[发明专利]组织或图案表面在一种样品上的应用

说明书

发明背景

1．技术领域

本发明涉及用于生产一种成品的迅速制样工艺方法和设备领域，所述成品是一个精确的三维视图模型；并且更具体地，本发明涉及用于将一种组织或图案施加于一个样品部件表面的方法和设备。

2．现有技术的说明

在本领域中都知道需要迅速制样、以减少重复设计、生产、和模具制造成本。一种用于迅速生产样品部件的方法称为立体平版印刷术(stereolithography)或SLA。而许多这种设备的制造商常常用来生产相同类型的产品，所得产品通常称为SLA部件或者模型。术语样品部件指的是用于展示或作为制样目的的一个部件。用于生产这种样品部件的方法与本申请不是很相关。

立体平版印刷术是一种三维的印刷工艺，其用于生产固体塑料模型。所述方法包括自动操作一个激光器来将模型的横截面绘制或印刷到可以用光电技术处理的液态塑料的表面。

立体平版印刷术通过将紫外线激光射线投射到盛有液态聚合物树脂塑料的大缸中、并经过计算机辅助制图(CAD)形成一个切实的三维物体。利用立体平版印刷设备(SLA)，所述CAD模型数据通过所有软件被分割成非常细小的横截面。所述激光器产生了密度较小的紫外线(UV)光点，后者移动通过一个液态光聚合物大缸的顶部进入一种固体，在此其与各横截面接触并精确地印刷每个横截面。一个垂直升降器系统降低新形成的层，同时一个水平系统建立下一层的厚度。

对于连续的横截面来说，每一个都与其下面的一个粘结，这些截面制成一层在另一层上面，以形成上下颠倒的部件。在形成最后一层之后，所述部件从SLA移开并且被高密度紫外线(UV)光淹没，以完成聚合工艺。在该技术领域中，所述部件的表面然后通过各种方法精加工。这些方法包括，研磨、喷砂、着色或染色。同样，每一个部件能够用手工抛光和精加工到一定的规格。

对于将一个构思在几个小时内转化为样品来说，迅速制样是非常有利的。因为这能够帮助发现问题，改进设计，并且分析成品，同时不会影响进入市场的时间。然而，在这些已知方法中制造样品时没有包括对一件实际产品的精细的表面精加工。

在微平版印刷术领域，在加工过程中使用光阻成分来制备小型电子元件，例如计算机芯片和集成电路。在这种类型的方法中，一薄的光阻涂胶层被施加于一硅衬底上。部分衬底被覆盖着，或者被防止暴露于辐射源，例如可见光、紫外线光、电子束或者X射线。在暴露部分上的光致抗蚀剂通过化学方法被改变，使之或多(积极的工作)或少(消极的工作)的可以溶解于显影剂中。或者，在暴光之后去除部分光阻涂胶层，以提供改变的衬底表面。

本发明在于提供一种新方法，其用于通过一种光阻成分将一种组织或者图案施加于样品部件的表面上。这种改进的方法设计简单，使用有效，并且克服了相关技术领域中的困难，同时提供了更好和更有利的结果。

发明概述

根据本发明，提供了一种将一种组织或者图案施加于一个样品部件的表面的新颖和改进的方法，其允许将样品部件精加工到一定的规格，并且提供了一种实际产品的精确复制品。

本发明公开了一种将组织或者图案施加于一个样品部件的表面的方法，并且将在此参照一个通过如上所述的立体平版印刷术形成的样品进行描述。然而，本发明的方法能够用于任何样品部件，后者包括、但不限于、塑料树脂、木材、硬纸板、金属等。

根据本发明的一个方面，提供了一种在样品模型的表面上设置一种隆起特征的方法。所述方法的特征在于下述步骤：

(a)提供一个模型，所述模型具有至少一个表面，在所述表面上设置了一种隆起特征；

(b)在所述表面上涂覆一定厚度的光致抗蚀剂；

(c)提供用于防止所述光致抗蚀剂的一个第一部分被暴露于辐射源的装置，其允许对光致抗蚀剂的一个第二部分暴光，其中，所述光致抗蚀剂的第二部分提供了隆起特征；

(d)将所述表面暴露于一个辐射源，以通过化学方法改变所述光致抗蚀剂的第二部分；以及，

(e)将所述光致抗蚀剂的第一部分从所述表面移走，同时留下由所述表面上暴光的光致抗蚀剂形成的隆起特征。

根据本发明的另一个方面，利用光致抗蚀剂涂覆所述表面的步骤的进一步的特征在于，提供多于一层的光致抗蚀剂的步骤。

根据本发明的另一个方面，当提供多于一层的光致抗蚀剂时，在连续的几层光致抗蚀剂之间需要足够的干燥时间。

根据本发明的另一个方面，在利用光致抗蚀剂涂覆所述表面的步骤之前清洗所述样品模型的表面。

根据本发明的另一个方面，所述方法进一步包括下述步骤：