电铸金属结构及其制作方法

专利名称：电铸金属结构及其制作方法
技术领域：
本发明是关于一种以电铸工艺制作金属结构的技术，特别是关于一种 电铸金属结构及其制作方法。
背景技术：
査电铸金属结构经常应用于液体喷雾微细孔结构、喷墨打印机的墨 盒、医药或美容药水的喷雾器、及颜色染料墨水喷液器等。例如中国台湾
专利公开第508271号的发明专利「液体喷雾装置」，具有贮液部、振动源、 筛孔构件，以及多个微细微孔配置于振动源的前端部端面，经由振动源及 筛孔构件的振动使贮部的液体雾化，筛孔构件是以电铸技术形成，而其为 具有微孔数组的电铸金属结构。
公知具有微穿孔的电铸金属结构的制作方法有三(l)基板材以感应耦 合电浆蚀刻制作微穿孔结构；(2)聚酰亚胺高分子薄膜以激光钻孔制作微穿 孔结构；(3)利用圆柱状的光阻凸块结构的电铸方法制作微穿孔电铸结构。
而揭露于中国台湾专利公开号第00583347号的电铸模仁表面硬度提 升方法，是于玻璃基板的曲面微结构表面形成金属导电薄膜；将具有金属 导电薄膜的基板置入化学镍溶液中浸泡后，再以化学方式于导电薄膜上沉 积一层镍金属层；将沉积有金属层的基板置入装有电铸液的电铸槽中进行 电铸，以于沉积金属层上形成一电铸镍层；将基板分离，即可取得由导电 薄膜、化学镍层与电铸镍层共同形成的金属模仁。
然而，揭示于中国台湾公开第508271号发明专利筛孔构件的各微细 穿孔的入液端与喷液端为不平滑的结构，且其半径的变化亦不为渐变的形式。因此液体由入液端经微细穿孔自喷液端喷出时极易产生喷液不均的情 况，亦即不易掌其喷液情况及喷液效果的一致性。
又，上述专利并未揭示具有微穿孔数组电铸金属结构的制作流程，致 使本领域技术人员不能得知其工艺方法。
再者，具有此类型微穿孔的电铸金属结构或微凸起结构的电铸金属结 构易肇生的问题即是，当沉积金属层上形成金属模仁后，于进行金属模仁 分离步骤时，由于金属模仁与沉积金属层之间的黏着性极佳，以公知的蚀 刻技术亦无法有效率使沉积金属层被去除，而达到金属模仁与基材分离的 目的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种电铸金属结构，其具有微穿孔结构数组， 各微穿孔结构具有一入液端与一喷液端且为平滑结构。
本发明的另一目的在于提供一种制作上述电铸金属结构的方法，揭示 制作具有微穿孔数组的电铸金属结构的方法。
本发明的又一 目的在于提供一种可将电铸金属结构自基材分离的电 铸金属结构制作方法，利用一第一蚀刻剂去除牺牲层后，续利用一第二蚀 刻剂去除与电铸金属层结合的沉积金属层，以得到完整的电铸金属结构。
为实现上述目的，本发明提供的电铸金属结构，其具有一第一表面、 一第二表面与复数个微穿孔，各微穿孔于该第一表面具有一第一开孔孔 径，且于该第二表面具有一第二开孔孔径，其中，该第一开孔孔径大于该 第二开孔孔径，并且各微穿孔的孔径是由该第一开孔孔径渐縮变化至该第 二开孔孔径。
所述的电铸金属结构，其中，该第二表面还具有复数个凹部。 本发明提供的上述电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤.，
(a)提供一基材；
9(b)于该基材的表面形成具有复数个孔洞的沉积金属层，且各孔洞具有 一预定宽度；
(C)以该沉积金属层为电铸起始区域，于该沉积金属层的表面与该些孔 洞分界的侧壁处形成一电铸金属层，且该电铸金属层形成于该些孔洞的孔 洞侧壁处的沉积厚度小于该预定宽度的一半；
(d)使该电铸金属层与该沉积金属层及该基材分离，形成一具有微穿孔 数组的电铸金属结构。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(b)中，于该基材的表面
形成具有复数个孔洞的沉积金属层的方式包括下列步骤 (bl)于该基材的表面形成一沉积金属层；
(b2)以一激光产生器发射激光束投射向该沉积金属层的选定蚀刻区
域;
(b3)以该激光束在该沉积金属层的选定蚀刻区域进行蚀刻以形成复数 个具有一预定宽度的孔洞。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(b)中，于该基材的表面 形成具有复数个孔洞的沉积金属层的方式包括下列步骤
(bl)于该基材的表面形成一光阻层；
(b2)于该材料层的表面定义至少一待移除区；
(b3)去除该材料层的待移除区，使留存的材料层形成突出于该基材的 数组；
(b4)于该基材及该材料层的表面形成一沉积金属层； (b5)去除该材料层以及该材料层表面的沉积金属层。 所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(b)之后还包括一于该沉 积金属层的表面形成一钝化膜的步骤。
本发明提供的上述电铸金属结构的制作方法，还包括下列步骤 (a)提供一具有预定图型及复数个微孔区的导电基材；(b)以该导电基材为电铸模板进行电铸工艺，以在该导电基材的表面形 成一电铸金属层；
(C)进行脱膜程序，使该电铸金属层与该导电基材分离，而得到一具有 微穿孔数组的电铸金属结构。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)中，该具有预定图型
及复数个微孔区的导电基材的制作方式包括下列步骤
(al)提供一导电基材；
(a2)于该导电基材的表面形成一具有预定图型的光阻层，该光阻层的 预定图型具有至少一透光区与至少一阻光区；
(a3)以网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻技术通过该光阻层对该导电 基材进行网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻工艺，以形成具有预定图型及 复数个微孔区的导电基材；
(a4)将该光阻层予以去除。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)中，该具有预定图型 及复数个微孔区的导电基材的制作方式包括下列步骤: (al)提供一导电基材；
(a2)在该导电基材选定欲执行激光钻孔的区域； (a3)以激光钻孔的技术对该导电基材的选定区域进行激光钻孔。 所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)之后还包括一将该具
有预定图型的导电基材固定于一不导电的绝缘基材上的步骤。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)之后还包括一于该导
电基材的顶面形成一钝化膜的步骤。
本发明提供的上述电铸金属结构的制作方法，还包括下列步骤
(a) 提供一基材；
(b) 以金属沉积技术在该基材上沉积一层金属薄膜；
(c) 在该金属薄膜的表面形成一具有预定图型的光阻层，该光阻层的预定图型具有至少一透光区与阻光区；
(d) 以网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻技术通过该光阻层对该金属 薄膜进行网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻工艺，以形成具有预定图型及 复数个微孔区的金属薄膜；
(e) 将光阻层予以去除；
(f) 以该金属薄膜为电铸模板进行电铸工艺，以在该金属薄膜的表面形 成一电铸金属层；
(g) 进行脱膜程序，使该电铸金属层与该金属薄膜分离，而得到一具有 微穿孔数组的电铸金属结构。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(e)之后还包括一于该金 属薄膜的表面形成一钝化膜的步骤。
本发明提供的上述电铸金属结构的制作方法，还包括下列步骤
(a) 提供一基材；
(b) 于该基材的表面形成一牺牲层；
(c) 于该牺牲层的表面形成一沉积金属层；
(d) 于该沉积金属层的表面定义至少一待移除区；
(e) 去除该沉积金属层的待移除区，以于该牺牲层的表面形成具有复数 个孔洞的沉积金属层，且各孔洞具有一预定宽度；
(f) 以该沉积金属层为电铸起始区域，于该沉积金属层的表面及该沉积 金属层的该些孔洞分界的侧壁处形成一电铸金属层；
(g) 利用一选定的第一蚀刻剂去除该牺牲层；
(h) 利用一选定的第二蚀刻剂去除该沉积金属层；
(i) 将该电铸金属层与该基材分离，形成一具有微穿孔数组的电铸金属 结构。
本发明提供的上述电铸金属结构的制作方法，还包括下列步骤 (a)提供一基材；(b)于该基材的表面形成一牺牲层； (C)于该牺牲层的表面形成一沉积金属层；
(d) 于该沉积金属层的表面定义至少一待移除区；
(e) 在该沉积金属层的表面形成复数个盲孔洞，各盲孔洞具有一预定宽 度及深度；
(f) 以该沉积金属层为电铸起始区域，于该沉积金属层的表面及该盲孔 洞的表面形成一电铸金属层；
(g) 利用一选定的第一蚀刻剂去除该牺牲层；
(h) 利用一选定的第二蚀刻剂去除该沉积金属层；
(i) 将该电铸金属层与该基材分离，形成具有微凸起结构的电铸金属结构。
本发明提供的电铸金属结构，还包括
一第一表面；
一第二表面；
复数个微穿孔，各微穿孔自该第一表面贯穿至该第二表面，各微穿孔 包括
一第一开孔，其开设于该第一表面，具有一第一开孔孔径； 一第二开孔，其开设于该第二表面，具有一第二开孔孔径； 一中间区段，其位于该第一开孔与该第二开孔间，并具有一微穿孔孔
径，且该微穿孔孔径小于该第一开孔孔径与该第二开孔孔径；
一渐縮区段，其自该第一开孔延伸至该中间区段，且其孔径大小是自
该第一开孔孔径渐小至该微穿孔孔径；
一渐阔区段，其自该中间区段延伸至该第二开孔，且其孔径大小是自
该微穿孔孔径渐大至该第二开孔孔径。
所述的电铸金属结构，其中，该第二表面还具有复数个凹部。 本发明提供的上述电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤
13(a) 提供一表面具有一沉积金属层的基材，其具有复数个孔洞结构，各 孔洞结构具有一预定深度与一预定宽度，且该预定深度不小于该预定宽度 的二分之一；
(b) 以该沉积金属层为电铸起始层，于该沉积金属层的表面及该侧壁处 形成一电铸金属层，且其于侧壁处的沉积厚度小于该孔洞结构的预定宽度
的二分之一；
(c) 形成一具有微穿孔数组的电铸金属结构。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)中，该具有一沉积金 属层和复数个孔洞结构的基材的制作方式包括下列步骤 (al)提供一基材；
(a2)于该基材的表面形成一沉积金属层；
(a3)以一激光产生器发射激光束投射向该沉积金属层的选定蚀刻区
域；
(a4)蚀刻该选定蚀刻区域的沉积金属层及基材以形成复数个孔洞结 构，各孔洞结构具有一预定深度与一预定宽度，且该预定深度不小于该预 定宽度的二分之一。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)中，该具有一沉积金 属层和复数个孔洞结构的基材的制作方式包括下列步骤
(al)提供一基材，其系具有复数个开孔结构，各开孔结构具有一预定 深度与一预定宽度，且该预定深度不小于该预定宽度的二分之一；
(a2)于该基材的表面形成一沉积金属层，该基材的开孔结构的预定深 度加上该沉积金属层的厚度等于该孔洞结构的预定深度。
所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)之后还包括于该沉积 金属层的表面形成一钝化披覆层的步骤。
本发明与公知技术对照所具有的效果
相较于公知技术，本发明所提供的电铸金属结构的微穿孔，其开孔处及侧壁处皆为平滑的结构，实际应用于喷液装置时，可轻易达成喷液均匀 且掌握其喷液效果的一致性。
并且本发明有效改良了传统电铸金属结构无法有效率且完整地自基 材分离，而以第一蚀刻剂、第二蚀刻剂分别蚀刻牺牲层与沉积金属层的方 法，即可有效率地得到一完整的电铸金属结构。


图1至图6是本发明电铸金属结构第一实施例的第一具体制作方法各 步骤的结构示意图7是本发明第一实施例的第一具体制作方法的流程图； 图8是本发明第一实施例的立体图9至图12是本发明第一实施例的第二具体制作方法的主要步骤的 结构示意图13至图20是本发明第一实施例的第三具体制作方法各步骤的结构 示意图21是本发明第一实施例的第三具体制作方法的流程图； 图22至图23是本发明第一实施例的第四具体制作方法的主要步骤的 结构示意图24至图27是本发明第一实施例的第五具体制作方法的主要步骤的 结构示意图28是本发明第一实施例的第六具体制作方法的主要步骤的结构示 意图29至图35是本发明第一实施例的第七具体制作方法各步骤的结构 示意图36是本发明第一实施例的第七具体制作方法的流程图37至图39是本发明第二实施例的具体制作方法的主要步骤的结构示意图40至图43是本发明第三实施例的第一具体制作方法的主要步骤的 结构示意图44是本发明第三实施例的第一具体制作方法的流程图； 图45是系本发明第三实施例的第二具体制作方法的主要步骤的结构 示意图46是本发明第三实施例的第三具体制作方法的主要步骤的结构示 意图。
附图中主要组件符号说明
1、 la、 lb导电基材
l'基材
IO绝缘基材
11基材
lla、 llb微孔区
12沉积金属层
12a、 12b金属薄膜
13孔洞
131孔洞侧壁
14钝化膜
14a钝化披覆层
15、 15a、 15b电铸金属层
16、 16'蚀刻结构
16a、 16b、 16c孔洞结构
161侧壁
2光罩
21、 21a透光区22、 22a阻光区
3、 3a电铸金属结构
31、 31a第一表面 311第一开孔 312第二开孔 313中间区段 314渐縮区段 315渐阔区段
32、 32a第二表面 33微穿孔结构 33a微穿孔
331第一开孔
332第二开孔
34凹部
4材料层
4a、 4b光阻层
5牺牲层
6盲孔洞
7凹部
d蚀刻深度
H、 h'预定高度
h"预定深度
L激光束
L'剥除激光束
s待移除区
t沉积厚度W、 W'、 W"预定宽度
具体实施例方式
本发明为解决公知技术问题所采用的技术手段是首先提供一基材，接 着于基材的表面形成一牺牲层，然后于牺牲层的表面形成一沉积金属层， 且于沉积金属层的表面定义至少一待移除区，再去除沉积金属层的待移除 区，以于牺牲层的表面形成具有复数个孔洞的沉积金属层，各孔洞具有一 预定宽度。然后以沉积金属层为电铸起始区域，于沉积金属层的表面及沉 积金属层的孔洞分界的侧壁处形成一电铸金属层，接着利用一选定的第一 蚀刻剂去除牺牲层，而后再利用一选定的第二蚀刻剂去除沉积金属层，最 后将电铸金属层与基材分离，形成一具有微穿孔数组的电铸金属结构，其 具有一第一表面、 一第二表面与复数个微穿孔，各微穿孔于第一表面具有 一第一开孔孔径，且于第二表面具有一第二开孔孔径，其中，第一开孔孔 径大于第二开孔孔径，并且各微穿孔的孔径是由第一开孔孔径渐縮变化至 第二开孔孔径，而为平滑的结构。
参阅图1至图7所示，首先提供一基材11作为基底(步骤101)，基材
ll可为玻璃基板、硅基板等硬质基板，亦可为高分子基板等软质基板。
如图2所示，于基材11表面形成一沉积金属层12(步骤102)，而形成 的方法可为物理气相沉积或化学气相沉积等技术。
如图3所示，以激光产生器发射一激光束L(步骤103)，并以一光罩2 对激光束L进行调制(步骤104)，而光罩2具有至少一透光区21与至少一 阻光区22，穿通过透光区21的激光束L即形成剥除激光束L'。本方法艮卩 以剥除激光束L'投射向沉积金属层12的选定蚀刻区域(步骤105)，并以剥 除激光束L'在沉积金属层12的选定蚀刻区域进行蚀刻以形成复数个具有 一预定宽度w的孔洞13(步骤106)。
如图4所示，进行钝化工艺使沉积金属层12的各表面形成一钝化膜14(步骤107)。
再如图5所示，将沉积金属层12通以电流，并以钝化膜14为电铸起 始区域，于钝化膜14表面形成一电铸金属层15(步骤108)，且电铸金属层 15亦形成于孔洞13的孔洞侧壁131。由于基材11为不导电材料所制成， 故电铸金属层15仅由导电的钝化膜14沉积。本方法并控制电铸金属层15 的成长量，使电铸金属层15形成于孔洞13的孔洞侧壁131的沉积厚度t， 小于预定宽度w的一半(步骤109)。
如图6所示，本方法使电铸金属层15与沉积金属层12及基材11分 离(步骤110)，而形成具有微穿孔数组的电铸金属结构3(步骤111)。
如图8所示，电铸金属层15形成的电铸金属结构3具有一第一表面 31与一第二表面32，电铸金属结构3并具有复数个微穿孔结构33，其中 微穿孔结构33于第一表面31具有一第一开孔331，其具有一第一开孔半 径，而微穿孔结构33位于第二表面32具有一第二开孔332，其具有一第 二开孔半径。
第一开孔半径大于第二开孔半径，并且微穿孔结构33的半径是由第 一开孔半径渐縮变化至第二开孔半径，亦即微穿孔结构33为平滑的结构。 另外，第二表面32具有复数个凹部34，其伴随本发明电铸金属结构的制 作方法，并依据沉积金属层12的厚度而产生。
本方法于实际应用时，除可使用光罩式激光产生器，亦可使用直写式 激光产生器。而激光产生器的激光束发射方式，可为连续式激光，亦可为 脉冲式激光。
参阅图9至图12,为本发明第一实施例的第二具体制作方法的主要步 骤的结构示意图，因其大致上与前述第一具体制作方法相同，故相同构件 乃标示以相同的组件编号，以资对应。
如图9所示，在提供一基材ll后，于基材11表面形成一材料层4。 本发明于实际应用中，材料层4可为高分子材制成的光阻层，而形成材料层4的方式可为旋转涂布法或浸渍法。
如图10所示，以黄光微影技术通过光罩2对材料层4进行曝光后，
去除透光区21底下材料层4的曝光区域，而保留阻光区22底下材料层4 的未曝光区域，使留存的材料层4形成突出于基材1的数组。
如图11所示，于基材11及材料层4表面形成一沉积金属层12。如图 12所示，去除材料层4且同时去除形成于材料层4表面的沉积金属层12， 而保留形成于基材11上的沉积金属层12，以于基材11表面形成具有复数 个孔洞13的沉积金属层12，且各孔洞13具有一预定宽度w。其余步骤则 同图4至图6。
请参阅图13至图21所示，其揭示本发明第一实施例的第三具体制作 方法。
如图13所示，首先提供一导电基材1(步骤201)。导电基材1可为厚 度厚达数公分的板状结构或厚度薄达数纳米的薄膜结构。
如图14所示，于导电基材1表面采以网版印刷技术或黄光微影蚀刻 技术而形成一具有预定图型的光阻层4a(步骤202)，亦即光阻层4a具有透 光区21a与阻光区22a。再者，在导电基材1另一表面(底面)亦形成有一光 阻层4b。前述光阻层4a、 4b可以是干膜光阻或液型光阻或耐蚀刻药水的 化学材料，如油墨或有机或无机蚀刻药水阻蚀剂。
如图15所示，接着以PCB产业采网版印刷蚀刻技术或半导体产业的 黄光微影蚀刻技术通过光阻层4a对导电基材1进行蚀刻工艺(步骤203)后， 使光阻层4a的透光区2la底下的导电基材1受到蚀刻，而形成了一具有 预定图型的导龟基材la(如图16所示)(步骤204)。之后即可将光阻层4a 与光阻层4b予以去除(步骤205)。在导电基材la的结构中形成复数个微 孔区lla。
如图17所示，将具有预定图型的导电基材la固定于一不导电的绝缘 基材10上(步骤206)，再如图18所示，于导电基材la表面形成一钝化膜14(步骤207)，再如图19所示，以导电基材la为电铸模板进行电铸工艺， 使导电基材la(即指钝化膜14)表面与侧壁形成一电铸金属层15(步骤20S)。 亦即，电铸金属层15是呈一具有复数个微孔的微结构。
如图20所示，接着即可进行脱膜程序，使电铸金属层15与导电基材 1分离(步骤209)，而得到一具有微孔数组的电铸金属结构3(步骤210)。
参阅图22至图23，是本发明第一实施例的第四具体制作方法的主要 步骤的结构示意图，因其大致上与前述第三具体制作方法相同，故相同构 件乃标示以相同的组件编号，以资对应。
如图22所示，在提供一导电基材1后，在导电基材1选定欲执行激 光钻孔或切割的区域，以激光钻孔或切割技术对导电基材1的选定区域进 行激光钻孔或切割，以在导电基材1形成一具有预定图型及复数个微孔区 lla的导电基材lb(如图23所示)。后续步骤即与图17至图20所示的结构 示意图相同。
参阅图24至图27，此一实施例是以金属沉积技术以及以印刷电路板 产业，采网版印刷蚀刻技术或半导体产业的黄光微影蚀刻技术，在基材形 成一具有预定图型及复数个微孔区。如图24所示，亦首先提供一基材11， 接着在基材11上以金属沉积技术在基材11上沉积一层金属薄膜12a。然 后如图25所示，在金属薄膜12a表面形成一具有预定图型的光阻层4a， 亦即光阻层4a具有透光区21a与阻光区22a。
如图26所示，以网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻技术通过光阻层 4a对金属薄膜12a进行网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻工艺，使光阻层 4a的透光区21a底下的金属薄膜12a受到蚀刻，而形成一具有预定图型的 金属薄膜12b。如图27所示，将光阻层4a予以去除，后续步骤与图17至 图20相同。
参阅图28，是本发明第一实施例的第六具体制作方法的主要步骤的结 构示意图，因其大致上与前述第五具体制作方法相同，故相同构件乃标示
21以相同的组件编号，以资对应。同样提供一基材ll并在基材ll上沉积一 层金属薄膜12a。接着在基材11选定欲执行激光钻孔或切割的区域，然后 以激光钻孔或切割技术对基材11的选定区域进行激光钻孔或切割，而形
成了一具有预定图型的金属薄膜，其结构如图16，接下来的步骤即与图 17至图20相同。
参阅图29至图36所示，其揭示本发明第一实施例的第七具体制作方法。
如图29所示，首先提供一基材11(步骤301)，然后，于基材ll表面 形成一牺牲层5(步骤302)。如图30所示，于牺牲层5表面形成一沉积金 属层12(步骤303)。
如图31所示，于沉积金属层12表面定义至少一待移除区s(步骤304)， 并以激光产生器(未示)发射一激光束L，并且以一光罩2对激光束L进行 调制，而光罩2具有至少一透光区21与至少一阻光区22，穿通过透光区 21的激光束L即形成剥除激光束L'。本法即以剥除激光束L'投射向沉积 金属层12的待移除区s，以去除沉积金属层12的待移除区s(步骤305)。
如图32所示，即形成一具有复数个孔洞13的沉积金属层12(步骤
306) ，且各孔洞13具有一预定宽度。在图31中，沉积金属层12亦可使用 公知的半导体或印刷电路板产业的黄光微影工艺以及蚀刻工艺，加以制造 出一具有复数个孔洞13的沉积金属层12。
如图33所示，由沉积金属层12进行电铸工艺，以在沉积金属层12 表面及沉积金属层12的各个孔洞13的侧壁形成一电铸金属层15(步骤
307) 。
如图34所示，由一选定的第一蚀刻剂去除牺牲层5(步骤30S)，而保 留电铸金属层15与沉积金属层12。如图35所示，由一选定的第二蚀刻剂 去除沉积金属层12(步骤309)，即可使电铸金属层15与基材11完全分离， 而形成具有微穿孔的电铸金属结构(步骤310)。参阅图37至图39，是本发明第二实施例的具体制作方法的主要步骤 的结构示意图，因其大致上与前述第一实施例的第七具体制作方法相同，
故相同构件乃标示以相同的组件编号，以资对应。如图37所示，亦首先 提供一基材11，然后于基材11表面形成一牺牲层5，以及于牺牲层5表 面形成一沉积金属层12。
之后，在沉积金属层12表面定义至少一待移除区，并以激光光技术 配合光罩或以半导体或印刷电路板产业的黄光微影工艺以及蚀刻工艺，在 沉积金属层12表面形成复数个盲孔洞6，各盲孔洞6具有一预定宽度及深 度。
如图38所示，由沉积金属层12上所形成的微凹部进行电铸工艺，以 在沉积金属层12表面及盲孔洞6表面形成一电铸金属层15a。然后，即可 由选定的第一蚀刻剂去除牺牲层5以及由选定的第二蚀刻剂去除沉积金属 层12，使电铸金属层15a与基材11完全分离，而形成具有微凸起结构的 电铸金属结构，如图39所示。
请参阅图40至图44所示，是本发明第三实施例的第一具体制作方法。
首先提供一基材11(步骤401)。于基材11表面形成一沉积金属层12(步 骤402)。基材11加上沉积金属层12具有一预定高度h。
通过一光罩(图中未示)(步骤403)，并且以一激光产生器(图中未示)发 射一激光束L(步骤404)，激光束L通过光罩投射向定义于沉积金属层12 的选定蚀刻区域(步骤405)，并且蚀刻选定蚀刻区域底下的沉积金属层12 及基材ll(步骤406)，形成如图40所示的具有复数个孔洞结构16a的蚀刻 结构16(步骤407)。并且，孔洞结构16a具有一预定宽度w，其中预定宽 度w的二分之一不大于基材11加上沉积金属层12的预定高度h。
如图41所示，进行钝化工艺于沉积金属层12的各表面(除与基材11 的接触面外)形成一钝化披覆层14a(步骤408)，再如图42所示，以沉积金 属层12为电铸起始区段，于沉积金属层12(即钝化披覆层14a的各表面)形成一电铸金属层15b(步骤409)。由于基材11为不导电材料所制成，故 电铸金属层15b仅由导电的钝化披覆层14a沉积。
并且，控制电铸金属层15b的成长量，使电铸金属层15b形成于孔洞 结构16a的侧壁161处的沉积厚度t，小于预定宽度w的二分之一(步骤 410)。由于沉积厚度t小于预定宽度w的二分之一，故于电铸金属层15b 形成具有复数个微穿孔33a的电铸金属结构3a(步骤411)。
如图43所示，迸行脱模工艺将电铸金属结构3a与钝化披覆层14a及 基材11脱离(步骤412)，形成本发明电铸金属结构3a(步骤413)，电铸金 属结构3a可作为微穿孔喷嘴结构。
电铸金属结构3a具有一第一表面31a与一第二表面32a，电铸金属结 构3a并具有复数个微穿孔33a，其中微穿孔33a位于第一表面31a各具有 一第一开孔311，各第一开孔311具有一第一开孔孔径，而微穿孔33a位 于第二表面32a各具有一第二开孔312,各第二开孔312具有一第二开孔 孔径。另外，微穿孔33a各具有一中间区段313，其大略位于第一表面31a 与第二表面32a的中段部位，且具有一微穿孔孔径。并且，第二表面32a 具有复数个凹部7。
微穿孔33a还各具有一渐縮区段314与一渐阔区段315，各渐縮区段 314是自第一开孔311延伸至中间区段313，而各渐阔区段315是自中间 区段313延伸至第二开孔312。且各渐缩区段314的孔径变化是自第一开 孔311渐縮至微穿孔33a的中间区段313(即自第一开孔孔径渐縮小至微穿 孔孔径)，而各渐阔区段315的孔径变化是自微穿孔33a的中间区段313 渐阔至第二开孔312(即自微穿孔孔径渐阔大至第二开孔孔径)，亦即微穿 孔33a为平滑的结构。
参阅图45，是本发明第三实施例的第二具体制作方法的主要步骤的结 构示意图，因其大致上与前述第三实施例的第一具体制作方法相同，故相 同构件乃标示以相同的组件编号，以资对应。同样如图40所示的步骤406
24中以激光束L蚀刻沉积金属层12及基材11 ，而形成如图45所示的具有复
数个孔洞结构16b的蚀刻结构16'。如图45所示，孔洞结构16b不为贯穿 基材11的孔洞，且具有一蚀刻深度d(可知蚀刻深度d必小于基材11加上 沉积金属层12的预定高度h)，并且，蚀刻深度d不小于孔洞结构16b的 预定宽度w，的二分之一。其余步骤则同图41至图43。
参阅图46，是本发明第三实施例的第三具体制作方法的主要步骤的结 构示意图。
首先提供一基材l'，其具有一预定高度h'。基材l'并具有复数个孔洞 结构16c，其具有一预定深度h"与一预定宽度w"，且预定宽度w"的二分 之一不大于预定深度h"。孔洞结构16c可贯穿基材l'(即预定深度h"等于 基材l'的预定高度h')，如图46所示。另外，孔洞结构16c亦可不贯穿基
材r(即预定深度h"小于基材r的预定高度h，，而未示于图中)。本法以如
图46所示的孔洞结构16c贯穿基材l'为例揭示后续工艺。
另外，本法于实际应用时，基材r可为硅基板、玻璃基板，亦可为高 分子材基板。而制作具有孔洞结构i6c的基材r的方法，是可以激光蚀刻 工艺进行基材r的孔洞蚀刻、或者利用曝光显影技术定义孔洞蚀刻区域， 辅以干式蚀刻或湿式蚀刻工艺进行基材r的孔洞蚀刻。另外，亦可以微结 构模仁射出成型、热压成型及铸造等不同的模造工艺，直接制作具有孔洞 结构i6c的基材r。
接着于基材r表面形成一沉积金属层，而成为如图40所示的结构，
其余步骤则同图41至图43。
权利要求
1、一种电铸金属结构，其具有一第一表面、一第二表面与复数个微穿孔，各微穿孔于该第一表面具有一第一开孔孔径，且于该第二表面具有一第二开孔孔径，其中，该第一开孔孔径大于该第二开孔孔径，并且各微穿孔的孔径是由该第一开孔孔径渐缩变化至该第二开孔孔径。
2、 如权利要求1所述的电铸金属结构，其中，该第二表面还具有复数个凹部。
3、 一种电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤(a) 提供一基材；(b) 于该基材的表面形成具有复数个孔洞的沉积金属层，且各孔洞具有 一预定宽度；(c) 以该沉积金属层为电铸起始区域，于该沉积金属层的表面与该些孔 洞分界的侧壁处形成一电铸金属层，且该电铸金属层形成于该些孔洞的孔 洞侧壁处的沉积厚度小于该预定宽度的一半；(d) 使该电铸金属层与该沉积金属层及该基材分离，形成一具有微穿孔 数组的电铸金属结构。
4、 如权利要求3所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(b)中，于该基材的表面形成具有复数个孔洞的沉积金属层的方式包括下列步骤 (bl)于该基材的表面形成一沉积金属层；(b2)以一激光产生器发射激光束投射向该沉积金属层的选定蚀刻区域；(b3)以该激光束在该沉积金属层的选定蚀刻区域进行蚀刻以形成复数 个具有一预定宽度的孔洞。
5、 如权利要求3所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(b)中， 于该基材的表面形成具有复数个孔洞的沉积金属层的方式包括下列步骤(bl)于该基材的表面形成一光阻层； (b2)于该材料层的表面定义至少一待移除区；(b3)去除该材料层的待移除区，使留存的材料层形成突出于该基材的 数组；(b4)于该基材及该材料层的表面形成一沉积金属层；(b5)去除该材料层以及该材料层表面的沉积金属层。
6、 如权利要求3所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(b)之后还包括一于该沉积金属层的表面形成一钝化膜的步骤。
7、 一种电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤(a) 提供一具有预定图型及复数个微孔区的导电基材；(b) 以该导电基材为电铸模板进行电铸工艺，以在该导电基材的表面形成一电铸金属层；(c) 进行脱膜程序，使该电铸金属层与该导电基材分离，而得到一具有微穿孔数组的电铸金属结构。
8、 如权利要求7所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)中， 该具有预定图型及复数个微孔区的导电基材的制作方式包括下列步骤(al)提供一导电基材；(a2)于该导电基材的表面形成一具有预定图型的光阻层，该光阻层的 预定图型具有至少一透光区与至少一阻光区；(a3)以网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻技术通过该光阻层对该导电 基材进行网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻工艺，以形成具有预定图型及 复数个微孔区的导电基材；(a4)将该光阻层予以去除。
9、 如权利要求7所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a)中， 该具有预定图型及复数个微孔区的导电基材的制作方式包括下列步骤(al)提供一导电基材；(a2)在该导电基材选定欲执行激光钻孔的区域； (a3)以激光钻孔的技术对该导电基材的选定区域进行激光钻孔。
10、 如权利要求7所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a) 之后还包括一将该具有预定图型的导电基材固定于一不导电的绝缘基材 上的步骤。
11、 如权利要求7所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a) 之后还包括一于该导电基材的顶面形成一钝化膜的步骤。
12、 一种电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤(a) 提供一基材；(b) 以金属沉积技术在该基材上沉积一层金属薄膜；(c) 在该金属薄膜的表面形成一具有预定图型的光阻层，该光阻层的预 定图型具有至少一透光区与阻光区；(d) 以网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻技术通过该光阻层对该金属 薄膜进行网版印刷蚀刻技术或黄光微影蚀刻工艺，以形成具有预定图型及 复数个微孔区的金属薄膜；(e) 将光阻层予以去除；(f) 以该金属薄膜为电铸模板进行电铸工艺，以在该金属薄膜的表面形 成一电铸金属层；(g) 进行脱膜程序，使该电铸金属层与该金属薄膜分离，而得到一具有 微穿孔数组的电铸金属结构。
13、 如权利要求12所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(e) 之后还包括一于该金属薄膜的表面形成一钝化膜的步骤。
14、 一种电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤(a) 提供一基材；(b) 于该基材的表面形成一牺牲层；(c) 于该牺牲层的表面形成一沉积金属层；(d) 于该沉积金属层的表面定义至少一待移除区；(e) 去除该沉积金属层的待移除区，以于该牺牲层的表面形成具有复数 个孔洞的沉积金属层，且各孔洞具有一预定宽度；(f) 以该沉积金属层为电铸起始区域，于该沉积金属层的表面及该沉积金属层的该些孔洞分界的侧壁处形成一电铸金属层；(g) 利用一选定的第一蚀刻剂去除该牺牲层；(h) 利用一选定的第二蚀刻剂去除该沉积金属层；(i) 将该电铸金属层与该基材分离，形成一具有微穿孔数组的电铸金属 结构。
15、 一种电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤(a) 提供一基材；(b) 于该基材的表面形成一牺牲层；(c) 于该牺牲层的表面形成一沉积金属层；(d) 于该沉积金属层的表面定义至少一待移除区；(e) 在该沉积金属层的表面形成复数个盲孔洞，各盲孔洞具有一预定宽 度及深度；(f) 以该沉积金属层为电铸起始区域，于该沉积金属层的表面及该盲孔 洞的表面形成一电铸金属层；(g) 利用一选定的第一蚀刻剂去除该牺牲层；(h) 利用一选定的第二蚀刻剂去除该沉积金属层；(i) 将该电铸金属层与该基材分离，形成具有微凸起结构的电铸金属结构。
16、 一种电铸金属结构，包括-一第一表面；一第二表面；复数个微穿孔，各微穿孔自该第一表面贯穿至该第二表面，各微穿孔包括一第一开孔，其开设于该第一表面，具有一第一开孔孔径； 一第二开孔，其开设于该第二表面，具有一第二幵孔孔径； 一中间区段，其位于该第一开孔与该第二开孔间，并具有一微穿孔孔径，且该微穿孔孔径小于该第一开孔孔径与该第二开孔孔径；一渐縮区段，其自该第一开孔延伸至该中间区段，且其孔径大小是自该第一开孔孔径渐小至该微穿孔孔径；一渐阔区段，其自该中间区段延伸至该第二开孔，且其孔径大小是自该微穿孔孔径渐大至该第二开孔孔径。
17、 如权利要求16所述的电铸金属结构，其中，该第二表面还具有 复数个凹部。
18、 一种电铸金属结构的制作方法，包括下列步骤(a) 提供一表面具有一沉积金属层的基材，其具有复数个孔洞结构，各孔洞结构具有一预定深度与一预定宽度，且该预定深度不小于该预定宽度的二分之一；(b) 以该沉积金属层为电铸起始层，于该沉积金属层的表面及该侧壁处 形成一电铸金属层，且其于侧壁处的沉积厚度小于该孔洞结构的预定宽度 的二分之一；(c) 形成一具有微穿孔数组的电铸金属结构。
19、 如权利要求18所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a) 中，该具有一沉积金属层和复数个孔洞结构的基材的制作方式包括下列步 骤(al)提供一基材；(a2)于该基材的表面形成一沉积金属层；(a3)以一激光产生器发射激光束投射向该沉积金属层的选定蚀刻区域；(a4)蚀刻该选定蚀刻区域的沉积金属层及基材以形成复数个孔洞结构，各孔洞结构具有一预定深度与一预定宽度，且该预定深度不小于该预 定宽度的二分之一。
20、 如权利要求18所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a) 中，该具有一沉积金属层和复数个孔洞结构的基材的制作方式包括下列步 骤(al)提供一基材，其系具有复数个开孔结构，各开孔结构具有一预定 深度与一预定宽度，且该预定深度不小于该预定宽度的二分之一；(a2)于该基材的表面形成一沉积金属层，该基材的开孔结构的预定深 度加上该沉积金属层的厚度等于该孔洞结构的预定深度。
21、 如权利要求18所述的电铸金属结构的制作方法，其中，步骤(a) 之后还包括于该沉积金属层的表面形成一钝化披覆层的步骤。
全文摘要
一种电铸金属结构及其制作方法，是在一基材的表面形成具有复数个孔洞的沉积金属层，再于该沉积金属层的表面与该些孔洞分界的侧壁处形成一电铸金属层，最后使该电铸金属层与该沉积金属层及该基材分离，形成一具有微穿孔数组的电铸金属结构，其具有一第一表面、一第二表面与复数个微穿孔，各微穿孔于第一表面具有一第一开孔孔径，且于第二表面具有一第二开孔孔径，其特征在于第一开孔孔径大于第二开孔孔径，并且各微穿孔的孔径是由第一开孔孔径渐缩变化至第二开孔孔径，而为平滑的结构。
文档编号B41J2/135GK101435093SQ200710188710
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月15日 优先权日2007年11月15日
发明者孟宪铠, 林春佑 申请人:微邦科技股份有限公司