即時影像引導微電鍍之雙螺旋微柱柱徑控制研究

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姓名

蔡馨慧(Hsin-Hui Tsai) 查詢紙本館藏

畢業系所

光機電工程研究所

論文名稱

即時影像引導微電鍍之雙螺旋微柱柱徑控制研究

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摘要(中)

在科技發展如此日新月異的時代，電化學沈積技術在除了近年來十分蓬勃發展的半導體及電子產業，在光電領域、能源轉換、感測技術等領域都有一定的地位，是一項相當受重視的技術，而本實驗研究的局部電化學沈積，可以將此技術應用在更精密的區域。
本實驗延續了學者Wang[13]的「異軸式雙螺旋演算」、學者Lin[14]的「可控柱徑雙螺旋」以及學者Yang[15]的「脈衝寬度調變PWM柱徑控制法」，在即時的影像中觀測銅柱形成，並引導其柱徑的寬度，延續前人的研究同時也發現了更多可以控制的環境變因，本實驗使用不同的陰陽極距離來達成不同的柱徑大小，研究不同電壓條件下的臨界距離建議區間。除了演算法的改進之外，本實驗製作更細小的陽極，也使用此陽極製作雙螺旋微結構並控制雙銅柱柱徑，研究各種方法使電鍍成品更加美觀也提升實驗成功率，紀錄了各種變因對實驗的影響，打造了一份更完整的數據，提出電鍍時各種環境變數設定的建議區間，進行深入的討論與研究。

摘要(英)

In this era of rapid technological development, electrochemical deposition technology has a certain position in the fields of optoelectronics, energy conversion, sensing technology, etc., in addition to the booming semiconductor and electronic industries in recent years, and is an important Technology. The local electrochemical deposition studied in this experiment can be applied to more precise areas.
This experiment continues the "different-axis double helix calculus" of scholar Wang[13], the "controllable cylinder diameter double helix" of scholar Lin[14] and the "Pulse Width Modulation PWM Cylinder Diameter Control Method" of scholar Yang[15]. Observing the formation of copper pillars in real-time images, and guiding the width of the pillar diameters, continuing previous research and discovering more controllable environmental variables. In this experiment, different cathode and anode distances are used to achieve different pillar diameters. And we provide the recommended interval of critical distance under different voltage conditions. In addition to the improvement of the algorithm, this experiment made a smaller anode, and also used this anode to make a double helix microstructure and control its diameter. Various methods were studied to make the electroplated product more beautiful and to increase the success rate of the experiment. The influence of the variable on the experiment has created a more complete data and conducted in-depth discussions and research.

關鍵字(中)

★ 局部電化學沈積
★ 即時影像控制
★ 雙螺旋柱柱徑控制
★ LabVIEW

關鍵字(英)

論文目次

摘要 i
致謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的 4
1.3 論文架構 4
第二章基本原理 6
2.1 電化學沈積 6
2.2 影像處理 6
2.2.1. 二值化處理 7
第三章實驗硬體設備 8
3.1 系統架構 8
3.2 局部電化學沈積系統 9
3.2.1. 陰極製作 9
3.2.2. 陽極製作 11
3.2.3. 電解液製作 13
3.3 電解液循環過濾系統 14
3.3.1. 膠囊型濾心 14
3.3.2. 吹嘴 15
3.3.3. 抽水馬達 17
3.3.4. 濾氣閥 18
3.4 即時影像擷取系統 19
3.5 電鍍引導微步馬達系統 21
3.6 電壓控制系統 23
第四章虛擬控制軟體及系統演算法 24
4.1 人機介面 24
4.2 程式基本架構 25
4.3 程式使用之LabVIEW函式(VI) 27
第五章實驗結果與討論 32
5.1 實驗流程及規劃 32
5.2 新陽極性能分析 32
5.2.1. 穩定柱徑分布範圍 32
5.2.2. 相同電壓下使用不同PWM佔空比 33
5.2.3. 相同電壓下使用不同的臨界距離 40
5.2.4. 相同電壓下使用不同的電解液流動速度實驗 42
5.2.5. 變因統整與建議區間 44
5.3 柱徑控制演算法 53
5.4 平衡兩柱差異 54
5.5 雙螺旋成品改良 56
5.5.1. 框選ROI發生的問題 56
5.5.2. 參數設定的問題 58
5.5.3. 解決方法與成品分析 60
第六章結論與未來展望 65
6.1 結論 65
6.2 未來展望 65
參考文獻 67

參考文獻

[1] John D. Madden and Ian W. Hunter, " Three-dimensional microfabrication by localized electrochemical deposition.," Journal of Microelectromechanical Systems, pp. 24-32, 1 5 1996.
[2] E.M. El-Giar and D.J. Thomson, "Localized electrochemical plating of interconnectors for microelectronics.," Conference on Communications, Power and Computing Proceedings, pp. 327-332, Winnipeg, MB, May 22-23, 1997.

[3] E.M. El-Giar and R.A.Said, " Localized Electrochemical Deposition of Copper Microstructures.," Journal of The Electrochemical Society, Vol.147, 586, Feb 2000.
[4] S. H. Yeo and J. H. Choo, "Effects of rotor electrode in the fabrication of high aspect ratio microstructures by localized electrochemical deposition.," Journal of Micromechanics and Microengineering, 11 435, 15 8 2003.

[5] S.K. Seol, A.R. Pyun,, "Localized Electrochemical Deposition of Copper Monitored Using Real-Time X-ray Microradiography.,"Advanced Functional Materials, Vol.15 , pp. 934-937 , 27 May 2005.
[6] C. S. Lin, C. Y. Lee, "Improved Copper Microcolumn Fabricated by Localized Electrochemical Deposition.," Electrochemical and Solid-State Letters, Vol.8 C125 ,21 July 2005.
[7] J. C. Lin, S. B. Jang, "Fabrication of micrometer Ni columns by continuous and intermittent microanode guided electroplating.," Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol.15, no.12, 21 Nov 2005.
[8] Chun-Ying Lee, Chao-Sung Lin, "Localized electrochemical deposition process improvement by using different anodes and deposition directions.," Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol.18, No.10, 5 Sep 2008.
[9] J. H. Yang, J. C. Lin, T. K. Chang, G. Y. Lai and S. B. Jiang, "Assessing the degree of localization in localized electrochemical deposition of copper.," Journal of Micromechanics and Microengineering, Vol.18, No.15, 8 April 2008.
[10] Yean-Ren Hwang, J.C. L., Ting-Chao Chen, "The Development of a Real-Time Image Guided Micro Electroplating System.," International Journal of Electrochemical Science, pp. 1810 - 1820, Dec 2010.
[11] Yean-Ren Hwang, J.C. L., Ting-Chao Chen, "The Analysis of the Deposition Rate for Continuous Micro-Anode Guided Electroplating Process.," Int. J. Electrochem. Sci., pp. 1359 - 1370, 7 2012.
[12] Yong-Jie Ciou, Yean-Ren Hwang, and Jing-Chie Lin, " Fabrication of Two-Dimensional Microstructures by Using Micro-Anode-Guided Electroplating with Real-Time Image Processing.," ECS Journal of Solid State Science and Technology, Vol.3, No.7 , pp.268, 13 June 2014.
[13] 王晨旭，「雙陽極局部電化學之精度與類DNA雙螺旋結構控制法之研究」，國立中央大學，碩士論文，2019。
[14] 林世偉，「影像導引電鍍可控柱徑及可變螺距雙螺旋之研究」，國立中央大學，碩士論文，2019。
[15] 楊易宸，「影像引導電鍍之柱徑控制及誤差分析研究」，國立中央大學，碩士論文，2020。
[16] 光道視覺科技股份有限公司，取自：https://www.aisys.com.tw/web/product/category.php?category_id=1。
[17] 肯定資訊科技股份有限公司，取自：http://www.surevision.com.tw/front/bin/ptdetail.phtml?Part=product02-2&Category=117819。
[18]坦聯企業有限公司，取自：http://www.tanlian.tw/ndex.files/motort.htm。
[19]本勝股份有限公司，取自: https://www.bensheng.com.tw/product-detail-61222.html。

[20] Wei48221, How to use 4N25 Optocoupler,取自:https://gtsdtech.wordpress.com/2016/06/29/how-to-use-4n25-optocoupler/

指導教授

黃衍任(Yean-Ren Hwang)

審核日期

2021-8-25

推文