[发明专利]一种超精密金属机械零部件的加工方法

摘要

本发明公开了一种超精密金属机械零部件的加工方法，通过纳米压印方法制备得到所需的精密金属零件形状的凹形模板；利用凹形模板，通过LIGA工艺制备得到所需精密金属零件。本发明突破零件厚度限制，达到机械加工所无法达到的精度，填补了半导体加工和精密机加工中间从几十微米至毫米级精密加工的空白，零件精细部分一次成型，加工精密度高，可达到几十纳米级别，沿深度方向的直线性和垂直度好，可在加工过程中直接完成零件装配，装配精度高，设备简单，成本低、产能高，可以平行大批量加工。

主权项

1.一种超精密金属机械零部件的加工方法，其特征在于，通过纳米压印方法制备得到所需的精密金属零件形状的凹形模板；利用凹形模板，通过LIGA工艺制备得到所需精密金属零件；具体包括以下步骤：(1)在压印模版表面制造所需的精密金属零件形状，用作压印模版反复使用；(2)在基片表面通过镀膜技术沉积一层设定厚度的金属层作为电镀种子层，其中，设定厚度为20‑200纳米，金属层为金或铜的一种；(3)在基片上金属电镀种子层表面均匀涂布一层热塑性材料，其中，涂布的热塑性材料为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，其厚度由最终成品零件厚度决定；(4)将基片表面热塑性材料加热至材料玻璃化温度以上，利用压力将压印模版压印至热塑性材料中，然后将热塑性材料冷却至玻璃化温度以下固化成型；(5)将压印模版从基片表面剥离，热塑性材料表面形成与压印模版结构相反的零件凹槽；(6)去除热塑性材料表面凹槽底部残余材料；(7)利用事先镀好的金属电镀种子层作为电极，在热塑性材料表面凹槽中电镀沉积所需金属，直至填充满整个热塑性材料表面的凹槽结构；(8)将电镀溢出的金属研磨去除，并将零件研磨至所需的厚度；(9)去除基片和表面电镀种子层以及热塑性材料，得到精密金属零件。