Abstract
LIGA process為眾多細微加工技術中的一種，其特色為可製作尺寸差異 極大的深寬比之微結構，並可用以製造微結構的模仁，藉模造方式大量翻 製，達到低成本及快速生產的效益。本論文的目的即在於研究 LIGA process中的電鑄鎳程序，以製作品質良好的高深寬比微結構。LIGA process電鑄鎳程序所面對的主要有鍍液無法進入孔洞、氣泡吸附、雜質 吸附、鍍層內應力過大等問題。本論文採用胺基磺酸鎳鍍液並添加適當的 界面活性劑，配合循環過濾系統進行電鑄，可得到相當優異的效果。本論 文的特色在於將Aerosol系的界面活性劑應用在LIGA的深孔電鑄。胺基磺 酸鎳鍍液加入Aerosol系界面活性劑後，使鍍液有極佳的潤濕力與低鍍層 內應力，即使在高電流密度下，深孔電鑄亦有不錯的電鑄品質。我們經由 接觸角、內應力及硬度測量所得到的結果，發現胺基磺酸鎳鍍液添加 Aerosol AY或Aerosol MA的潤濕效果極佳，且鍍層具低內應力，Aerosol AY最適添加量為0.6g/L、Aerosol MA為0.5g/L。論文中並利用SEM及旋轉 電極技術討論鍍液添加界活性劑對電鑄不同深寬比模板的影響。電鑄低深 寬比模板（微結構長500μm寬20∼5μm高12μm）時，鍍液進入孔洞的問 題尚不嚴重，但電流密度大於2 A/dm2時，開始出現由氫氣吸附所造成的 坑洞，此時，添加界面活性劑的功能在於提高鍍液的潤濕力，使氫氣泡易 於脫離鍍層表面。電鑄高深寬比模板（微結構寬20∼7μm高210μm）時， 於較小孔洞已發生鍍液難以進入的問題，同樣地，電流密度大於2 A/dm2 時也開始出現由氫氣吸附所造成的坑洞。故在電鑄高深寬比模板時，添加 界面活性劑的功能在於降低鍍液的表面張力及提高鍍 以銅離子討論孔 洞質傳行為，發現模板尺寸寬在250μm（長500μm深11μm）以上時，銅 離子的擴散係數幾乎與平面旋轉電極相同，在6 •10-6cm2/s∼6.2•10-6 cm2/s之間。尺寸寬在100μm∼50μm時，銅離子的擴散係數較平面旋轉電 極稍低，在3.79•10-6 cm2/s ∼4.62•10-6 cm2/s之間，此時銅離子質 傳隨孔洞尺寸縮小而稍微降低。