Durante o processo de fabricação de um interruptor inercial microeléctrico utilizando o processo de microeletroformação, frequentemente ocorre o problema do levantamento da camada fundida devido à baixa resistência de aderência na interface. A baixa resistência de aderência entre a camada microeletroformada e o substrato reduz o rendimento da produção do microinterruptor, prolonga o ciclo de fabricação e aumenta os custos de produção. Para resolver este problema, este artigo adota uma abordagem a partir da perspectiva da película de passivação da interface, adotando os métodos de “ativação eletrolítica para remover a película de passivação” e “introdução de uma camada de transição de Cu”. Para explorar o efeito da película de passivação na resistência de aderência da interface, foi realizada uma simulação do cálculo da energia de aderência da interface para modelos com diferentes taxas de remoção da película de passivação utilizando o software Materials Studio. Os resultados do cálculo mostram que quanto maior a taxa de remoção da película de passivação, mais favorável é para melhorar a resistência da aderência da interface, aumentando a resistência da aderência em 197% após a remoção completa da película. Para explorar o efeito dos metais de transição na resistência de aderência da interface, foram utilizados Cu, Cr e Ti como camadas de transição para estabelecer um sistema de ligação com um substrato de aço inoxidável e uma camada fundida de níquel, e foi calculada a energia de ligação do sistema. Os resultados mostraram que o Cu tem a maior energia de ligação tanto com o substrato como com a camada fundida. Em comparação com a ausência de metal de transição, a introdução de Cu aumentou a resistência da aderência da interface em 81%. Com base nos resultados da simulação, foram realizados experimentos de ativação eletrolítica para remover a película de passivação na superfície do substrato. Os resultados experimentais mostraram que a resistência da aderência da camada fundida na área de ativação eletrolítica foi significativamente maior do que na área não ativada; ao mesmo tempo, foram realizados experimentos com a camada de transição de cobre para comparar a resistência da aderência da interface com e sem a camada de cobre, e os resultados mostraram que a resistência da aderência melhorou significativamente após a introdução do Cu. Com base nos resultados de simulação e experimentais acima, foi fabricado um interruptor inercial microeléctrico com dimensões de 23 mm × 20 mm e altura total de 900 μm.

interruptor inercial microeléctrico; microeletroformação; resistência de aderência da interface; dinâmica molecular; ativação eletrolítica