用来制造侧开口微型针的方法及模具技术

一种侧开口的微型针，其由一形状合适的微型针模具（４０）制成。一微型针模具基底（３２）中有多个微型针模具凹口（３０）。微型针模具基底（３２）的一面镀有子层（３４）。该微型针模具基底（３２）包含两个微型针模片（２４，２６），其分开后能接触到其中一个微型针模片（２４，２６）的内表面。该侧开口形成通道（３８）形成于其中一个内表面上，并与相对应微型针模片（２４）中的凹口（３０）相交。这两个微型针模片（２４，２６）背对背靠在一起并结合形成一个整体式微型针模具（４０）。在凹口中以及表面上沉积上子层（３４）就在凹口（３０）中形成微型针。该微型针层（４４）不能沉积到侧开口形成孔（４２）的地方，即侧开口形成通道（３８）与凹口（３０）相交的地方，由此就在模制的微型针（５２）中形成了侧开口（４６）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及侧开口微型针，即一种至少在一个侧壁开口的微型针。本专利技术特别涉及用来制造侧开口微型针如排列成阵列的侧开口微型针的方法和模具，以及由此制造出来的侧开口微型针。
技术介绍
微型针是一种小型针，其长度通常在1um(微米)至3mm范围内，其底部直径通常在10nm至1mm的范围内，当然上述范围还可以更宽，例如长度达10mm，底部的直径达2mm。通常，这种微型针应用于生物医学装置中，例如表皮注射药物的装置中。现在的微型针制造技术生产出的微型针太软(由聚合材料制成)、太脆(由硅或玻璃制成)、和/或成本太高、和/或很不可靠。在通过表皮注射将药物输送到体内时，由于必须穿透外部皮肤(角质层)，因此对微型针的强度和柔韧性有一个最低的要求。由于微型针通常为一次性产品，因此其价格应该很低才好。 在由Becton Dickinson &Co.申请的公开日为2001年4月4日、公开号为EP-A1-1,088,642的欧洲专利申请中，描述了一种通过模制方式生产一组实心微型针阵列的方法。带有内凹表面的硅原模件被放置于一模腔中。塑料材料被泵送到该模腔内。于是在该原模件的凹槽中就形成微型针。 在由Lifescan公司申请的公开日为2003年3月5日、公开号为EP-A1-1,287,847的欧洲专利申请中，描述了一种通过注塑模制成型来制造中空微型针的方法。所用模具由两部分组成。其中的上部的模制表面内具有圆锥形凹槽。上部或下部具有一个延伸到另一部分模制表面上的突起，以形成针内腔。该针内腔形成部分与上部的锥形表面相配，由此最终形成的针的针内腔的出口就从针尖和通道部分仅在一侧向下以偏心方式延伸。 由Allen等人申请的公开日为2002年1月1日、专利号为US-B1-6,334,856的美国专利描述了多种生产中空微型针阵列的方法。在其中一个例子中，在硅微型针阵列的实心微型针的顶部形成掩膜，一层二氧化硅或金属涂覆在微型针阵列上，并且将硅蚀刻去掉从而留下中空的金属或二氧化硅微型针阵列。在另一个例子中，将一层环氧树脂浇注到一实心硅微型针阵列上。降低环氧树脂的高度并使之低于微型针的顶部。将该硅阵列除去，从而留下环氧树脂微型针模。将Ti-Cu-Ti子层(seedlayer)通过溅射沉积到环氧树脂微型针模上并将Ni-Fe电镀到该子层上。然后将环氧树脂层去掉，从而留下中空的金属微型针阵列。 由Gartstein等人申请的公开日为2002年4月30日、专利号为US-B1-6,379,324的美国专利也描述了多种用来制造中空微型针阵列的方法。其中一种方法包括通过加热将聚合物薄膜覆盖于微型柱上的自模塑成型。第二种方法是将聚合物薄膜放置在微型柱上，然后加热该薄膜并用一凹板将它压在微型柱上。第三种方法是加热模具下部中的塑料薄膜，并将模具的上部扣在下部上。模具的上部具有微型凹槽，其中微型柱从这些凹槽的中心突出。当模具的上部落下时，微型柱的下部将塑料薄膜的塑料向上排挤到微型凹槽中。 现在的大多数针都是在针尖开口，这意味着这种针的宽度最小，由此其尖度有限。此外，由于注射出来的流体沿着针的轴向流出，因此会遇到更大的组织背压，这就要求用更大的力来注射流体。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是提供一种用来制造微型针制造中所用微型针模具的方法，其包括提供一个其中带有凹口的微型针模具基底，该凹口对应于要制造的微型针并从微型针模具基底的一个第一表面延伸；在微型针模具基底中形成侧开口形成孔，该侧开口形成孔在微型针模具基底中的凹口侧壁内在凹口的侧开口的形成位置处延伸。 该侧开口形成孔优选由微型针模具基底中的形成通道来形成。作为选择，该凹口的侧壁在凹口侧开口形成的位置处带有中断，并且在形成侧开口的中断产生之后将子层沉积到凹口，其中子层基本无法沉积到形成侧开口的中断上。 本专利技术的第二个方面是提供一种用来制造微型针制造过程中所用原模的方法，其包括提供一原模，其具有一原模基面，该基面突起有多个原模针，所述的多个原模针至少包括一个带有一侧开口形成部分的第一侧壁，其中的侧开口形成部分在第一侧壁上在原模基面的一个正交平面内延伸。 本专利技术的第三个方面是提供一种在用本专利技术第二方面所述制造原模的方法来制造微型针的过程中所用的原模。 本专利技术的第四个方面是提供一种在微型针制造中使用的原模，其包括原模基面，其上突起有多个原模针；其中所述的多个原模针至少包括一个带有一侧开口形成部分的第一侧壁；其中的侧开口形成部分在原模针的第一侧壁上在原模基面的正交平面内延伸。 本专利技术的第五个方面提供了一种用来制造微型针制造过程中所用的微型针模具的方法，其包括在第三或第四方面的原模上模制一微型针模具基底。 本专利技术的第六个方面提供了一种用第一或第五方面的方法来制造的微型针模具。 本专利技术的第七个方面提供了一种微型针模具，其包括一个带有多个凹口以及多个侧开口形成孔的微型针模具基底，其中的多个凹口由该基底的第一表面延伸，其中的多个侧开口形成孔在微型针模具基底中，并且该侧开口形成孔在微型针模具基底中凹口的侧壁内在凹口的侧开口形成位置处延伸。 本专利技术的第八个方面提供了一种用本专利技术第六个或第七方面的微型针模具来制造微型针的方法。 本专利技术的第九个方面提供了一种或多种用本专利技术第八个方面的方法或者本专利技术第一至第七之一或多个方面的方法或模具制造出来的微型针。附图说明现在参考附图通过几个非限定性的示例来描述本专利技术。其中图1是在制备微型针模具中所用原模10的立体图；图2是具有64(8×8)个微型针阵列的原模的等角视图；图3是一浮雕板在浮雕形成微型针模具之前的侧视图；图4是用来制造微型针模具基底的浮雕工艺的视图；图5A到5C是图4所示工艺所形成的微型针模具基底的各种视图；图6是带有子层涂层的一部分微型针模具基底的立体图；图7是在侧开口形成通道形成之后一部分微型针模具基底第二侧壁的平面图；图8A和8B是在侧开口形成通道形成之后重新构造的微型针模具基底的各个视图；图9是本专利技术第一实施例的微型针模具的制造流程图；图10是镀上一微型针层的一部分微型针模具的立体剖示图；图11A和11B是第一实施例的微型针阵列和微型针的视图；图12是用来形成另一实施例微型针的操作流程图；图13A到13C是用来制造微型针模具并形成微型针的各个视图，其具有另一种侧开口形成通道；图14A和14B是另一种具有侧开口形成通道的微型针模具的视图；图15A和15B是另一种具有侧开口形成通道的微型针模具的视图；图16A和16C仍是另一种具有侧开口形成通道的微型针模具的视图；图17A和17B是侧开口的三角形微型针的视图；图18A到18D是用来制造其它形状微型针的其它微型针模具的视图，其中的微型针具有不同的侧开口形成通道结构；图19A到19C是一块被切制成图1所示原模的板件的各个视 图20是原模制造的流程图；图21A到21D是一块被切制成另一种形状原模的板件的各个视图，其具有一非连续面并构成本专利技术的第二个实施例；图22A到22C是本专利技术第二实施例的微型针模具基底的各个视图；图23A和23B是图22B和22C所示放大了的部分在金属化后的视图；图24A和24B是图22B和22C所示放大了的部分在金属化并电铸后的视图；图25A和25B是第二实施例的微型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来制造微型针制造中所用微型针模具的方法，其包括：提供一个其中带有凹口的微型针模具基底，该凹口对应于所要制造的微型针并从微型针模具基底的一个第一表面延伸；以及在微型针模具基底中形成侧开口形成孔，该侧开口形成孔在凹口的侧开 口形成位置处延伸到微型针模具基底中的凹口侧壁面内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】书中。权利要求1.一种用来制造微型针制造中所用微型针模具的方法，其包括提供一个其中带有凹口的微型针模具基底，该凹口对应于所要制造的微型针并从微型针模具基底的一个第一表面延伸；以及在微型针模具基底中形成侧开口形成孔，该侧开口形成孔在凹口的侧开口形成位置处延伸到微型针模具基底中的凹口侧壁面内。2.如权利要求1的方法，其中的侧开口形成孔延伸到凹口的侧壁中而不是延伸到凹口的顶面或底面。3.如权利要求1或2的方法，其中的侧开口形成孔仅延伸到各个凹口的一个侧壁面内。4.如权利要求3的方法，其中各个凹口均为仅在一个点处与侧开口形成通道相交。5.如权利要求1或2的方法，其中的侧开口形成孔均延伸到各个凹口的相对侧壁面中。6.如权利要求1、2或5的方法，其中的侧开口形成孔均延伸到各个凹口的相邻侧壁面中。7.如前述任一权利要求的方法，其进一步包括在微型针模具基底的第一表面上以及在凹口中提供一子层。8.如权利要求7的方法，其中在形成子层之后再在微型针模具基底中形成侧开口形成孔。9.如权利要求7的方法，其中在侧开口形成孔形成于微型针模具基底中后再沉积形成子层，该子层基本不能沉积到侧开口形成的位置上。10.如权利要求7的方法，其中形成侧开口形成孔的操作包括凹口的侧壁面在凹口的侧开口形成的位置处带有不连续面；以及在用来形成侧开口的不连续面产生之后再沉积子层，其中子层基本无法沉积到形成侧开口的不连续面上。11.如权利要求10的方法，其中使凹口的侧壁面具有不连续面的操作包括形成凹口侧壁面中大体垂直于模具基底第一表面的那些部分。12.如权利要求11的方法，其中凹口的侧壁面中大体垂直的部分形成内凹。13.如权利要求10的方法，其中使凹口的侧壁面具有不连续面的操作包括在模具基底中形成与凹口相交的侧开口形成通道。14.如权利要求1-9之一的方法，其中的侧开口形成孔形成于模具基底中侧开口形成通道与模具基底中凹口相交的地方。15.如权利要求13或14的方法，其中的侧开口形成通道大体平行于微型针模具基底的第一表面从微型针模具基底的一个端面延伸到微型针模具基底的相对端面。16.如权利要求13到15之一的方法，其中的侧开口形成通道在相邻的两个凹口之间延伸。17.如权利要求13到16之一的方法，其中微型针模具基底包括多个叠置的模具基底片；以及其进一步包括在模具基底中形成侧开口形成通道，包括将所述的多个模具基底片分开；至少在一个模具基底片的相对表面中的至少一个表面中形成侧开口形成通道；以及叠置所述的多个模具基底片从而重新构造出微型针模具基底。18.如权利要求17的方法，其中在相对表面中至少一个表面中的侧开口形成通道做成相对表面中至少一个表面中的凹槽。19.如权利要求17或18的方法，其中的微型针模具基底进一步包括相邻两叠置的模具基底片之间的隔离层。20.如权利要求19的方法，其进一步包括在将所述的多个模具基底片叠置之前去掉一个或多个隔离层从而重新构造出微型针模具基底。21.如前述任一权利要求的方法，其中的凹口为通孔，其从微型针模具基底的第一表面延伸到相对的第二外表面。22.如前述任一权利要求的方法，其中提供微型针模具基底的操作包括在一原模上模制出微型针模具基底，其中的原模具有一个原模基面，多个原模针从该基面突起，其中的原模针对应于微型针模具基底中的凹口。23.如权利要求22的方法，其中的微型针模具基底通过热压在原模上模制出来。24.如权利要求22或23的方法，其进一步包括提供原模。25.如权利要求24的方法，其中提供原模的操作包括由一原模块线切割形成原模。26.一种用来制造微型针制造过程中所用原模的方法，其包括提供一原模，其具有一原模基面，该基面突起有多个原模针，所述的多个原模针至少包括一个其上带有一侧开口形成部分的第一侧壁面，其中的侧开口形成部分在一个基本垂直于原模基面的平面内延伸。27.如权利要求26的方法，其中提供一原模的操作包括至少沿两个不同的方向切过一块第一材料块从而提供原模，该原模包括原模基面，该原模基面上突起有多个原模针。28.如权利要求27的方法，其中的侧开口形成部分是在至少沿着两个不同的方向切过材料块的过程中形成的29.如权利要求26到28之一的方法，其中至少沿着两个不同的方向切过材料块的操作包括在至少两个方向中的每一个方向上都有一道切割。30.如权利要求29的方法，其中的各道切割包括多个基底切割部分，其切割的是原模基面；多个向顶的切割部分，其从基底切割部分切到成为原模针尖的部分；以及多个向底的切割部分，其从成为原模针尖的部分切到基底切割部分；以及其中各个基底切割部分均被一个向顶的切割部分和一个向底的切割部分所形成的组分开；由第一和第二斜坡切割部分组成的每一对切...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐源，陈美马，李忠莉，林治远，陈佩莹，
申请(专利权)人：新加坡科技研究局，
类型：发明
国别省市：SG[新加坡]