章勇 钱双庆

微细结构件电沉积铜试验研究

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（1.沙洲职业工学院，江苏 张家港 215600；2.南通大学，江苏 南通 226019）

基于3D打印技术制造具有微结构的阴极基体，然后进行阴极基体表面导电化处理，最后进行电沉积铜试验研究。优选了电沉积工艺参数，在此基础上制备出多种金属铜微细结构件。试验结果表明：基于3D打印的微细结构件可以适用于微细电铸，采用合适的脉冲电流参数和强力搅拌电解液，能显著改善微细电铸器件形貌质量，提高金属充填能力。

微结构；电沉积；3D打印

引言

对表面技术的深入研究，拓展了表面微结构的应用领域。已有研究表明，通过改变表面微结构的形貌可以满足不同场合的功能性需求，如微沟槽阵列具有减阻、传热、降噪的功能，可应用于飞机机身、风车叶片、换热器等部件；仿鲨鱼皮微结构具有减阻、疏水防污的特性，可应用于舰艇表面、运输管道、微结构模具等方面；凸起阵列具有减摩、减阻、减粘的特性，可应用于卡车刹车毂、仿生犁、微电极等场合[1-4]。

电铸技术是通过金属离子的逐个沉积来成型零件的，已广泛应用于微纳米制造领域。20世纪80年代末，德国Karisruhe核能研究中心将电铸与X射线同步辐射掩膜刻蚀技术结合起来，发明了LIGA技术[5]，现已成为金属微结构制造的主要手段。由于LIGA技术设备昂贵，为了降低成本，采用紫外线、激光等代替同步辐射X射线（LIGA-LIKE技术），成为了当前的研究热点[6-8]。LIGA-LIKE技术已成功用于各种微传感器、微金属齿轮、微陀螺仪、微光学器件、微马达等的制造。……