一种纳米压印金属模具及装配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种纳米压印金属模具及装配方法，包括模架、模仁和压块；模架的材料为金属，模架顶面设置有多个通孔，每个通孔均为台阶孔，靠近模架顶面为小直径孔，靠近模架底部为大直径孔；模仁为圆柱体，顶部直径小于底部直径，顶部和底部之间设置有台阶面，模仁顶面设置有压印透镜；模仁数量与通孔数量相同，一个模仁位于一个通孔内，模仁顶部与小直径孔过盈配合，模仁底部位于大直径孔中，模仁顶部高度大于小直径孔高度，模仁底部高度小于大直径孔高度；压块位于模架顶部，压块直径大于模仁顶部直径，压块底面平整度＜1μm。能够将透镜阵列排布加工，并且能够将透镜与模架表面高度误差控制在5μm以内。误差控制在5μm以内。误差控制在5μm以内。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米压印金属模具及装配方法


[0001]本专利技术属于WLO晶圆加工领域，涉及一种纳米压印金属模具及装配方法。

技术介绍

[0002]WLO晶圆级光学元件，是指晶圆级镜头制造技术和工艺，与传统光学元件的加工技术不同，WLO工艺在整片玻璃晶圆上，用半导体工艺批量复制加工镜头，多个镜头晶圆压合在一起，然后切割成单颗镜头，具有尺寸小、高度低、一致性好等特点。其现有模具为玻璃模具、硅基底模具等。这类模具一般成本比较高，寿命低，且受工艺限制此类模具无法做镜头高度大于100μm的透镜，无法满足部分光学设计需求，以及凹面透镜加工方案，并且脱模过程中会碎片，或者面型不稳定的现象。金属模具可以通过车刀工艺加工100μm以上的透镜，模具表面质量PV＜0.05μm，但无法整版阵列排布加工。如果整版阵列排布加工其模具面型加工精度其PV无法做到＜0.1μm，最终影响透镜表面质量和产品成像效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种纳米压印金属模具及装配方法，能够将透镜阵列排布加工，并且能够将透镜与模架表面高度误差控制在5μm以内。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]一种纳米压印金属模具，包括模架、模仁和压块；
[0006]模架的材料为金属，模架顶面设置有多个通孔，每个通孔均为台阶孔，靠近模架顶面为小直径孔，靠近模架底部为大直径孔；
[0007]模仁为圆柱体，顶部直径小于底部直径，顶部和底部之间设置有台阶面，模仁顶面设置有压印透镜；
[0008]模仁数量与通孔数量相同，一个模仁位于一个通孔内，模仁顶部与小直径孔过盈配合，模仁底部位于大直径孔中，模仁顶部高度大于小直径孔高度，模仁底部高度小于大直径孔高度；
[0009]压块位于模架顶部，压块直径大于模仁顶部直径，压块底面平整度＜1μm。
[0010]优选的，压块底部中心设置有开口，开口尺寸小于模仁顶部直径，大于3mm。
[0011]优选的，压块的材料为电木。
[0012]优选的，通孔数量为25个，呈5
×
5陈列排布。
[0013]优选的，模仁底部设置有轴向的螺纹孔。
[0014]进一步，螺纹孔的直径为3mm。
[0015]优选的，通孔高度大于等于模仁高度。
[0016]优选的，小直径孔的直径为9mm，大直径孔的直径为12mm。
[0017]优选的，小直径孔的高度为8mm，大直径孔的高度为3mm。
[0018]一种所述纳米压印金属模具的装配方法，将模仁从模架底部伸入通孔内，模仁顶部插入小直径孔中，并且模仁顶面伸出模架顶面，使用压块下压模仁顶面，将模仁顶面和模
架顶面持平，按照上述方法在每个通孔内装配模仁。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0020]本专利技术能够通过压块将模仁顶部的压印透镜下压至与模架顶面持平，并且模仁顶部与小直径孔过盈配合，使模仁不会向下移动，由于压块底面平整度＜1μm，因此能够将透镜与模架表面高度误差控制在5μm以内，从而实现在金属模架上进行整版阵列排布加工，并且通过采用金属模架，能够避免脱模过程中碎片，或者面型不稳定的现象。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的模架顶面示意图；
[0022]图2为本专利技术的模架通孔结构示意图；
[0023]图3为本专利技术的模仁侧视透视图；
[0024]图4为本专利技术的模仁仰视图；
[0025]图5为本专利技术的模架与模仁尺寸关系示意图；
[0026]图6为本专利技术的装配示意图。
[0027]其中：1
‑
模架；2
‑
通孔；3
‑
模仁；4
‑
压块。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]本专利技术所述的纳米压印金属模具，包括模架1、模仁3和压块4。
[0032]如图1所示，模架1的材料为金属，模架1为圆形板状结构，直径200mm，厚度11mm，模架1顶面陈列排布有多个通孔2，本实施例优选的通孔2数量为25个，呈5
×
5陈列排布，陈列排布后整体尺寸小于90mm
×
90mm。
[0033]如图2所示，每个通孔2均为台阶孔，截面呈倒T型孔结构，靠近模架1顶面为小直径孔，靠近模架1底部为大直径孔，小直径孔的直径为9mm，公差为正，高度为8mm，大直径孔的直径为12mm，高度为3mm。
[0034]如图3所示，模仁3数量与通孔2数量相同，一个模仁3位于一个通孔2内，模仁3为圆柱体，顶部直径小于底部直径，顶部和底部之间设置有台阶面，模仁3顶面设置有压印透镜，压印透镜用于压印图案翻印，压印部分截面呈波浪形结构，中心凸出顶面。
[0035]模仁3底部为高度＜3mm，直径11mm的圆形结构。顶部为高度＞8mm，直径9mm的圆柱体，顶部直径的公差为负。
[0036]如图4所示，模仁3底部为直径11mm的圆，带平口结构，平口部分与模仁3底部的最短线段长度为4.7mm。模仁3底部中心轴向开有M3型号的螺纹孔用于后续模仁3固定和面型加工。
[0037]如图5所示，模仁3顶部与小直径孔过盈配合，模仁3底部位于大直径孔中，模仁3顶部高度H1大于小直径孔高度H2，模仁3底部高度H4小于大直径孔高度H3。
[0038]通孔2高度大于等于模仁3高度。
[0039]如图6所示，压块4位于模架1顶部，压块4数量为一个，压块4直径大于模仁3顶部直径，压块4底面平整度＜1μm，压块4的材料为电木，压块4底部中心设置有圆形的开口，开口尺寸小于模仁3顶部直径，大于3mm。
[0040]装配时，将模仁3从模架1底部伸入通孔2内，模仁3顶部插入小直径孔中，并且模仁3顶面伸出模架1顶面，使用压块4下压模仁3顶面，压块4开口处位于模仁3顶部范围内，压块4外圆位于模仁3外部，将模仁3顶面和模架1顶面持平，模仁3底部不能低于模架1底部，通过压块4将模仁3顶部的压印透镜下压至与模架1顶面持平，并且模仁3顶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米压印金属模具，其特征在于，包括模架(1)、模仁(3)和压块(4)；模架(1)的材料为金属，模架(1)顶面设置有多个通孔(2)，每个通孔(2)均为台阶孔，靠近模架(1)顶面为小直径孔，靠近模架(1)底部为大直径孔；模仁(3)为圆柱体，顶部直径小于底部直径，顶部和底部之间设置有台阶面，模仁(3)顶面设置有压印透镜；模仁(3)数量与通孔(2)数量相同，一个模仁(3)位于一个通孔(2)内，模仁(3)顶部与小直径孔过盈配合，模仁(3)底部位于大直径孔中，模仁(3)顶部高度大于小直径孔高度，模仁(3)底部高度小于大直径孔高度；压块(4)位于模架(1)顶部，压块(4)直径大于模仁(3)顶部直径，压块(4)底面平整度＜1μm。2.根据权利要求1所述的纳米压印金属模具，其特征在于，压块(4)底部中心设置有开口，开口尺寸小于模仁(3)顶部直径，大于3mm。3.根据权利要求1所述的纳米压印金属模具，其特征在于，压块(4)的材料为电木。4.根据权利要求1所述的纳米压印金属模具，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘守航，金松，李伟龙，
申请(专利权)人：华天慧创科技西安有限公司，
类型：发明
国别省市：