等离子清洗机在PDMS实现不可逆键合中的应用

本文介绍等离子清洗机在PDMS实现不可逆键合中的应用

聚二甲基硅氧烷（PDMS）是一种疏水性的高分子聚合物，通常被人们称为有机硅，在药品、日化用品、食品、建筑等各领域均有应用。

液态时为黏性液体，称为硅油，固态时为为一种硅胶，PDMS基体呈无色透明，无毒害且绝缘。

由于其具有特别的延展性、光学特性、绝缘性、耐腐蚀性、生物相容性、制作简便且低成本等特点，使其称为柔性电子领域的热门材料中的一个。

然而PDMS表面具有天然疏水性，若表面不经过改性处理，无法与同质异质形成不可逆键合，这样极大地限制了其应用空间。

本文针对PDMS与同质异质的不可逆键合，使用等离子法对PDMS的键合工艺条件说明和键合效果展示。

等离子处理是指高分子聚合物材料的表面与处在等离子的状态下的非聚合性气体发生物化反应过程。

低温等离子体处理过程中所用的工作气体可分为聚合性气体或非聚合性气体，其中非聚合性气体又可分为非反应性气体和反应性气体。

其各自特点如下：

非反应性气体与聚合物材料接触，在聚合物材料表面产生链自由基间结合，发生高分子链间的交联，形成致密的交联层，如氩气和氦气等惰性气体；

反应性气体本身虽不发生聚合反应，但参与聚合物材料表面化学反应，可以改变材料表面的化学组成，如氧气和氮气；聚合性气体本身可发生聚合反应，在基材表面形成一层聚合物薄膜，如甲烷和丙烯氰。

实验表面，PDMS表面氧化程度是随着处理时间的增加而变高，疏水性恢复程度与PDMS的氧化程度保持一致。

等离子体改性高分子聚合物材料表面过程中，包含清洗材料表面、表面蚀刻、材料表面分子交联、修饰材料表面化学结构，以及产生自由基并引入化学官能团。

等离子体法改性材料表面用时短且操作简易，同时高分子聚合物的性能不会被改变，因此，目前等离子表面处理是高分子聚合物的表面改性的主要手段中的一个。

关于高分子聚合物材料表面的改性，主要受到以下三个参数影响：

1，  射频功率；

2，  改性时间，也叫等离子表面处理时间；

3，  气体流量，即进气量多少。

关于PDMS键合的效果，不仅和表面改性方法，也和表面改性后多久进行键合、键合时间长短和键合时的压力都有一定的关系。

对于不同产品来说，其产品本身材质、表面硬度、活性条件都有很大的不同，因此在产品表面进行等离子清洗机时，需要找到合适的处理工艺参数进行处理。

等离子表面处理在PDMS不可逆键合前，特别是PDMS同质异质不可逆键合时的工艺参数，都有可能产生交互式影响。

由于篇幅受限，且研究无底线，因此下面借用一个老师的论文上的数据，供大家参考：

等离子清洗机在PDMS实现不可逆键合中的应用中的参考机型如下：

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