提高微结构表面在镀液中的润湿性

为提高微结构在氨基磺酸镍镀液中的润湿性,研究了在该镀液中加入十二烷基硫酸钠(SDS)作为润湿剂和对微结构表面进行氧等离子体改性这两种方法的效果。测试了4种含不同SDS浓度的氨基磺酸镍镀液的极化曲线。运用傅里叶变化红外光谱分析(FTIR),对不同改性时间下的光刻胶表面成分进行了表征。提出了一种表征微结构润湿情况的方法。实验证明,添加SDS不影响镍在氨基磺酸镍溶液中的析出电位。FTIR的测试结果表明,通过氧等离子体改性在光刻胶表面引入了亲水的羟基,从而增强了由光刻胶构造的微结构的润湿性。研究发现,深宽比为1、线宽为50μm的微结构阵列经过氧等离子体改性5s后,在15min之内可被含SDS0.5kg/m3的氨基磺酸镍镀液完全浸润。

水平与垂直流动对微电铸镀层均匀性的影响

利用有限元分析软件FLUENT对微电铸镀层均匀性进行了分析。对当物质传递成为金属沉积的控制步骤时,进行铸层均匀性的数值模拟,研究不同流动方式对均匀性的影响。模拟结果表明:当物质传递成为控制步骤时,增强对流—扩散虽然有利于物质传输,但均匀搅拌更有利于镀层均匀性;垂直流动相对于水平流动因离子到达阴极表面各处的传质阻力相同,故能有效改善镀层形貌的均匀性。

对流—扩散传质对微电铸镀层均匀性的影响

利用有限元分析软件FLUENT对MEMS微电铸镀层均匀性进行了分析。对当物质传输成为金属沉积的控制步骤时,进行对流—扩散传质过程数值模拟,研究不同深宽比微结构中对流—扩散对传质的影响。模拟结果表明:当对流—扩散传质成为控制步骤时,渗透流影响镀层基本形貌,回流会引起镀层形貌的微小起伏。

基于非硅微加工技术的超疏水表面的设计和制造

利用非硅微加工技术,在金属基底表面构建了由圆柱状金属镍组成的规则的微阵列结构,研究了微阵列的疏水性.利用正己烷溶解十八烷基三氯硅烷(OTS)配制成涂覆液,对微阵列进行低表面能物质涂覆.通过对比涂覆前后的静态超疏水性,研究了低表面能物质涂覆的作用.实验发现圆柱高度为5～30μm、直径为30～50μm、间距为15～50μm的微结构阵列在不涂覆OTS的前提下表现出了稳定的超疏水性.涂覆OTS虽然没有增加阵列结构的接触角,但是改善了微阵列在水流冲击下的疏水性.