金属微针阵列阴模模具的制备方法技术

一种金属微针阵列阴模模具的制备方法，包括一种金属微针阵列阴模模具的制备方法，包括：在微针阵列阳模模具上制备抗粘结层和金属种子层；之后在金属种子层上覆阴模金属层；在阴模金属层表面施以加固层，最后将阳模模具除去即得金属微针阵列阴模模具。本发明专利技术的金属微针阵列阴模模具的制备方法，具有可以大批量，低成本制备，可以耐高温高压的金属微针阵列阴模模具的优势，微针的形状和高度可控控，利于工业化大批量制备。

Preparation of mould for metal micropin array

A preparation method of a metal micropin array Yin mould mould, including a preparation method of a metal micropin array shade die, including the preparation of the anti bonding layer and the metal seed layer on the micropin array Yang die mold; then overlying the metal layer on the metal seed layer; the reinforcement layer on the surface of the Yin mold metal layer, and finally the Yang die. The metal micro pin array female die is obtained by removing the die. The preparation method of the metal microneedle array Yin mold die of the invention has the advantages of large batch, low cost preparation, high temperature and high pressure metal microneedle array mould, the shape and height control of the micro needle, which is beneficial to the industrialization of large batch preparation.

【技术实现步骤摘要】
金属微针阵列阴模模具的制备方法
本专利技术涉及一种工件的制备方法，尤其涉及一种模具的制备方法，用于金属微针阵列阴模
技术介绍
微针是近年来被认为很有应用前景的一种新型物理促渗手段，它是伴随微加工技术日新月异的发展，孕育而生的一种高技术含量的物理促渗技术。微针大小及微针之间的间距为微米级，可以轻松穿过角质层而又不触及皮下神经，因此不会引起疼痛。微针主要通过将药物固化于微针中而后插入皮肤实现给药，或直接溶解于皮肤中。微针技术也可以和离子导入等其它促渗手段联用，实现更好的效果。大量的研究人员对很多药物尤其是大分子药物(如：蛋白额脱氧核糖核酸等)都进行了微针辅助下的透皮研究，结果证实了微针在促进大分子药物透皮吸收的独特优势。随着对其安全性研究的逐步深入和相关标准的统一，微针将会成为一类新型的经皮给药方式。微针阵列需要根据皮肤疾病或皮肤症状来进行最合适的设计，需要开发提供各种各样的微针阵列。对于日渐增长的微针阵列需求来言，开发出低成本结实耐用而且便于高温高压消毒的金属微针阵列阴模模具新工艺具有非常重要的意义。现有技术中微针阵列阴模模具采用微针阵列阳模模具浇灌翻出来的具有弹性的聚合物模具或直接在金属或聚合物表面加工成型，材质如：PDMS、PMMS和PI等，例如：中国专利申请CN106511257A公开了一种微针阵列阴模模具加工方法，便采用激光在PDMS上制备微针阵列阴模模具，聚合物阴模模具易于制备，成本低廉，易于大批量生产，但聚合物阴模模具强度比较低，容易变形，寿命短而且难于在高压、高温下消毒。金属阴模模具具有耐磨，物理性能稳定，可在高温高压下消毒的优势。但目前金属阴模模具基本是基本采用超精密加工，其难度非常大，精度难控制而且成本非常高，难于大批量低成本制备。现有技术中的微针阵列阴模模具加工工艺主要存在以下问题：(1)聚合物微针阵列阴模模具加工工艺，制备的模具由于强度比较低，在使用过程中容易变形，寿命短，而且难于在高压，高温下消毒，难于在一些应用条件较高的微针阵列膜片的制备。(2)金属微针阵列阴模模具加工工艺，具有加工难度非常大，精度难控制等缺陷而且成本非常高，难于大批量低成本制备。
技术实现思路
为了解决现有技术中微针阵列阴模模具制备存在的诸多问题，本专利技术提供一种制备金属微针阵列阴模模具的方法，在微针阵列阳模模具上通过电镀，化学镀或电铸的方法来制备金属微针阵列阴模模具，可以低成本大批量的制备。本专利技术的特点：微针阵列阳模模具上制备抗粘结层，在之上制备金属种子层，通过电镀，化学镀或电铸的方法来制备微针阵列阴模模具，该工艺和现有的MEMS(微机电微机械系统)工艺兼容，能精确结合特定微针阵列阳模模具匹配制备金属微针阵列阴模模具，可以解决目前聚合物阴模模具容易变形，寿命短，而且难于在高压，高温下消毒的难题，也可以解决目前金属阴模模具加工工艺难度大，工艺复杂，精度难于控制而且成本难降低的缺陷。另外，在金属微针阵列阴模模具表面设置加固层，有利于阴模模具厚度，应力和平整性的控制，有利于降低制造成本，有利于微针阵列阳模具和技术微针阵列阴模模具的分离。基于以上内容，本专利技术提出的技术方案是：一种金属微针阵列阴模模具的制备方法，包括：将表面设置微针(或微针阵列)的阳模模具(或称微针阵列阳模模具)上制备抗粘结层和金属种子层；之后在金属种子层上覆阴模金属层；在阴模金属层表面施以加固层(有利于金属微针阵列阴模模具和微针阵列阳模模具的剥离)，最后将表面设置微针的阳模模具除去即得金属微针阵列阴模模具。加固层的应用有利于金属微针阵列阴模模具和微针阵列阳模模具的剥离。为了确保微针阵列阴模模具和金属微针阵列阳模模具较好的剥离，保证较好的剥离效果，抗粘结层厚度为1nm～500nm采用含氟聚合物薄膜，其材质如：但不限于聚四氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯、氟化乙丙共聚物、全氟烷氧基树脂、聚氯三氟乙烯、乙烯一氯三氟乙烯共聚合物、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯等，或者金属氧化物，如：但不限于三氧化二铝和氧化钛薄膜等。本专利技术提供的制备方法，为了确保阴模金属层较好的物理性能，如：厚底、强度和平整性，金属种子层厚度1nm～500nm，其材质如：但不限于Ni、Cu、W、Cr、Ni-W和Mg-Al等。本专利技术提供的制备方法，为了加固阴模金属层，确保金属微针阵列阴模模具和微针阵列阳模模具的方便剥离，以及电阴模金属层的平整性。在阴模金属层与加固层之间还设置粘结层。粘接层厚度为1μm～1000μm，粘接剂如：但不限于AB胶、UV胶和玻璃胶等具有一定强度的能固化的胶水。加固层是一层具有厚度0.01cm～100cm和适当强度的平整块材，采用如：但不限于Fe、Cu、Ni和Cr等各种金属材料；或如：但不限于Fe-Ni，Ni-W等种合金材料；以及如：但不限于大理石，陶瓷，玻璃等非金属材料。粘结层未干之际，将加固层贴在粘结层上，用滚筒或平整的推子滚过或推过所述的加固层表面。本专利技术供的另一种金属微针阵列阴模模具的制备方法，包括以下步骤：先取得微针阵列阳模模具；然后，在微针阵列阳模模具的设置微针一侧制备一层抗粘结层；接着，在抗粘结层表面制备一层金属种子层；之后，在金属种子层表面电镀或化学镀或电铸一层阴模金属层；再在阴模金属层上面制备涂覆粘接层；接着，在粘接层上施以加固层；最后，将微针阵列阳模模具脱模，得到具有加固层的阴模模具。本专利技术技术方案实现的有益效果：本专利技术提供的金属微针阵列阴模模具的制备方法，在微针阵列阳模模具表面制备抗粘结层，使后续制备的金属微针阵列阴模模具很容易从微针阵列阳模模具表面剥离，在阴模金属层表面增加加固层，很容易控制阴模金属层的平整性，增加阴模金属层的强度，也可以根据加固层的厚度随意调节阴模金属层的厚度，降低工艺的陈本和复杂性。与传统的聚合物微针阵列阴模模具相比，采用本专利技术提供的制备方法所取得的金属微针阵列阴模模具具有耐磨性，物理性能稳定，可以满足高温和高压下进行消毒处理的需要。与现有的金属微针阵列阴模工艺相比，本专利技术提供的制备方法工艺简单，加工成本低，易于大批量复制制备微针阵列膜片。附图说明图1为本专利技术的金属微针阵列阴模模具制备工艺中微针阵列阳模模具的示意图；图2为本专利技术的金属微针阵列阴模模具工艺中微针阵列阳模模具表面涂覆了抗粘结层和金属种子层的示意图；图3为涂覆了抗粘结层和金属种子层的微针阵列阳模模具表面电镀(或化学镀或电镀)了金属层的示意图；图4为是本专利技术的金属微针阵列阴模模具工艺中阴模金属层表面涂覆了粘接层的示意图；图5为本专利技术的金属微针阵列阴模模具工艺中增加了的加固层后的整体示意图；图6为是本专利技术的金属微针阵列阴模模具工艺中，从微针阵列阳模模具表面剥离的金属微针阵列阴模模具。图中的附图标记对应为：“①”表示微针阵列阳模模具，“②”表示微针，“③”表示抗粘结层和金属种子层，“④”表示阴模金属层，“⑤”表示粘接层，“⑥”表示加固层。具体实施方式以下结合附图详细描述本专利技术的技术方案。本专利技术实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围中。图1为本专利技术的金属微针阵列阴模模具制备工艺中微针阵列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属微针阵列阴模模具的制备方法，其特征在于包括：将表面设置微针的阳模模具上制备抗粘结层和金属种子层；之后在所述的金属种子层上覆阴模金属层；在所述的阴模金属层表面施以加固层，最后将表面设置微针的所述的阳模模具除去即得金属微针阵列阴模模具。

【技术特征摘要】
1.一种金属微针阵列阴模模具的制备方法，其特征在于包括：将表面设置微针的阳模模具上制备抗粘结层和金属种子层；之后在所述的金属种子层上覆阴模金属层；在所述的阴模金属层表面施以加固层，最后将表面设置微针的所述的阳模模具除去即得金属微针阵列阴模模具。2.根据权利要求1所述的金属微针阵列阴模模具的制备方法，其特征在于所述的抗粘结层厚度为1nm～500nm，采用含氟聚合物薄膜或者金属氧化物。3.根据权利要求1所述的金属微针阵列阴模模具的制备方法，其特征在于所述的金属种子层厚度1nm～500nm，其材质选自于Ni、Cu、W、Cr、Ni-W和Mg-Al之一种或几种。4.根据权利要求1所述的金属微针阵列阴模模具的制备方法，其特征在于在所述的阴模金属层与所述的加固层之间还设置粘结层，所述的粘接层厚度为1μm～1000μm，选自于AB胶、UV胶和玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丁，崔大祥，邓敏，郭仁凤，
申请(专利权)人：上海揽微医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31