Локализация электрохимической микрообработки при наличии изолирующих масок на анодной поверхности: роль гидродинамики и ионного массопереноса при обработке постоянным током

Дикусар А.И, Редкозубова О.О., Ющенко С.П., Криксунов Л.Б., Харрис Д.

Abstract

УДК 541.138.2 + 621.9.047.7

На основе результатов экспериментального исследования распределения локальных скоростей электрохимической микрообработки при наличии фоторезистивных масок в различных гидродинамических условиях (макроскопически неоднородный вращающийся дисковый электрод, спреерное обтекание, электрод в ячейке с хаотическим объемным перемешиванием электролита) показано, что во всех трех случаях максимальная локализация травления для данных гидродинамических условий достигается при контроле скорости растворения скоростью ионного массопереноса (при достижении анодных предельных токов). Повышение локализации по сравнению с обеспечиваемой геометрическими параметрами маски (первичное распределение тока) имеет место при турбулентном обтекании и наличии в области подтравливания замкнутых турбулентных вихрей. Эти условия (контроль электрохимической реакции скоростью ионного массопереноса, наличие замкнутых турбулентных вихрей в области подтравливания) являются необходимыми для разработки методов повышения локализации с использованием импульсной анодно-катодной обработки.

On a basis of results obtained from experimental investigation of distribution of local rates during electrochemical micromachining in presence of photoresist masks under various hydrodynamic conditions (macroscopically non-uniform rotating disk electrode, sprayer, electrode in the cell with chaotic electrolyte mixing) we demonstrated in all three cases under these hydrodynamic conditions maximum localization is reached when the rate of ionic mass-transfer controls the rate of dissolution (when anodic limiting current are achieved). In presence of closed turbulent vortices in the area of undercutting and turbulent flowing round the etch localization increases in comparison with localization provided by geometric parameters of mask (primary current distribution). These conditions (the control of electrochemical reaction by the rate of ionic mass-transfer, the presence of closed turbulent vortices in the area of undercutting) are necessary to develop methods to increase localization by pulse anodic-cathodic machining.

Download full-text PDF. 584 downloads

Menu

Vol. 38 (2002), Issue 5, p. 4-13

Abstract