鸭嘴掩膜电解喷射微结构喷头

大面积电流密度均匀

鸭嘴形喷头在掩膜电解喷射加工中实现大加工区域内电流密度的均匀分布，从而批量制备一致性更好的表面微结构。

Wu, Ming · Muhammad Hazak, Arshad · Kumar Saxena, Krishna · Reynaerts, Dominiek · 郭钟宁 · 刘江文

Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME 2023

参数信息

狭缝长度与加工区域比

2 ×

虚拟间隙

100 nm

技术优势

电流密度更均匀

鸭嘴形喷头使整个加工区域内的电流密度分布更均匀，从而提升批量加工的一致性。

狭缝长度至少两倍加工区

当鸭嘴喷头狭缝长度至少为加工区域的两倍时，加工区域内电流密度分布的偏差可完全消除。

虚拟间隙小于100 nm

数值模拟中引入虚拟间隙可解决掩膜被消耗的问题，当虚拟间隙小于100 nm时对电流密度分布影响可忽略，确保模拟精度。

数值模拟框架高效可扩展

所开发的数值模拟框架结合虚拟间隙概念，可高效模拟掩膜电解加工中的微腔轮廓与电流密度分布，且易于扩展到所有掩膜类电解加工工艺。

应用场景

• 表面微结构批量加工：实现大面积批量加工表面微结构，提升一致性与效率。
• 微纳制造：用于微纳尺度结构的批量化加工，保证电流密度均匀。
• 精密加工设备：作为精密加工设备中的喷嘴组件，提升大面积加工精度。