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文檔簡介
1、隨著微機電系統(tǒng)(MEMS)技術的發(fā)展,各種微系統(tǒng)與傳感器不斷涌現(xiàn),并在實際應用中占據(jù)重要地位。其中,微加工技術是MEMS器件從設計轉化為產(chǎn)品過程中最重要的環(huán)節(jié),是MEMS技術的關鍵和基礎。利用X射線深層光刻、微電鑄、微復制的LIGA技術以及在此基礎上演變出來的準LIGA技術在三維微加工領域扮演著重要角色。微電鑄作為LIGA/準LIGA技術實現(xiàn)的中間環(huán)節(jié),是實現(xiàn)微系統(tǒng)和微器件的核心,對微加工器件的質量和性能起著至關重要的作用。實際上,研究
2、微結構電鑄層均勻性的影響機制并以此為指導來進行工藝的改進具有重要的實際意義。
本文首先從物質傳遞方程與電流-過電勢公式出發(fā),提出微結構掩膜電鑄均勻性的分析思路。結合實驗測得的極化曲線將電鑄過程分為不同的受控模式,每種模式下其主控因素不同。在理論分析基礎上,利用有限元分析軟件FLUENT對電鑄鍍層均勻性進行了模擬。理論與模擬分析給出的基本點包括:
1)小電流下鍍層均勻性受電場因素控制與對流-擴散無關;
2)較
3、大電流下鍍層均勻性受對流-擴散因素控制與電化學無關;
3)較大深寬比微結構有利于鍍層均勻性;
4)電化學極化有利于鍍層均勻性的提高;
5)均勻攪拌更有利于提高鍍層均勻性;
6)垂直流動相對于平行流動會有效改善鍍層均勻性;
7)光刻膠傾角對離子傳輸具有屏蔽效應。
在上述研究的基礎上,設計并制備了實驗用電鍍槽,該電鍍槽的主要特點包括:可實現(xiàn)水平與垂直兩種流動方式、流速(量)可調、陰
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