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TítuloEletrodeposição de metais em microestruturas LIGA
Outro(s) título(s)Electrodeposition of metals in LIGA microstructures
Autor(es)Gradíssimo, Pedro Miguel Dias
Orientador(es)Gonçalves, L. M.
Samantilleke, A. P.
Palavras-chaveEletrodeposição química
Microestruturas
Cobre
Metais
Electrochemical deposition
Microstructures
Copper
Metals
Data22-Dez-2015
Resumo(s)Atualmente são utilizadas diferentes técnicas na deposição de filmes finos e dividem-se em dois segmentos: físicas e químicas. Essas técnicas baseiam-se em deposições em câmaras de vácuo e apresentam desvantagens; quando é necessária a deposição de certos metais, como o cobre ou prata, estes ficam dispersos pela câmara de deposição, infetando o ambiente para futuras deposições e reduzindo a eficiência da deposição atual. Uma outra desvantagem prende-se com as espessuras do filme depositado, para alcançar algumas centenas de nanómetros, o investimento de tempo e dinheiro é elevado. Surge, desta forma, a necessidade de encontrar técnicas alternativas, sendo a deposição eletroquímica uma solução para depositar estes metais, obtendo espessuras de filme bastante significativas de uma forma rápida e económica. Esta técnica consiste num processo químico de oxirredução, no qual, pela aplicação de uma corrente elétrica (CC) entre dois elétrodos, dá-se a ionização do metal a depositar. Estes iões metálicos viajam através de uma solução eletrolítica acabando por revestir o substrato. Recentemente a eletrodeposição tem sido aplicada na decoração e proteção de objetos, bem como na fabricação de placas de circuito impresso (PCB’s) no ramo da eletrónica. Esta técnica está também a ser utilizada na microtecnologia, permitindo a criação de microestruturas de uma forma mais rápida e económica. Consequentemente, e por necessidade do laboratório de microtecnologias da Universidade do Minho, a construção de um equipamento capaz de implementar esta técnica para criação de micro estruturas torna-se essencial. Sendo este o principal objetivo desta dissertação de mestrado elencam-se outros que são a caracterização do sistema a criar, implementar uma fonte de alimentação variável e otimizar o equipamento para depositar diferentes tipos de metais. Assim, apresenta-se um estudo e elaboração de um projeto desenvolvido para testes, seguindo o método da eletrodeposição com dois elétrodos, ânodo e cátodo. A fonte de alimentação é uma fonte de tensão constante, o borne positivo é ligado ao ânodo enquanto o borne negativo ao cátodo. O sistema foi otimizado para a deposição de cobre, e foi testado para diferentes substratos (cátodo). O equipamento foi testado em laboratório e através de processos LIGA foram criadas micro estruturas de cobre.
Nowadays, many different technics are used towards the deposition of thin films and they are divided in two segments: physical and chemical. This technics are based in vacuum chamber depositons and present a handicap when used to deposit some specific metals, as copper or silver, these get scattered throughout the respective deposition chambers infecting the controlled environment for future depositions as well as reducing the deposition efficiency itself. Furthermore, to achieve few nanometres of thickness with this depositions, presents a slow and expensive job. Therefore, rise the necessity to find alternative technics, being the electrochemical deposition a solution to deposit this metals, and capable of significant thickness at both low cost and faster time. This technic consists in an electrochemical process of oxirreduction, which by applying electric current (DC) between to electrodes, ionizes the metal to deposit, these metal ions travel through an electrolytic solution and coat the substrate. Electrochemical deposition, or electrodeposition, is a technic used in the coating industry. Presently, this technic is widely used to protect and decorate objects as well as in the fabrication of printed circuit boards. Besides, electrodeposition can be applied to micro technologies, allowing the creation of microstructures. Therefore, and by necessity of micro technologies lab at University of Minho, the construction of an equipment able to implement this technic to fabricate microstructures is essential, being this this dissertation main purpose. Other objectives are, the characterization of the system, implementing a variable power source and the equipment’s optimization for receiving and deposit different metals. Thereby, a study and elaboration of a project developed for tests is presented, following the two electrodes method, anode and cathode. The power source is a constant voltage source, and the positive born is connected to the anode and the negative to the cathode. The system was optimized for deposit copper, and different substrates were tested. By LIGA process, copper microstructures were obtained.
TipoDissertação de mestrado
DescriçãoDissertação de mestrado integrado em Engenharia de Eletrónica Industrial e Computadores
URIhttps://hdl.handle.net/1822/46715
AcessoAcesso aberto
Aparece nas coleções:BUM - Dissertações de Mestrado

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