[发明专利]一种基于电化学沉积的金属微构件互联方法

摘要

一种基于电化学沉积的金属微构件互联方法，涉及一种金属微构件互联方法。目的是解决焊接对金属微构件进行互联时成功率低的问题。方法：金属微构件与导电基底接触，移液管内填充电解液，电解液为操作对象的金属盐溶液，移液管内电解液中放置导线并连接至电源阳极，导线的材料与沉积金属相同，导电基底连接电源阴极；移液管中的电解液与微构件连接成回路，通电后在阴极即金属微构件处发生还原反应，微构件与移液管之间生成金属沉积，此时金属沉积覆盖在金属微构件上，实现金属微构件之间的互联。互联时不会对金属微构件造成不可逆的损伤，互联的成功率能够达到100％，本发明能够连接多种类型的金属微构件。本发明适用于金属微构件的互联。

主权项

1.一种基于电化学沉积的金属微构件互联方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：步骤一、取管嘴半径为r_Nozzle、管嘴长度为L₁的移液管；步骤二、计算稳态电流i；所述稳态电流i的表达式为：公式(1)中，Z是金属微构件的金属离子充电数；F是法拉第常数；D是离子的扩散系数；L₁是管嘴长度；c是电解液的浓度；d是管嘴直径；步骤三、计算沉积金属的生长速率v；所述沉积金属的生长速率v的表达式为：公式(2)中，i表示稳态电流；M表示沉积金属的摩尔质量；n表示沉积金属离子的带电数；F为法拉第常数；ρ为沉积金属的密度；D_w为沉积金属的直径；步骤四、计算得到高度为L的沉积金属所需的沉积时间t；步骤五、进行互联将金属微构件置于导电基底上，向移液管内填充电解液，在移液管进口端套设转接套管，转接套管另一端连接进气管，在转接套管侧壁开口，将微电极一端从转接套管侧壁开口插入至电解液内部，然后密封转接套管侧壁开口，微电极另一端连接至电源阳极，导电基底连接电源阴极，将移液管固定到微动平台上，利用微动平台将移液管移动到金属微构件上方；向移液管的进气管通入气体，使移液管管嘴端面的电解液形成凸出的电解液表面，同时利用微动平台降低移液管至凸出的电解液表面接触金属微构件，然后开启电源施加步骤三计算得到的稳态电流i进行沉积，沉积时利用微动平台提升移液管，提升速率与沉积金属的生长速率v相同，达到沉积时间t后撤离移液管，即完成金属微构件互联。