利用等離子表面機處理硅薄膜表面以及柔性基底PDMS表面,針對等離子清洗機的不同工藝參數設置正交試驗,將PDMS硅薄膜鍵合面積百分比作為結果檢測標準,得到鍵合
效果最佳時的工藝參數組合和最佳試驗方案。
等離子清洗機的三個可調工藝參數射頻功率、進氣流量、清洗時間參數大小不同,對PDMS基底和硅薄膜表面親水性的改善效果不同,試驗指標定為清洗后硅薄膜與PDMS
基底鍵合面積百分比。
將鍵合之后的樣品未形成不可逆鍵合部分剝離,剝離后的樣品如下圖所示。利用工業相機對剝離后的樣品進行拍照將照片導入Photoshop軟件中,借用框選工具選中整體與未
鍵合部分,得到整體像素和未鍵合部分的像素如下圖所示。
實驗結果分析
實驗說明盡管射頻功率不同,但通過調整合適的空氣流量與清洗時間,仍能夠使PDMS基底與硅薄膜的鍵合效果達到較為良好的狀態。當射頻功率一定時,空氣流量、清洗
時間這兩種參數過小,PDMS基底表面的界面交互作用不充分,參數過大會破壞PDMS基底表面,最終都會導致鍵合面積過小, 不符合試驗要求。
結論
影響鍵合面積大小的因素由主到次為空氣流量>射頻功率>清洗時間。通過調整合適工藝參數各射頻段都有一組參數組合使PDMS基底硅薄膜鍵合面積符合試驗要求。