精细金属结构特征常是高技术产品重要性能或特殊功能的主载体之一。掩膜电沉积加工因成型精度高、制件表面质量好、易于批量实施、便于形-性-貌协同控制、操作温度低等优势,成为精细金属结构特征制造的优选技术之一。尽管如此,电沉积微细件厚度不均、缺陷难控等问题仍未有效解决,成为制约掩膜微细电沉积加工技术优质应用的主要障碍之一。对此,本文提出了一种显著有别于传统实施方式的新的掩膜电沉积加工技术——线状阳极近阴极扫描式电沉积加工。在国家自然科学基金项目(No.51875178)的资助下,本文主要研究了该新技术在加工制备微细结构件时的单一特征体和批量宏微复合特征体的厚度均匀性问题。主要研究内容和结论如下:(1)建立了流场与电场耦合的模型,数值仿真了线状阳极扫描过程中宏微尺度的掩膜孔内的电流密度分布特征。研究结果表明:微尺度的掩膜孔内的电流密度成近似水平分布,没有明显的极值;宏尺度掩膜孔中的电流密度分布呈现出边缘高中间低的马鞍形,其边缘处的电流密度值接近微观尺度的电流密度。(2)实验研究了线状阳极近阴极扫描式电沉积加工的条件参数对微细沉积制件均匀性的影响。研究结果表明:随着阴阳极极间间隙由0.7mm减小到0.1mm,微细制件单个特征的均匀性会逐渐提高,综合考虑后优选0.3mm;在0.3mm的极间间隙下,随着加工电压由3.0V降低至2.4V,微细制件单个特征的均匀性会先提高再降低,在2.8V时,均匀性最高,表面平坦,微细制件表面没有明显凸起或凹陷;线状阳极扫描速度对微细制件单个特征的均匀性没有明显影响。(3)重点评价了线状阳极近阴极扫描式电沉积加工宏微复合制件的均匀性,研究结果表明:线状阳极近阴极扫描式电沉积加工出的宏观制件和微制件阵列特征的均匀性较高,微细制件和宏观制件阵列特征的均匀性分别为88.0%和95.2%,远高于传统电沉积的74.6%和76.1%;微尺度和宏观尺度单个特征的轮廓均呈现出边缘厚,中间薄的马鞍状,其单个制件的均匀性略优于传统电沉积基底几何中心区域的微细制件的均匀性,远高于边缘区域的微细制件的均匀性;在宏微尺度制件之间的均匀性方面,微尺度和宏观尺度微制件之间的厚度差由传统电沉积的12.31μm降低至4.05μm,尺度效应有了较大减小。