跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.220.44.148) 您好!臺灣時間:2024/06/14 12:15
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:柯世宗
研究生(外文):Shih-Tsung Ke
論文名稱:微細深孔電鑄鎳之研究
論文名稱(外文):Study on the microcavity of the microstructure electroforming process
指導教授:葛明德葛明德引用關係
指導教授(外文):Ming-Der Ger
學位類別:碩士
校院名稱:中正理工學院
系所名稱:應用化學研究所
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2000
畢業學年度:88
語文別:中文
論文頁數:57
中文關鍵詞:微光刻電鑄模造技術胺基磺酸鎳
外文關鍵詞:Lithographie Galvanoformung Abformung ProcessNickel sulfamate
相關次數:
  • 被引用被引用:4
  • 點閱點閱:519
  • 評分評分:
  • 下載下載:111
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:3
在微機電製造系統中,微光刻電鑄模造技術(Lithographie Galvanoformung Abformung Process)是眾多製造方式中最受矚目的方式之一,其特色為能製造出高深寬比的三維微結構,並可藉此製造出微結構的模仁,以供大量製造時使用,既可降低生產成本亦能提高產品生產效率。但由於LIGA製程中電沈積金屬微型元件之操作參數不同於傳統電沈積金屬之操作參數且較為嚴苛,所以本論文針對電沈積金屬所需各操作參數進行微細深孔的電鑄鎳進行研究,藉由探討各操作參數對鎳電沈積金屬的影響,期能尋求一最佳操作條件範圍。
於初期研究階段需較多量的實驗,若使用晶片模組則不甚經濟,因此發展一種實用且簡便製作之模擬裝置有其必要性,所以本研究之內容主要是設計使用一個簡便的模擬微細深孔結構裝置來探討在胺基磺酸鎳鍍浴中,界面活性劑濃度、深寬比、電流密度及超音波強度等操作參數對電鑄鎳過程及結構表面的影響,結果說明在高深寬比且高電流密度下易造成電鑄程序無法繼續和結構表面形成孔洞,而加入界面活性劑和使用超音波具有使氣泡脫離的能力。
LIGA process (Lithographie Galvanoformung Abformung Process) is one of the most efficient manufacturing processes employed in the micro-mechanical systems. It can produce high aspect ratio object as well as the micro mode to manufacture a large amount of small objects and to decrease the cost of the products. However, the operation parameters are more restricted than those of traditional electroforming process due to high aspect ratio of the electroforming process. We focused on the effect of different conditions in order to determine the suitable operating parameters. According to parameters, we can obtain a good quality of LIGA product.
It is necessary to develop a simple device and it would be possible to evaluate and simulate the electroforming behavior of LIGA process. But high cost and complicated experiment process can be avoided and still provide the important data when electroforming process is carried out. The conditions being considered are Nickel sulfamate bath, the effect of surfactant, aspect ratio, current density and intensity of ultrasonic. The results showed that the interruption of the electroforming process and the high porosity density of the microstructure are caused under the high aspect ratio condition and high current density. The addition of the surfactant can relieve this effect and decrease the significant amount of bubbles in the electroforming process.
1. 前言……………………… 1
2. 理論背景……………… 5
2.1. LIGA process 介紹…… 5
2.1.1. 光刻………………… 5
2.1.2. 電鑄……………… 6
2.1.3. 模造…………… 6
2.2. 鎳的電鍍……………… 6
2.2.1. 鎳鍍液的類型及其操作條件…… 8
2.3. 界面活性劑在電鍍程序上的應用… 9
2.3.1. 降低界面張力……………… 11
2.3.2. 潤濕作用………………… 11
2.4. 電鑄原理……………………… 13
2.4.1. 電鑄鎳金屬………… 14
3. 實驗…………………… 16
3.1. 實驗藥品……………… 16
3.2. 實驗器材及裝置……… 16
3.3. 實驗設備圖………………… 17
3.4. 實驗步驟………………… 18
3.4.1. 表面張力的量測…………… 18
3.4.2. 潤濕角量測………… 19
3.4.3. 鍍液之配製………………… 20
3.4.4. 試片前處理………………… 20
3.4.5. 恆電位儀的量測…………… 21
4. 結果與討論……………………… 22
4.1. 界面張力之討論………… 22
4.2. 潤濕性之討論…………… 23
4.3. 電位量測之討論……………… 24
4.3.1. 深寬比效應 ……………… 24
4.3.2. 電流密度效應…………… 25
4.3.3. 界面活性劑效應………… 26
4.3.4. 超音波攪拌效應………… 34
4.4. 極限電流之討論…………… 35
5. 結論與未來展望…………………… 53
參考文獻……………………………… 55
自傳…………………………………… 57
1.吳東權、陳秉中、周敏傑、鄭建華、洪春長、董月嬌,“微機電系統之應用”,機械工業雜誌,20(1),224 (1995).
2.林哲信、程曜、許博淵、曾世昌、韋文誠,“X光深刻(LIGA)超細纖維紡口”,機械月刊,27(4),153 (1999).
3.Bley, P., Menz, W., Bacher, W., Feit, K., Harmening, M., Hein, H., Mohr, J., Schomburg, W., and Stark, W., “Application of the LIGA process in fabrication of three-dimensional mechanical microstructures,”Microprocess 1991 Int. Microprocess Conf., Kanazawa, Japan, 384 (1991).
4.Ehrfeld, W., Bley, P., Götz, F., Hagmann, P., Maner, A., Mohr J. Moser, Ho., Münchmeyer, D., Schelb, W., Schmidt, D., and Becker, Ew .,“Fabrication of microstructures using the LIGA process,”Proc. IEEE, 87 (1987).
5.Ehrfeld, W., and Lehr, H.,“Deep X-ray lithography for the production of three-dimensional microstructures from metals, polymers and ceramics,” Radiat. Phys. Chem., 45, 349 (1995).
6.Springham, S.V., Osipowicz, T., Sanchez, J.L., Gan, L.H., and Watt, F.,“Micromachining using deep ion beam lithography,”Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 130, 155 (1997).
7.Kan, J.A., Sanchez, J.L., Xu, B., Osipowicz, T., and Watt, F.,“Micromachining using focused high energy ion beams: Deep Ion Beam Lithography,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 148, 1085 (1999).
8.馮子昮、吳以南、徐惠光、陳松琪、徐孝勉、何生龍,表面處理工藝手冊,上海科學技術出版社,218 (1991).
9.曾華梁、吳仲達、秦月文、陳鈞武、呂佩仁,電鍍工藝手冊, 機械工業出版社,176 (1994).
10.陳宏澤 “界面活性劑在金屬脫脂及酸洗方面之應用”, 金屬表面技術雜誌,71,53 (1981).
11.田中正三郎著、賴耿陽譯著,應用電化學,復漢出版社,89 (1994).
12.Becker, E.W., Ehrfeld, W., Hagmann, P., Maner A., and Muchmeyer, D.,“Fabrication of microstructures with high aspect ratio and great structural heights by synchrotron radiation lithography, galvanoforming, and plastic moulding (LIGA process),” Microelectronic Engineering, 4, 35 (1986).
13.Maner, A., Harsch, S., and Ehrfeld, W.,“Mass production of microdevices with extreme aspect ratios by electroforming,” Plating and Surface finishing, 60, 56 (1998).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top