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微细电铸

/micro/nano electroforming/
条目作者朱增伟

朱增伟

最后更新 2023-09-22
浏览 125
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对尺度在微米(1微米~1毫米)乃至纳米级别(1纳米~1微米)的金属结构和金属零件的精密电铸技术。

英文名称
micro/nano electroforming
所属学科
机械工程

微细电铸是LIGA[德语:LIthographie(光刻),Galvanoformung(电铸),Abformung(塑铸)三词的缩写]和LIGA-like(准LIGA)的技术核心。典型的LIGA工艺过程如下:首先在进行过导电化处理的半导体硅片或金属片上涂敷光刻胶作为掩模,然后采用X射线或紫外光等作为光源对掩膜进行光刻,形成电铸模,电铸结束后经脱模而获得金属微结构。电铸微结构的形状由电铸模上的光刻图案决定,该结构可以直接使用,也可以作为模具使用。

除了LIGA技术和准LIGA技术之外,其他微细电铸技术中最具代表性的有电化学制造(electrochemical FABrication; EFAB)技术和局域电化学沉积(localized electrochemical deposition; LECD)技术。EFAB技术是一种实时掩膜的高度选择性分层电铸方法,利用一系列实时掩模板进行金属选择性电沉积,通过将沉积层逐层堆积而成形较复杂的三维高深宽比微细金属结构。LECD技术是通过可移动的微细电极在空间缓慢移动,诱导金属离子按指定的方向电沉积生长,形成三维微细结构。

精细电铸已被广泛用于微机电系统(micro electro-mechanical system; MEMS)中金属微结构的制造,包括微传感器、微执行器、微电机、微机械零件、微光学元件、微流体元件等微结构和系统,还可以用于微小模具、微小电极等微小零件的制造,在航空、航天、核工业、医疗等领域有着重要应用。

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