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微电铸器件均匀性的研究

专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 微电铸技术 均匀性 周期换向脉冲电流 旋转阴极 阴极电流分布
分类号: TG211  TQ153.4
形 态: 共 79 页 约 51,745 个字 约 2.475 M内容
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内容摘要


微制造技术是MEMS技术从设计到产品的整个过程中的重要环节,是MEMS技术的关键和基础,因此微制造技术已经成为当前的研究热点。

LIGA

准LIGA技术以其对材料的广泛适应性和易于批量化生产的优点成为微制造技术领域的领头军,微电铸是其不可或缺的关键步骤。

然而,微电铸技术加工的微器件往往存在铸层不均匀的缺陷,导致微器件的质量和工作性能大大降低。

因此本文以微电铸制作微流控片芯片的模具为基础对改善微电铸器件的均匀性进行理论和实验研究。

由于电流波形对微电铸器件的质量有很大影响,本文从理论上分析了负向脉冲电流对铸层均匀性的改善作用。

由于负向电流可以腐蚀削减铸层表面微观突起的生长高度,因此周期换向脉冲电流微电铸与单向正脉冲电流微电铸相比更易获得较好的铸层均匀性。

在理论分析的基础上,采用两种周期换向脉冲电流进行微电铸的实验研究。

两种周期换向脉冲电流分别为周期换向双脉冲电流和周期换向正向间断负向连续的脉冲电流。

实验采用无背板生长工艺,工艺参数是在大量的单向正脉冲电流微电铸实验的基础上总结出来的。

实验完成后,将两种周期换向脉冲电流的结果与单向正脉冲电流的结果进行对比分析。

结果表明,周期换向脉冲..……

全文目录


摘要
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 课题的提出
1.1.2 课题来源
1.2 微电铸技术
1.2.1 微电铸技术的定义
1.2.2 微电铸技术的发展
1.2.3 微电铸技术的特点
1.3 微电铸不均匀性的研究现状
1.3.1 不均匀现象
1.3.2 研究现状
1.4 课题研究内容
2 脉冲电流条件下的铸层生长理论
2.1 液相传质的控制作用
2.2 理论分析的前提条件
2.3 铸层表面微观凸起高度的生长理论
2.4 本章小结
3 周期换向脉冲电流微电铸的实验研究
3.1 实验过程
3.1.1 无背板生长工艺
3.1.2 微电铸模具的工艺参数
3.1.3 微电铸模具的实验设备
3.2 实验结果分析
3.2.1 铸层表面的形貌分析
3.2.2 铸层高度的分析
3.3 本章小结
4 旋转阴极改善微电铸器件均匀性的研究
4.1 阴极表面附近的对流扩散理论
4.1.1 理想条件下的稳态扩散
4.1.2 移动阴极表面的扩散分析
4.1.3 旋转阴极表面的扩散分析
4.2 微沟道内流速的仿真分析
4.2.1 分析目的
4.2.2 分析过程
4.2.3 分析结果
4.3 移动阴极微电铸的实验研究
4.3.1 实验过程
4.3.2 实验结果分析
4.4 旋转阴极微电铸的实验研究
4.4.1 实验装置的搭建
4.4.2 实验过程
4.4.3 实验结果分析
4.5 本章小结
5 微电铸中阴极表面电流分布的仿真研究
5.1 电流密度在阴极表面的分布
5.1.1 理论分析
5.1.2 电解液分散能力
5.1.3 影响电流密度在阴极表面分布的因素
5.2 微电铸电流密度场的仿真分析
5.2.1 模型的建立
5.2.2 网格划分
5.2.3 加载求解
5.2.4 仿真结果
5.3 仿真分析的结论
5.4 本章小结
6 结论和展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献

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中图分类: > TG211 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 铸造 > 铸造理论 > 液态金属充型
其他分类: > TQ153.4 > 工业技术 > 化学工业 > 电化学工业 > 电镀工业

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