近年来随着芯片技术不断发展,电子芯片集成度不断提高,器件热流密度也随之不断飙升,散热问题成为制约芯片发展的重要因素。沸腾换热具有在较低壁面过热度条件下获得极大换热系数的特点,在解决高热流密度芯片散热问题方面有很大的发展潜力,因此强化沸腾换热结构的工艺制作成为研究人员的关注重点。本文基于SU-8胶紫外光刻和微电铸工艺,制作了一款具有微柱阵列结构的金属铜强化沸腾换热表面,针对制作中的工艺问题展开研究,主要研究内容包括以下几个方面:研究了SU-8胶去胶困难的问题。为了解决去除SU-8胶困难的问题,提出了一种预置溶胀间隙的去胶方法。该方法通过光刻工艺在SU-8胶膜结构上设置间隙,从而将完整的SU-8胶膜分割成独立胶膜单元,去胶时利用SU-8胶的溶胀行为使独立胶膜单元自动脱离微结构。为了确定合适的SU-8胶宽度尺寸,使用ABAQUS仿真软件,分别建立二维和三维仿真模型,模拟了SU-8胶的溶胀行为。仿真结果显示当SU-8胶宽度尺寸设置为14μm、16μm、18μm时,去胶效果较好。结合仿真结果设计了溶胀去胶实验,结果显示SU-8胶宽度尺寸为18μm的实验片去胶效果最好。研究了微电铸后失铸及铸层脱落的问题。通过对脱落的铸层进行分析发现:附着在基底表面的脏污以及杂质是导致铸层失铸及脱落的主要原因。为了去除基底表面的脏污以及杂质分别使用了氧等离子体处理、弱浸蚀表面处理的方法,处理后基底清洁度得到提高,并电铸出形貌完好、阵列完整的微柱结构。完成了金属强化沸腾换热表面的制作。测量了金属强化沸腾换热表面的结构尺寸,结果显示微柱结构平均高度为56.6μm,平均边长为47.7μm,平均间隔距离为51.9μm,微柱结构实际尺寸完全满足设计要求。此外,测量了金属强化沸腾换热表面的静态接触角为135°,表面呈疏水性。完成了金属强化沸腾换热表面的换热性能测试。利用沸腾换热实验平台分别测试了金属强化沸腾换热表面和金属光表面的换热性能,在相同测试环境下,金属强化沸腾换热表面的热流密度是金属光表面的5倍,换热系数是金属光表面的4.18倍。