【摘要】：隨著電子技術(shù)的發(fā)展,電子線路的集成度越來越高,熱流密度也逐漸增大,如何高效散熱成為電子領(lǐng)域的研究熱點。由于金屬微通道具有的散熱效率較高,其加工方式越來越受到人們的關(guān)注。本文基于UV-LIGA技術(shù),制作了線寬為50μm、高度為250μm的銅微通道,并對制作過程中出現(xiàn)的問題進行了研究,主要工作包括以下幾個方面:在確定微通道制作工藝方案的基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)有測量方法難以準(zhǔn)確測量曝光前膠膜厚度的問題,提出一種基于折射率的厚光刻膠膠膜厚度的測量方法。即:利用顯微鏡測量膠膜的視覺厚度,再通過實驗確定SU-8膠對顯微鏡光線的折射率,二者的乘積就是膠膜的實際厚度。同時,根據(jù)微通道的尺寸特征及制作要求,確定在銅基底上采用基于SU-8膠紫外光刻和微電鑄的UV-LIGA技術(shù),通過兩次勻膠、一次曝光顯影的方法進行微通道器件的制作。針對大厚度SU-8膠膜制作過程中膠厚不均勻和曝光參數(shù)選擇的問題進行研究。首先提出采用磨削拋光工藝改善膠厚均勻性的方法,并進行對比實驗。實驗結(jié)果顯示,磨削拋光處理使膠厚均勻性提高了79.4%,顯影后膠膜的尺寸誤差從5.1μm減小到了0.5μm,膠厚均勻性和尺寸精度得到顯著改善。隨后進行光刻實驗,分析曝光劑量對SU-8膠膜的影響規(guī)律。實驗結(jié)果顯示,當(dāng)曝光劑量為640mJ/cm~2時,膠膜質(zhì)量最好。針對微通道電鑄過程中鑄層不均勻的問題進行仿真和實驗研究。首先利用COMSOL仿真軟件建立仿真模型,分析輔助陰極與結(jié)構(gòu)的距離和輔助陰極的寬度對鑄層均勻性的影響。仿真結(jié)果表明,均勻性隨輔助陰極與結(jié)構(gòu)距離的增大而變差,隨輔助陰極寬度的增大而變好。然后進行有無輔助陰極的電鑄對比實驗,結(jié)果表明,添加輔助陰極后電鑄10h的鑄層均勻性提高了37.1%,電鑄20h的鑄層均勻性提高了72.2%。基于上述研究結(jié)果,在銅基底上完成銅微通道的制作,并針對微通道內(nèi)SU-8膠去除困難的問題展開研究。由于微通道線寬小、深寬比高,高度交聯(lián)的SU-8膠無法利用去膠液去除,因此本文通過實驗對激光燒蝕去膠工藝、真空和氮氣環(huán)境下高溫灰化去膠工藝進行研究。實驗結(jié)果表明,在保證電鑄銅微通道結(jié)構(gòu)完好的前提下,二氧化碳激光燒蝕輔以超聲振動的方法可以有效地去除微通道內(nèi)的SU-8膠。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ153.4

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本文編號：2630235