柠檬酸金钾电铸微小金结构试验研究

发布时间：2017-08-24 16:04

  本文关键词：柠檬酸金钾电铸微小金结构试验研究

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【摘要】：微小金结构在航空工业以及电子工业中应用广泛。UV-LIGA技术是一种低成本,大批量制造微小金属结构的方法,因此,使用这一技术可以大批量制造形状复杂的纯金微小结构件。但目前基于UV-LIGA技术电铸微小金结构工艺尚不成熟,可用于电铸金的电铸体系也不完善。针对上述现状,本文使用SU-8干膜光刻胶制备电铸胶模,开展柠檬酸金钾电铸微小金结构试验研究,主要内容包括:(1)使用300微米厚SU-8干膜光刻胶制备电铸胶膜。探索了SU-8干膜光刻胶光刻工艺,分析了光刻工艺中各参数对光刻质量的影响,优化并确定了覆膜、前烘、曝光、后烘以及显影的具体参数。(2)针对传统氰化物金溶液毒性较强,而无氰体系金溶液稳定性差这一现状,开展基于柠檬酸金钾电铸金溶液电铸微小金结构试验研究,分析并对比电流密度,冲液速度以及阴阳极间距等不同参数对电铸层质量的影响,并最终根据优化后的参数电铸得到了铸层致密,表面光亮的微小金结构。(3)检测了以柠檬酸金钾为主盐的电铸金溶液的各项性能,主要包括:稳定性、是否可添加、氰离子浓度以及分散能力。(4)检测基于柠檬酸金钾溶液得到的电沉积层各项性能,主要包括:沉积层纯度、努氏硬度、表面质量以及耐腐蚀性能。
【关键词】：紫外光刻 柠檬酸金钾 电铸 微小金结构 溶液性能
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ153.4
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-11
• 注释表11-12
• 第一章 绪论12-23
• 1.1 课题背景12
• 1.2 电铸技术的发展与现状12-17
• 1.2.1 电铸技术发展趋势13-14
• 1.2.2 电铸材料多样化14
• 1.2.3 微细电铸发展概述14-15
• 1.2.4 LIGA技术与UV-LIGA技术简介15-17
• 1.2.4.1 LIGA技术简介15-16
• 1.2.4.2 UV-LIGA技术简介16-17
• 1.3 微细电铸金的发展与现状17-21
• 1.3.1 氰化物体系金溶液17-18
• 1.3.2 亚硫酸盐体系金溶液18-19
• 1.3.3 硫代硫酸盐体系金溶液19-20
• 1.3.4 亚硫酸盐—硫代硫酸盐混合体系金溶液20
• 1.3.5 柠檬酸盐体系金溶液20-21
• 1.4 课题研究的意义与主要内容21-23
• 第二章 试验总体设计与光刻工艺研究23-38
• 2.1 试验总体方案介绍23-24
• 2.2 SU-8 干膜光刻胶光刻工艺基本原理24-25
• 2.2.1 SU-8 光刻胶简介及光刻原理简介24-25
• 2.2.2 SU-8 干膜光刻胶的特点25
• 2.3 SU-8 干膜光刻胶光刻工艺试验研究25-37
• 2.3.1 基片的选择与预处理26-27
• 2.3.2 覆膜27-29
• 2.3.2.1 覆膜设备和操作27
• 2.3.2.2 覆膜预热温度的选择27-28
• 2.3.2.3 覆膜注意事项28-29
• 2.3.3 前烘29-31
• 2.3.4 曝光31-33
• 2.3.4.1 曝光工艺简介31-32
• 2.3.4.2 曝光参数的选择与优化32-33
• 2.3.5 后烘33-35
• 2.3.6 显影35-36
• 2.3.7 光刻工艺总结36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 柠檬酸金钾电铸微小金结构38-50
• 3.1 微小金结构电铸工艺概述38-39
• 3.1.1 微小金结构电铸原理38
• 3.1.2 微小金结构电铸工艺特点38-39
• 3.1.3 电铸层的特点39
• 3.2 电铸微小金结构方案设计与设备39-43
• 3.2.1 冲液方式与冲液装置简介39-40
• 3.2.2 冲液装置简介40-43
• 3.2.3 试验使用的仪器设备43
• 3.3 基于柠檬酸金钾溶液正冲电铸微小金结构工艺试验43-48
• 3.3.1 电流密度对铸层质量的影响43-46
• 3.3.2 冲液流量与阴阳极间距对电铸质量的影响46-48
• 3.4 其他因素对电铸微小金结构的影响48-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 柠檬酸金钾溶液性能研究与检测50-64
• 4.1 柠檬酸金钾及其溶液简介50
• 4.2 柠檬酸金钾可添加性测试及氰离子浓度检测50-52
• 4.2.1 可添加性测试50-52
• 4.2.2 氰离子浓度检测52
• 4.3 柠檬酸金钾溶液分散性能研究52-57
• 4.3.1 哈林阴极法53-54
• 4.3.2 弯曲阴极法54-55
• 4.3.3 霍尔槽试验法55
• 4.3.4 柠檬酸金钾分散性能测试55-57
• 4.4 柠檬酸金钾溶液老化试验57-60
• 4.4.1 静置稳定性试验57-58
• 4.4.2 溶液加速老化试验58-60
• 4.5 柠檬酸金钾溶液电沉积层性能检测60-63
• 4.5.1 沉积层金纯度检测60
• 4.5.2 努氏硬度检测60-61
• 4.5.3 表面质量检测61-62
• 4.5.4 耐腐蚀性检测62-63
• 4.6 本章小结63-64
• 第五章 总结与展望64-65
• 5.1 论文总结64
• 5.2 后期工作展望64-65
• 参考文献65-69
• 致谢69-70
• 在学期间发表的学术论文70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：732208