微機電(MEMS)一直是這幾年備受矚目的研究方向，在光通訊、3C、生化等產業的快速進步中已可看出產品體積持續小型化、輕量化、功能更多樣化，加上IC的制程納米化技術的純熟，因此微細化零組件的生產制程預料將有急迫性的需求，雖然微細化加工成型的方法有許多種如：微射出、LIGA、微細機械加工、放電加工、雷射加工等，以生產效率而言，當屬微射出效率最高，但微射出的模具卻需利用到上述的許多制造方法進行制作。微射出一般微射出成形件可區分為三類：A、微量成形件(micro-injection molded part)：成品重量為mg，尺寸與精度不一定在μm級，B、微結構成形件(injection molded part with micro structured regions)：成品為一般尺寸，但其結構上具有μm級規格(如光盤片系列產品)，C、微精密成形件(micro-precision part)：成品重量為mg，且精度要求為μm級。

二、微射出的需求

       由于微射出的射出量小、成型品小，因此射出成型機的精度與模具等都有一定的影響，以下將逐一介紹：

A、   鎖模模板平行度：由于成型品小，因此模板的平行度將大大影響成品的尺寸精度，

        鎖模方式以直壓方式較易達成維持平行度的要求，曲手機則因曲手間的累積公差大

所以較不適合。

B、   模板變形量控制：通常頭板中央在鎖模力建立時會有凹陷變形，射膠時射壓會迫使模具隨模板變形，容易造成成品尺寸精度不佳。

C、   成品頂出方式：成品小時頂出方式可能與一般射出成型不同，須注意不是容易傷害成品就是脫模不易，成型后成品的收集與搬運方法的問題需考慮。

D、   螺桿精密計量：因射出量非常少，所以更需精確的計量以避免過度充填射壓將模具撐開形成毛邊或射膠量不足造成短射。

E、    射膠精密定位：確保保壓位置切換點位置的重現性，以確保成型品質量，建議將加料與射膠分離，使用柱塞式射膠，以使射膠定位精度控制容易。

F、    高射速：射出量小，需借助高速射出時塑料的流變特性使流動性提高，確保模穴充滿，并充填壓力降低，成型品的殘留應力降低，減少收縮量。

G、   塑化單元縮�。涸诔尚挝⒘恐破窌r，所需射出量過小，以致塑料滯留于料管中過久，造成裂解現象及因射出行程太短而塑化不均等問題，如若使用多模穴成形方式，雖可分攤機器射出量太大，借以生產微成形品，但會增加模具流道系統平衡設計之負擔，造成質量不易掌握成形后廢料比例過大成形周期過長。

H、   控制器控制精度：有效的精度控制與重現性，確保每一模的生產質量都相同。

I、      模具與其另件之加工與組裝精度：模具的精度直接影響成型品精度，所以確保模具的各項精度是基本的要求。

J、     模具的溫度控制：因為微射出的澆流道系統非常細小，充填時阻力非常大，除依賴高速射出使流動性提高外，高模溫也會使充填阻力降低，但是成型品冷卻時間加長，周期時間加長，所以模具最好能快速升溫與降溫，以提供更高的生產效率，但此做法卻會縮短模具的壽命，因此需衡量成本效益決定做法。

K、  模具的排氣：若熔膠射入模具中，空氣無法快速有效的排出時會造成短射或燒焦的現象，因此在高速射出時排氣問題需特別注意，建議采用真空輔助充填方式輔助成型。

L、    成型品的檢測：需為微小的成品設計檢測的方法、流程與設備，以CCD檢驗微小工件之關鍵尺寸及快速之特征比對，同時自動檢測速度必需配合生產之速度。

M、 成型環境的考慮：微量射出成形設備技術與傳統成形設備不同，必須摒除傳統射出設計之觀念，不僅在機體本身之設計，模具、脫模、取出、檢測、堆疊、包裝、甚至潔凈室環境都必須考慮。

 

三、微射出模具制作方式

微模具設計及制造所需應用之技術目前大多以非傳統加工方式制作，以下做簡單介紹：

A、半導體蝕刻技術(矽基技術)：

B、 LIGA技術：分為同步輻射X光LIGA、紫外光LIGA(UV-LIGA)、雷射LIGA、高深

度反應離子蝕刻(Deep RIE)：

制程為1、光刻，2、去光阻，3、電鑄，4、模仁，5、射出成型，6、成品脫模。

C、雷射加工技術`：分為長波長雷射如：CO2雷射和YAG雷射此兩種屬于溶化金屬之加工法，有熱影響區，精度較差，高能量的短波長雷射如準分子雷射(Excimer laser)與飛秒雷射(Femtosecond laser)屬于破壞分子鍵結的加工法，無熱影響區，精度高。

D、線放電研磨(WEDG)技術：此法用來加工各種形狀的微小電極，再以此電極利用放電加工(EDM)或是超音波加工(Ultra sonic machining)技術加工模具。

E、 微細機械加工(Micro machining)技術：利用超小型加工機以傳統機械加工的方式加工電極，以此電極利用放電加工(EDM)或是超音波加工(Ultra sonic machining)技術加工模具。(左為微車床，右為微銑床)

       四、結論：

        微射出雖然屬傳統加工范疇，但卻是生產力最高的生產方式，在未來數年內仍是屬于射出領域中較先進、技術難度較高的產業；微射出除了射出機需特別機能需求與精度外，其它如模具加工、成型塑料等牽涉的范圍已不再只局限于傳統機械制造，也包括化學、控制工程等專業領域的搭配才能相得益彰。