文獻回顧

球面與非球面透鏡製作，模仁與玻璃沾黏性相關文獻介紹:

黃[4]以 FCD1 光學玻璃做為熱壓實驗的材料，採用平面透鏡成形球面 透鏡，依照實驗中所設定的壓印力與保壓時間等參數，對巨觀的幾何外形 需求而言，以經過加工後之平面透鏡壓印球面透鏡確實可行，且在沒有施

加保壓力的條件之下，其回彈狀況並不明顯，實驗所得到的玻璃球面透鏡

Youn[8~12]等人選用玻璃碳(Glassy Carbon)材料當作模仁進行派瑞斯 (Pyrex)玻璃與石英玻璃的微結構熱壓實驗，並利用離子束加工法(FIB)、飛 秒脈衝雷射加工法、機械加工法(Dicing)等方法加工各種不同微結構於玻璃 碳模仁表面，進行微結構熱壓轉印之研究，探討熱壓成形後表面品質與填

充度之轉印結果。

Saotome[13]等人使用光學玻璃 K-PSK100 與 K-PG375（Tg 點分別為 390℃與 343℃），在 Tg 點到 Tg 點+30℃的溫度範圍條件下進行壓縮實驗，

得到不同溫度下的真實應力(True Stress)與應變率(Strain Rate)的關係，在應 力與應變率的圖形上可得知應變率敏感性(Strain Rate Sensitivity)等於 1，證 實了在該溫度區間玻璃可視為牛頓黏滯流(Newtonian Viscous Flow)，亦即表 示黏度係數(Viscosity Coefficient)為一常數；再以單晶矽為模仁進行 V 形溝 槽的模造實驗，實驗結果發現由於 V 形溝槽的尖角與溝槽表面粗糙度的因

Chen[18]等人選用 P-SK57 玻璃材料，利用熱壓玻璃製程搭配 reflow 製 程成形玻璃微透鏡陣列，發現影響透鏡表面形狀最重要參數為再熱溫度與 持溫時間。其研究亦搭配數值模擬法模擬 reflow 過程，探討製程參數對於 微透鏡陣列成形的影響。

Komori[19]等人選用矽基板、玻璃碳等材料作為模仁，並在表面鍍上 TiN、CrN、化學沉積鑽石(CVD diamond)等硬膜層，進行 Pyrex、Tempax、

BK7 三種玻璃材料之熱壓沾黏實驗，得到 CVD diamond 鍍膜在沾黏測試有 良好表現，後續實驗探討熱壓矩形微結構轉印的現象，得出矩形微結構轉 印的填充性與結構最短邊之大小成正比的結論。

Chen[20]等人將光阻層 SU8-2025 塗抹在矽基板上，利用超精密車削 3D 微結構於光阻層上，最後用RIE(Reactive Ion Etching)蝕刻出微結構於矽基 板上，成功製作出有微結構的矽基板模仁，並經由熱壓實驗轉印微結構於

品質的改善，成功製作出尺寸在 10μm 的 V 溝與金字塔形微結構，最後在

玻璃微結構熱壓實驗後證實其方法之可行性。

表 1.2為上述玻璃熱壓微結構文獻有關模仁材料、模仁微結構加工方式、

微熱壓玻璃材料之整理表。

表 1.2 玻璃熱壓微結構文獻整理表

作者 模仁材料 模仁微結構加工法 熱壓玻璃材料

Youn

AIST

[5~9]

Glassy Carbon

FIB(focused ion beam) Nano/femtosecond- pulsed

laser

Mechanical maching

Pyrex7740 (Tg=560℃)

Quartz (Tg=1300℃)

Saotome

Gunma University

[13]

Si Electron beam lithography and anisotropic etching

K-PSK100 (Tg=390℃)

K-PG375 (Tg=343℃)

Mekaru

AIST

Ni–W FIB Borosilicate glass, D263

(Tg=557℃)

Chen

The Ohio State University

[18]

Glassy Carbon Cleanroom lithography-etching process

P-SK57 (Tg=493℃)

Komori

Kyoto University

[19]

CVD diamond FIB

Pyrex 、BK7 (Tg=560℃) TEMPAX (Tg=525℃)

Chen

The Ohio State University

[20]

Si RIE (Reactive Ion Etching)

Suzuki

Nagoya University

[21]

Tungsten

Alloy Elliptical Vibration Cutting ^BK7

(Tg=560℃)

Yan

Tohoku University

[22]

Electroless-pla

ted NiP Two-step micro cutting