微细加工在许多工业领域中有着重要而广阔的应用前景。金属电沉积是指利用电化学原理，在外接电场作用下，阳极与阴极通过电沉积液连成回路，沉积液中的金属离子沉积到阴极表面上的过程。当金属达到纳米尺度时，会出现一些新的效应，如量子尺寸效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。这些效应往往同时起作用，并由此导致纳米材料的力、热、光、电，磁，以及化学性能与其对应的块体材料不同。基于已有的微细加工技术基础，本文提出利用毛细管辅助微细电沉积制备金属结构的新方法，该方法以独特设计的微电极作为电沉积反应中的阳极，结合局部电沉积微加工技术，能够快速、简单地实现金属微结构制备。　　本课题主要从理论分析、实验装置系统设计、数值模拟仿真及工艺试验分析这几个方面对这种金属微结构制备方法进行研究，主要研究内容及创新点如下：　　（1）提出一种毛细管辅助微细电沉积制备金属结构的加工方法。该方法是利用毛细玻璃管作为绝缘装置，微细铂丝插入毛细管内部并与其底部管口齐平作为电化学反应中的阳极。阳极固定在 Z向高精度电控平移台上，在自动控制系统的控制下能实现微细金属结构的快速且高效制备。　　（2）利用 COMSOL Multiphysics仿真软件对微细电沉积制备金属铜柱结构的过程进行电场数值模拟。分别针对未套有绝缘装置和套有绝缘装置（毛细管）的两种物理模型进行仿真研究，从理论上验证毛细管辅助微细电沉积制备金属结构的可行性。　　（3）设计并搭建以毛细管辅助微细电沉积进行微细加工的试验系统平台。完成核心电沉积加工单元的设计、步进系统的自动控制以及利用CCD监控系统对沉积过程进行实时监测，及时完成各项工艺参数的调整。　　（4）为探究微细金属结构生长的最佳工艺参数，以制备微细金属铜柱为例，分别从脉冲电源的工作电压和占空比两种工艺参数进行加工试验，得出制备铜柱的最佳工艺参数。在此研究基础上，根据制备微细铜柱的最佳电参数来进一步指导其他微细金属结构的制备过程，并由此获得不同的微细金属结构。