微透鏡陣列鎳模芯微電鑄工藝及表面質(zhì)量研究.pdf

1、聚合物微透鏡陣列在光學(xué)連接、探測器陣列、平板顯示器、投影儀、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等方面已取得廣泛的應(yīng)用。微注射成型技術(shù)以低成本、高效率、高自動化程度等優(yōu)勢成為聚合物微透鏡陣列的主要制造方法之一。高質(zhì)量模芯是優(yōu)質(zhì)微透鏡陣列微注射成型的先決條件。本文采用微電鑄技術(shù)制作鎳模芯,以內(nèi)應(yīng)力和表面粗糙度作為指標(biāo),研究矩形脈沖電源參數(shù)(頻率、占空比和平均電流密度)對內(nèi)應(yīng)力和表面粗糙度的影響,獲得矩形脈沖電源最佳參數(shù)組合,參數(shù)影響次序和參數(shù)影響規(guī)律。

2、>　　 分析脈沖電鑄工作原理,脈沖電鑄過程中金屬離子能夠及時(shí)傳輸至陰極,降低陰極擴(kuò)散層厚度,得到晶粒細(xì)致、機(jī)械性能優(yōu)異的鎳模芯。分析微電鑄電化學(xué)理論,主要包括法拉第定律、電極電勢與電極極化、液相傳質(zhì)和金屬電結(jié)晶。以理論作為指導(dǎo),搭建微電鑄實(shí)驗(yàn)平臺,并對各組成部分作詳細(xì)介紹。以PS材料微透鏡陣列作為母模,表面蒸鍍一層厚度為500nm的銅薄膜作為導(dǎo)電層,在特定的電解液配方和一定工藝參數(shù)條件下微電鑄得到鎳模芯。
　　 以鎳模芯內(nèi)應(yīng)力

3、作為指標(biāo)進(jìn)行微電鑄實(shí)驗(yàn),采用X射線衍射儀測量內(nèi)應(yīng)力。設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),利用極差法對測量結(jié)果進(jìn)行分析,得到矩形脈沖電源最佳參數(shù)組合和參數(shù)影響次序;設(shè)計(jì)單因素實(shí)驗(yàn),分析測量結(jié)果,得到矩形脈沖電源參數(shù)對內(nèi)應(yīng)力的影響規(guī)律。
　　 以鎳模芯表面粗糙度作為指標(biāo)進(jìn)行微電鑄實(shí)驗(yàn),采用原子力顯微鏡測量表面粗糙度和觀測表面微觀形貌。設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn),利用極差法對測量結(jié)果進(jìn)行分析,得到矩形脈沖電源最佳參數(shù)組合和參數(shù)影響次序;設(shè)計(jì)單因素實(shí)驗(yàn),分析測量結(jié)果,得到