利用等离子表面机处理硅薄膜表面以及柔性基底PDMS表面,针对等离子清洗机的不同工艺参数设置正交试验,将PDMS硅薄膜键合面积百分比作为结果检测标准,得到键合
效果最佳时的工艺参数组合和最佳试验方案。

等离子清洗机的三个可调工艺参数射频功率、进气流量、清洗时间参数大小不同,对PDMS基底和硅薄膜表面亲水性的改善效果不同,试验指标定为清洗后硅薄膜与PDMS
基底键合面积百分比。


将键合之后的样品未形成不可逆键合部分剥离,剥离后的样品如下图所示。利用工业相机对剥离后的样品进行拍照将照片导入Photoshop软件中,借用框选工具选中整体与未
键合部分,得到整体像素和未键合部分的像素如下图所示。

实验结果分析
实验说明尽管射频功率不同,但通过调整合适的空气流量与清洗时间,仍能够使PDMS基底与硅薄膜的键合效果达到较为良好的状态。当射频功率一定时,空气流量、清洗
时间这两种参数过小,PDMS基底表面的界面交互作用不充分,参数过大会破坏PDMS基底表面,最终都会导致键合面积过小, 不符合试验要求。
结论
影响键合面积大小的因素由主到次为空气流量>射频功率>清洗时间。通过调整合适工艺参数各射频段都有一组参数组合使PDMS基底硅薄膜键合面积符合试验要求。