Al electroplating for MEMS

Electroplating or electro-chemical deposition process is an indispensable process for MEMS fabrication. Aluminum is also a metallic material which is commonly used for MEMS application. However, it is impossible to reduce Al ion to metallic deposit in any aqueous solution since it is instantaneously oxidized in aqueous media. Al electroplating process using ionic liquid as a media is a relatively new process, which is currently being studied by materials scientist primarily as anti-corrosion coatings. In our study, we are studying the electroplating method and its microsystem applications.

めっき技術はマイクロシステムでの厚い膜を成膜するためによく使用される。しかし、アルミニウムは非常に低い標準ポテンシャルを持ち、標準の水ベースのめっき液には成膜不可能。そこで、イオン液体を用いたアルミニウム電気めっき技術が、主に防食コーティングとエネルギー応用のに向けて開発されている。我々はそのMEMS応用を目指して、アルミニウム電気めっきでの微細加工技術を開発した。成膜したアルミニウム膜を用いてMEMSを設計するために必要とされる機械特性・電気特性・熱特性を評価した。一方、めっき技術では結晶構成を制御できるという利点を持つ。金属膜の結晶構成はよく材料特性につながり、結晶構成を制御することで様々な特性を設計するためのメカニズムも明確にした。

Related publications:

1. M. S. Al Farisi, S. Hertel, M. Wiemer, T. Otto: “Aluminum Patterned Electroplating from AlCl3-[EMIm]Cl Ionic Liquid towards Microsystems Application”, Micromachines 9 (11), p. 589 (2018).
2. M. S. Al Farisi, T. Tsukamoto, S. Tanaka: “Tailoring material properties of electrochemically deposited Al film from chloroaluminate ionic liquid for microsystem technology using pulsed deposition,” Sens. Act. A Phys. 316, p. 112384 (2020).