòu)如圖10所示。在此不對離子鍍膜裝置的原理進行說明。制膜室中發(fā)生等離子,該等離子分解PAI層表面上的分子,釋放構(gòu)成元素的碳、氧、氮等元素。此時,一部分氧維持活性狀態(tài)停留于PAI層表面,當對氧活性大的Cr到達該表面時便形成化合物。但是,如上所述,該化合物的結(jié)構(gòu)以及反應機制還沒有明確。接著,對上述圖3所示現(xiàn)有技術(shù)的試樣和上述圖8所示的本發(fā)明試樣進行第二界面初始結(jié)合強度以及耐久性的測定,用以證實上述結(jié)合機制對結(jié)合特性的改善。<初始結(jié)合強度〉實行如圖11所示"90。剝離試驗"用以測試初始結(jié)合強度。具體為,對于現(xiàn)有技術(shù)的試樣,準備了具有第二界面的寬度為lcm的試樣,用切刀強制剝離一部分PAI層后彎折90。,隨后固定試樣,夾緊并踐拉i^式樣的彎折端部。測試結(jié)果為,剝離所需的力為用25N/cm。對此,對本發(fā)明i式樣也用切刀在被認為是第二界面的位置上對一部分PAI層進行強制性剝離,但是由于結(jié)合牢固而未能剝離,因此,無法進行"90°剝離試驗"。<耐久性>在評價耐久性時,以圖12所示溫度條件進行熱沖擊試驗,即在-6(TC和15(TC之間反復加熱冷卻,作為在成型中使用的代用試驗。熱沖擊采用氣相方式。圖12B中的t表示時間。上述熱沖擊在進行了規(guī)定次數(shù)后,與測試初始結(jié)合強度時相同,進行"90°剝離試驗"測試結(jié)合強度。表l顯示上述測試結(jié)果。從表1中可知,現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)合方法在第一次熱沖擊時便使結(jié)合強度一下子下降到初始結(jié)合強度的1/10以下。經(jīng)受第800次熱沖擊的試樣因第二界面完全剝離而終止試驗。相比之下,本發(fā)明的結(jié)合方法與初始結(jié)合強度測試時相同,雖然用切刀欲強制剝離PAI層的一部分,但即便是受第800次熱沖擊的試樣也因結(jié)合牢固而無法剝離,更無法進行"90°剝離試驗"。從以上可知,本發(fā)明的結(jié)合機制使得初始結(jié)合強度以及耐久性得到飛躍性的提高。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>然而,在中間結(jié)合層制膜方法的關系中無法明確確定本發(fā)明的隔熱壓模中的第二界面位置。即在本發(fā)明的隔熱壓模的制造過程中,需要用發(fā)生等離子的氣相生長方法分解隔熱層表面上的分子,由此被釋放的構(gòu)成隔熱層的原子與中間結(jié)合層的金屬原子發(fā)生反應。從圖9可知,其結(jié)果必然會發(fā)生隔熱層材料和中間結(jié)合層材料的混合存在部分。而且,特征點的位置范圍雖然可以根據(jù)元素分析數(shù)據(jù)明確確定,但是在實際壓模中的準確位置范圍卻很難以表達。在此,不得已采用"隔熱層與中間結(jié)合層的界面附近"來表示。更可具體地表達為,隔熱層構(gòu)成元素的碳元素組成比率與中間結(jié)合層材料的金屬元素組成比率成為相同時的位置附近。在通常情況下,特征點位于該組成比率成為相同時的位置與中間結(jié)合層材料的金屬元素組成比率為最大時的位置之間。以下,以光盤基板射出成型用的壓模為例說明本發(fā)明隔熱壓模的構(gòu)成以及制造方法。(1)原盤刻圖預先在光盤基板制造用的原盤上形成螺旋形或同心圓形的用于跟蹤或數(shù)據(jù)記錄再生的細微圖案(漕圖案)。上述微細圖案按如下形成即在清洗后的玻璃板、金屬板、硅晶片等原盤用基板上,用旋轉(zhuǎn)鍍膜機(spincoater)等形成光刻膠層,繼而經(jīng)曝光裝置按照根據(jù)需要形成的細^[圖案改變激光強度后以該激光光束照射使光刻膠層曝光,而后顯影(未圖示)。(2)導電膜層的形成在(1)中制作的原盤的細微圖案面上形成導電膜層(未圖示)。壓模的第一以及第二金屬層材料采用可以高速電鑄形成金屬層的金屬Ni。因而導電膜層的材料也優(yōu)選與此相同的Ni。形成導電膜層的方法可采用濺射法、真空蒸鍍法、化學沉積法等。關于導電膜層膜的厚度,如果太薄則容易發(fā)生小孔等缺陷,而如果太厚則會因內(nèi)部應力引發(fā)裂縫,因此優(yōu)選50200nm左右。(3)第一金屬層的形成(2)中的導電膜層形成后,實行Ni電鑄處理,層疊第一金屬層(第一Ni層,參見圖13A中的第一金屬層的形成)。將形成了導電膜層的原盤投入Ni電鑄浴槽中35分鐘,以不足O.2A/dm2的弱電流密度通電,使導電膜層適應Ni電鑄液,提高潤濕'性,以防止發(fā)生小孔或在電鑄時發(fā)生剝離。結(jié)束弱電流密度的通電后,增大通電電流值,將電流值最終上升到1220A/dm2后保持一定,持續(xù)通電直到電鑄模達到規(guī)定厚度(大致30nm)。用于Ni電鑄的電鑄浴使用可進行高速電鑄的氨基磺酸Ni浴,優(yōu)選不添加光澤劑。如此形成的層表面具有適當?shù)拇植诙?Ra大致為O.53ixm),可望在下一隔熱層形成工序中獲得錨固效應,獲得高結(jié)合強度。(4)隔熱層的形成在(3)中層疊的第一Ni層上形成隔熱層(參見圖13B的隔熱層的形成)。隔熱層需要使用導熱率低于Ni的材料,本發(fā)明中使用以氧作為構(gòu)成元素的耐熱性樹脂(聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、環(huán)氧樹脂等)在醒P(N-methylpyrrolidone)等溶液中溶解成蠟狀的物質(zhì)。考慮到壓模所需要的耐熱性以及熱收縮率,用蠟狀聚酰胺酰亞胺比較適當。隔熱層按下述形成在第一Ni層上滴落蠟狀聚酰胺酰亞胺等,用旋轉(zhuǎn)鍍膜法展開到所需厚度后,在爐中以10014(TC加熱3060分鐘,溶劑揮發(fā)后干燥。隔熱層的膜的厚度大致為15150um。(5)中間結(jié)合層的形成在(4)中形成的隔熱層上形成中間結(jié)合層(參見圖13C所示中間結(jié)合層的形成)。中間結(jié)合層的材料為對氧元素具有高活性的Cr或Ti等。中間結(jié)合層的形成需要利用發(fā)生等離子的氣相生成、法,例如使用氬氣的濺射法或離子鍍膜法,或者真空蒸鍍法等方法。其中,從金屬氧化膜形成過程或金屬粒子深入隔熱層使膜結(jié)合性能良好的觀點出發(fā),優(yōu)選濺射法或等離子鍍膜法。制膜條件為,真空度28X10—5Pa,氬氣滲漏壓力37X102pa,RF輸出功率大致為70100W。關于中間結(jié)合層的膜厚度,如果小于20nm則難以制膜,如果超過100nm則會因內(nèi)應力而發(fā)生裂縫,因此優(yōu)選膜厚度范圍為20100nm。(6)導電膜層的形成(5)的中間結(jié)合層形成后不返回大氣氣氛中而是連續(xù)用相同于(5)的制膜方法形成導電膜層(參見圖13D中顯示的導電膜層的形成)。導電膜層的材料優(yōu)選使用Ni,與以下的第二金屬層相同。這樣連續(xù)制膜而不返回大氣氣氛,可以獲得高活性狀態(tài)的Cr或Ti與導電膜層的材料發(fā)生結(jié)合形成的金屬件化合物,獲得非常高的結(jié)合強度。制膜條件與(5)中相同。導電膜層的適當?shù)暮穸确秶鸀?0200nm。(7)第二金屬層的形成在(6)中形成的導電膜層上,以大致相同于上述第一金屬層形成時的方法,用Ni電鑄層疊第二金屬層(第二Ni層,參見圖13E顯示的第二金屬層的形成)。壓模整體厚度達到大致300nm時結(jié)束形成第二金屬層。(8)壓膜剝離(7)的第二金屬層形成后將壓模從原盤上剝離。此時注意不要對壓膜施加壓力以免發(fā)生變形(如圖13(f)所示)。剝離后,在轉(zhuǎn)引了細微圖案的表面上實行被稱為UV/03的紫外線臭氧處理,接著,用純水清洗或?qū)嵭?2等離子體灰化(plasmaashing)處理,清除光刻膠殘渣。(9)背面拋光,內(nèi)外尺寸加工在經(jīng)(8)剝離處理的具有細微圖案的壓模表面上涂敷樹脂保護膜,而后實行背面拋光。也可在(7)的壓模剝離工序之前進行背面拋光。此時不必涂敷保護膜。此后,通過壓力加工把內(nèi)外徑加工到所需尺寸,完成隔熱壓模的制作(未圖示)。以上,說明了用具有細微圖案的原盤制作隔熱壓模的制作方法。通常,以從原盤轉(zhuǎn)印的壓模為標準,用該標準壓模復制的母盤(metherstemper)為原型按照上述(3)以下的方法制作壓模,便可從母盤反復復制隔熱壓模。該方法不必需要每次具有細微圖案的原盤,可大幅度降低成本。(10)光盤基板的形成使用光盤基板用的具有可隨意離合的固定膜和可動模的注射成型模具,在該固定膜和可動模形成的空腔內(nèi)固定(1)至(9)所述制造方法制作的隔熱壓模后,在該空腔內(nèi)注射填充熔融樹脂并用固定膜和可動模壓縮,而后將固定模和可動模分開,取出冷卻固化了的樹脂,由此獲得光盤基板(參見圖14)。本發(fā)明的效果為提供具有高耐久性能的隔熱壓模,尤其是可用于光盤基板的成型,而且經(jīng)多次成型也不會發(fā)生界面剝離的隔熱壓模以及該壓模的制造方法。實施例以下用實施例進一步對本發(fā)明進行詳細說明。但是,本發(fā)明并不局限于以下實施例。首先,在根據(jù)通常方法制作的用于光盤基板制造的玻璃原盤具有細微圖案的表面上,用濺射法形成Ni導電膜層,膜厚度為70nm。接著,將上述覆蓋導電膜層的原盤投入用氨基磺酸Ni浴的Ni電鑄浴槽中,以O.15A/dm2的弱電流密度通電5分鐘后,增大通電電流值,當電流密度升至15A/dm2時保持電流一定,并通電至膜的厚度達到30um為止,形成Ni的第一金屬層。而后在第一金屬層上,滴落以蠟狀聚酰胺酰亞胺(東洋紡制)溶解于NMP中形成的蠟狀溶液,旋轉(zhuǎn)涂敷展開到所需厚度,進而在加熱爐中以14(TC加熱50分鐘,揮發(fā)溶劑,形成膜厚50um的隔熱層。接著,用離子鍍膜法在隔熱層上形成膜厚為20nm的Cr中間結(jié)合層。制膜條件為,真空度5X10—spa,氬氣滲漏壓力3X10卞a,RF輸出功率85W。接著,不返回大氣氣氛而是連續(xù)以相同于中間結(jié)合層的形成條件形成膜厚度為50nmNi導電膜層。而后,采用相同于上述第一金屬層的方法在導電膜層上層疊Ni第二金屬層,當壓模整體厚度達到300um時結(jié)束該第二金屬層的形成。而后,將壓模剝離原盤后,在轉(zhuǎn)印了細微圖案的面上實fi^紫外線臭氧處理(UV/03),繼而用純水清洗并除去光刻膠殘渣。而后,在上述壓模中具有細微圖案的表面上涂敷樹月旨保護膜后,通過壓力加工得到所需的內(nèi)徑和外徑,從而獲得隔熱壓模。以注射成型裝置(SD40E型,住友重機械工業(yè)社制),用按照上述工序制作的隔熱壓模實行聚碳酸酯制光盤基板的注射成型。其結(jié)果為,耐久性能(發(fā)生剝離的壓制次數(shù))得到了大幅度提高,上述現(xiàn)有的隔熱壓模經(jīng)十多萬次壓制后會在內(nèi)周或外周發(fā)生剝離,而本實施例經(jīng)50萬次壓制后也不產(chǎn)生剝離,基板質(zhì)量穩(wěn)定良好。權(quán)利要求1.一種隔熱壓模,其特征為具有如下疊層第一金屬層,表面帶有細微圖案;隔熱層,由含氧元素的耐熱性樹脂形成,該氧元素為耐熱性樹脂的構(gòu)成元素;中間結(jié)合層,以金屬形成;導電膜層;以及,第二金屬層,在所述中間結(jié)合層與所述隔熱層的界面附近存在氧元素的組合比率一時性上升的特征點。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的隔熱壓模,其中,中間結(jié)合層的材料為鉻或者鈦。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的隔熱壓模,其中,耐熱性樹脂為聚酰胺酰亞胺。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的隔熱壓模,其中,細微圖案形成為螺旋形或同心圓形,可用于光盤基板的注射成型。5.—種隔熱壓模制造方法,其特征為按照以下工序制造所述隔熱壓模在表面具有細微圖案的原盤上形成第一金屬層;在所述第一金屬層上用含有氧元素的耐熱性樹脂形成隔熱層,該氧元素為耐熱性樹脂的構(gòu)成元素;采用發(fā)生等離子的氣相生長法,在所述隔熱層上連續(xù)制膜,其間不暴露到大氣中,形成金屬構(gòu)成的中間結(jié)合層和導電膜層,并在所述中間結(jié)合層與所述隔熱層的界面附近形成氧元素組成比率一時性上升的特征點;以及,第二金屬層,而后剝離原盤。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔熱壓模制造方法,其中,中間結(jié)合層的材料使用鉻或者鈦。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔熱壓模,其中,耐熱性樹脂使用聚酰胺酰亞胺。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔熱壓模,其特征為,使用細微圖案形成為螺旋形或同心圓形的光盤基板制造用原盤。全文摘要本發(fā)明涉及具有隔熱結(jié)構(gòu)的壓模以及該隔熱壓模的制造方法,針對經(jīng)多次成型后發(fā)生剝離的問題,提供具有高耐久性并且不易發(fā)生界面剝離的隔熱壓模以及制造方法。隔熱壓模具有表面刻有細微圖案的第一金屬層/由含氧元素的耐熱性樹脂形成的隔熱層/金屬中間結(jié)合層/導電膜層/第二金屬層,并在隔熱層與中間結(jié)合層的界面附近存在氧組成比率一時性上升的特征點。制造方法為在表面具有細微圖案的原盤上形成第一金屬層;形成含氧元素的耐熱性樹脂的隔熱層;采用氣相生長法連續(xù)形成金屬中間結(jié)合層和金屬導電膜層,該中間結(jié)合層與隔熱層界面附近具有氧元素組成比率一時性上升的特征點;形成第二金屬層,而后剝離原盤。文檔編號B29C43/36GK101386198SQ200810212960公開日2009年3月18日申請日期2008年9月10日優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日發(fā)明者小鷹一廣,工藤讓申請人:株式會社理光
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