影像引導陣列式微電鍍沉積技術之研發(3/3)

Madden及Hunter等人在1995年提出局部電化學沉積技術，並製造出微米等級的鎳柱和彈簧等元 件。此方法優點包括不需使用光罩、設備簡單低廉、低耗能及低汙染等，又可應用在許多難加工的材 料上，因此吸引越來越多學者投入此領域之研究，也發展出一些延伸的技術，例如陽極引導電微電鍍 技術，以及水平電化學沉積技術等。然而以往的研究主要是針對單一微柱的成長，當此技術要被應用 在產業界時，此方法的生產速度可能不夠快，容易造成生產線上的瓶頸。有鑒於此，本研究的第一個 主題，便是希望針對陣列式陽極微引導電鍍技術進行研究。首先我們利用Comsol分析軟體進行陣列 式陽極的電場的模擬，了解多電極時電場分佈狀況，從而決定各個陽極的電壓設定。其次我們將修改 由本實驗室所發展的微電鍍機台，使之成為陣列式電極之微電鍍設備。並配合CCD攝影機即時擷取 影像，獲得各個微柱位置，來進行回饋控制。同時我們將更改電源供應電路設計，以配合陣列式電極 微電鍍之需求，期望能達到每個微柱均衡生長的目的。第二年的研究中，我們將針對非對稱形狀之陽 極進行研究。以往的研究陽極均是圓柱體，其優點為加工容易，然而此種陽極容易造成電場過度集中。 因此，本計晝將以Comsol模擬與分析非對稱性電極的電場，然後再進行實驗，期望設計並加工出最 合適的陽極形狀。同時在第二年中，我們將修配合非對稱陽極修改現有的機台，希望藉由影像引導方 式，發展出不同角度的陣列式微柱生長技術。在第三年中，我們將以針筒的微進給方式，將在陽極與 微柱尖端覆蓋在液滴中，來進行微電鍍的微柱生長。由於液滴容積減小，濃度變化加劇，將會影響沉 積速度。因此我們也將研究溶液離子濃度的量測技術，了解其對微柱生長之影響，並將量測值回饋至 控制器，來調整陽極電壓。