CN112334310A

CN112334310A - 用于三维结构体的连续电化学制造的方法和设备

Info

Publication number: CN112334310A
Application number: CN201980010937.8A
Authority: CN
Inventors: M.比顿
Original assignee: Adionyx Israel Ltd
Current assignee: Adionyx Israel Ltd
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2021-02-05
Also published as: IL257255B; EP3746298A1; EP3746298A4; US20210047744A1; IL257255A; WO2019150362A1

Abstract

本发明提供通过一系列电镀步骤制造3D金属结构体的装置和方法，各步骤经由从平坦的2D阳极栅格阵列选择的阳极增添3D结构体的横截面层并形成图案模板，从而在阴极板上产生沉积图像。

Description

用于三维结构体的连续电化学制造的方法和设备

技术领域

本发明涉及通过一系列电镀步骤制造3D金属结构体的装置和方法。

背景技术

电沉积是在导电基底上生长金属结构体的常见方法。该生长当在所述基底和对电极之间施加负电势或电流时开始。电镀为在制作电气微-连接器中的常用方法。通过以重复步骤组合光致抗蚀剂图案化、电沉积和光致抗蚀剂除去，可制作分辨率为几微米或更大的三维(3D)金属结构体，其中术语"3D结构体"涉及非平面(2D)的结构体。而且，通过采用该途径，可将多种金属和合金电沉积在彼此之上。通过反转电流或电势，可使所述金属组分的一些电溶解，从而提供用于产生更复杂的3D金属结构体的另外路线。这样的技术的实例可见于US 7,229,544、US 8,216,931、US 8,575,025、US 8,939,774、US 9,244,101和US 9,777,385中。已知的方法和装置可用于微制作工业，但它们难以放大用于超过硅晶圆尺寸的基底，并且无法用于实际且成本有效地制造3D金属结构体，举例来说其例如包括比如网眼和泡沫。因此，本发明的目的在于，提供通过使用电沉积产生各种预定尺寸的3D金属结构体的时间-和成本-有效的方法。

本发明的另一目的在于，提供用于产生预定尺寸为10微米更大的3D金属结构体的成本-有效的可放大的(up-scalable)方法。

本发明的进一步目的在于，通过电化学沉积提供微米或亚微米尺寸的3D金属结构体。

本发明的目的还在于，提供用于制造期望的形状和尺寸的3D金属结构体的方法。

本发明的其它目的和优势将随描述的进行而显现。

发明内容

本发明提供用于通过电化学沉积(ECD)制造3D金属结构体的装置，其包括i)包含平坦表面的阴极；ii)与所述平坦表面接触的电解质，该电解质包含所述金属的离子；iii)与所述电解质接触的分开的阳极的阵列，其以2D栅格布置在平坦的非导电板(NCP)上，所述板的平面与所述阴极平坦表面基本上平行且邻近，所述阳极配置成在电流流过它们时将所述金属沉积到在与它们相对的沉积区域中的所述阴极平坦表面上；iv)配置成单独地调节所述阴极和所述阵列的各阳极之间的电势的控制系统，其进一步包括用于收集数据并且用于存储数据和预定参数的微处理器；和v)将各阳极与所述控制系统连接的电导性连接器，该连接器与所述电解质电绝缘；其中所述预定参数包括从所述阵列选择的用于在所述2D栅格中表示阳极图案模板的至少一个阳极组合，当电流仅流过所述选择的阳极时，所述模板在离散的时间段期间在所述阴极表面上提供沉积图案，所述沉积图案基本上为所述3D金属结构体的横截面。实际上，所述沉积图案为所述模板的图像，其中阳极尺寸及它们的数量限定图像分辨率。所述NCP可包括选自聚合物、玻璃、陶瓷及其复合物的材料。所述装置有利地包括用于在两个相继的离散时间段中改变沉积图案的变更手段。所述变更手段选自用于横向地改变所述阴极表面和所述NCP的位置的手段、用于改变从所述阵列选择的所述阳极组合的手段、及其组合。用于横向地改变所述阴极表面和所述NCP的位置的所述手段优选地包括微控(micro-controlled)的发动机。用于改变所述阳极组合的所述手段通常包括存储在所述微处理器中或在存储器中的软件。在所述相继的离散时间段期间的金属沉积实际上对应于所述3D金属结构体的薄层。在根据本发明的装置的一种优选实施方式中，所述预定参数包括在一系列相继的时间段中施加的存储在易失性或非易失性存储器中的一系列沉积图案，其导致构建所述3D金属结构体的一系列薄层。所述控制系统可包括计算机辅助设计软件(CAD)。所述变更手段通常配置成相继地开启预定系列的阳极组合。在本发明的一个实施方式中，开启所述预定的阳极组合的所述步骤可与阴极表面和NCP的相互横向移动组合；这样的横向移动使得阴极区域中的金属沉积在当对应于两个相邻阳极的沉积区域不重叠时的情形中不受阳极阵列的影响。所述阳极可具有成形为圆形、矩形、三角形、环、窄带、及其部分或其组合的横截面。在本发明的一些实施方式中，对应于两个相邻阳极的沉积区域不重叠。在本发明的一些实施方式中，对应于至少一些相邻阳极的沉积区域重叠。在一个实施方式中，对应于阵列中的所有阳极的沉积区域基本上填充(充满，fill)所述阴极平坦表面。在一个实施方式中，所述栅格为矩形栅格，所述阳极具有正方形横截面，并且阳极阵列的表面覆盖NCP平面的至少20％。本发明的装置优选地包括用于调节所述阴极表面和所述NCP之间的距离的垂直移位手段，该手段包括微控的发动机或电动机。在电镀过程期间，电极的距离优选地根据3D结构体的生长高度(厚度)和电解质中金属离子的下降浓度而调节。在一个实施方式中，所述装置包括指示阴极表面和NCP的距离的传感器。在根据本发明的一种优选装置中，所述阳极阵列嵌入和下沉在所述NCP中，使得NCP通过非导电阻隔物将所述阳极彼此隔开(绝缘，isolate)并且形成如下通道：所述金属离子通过其从所述阳极移动到阴极平坦表面上的所述金属沉积在其上的所述区域。所述阳极可具有从纳米到厘米或更大的尺寸。所述阻隔物的高度优选地大于所述阳极尺寸，有时为1.5倍或2-10倍大、或更大。当调节所述阴极表面和所述NCP之间的距离时，所述阻隔物还可阻止短路。所述控制系统可使电极之间的电势反转以溶解沉积在阴极表面中的金属的一部分。本发明的装置中的所述阳极的一部分可配置成促进金属沿着垂直于所述阴极平坦表面的方向沉积。在本发明的一个实施方式中，所述装置包括用于在工作电极的环境中测量电解质导电率的电极。在一些实施方式中，电沉积采用的电极可用于导电率测试，但使用交变电流；在一些实施方式中，可采用四探针方法，其包括在溶液中的四个另外的电极/插针(pin)，其中两个插针用于测量电流而另外两个用于测量电压，因此使得能够评估电解质的电阻。

在一个方面中，本发明的用于制造多个3D金属结构体的装置包括多个阴极表面，各表面用于制造一个结构体。这样的装置优选地包括在电化学沉积阶段期间将所述阴极表面保持在邻近于阳极阵列片材的期望位置中的固定头。在一个优选实施方式中，所述多个表面以长的("无限的")连续片材为代表，其在离散阶段中-总是为了在连续片材的某一部分上进行沉积操作而停止-沿着阳极阵列移动通过所述头，其中所述头在一个阶段期间保持所述片材的期望部分，在该阶段之后使得所述片材能够平移(translation)期望距离，和在相继阶段期间重复地保持所述片材。所述装置可包括对于各阶段将片材解绕并将其进料到邻近于阳极的位置的进料辊，且进一步包括在各阶段之后将所述片材卷绕的接收辊。在另一个实施方式中，所述多个表面可通过在保持器(托架，holder)中的如下多个堆叠的片材件(片材段，sheet piece)而实现：其被供给到所述头用于各阶段。

本发明提供用于通过电化学沉积(ECD)制造3D金属结构体的方法，其包括i)提供具有所述3D结构体将在其上构建的平坦表面的阴极、以2D栅格布置在平坦的非导电板(NCP)上的分开的阳极的阵列、和填充电极之间的空间且包含待沉积的所述金属的离子的电解质，所述板的平面与所述阴极平坦表面基本上平行且邻近；并将各阳极与控制系统连接，所述控制系统单独地调节各阳极和所述阴极之间的电势，并且包括用于存储软件和数据的微处理器；ii)向所述微处理器提供限定待制造的所述3D结构体的数据，并且通过所述微处理器中的软件产生基本上构成所述3D结构体的多个2D横截面；和iii)对于各2D横截面选择阳极组合以在所述2D栅格中产生沉积图案模板，其在开启所选择的阳极之后将以基本上形成所述2D横截面的图像的沉积图案沉积所述金属；和以足以形成预定厚度的层的时间段激活所选择的阳极，从而一层接一层地产生层，最终形成所述3D结构体。所述步骤iii包括通过在使用微控的发动机的同时横向地改变所述阴极表面和所述NCP的位置和/或改变所述选择的阳极组合而在相继的离散时间段中改变沉积图案。本发明还涉及用于制造多个3D金属结构体的连续工艺(过程)，其包括提供多个阴极表面，各表面用于在一个阶段中制造一个结构体，所述阴极表面在一个电化学沉积阶段期间通过固定头保持邻近于阳极阵列，所述多个表面通过卷绕在卷(coil)上的长连续片材、或通过供给保持器中的一堆单独片材而实现。所述工艺在一个实施方式中包括在离散阶段中沿着阳极阵列移动所述连续片材，其中所述头和/或供给和接收用卷在完成各阶段之后将所述片材重复地移动期望距离；替代地，供给保持器递送片材件。

附图说明

本发明的以上和其它特征和优势通过以下实例并且参考附图将更容易明晰，在图中：

图1为根据本发明的一个实施方式的电镀设备的方案；

图2显示通过根据本发明的一个实施方式的方法产生的沉积图案的一种实例；

图3为通过根据本发明的一个实施方式的方法进行的逐步沉积的示意性图示，所述沉积填充被按照本发明的装置的电极阵列所覆盖的整个区域(全面积)；

图4显示在根据本发明的一个实施方式的方法中用于水平电镀的外部对电极的围绕布置和微电极的放置；和

图5示意性显示用于根据本发明的一个实施方式的3D微结构体的连续电镀的装置。

具体实施方式

现已经发现，当在如下情况下时，电化学沉积(ECD)可以实用的、灵活的和成本有效的工艺(过程)用于制造具有良好分辨率的3D金属结构体：在逐渐切换多个阳极组合的同时，在邻近于下沉在塑料板中的平坦阳极栅格的平坦阴极上制造所述结构体，所述多个阳极组合各自在所述栅格中表示2D图案模板，其转换成对应于所述3D结构体的横截面层的相应的沉积图像。

本发明涉及通过在两个导电基底或电极之间施加电流或电势而从水性和非水性电解质连续产生金属和金属合金的3D结构体的方法和设备。在图1中显示了按照本发明的装置的一个实施方式中的电极布置。金属沉积在其上的电极称为基底工作电极或SWE(5)，而对向电极是通过在非导电板或NCP(2)上制作的对电极或CE(3)的阵列而实现的，非导电板或NCP(2)可为刚性或柔性的。所述SWE可包括Cu、Al、Ni和用于电溶解的其它金属或合金，且例如用于电沉积的Cu或Ni；SWE可包括其它导电材料，例如碳片材、导电塑料片材、导电陶瓷片材等；SWE可具有多种形状，例如用于从辊进行连续沉积的矩形。优选地，NCP由聚合物例如聚氯化联苯制成，或者它可包含橡胶、玻璃、陶瓷或其它非导电材料。各微小电极(迷你电极，mini-electrode)CE(3)连接到控制系统，其可独立于其它CE开启或关掉流过其的电流。

CE(3)嵌入在使各电极电绝缘的非导电材料或NCM(1)中。CE和SWE两者均在具有电解质的容器内部。CE和NCM与电解质接触，而CE连接器(4)不暴露于电解质并且受到非导电材料、优选地与NCM相同的非导电材料的保护；CE连接到位于所述容器外部的控制单元。CE可为任意形状，例如具有成形为圆形、矩形、三角形、环、弧或其它形状的横截面。CE和将它们分开的NCM阻隔物可具有范围从微米到毫米或到厘米或到几十厘米的尺寸。在一个方面中，CE由在电解质中稳定的且在施加的电流和电势下不腐蚀的金属或任何导电材料制成。优选地，CE包括选自如下的材料：玻璃碳、钛、金、铂或其它贵金属(Ir、Ru等)、或它们与其它贵金属和非贵金属(Co、Ni、Fe等)的稳定合金、过渡金属的合金如NiCr或NiMo、以及不锈钢。在一些实施方式中，CE的金属可与沉积的金属相同；在该情形中，CE上的金属的量对于所需的电沉积持续期应为足够的。CE的厚度可从几十纳米到几毫米变化，但在一些实施方式中它可为更大的。NCM阻隔物的高度不小于CE的厚度；优选地它至少为1.5-10倍高以使相邻电极对局部金属沉积的影响最小化。如果要将金属沉积在SWE上，则对SWE施加的电势相对于CE为负的。CE的数量、形状和布置按照预期应用进行更改。可在任意单独的ME和所述SWE之间开启和关掉电流/电势，因此仅在位于所关注的CE正对面的特定区域中实施金属沉积。

电沉积用金属的一般电化学反应(阴极反应)为：

M^x++xe^-→M⁰(方程式1)

其中M为正在SWE上沉积的金属，和x为金属阳离子的电荷大小。逆反应在SWE电溶解下发生。

在CE上的相应的电化学(阳极)反应为产生氧气的水分解：

其对于酸性和中性溶液为2H₂O→4H⁺+4e^-+O₂(方程式2)，且

对于碱性溶液为4OH^-→2H₂O+4e^-+O₂(方程式3)。

可从水溶液沉积的金属和合金可包括Zn、Ni、Co、Fe、Pb、Cr、Cu、Sn、Cd、Bi、Sb、Mn、Ag，以及贵金属如Pt、Ir、Au等。可用沉积的金属掺杂另外的金属，例如W、Mo、V、Ga、In等。当使用非水电解质例如离子液体时，可沉积无法有效地从水性电解质沉积的其它的金属和合金，例如Mg、Al、Ti、Ge等。水性电解质通常含有金属盐，此时盐的阴离子可包括氯根、硫酸根、磷酸根、焦磷酸根、氨基磺酸根、氰根(cyanide)、硝酸根、羧酸根、以及其它有机和无机离子。可使用各种添加剂和络合试剂，例如EDTA、柠檬酸盐等。水性电解质的pH通过加入包括有机或无机组分的缓冲剂而调节；所使用的酸可包括硫酸、盐酸、硝酸、硼酸等。

对电极的阵列中单独CE的开启和关掉可在SWE上产生不同的金属沉积物图案，例如如图2中所示。例如，当开启布置成矩形网络的所有CE时，可形成填充方块的图案(6)；当仅开启外部CE时，可形成正方形周界(7)；然而，当开启位于黑色方块正对面的CE并且关掉所有其它的CE时，可产生任意其它图案，例如见于(8)或(9)中。实际上，通过开启或关掉相应的CE，由图2中的所述5x5电极可产生任何可能的图案。通常，CE形状和配置可按需调节，并且它们的组合数量在实践中是无限的。在一些实施方式中，独立地控制通过各单独CE的电压和电流。

之后，可移动CE或SWE或两者以在CE之间的区域中沉积金属。图3显示在可能不断地变换沉积位置的同时，在整个区域上的这样的逐步沉积。例如，首先开启在所遵循区域中的所有CE，并且金属沉积在CE(10)正对面的区域中的SWE上发生。在下一步骤中，在右外列CE关掉的情况下改变SWE和CE的相对位置，其例如通过将SWE沿着X-轴向右移动等于CE长度的距离而进行，于是产生新的沉积图案(11)。在下一步骤中，在底外行的CE关掉的情况下将SWE沿着X向左移回并然后沿着Y-轴向下移动以产生图案(12)。最后，在关掉右列和底行CE的同时将SWE再次沿着X向右移动，以产生最终图案(13)。通过将SWE和CE沿着Z-轴移动，形成3D结构体。

使用这些与CE和SWE沿着X-轴、Y-轴和Z-轴的预定相互移动相关的逐步沉积，可获得期望的3D图案。例如，可制作借助CAD软件设计的3D金属结构体。在一个实施方式中，按照对沿着Z轴的移动负责的电动机的分辨率和精度且取决于所需的分辨率和精度，可使3D结构体沿着Z方向离散化。3D结构体可还原为一组有序的2D横截面，而各横截面可根据给定的分辨率以及CE的尺寸和形状而离散化。在一个实施方式中，3D结构体的各体积元素可转换为零和一的3D集合，其中零和一分别对应于CE的关掉和开启。在按照本发明的方法中，可使用多种不同金属；不同金属在彼此之上的沉积是已知的。例如，可由包含铜阳离子的电解质打印初始Cu结构体，随后在引入镍阳离子电解质代替铜阳离子电解质之后在所述初始Cu结构体之上打印Ni结构体。

如图4中所示，按照本发明的电化学装置可装备有电解质导电率测量电极14(ECME)的阵列和外部对电极15(CE)。ECME可遍及包括CE的区域分布在不同位置处并且用于测量电解质导电率。各ECME可包括由耐腐蚀性材料例如金、Pt、Ti等制成的或被其覆盖的两个或四个电导性基底。它们可具有不同的形状例如插针、板、半球体等。施加电流或电压，并且测量电压或电流。基于这些值，遍及CE区域在不同位置处测量电解质的导电率。定期地(regularly)进行电解质导电率的测量以负责改变电解质浓度以及调节在电镀过程期间在ACE的单独电极和SWE之间施加的电势或电流的值。为了促进在与SWE和CE之间的常规方向垂直的方向上的沉积/溶解，引入外部CE(15)，如图4中所示。当在SWE和一些所选择的外部CE之间施加电流或电压时，将引发在SWE沉积的结构体上的金属沉积。通过使用这样的途径，可产生悬垂的微结构体或修饰电沉积的部件以增大表面积(图4)。

图5显示在按照本发明的装置中连续电镀的一个方面。头(16)暂时地决定电镀进行的区域。在该情形中用于制造SWE的材料或基底为以进料辊17卷绕的导电片材，其在完成期望的电镀步骤之后解绕。在SWE上电镀的各步骤结束之后接收辊(18)接受片材(19)。在一些实施方式中，一些或所有辊可替换为容许导电基底的连续进料的堆叠的片材件或其它基底形式或基底保持器。

尽管已经使用一些具体实例描述了本发明，但很多改型和变体是可能的。因此，理解的是本发明决不拟受到除所附权利要求范围以外的其他限制。

Claims

1.通过电化学沉积(ECD)制造3D金属结构体的装置，其包括：

i)包含平坦表面的阴极；

ii)与所述平坦表面接触的电解质，该电解质包含所述金属的离子；

iii)与所述电解质接触的分开的阳极的阵列，其以2D栅格布置在平坦的非导电板(NCP)上，所述板的平面与所述阴极平坦表面基本上平行且邻近，所述阳极配置成在电流流过它们时将所述金属沉积到在与它们相对的沉积区域中的所述阴极平坦表面上；

iv)配置成单独地调节所述阴极和所述阵列的各阳极之间的电势的控制系统，其进一步包括用于存储预定参数和用于收集数据的微处理器；和

v)将各阳极与所述控制系统连接的电导性连接器，该连接器与所述电解质电绝缘；

其中所述预定参数包括从所述阵列选择的用于在所述2D栅格中表示阳极图案模板的至少一个阳极组合，当电流仅流过所述选择的阳极时，所述模板在离散的时间段期间在所述阴极表面上提供沉积图案，所述沉积图案基本上为所述3D金属结构体的横截面。

2.如权利要求1所述的装置，其进一步包括用于在两个相继的离散时间段中改变沉积图案的变更手段。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述变更手段选自用于横向地改变所述阴极表面和所述NCP的位置的手段、和用于改变从所述阵列选择的所述阳极组合的手段。

4.如权利要求3所述的装置，其中用于横向地改变所述阴极表面和所述NCP的位置的所述手段包括微控的发动机或电动机。

5.如权利要求3所述的装置，其中用于改变所述阳极组合的所述手段包括存储在所述微处理器或存储器中的软件。

6.如权利要求2所述的装置，其中在所述相继的离散时间段期间的金属沉积对应于所述3D金属结构体的薄层。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述预定参数包括在一系列相继的时间段中施加的一系列沉积图案，其导致构建所述3D金属结构体的一系列薄层。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述相继的沉积图案包括至少两种不同的电解质，其导致至少两种不同金属的沉积。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述控制系统包括计算机辅助设计软件(CAD)。

10.如权利要求2所述的装置，其中所述变更手段配置成相继地开启预定系列的阳极组合。

11.如权利要求2所述的装置，其中所述开启步骤伴随有阴极表面和NCP的相互横向移动。

12.如权利要求1所述的装置，其中所述阳极具有选自圆形、矩形、三角形、环形、窄带、及其部分或其组合的横截面形状。

13.如权利要求1所述的装置，其中对应于两个相邻阳极的所述沉积区域不重叠。

14.如权利要求1所述的装置，其中对应于至少一些相邻阳极的所述沉积区域重叠。

15.如权利要求1所述的装置，其中对应于所述阵列中的所有阳极的沉积区域基本上填充所述阴极平坦表面。

16.如权利要求1所述的装置，其中所述栅格为矩形栅格，所述阳极具有正方形横截面，并且阳极阵列的表面覆盖NCP平面的至少20％。

17.如权利要求1所述的装置，其进一步包括用于调节所述阴极表面和所述NCP之间的距离的垂直移位手段，该手段包括微控的发动机。

18.如权利要求1所述的装置，其进一步包括指示阴极表面和NCP的距离的传感器。

19.如权利要求1所述的装置，其中所述阳极的阵列嵌入和下沉在所述NCP中，使得NCP通过非导电阻隔物将阳极彼此隔开并且形成通道，所述金属离子通过该通道从所述阳极移动到阴极平坦表面上的所述金属沉积在其上的所述区域。

20.如权利要求19所述的装置，其中所述阳极具有从纳米到厘米的尺寸，和其中所述阻隔物的高度大于所述阳极尺寸。

21.如权利要求19所述的装置，其中当调节所述阴极表面和所述NCP之间的距离时所述阻隔物防止短路。

22.如权利要求1所述的装置，其中所述控制系统使电极之间的电势反转以使沉积在阴极表面中的金属的一部分溶解。

23.如权利要求1所述的装置，其进一步包括用于在工作电极的环境中测量导电率的电极。

24.如权利要求1所述的装置，其用于制造多个3D金属结构体，其包括多个阴极表面，各表面用于制造一个结构体。

25.如权利要求24所述的装置，其进一步包括固定头，该固定头在电化学沉积阶段期间将所述阴极表面保持在邻近于阳极阵列片材的期望位置中。

26.如权利要求25所述的装置，其中所述多个表面包括在离散阶段中沿着阳极阵列移动的长连续片材，其中所述头在一个阶段期间保持所述片材的期望部分，在该阶段之后使得所述片材能够平移期望的距离，和在相继的阶段期间重复地保持所述片材。

27.如权利要求26所述的装置，其包括对于各阶段将片材解绕并将其进料到邻近于阳极的位置的进料辊，且进一步包括在各阶段之后将片材卷绕的接收辊。

28.如权利要求25所述的装置，其中所述多个表面包括在保持器中的多个堆叠的片材件，其被供给到所述头用于各阶段。

29.如权利要求1所述的装置，其中所述NCP包括选自聚合物、玻璃和陶瓷的材料。

30.如权利要求1所述的装置，其中所述阳极的至少一部分配置成沿着垂直于所述阴极平坦表面的方向沉积所述金属。

31.如权利要求1所述的装置，其进一步包括用于测量所述电解质的导电率的电极。

32.通过电化学沉积(ECD)制造3D金属结构体的方法，其包括

i)提供具有所述3D结构体将在其上构建的平坦表面的阴极、以2D栅格布置在平坦的非导电板(NCP)上的分开的阳极的阵列、和填充电极之间的空间且包含待沉积的所述金属的离子的电解质，所述板的平面与所述阴极平坦表面基本上平行且邻近；并将各阳极与控制系统连接，所述控制系统单独地调节各阳极和所述阴极之间的电势，并且包括用于存储软件和数据的微处理器或存储器；

ii)向所述微处理器提供限定待制造的所述3D结构体的数据，并且通过所述微处理器中的软件产生基本上构成所述3D结构体的多个2D横截面；和

iii)对于各2D横截面选择阳极组合以在所述2D栅格中产生阳极沉积图案模板，其在开启所选择的阳极之后将以基本上形成所述2D横截面的图像的沉积图案沉积所述金属；和以足以形成预定厚度的层的时间段激活所选择的阳极，从而一层接一层地产生层，最终形成所述3D结构体。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述步骤iii包括通过在使用微控的发动机的同时横向地改变所述阴极表面和所述NCP的位置和/或改变所述选择的阳极组合而在相继的离散时间段中改变沉积图案。

34.如权利要求32所述的方法，其为用于制造多个3D金属结构体的连续过程，其包括提供多个阴极表面，各表面用于在一个阶段中制造一个结构体，所述阴极表面在一个电化学沉积阶段期间通过固定头保持邻近于阳极阵列，所述多个表面通过卷绕在卷上的长连续片材、或通过供给保持器中的一堆单独片材而实现。

35.如权利要求32所述的方法，其包括在离散阶段中沿着阳极阵列移动所述连续片材，其中所述头和/或卷在完成各阶段之后将片材重复地移动期望的距离。