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等離子清洗機鍵合玻璃和PDMS的注意事項-深圳金徠
來源:
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作者:深圳金徠
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發(fā)布時間: 2021-06-04
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等離子清洗機鍵合玻璃和PDMS的注意事項
微流控PDMS芯片通常采用等離子體處理的方法，不同的處理參數(shù)會影響到PDMS芯片的鍵合強度。良好的鍵合牢固的芯片的耐壓強度可以達到3-5 bars的耐壓值。如果等離子鍵合步驟出錯，您的芯片將會漏液并且將無法正常使用。在等離子清洗機選擇和使用上，您需要注意這幾個重要的地方。
1、等離子清洗機腔室內(nèi)的空氣污染
等離子室內(nèi)的氣體組分會改變玻璃或PDMS表面上的化學連接。一些雜質(zhì)（即使有非常低的數(shù)量）也會污染您的樣品表面。最常見的污染是來自真空泵或壓縮機的油分子。由于等離子體清洗機腔室內(nèi)的油分子，您可能也會看到和以前出現(xiàn)的等離子體相同的等離子體，但是化學組分發(fā)生了變化，因而PDMS不會鍵合的很牢固
2、表面性質(zhì)
等離子體是可以影響物質(zhì)表面性質(zhì)的一種設備，所有的污染都將會高度影響表面處理的最終結果。與流行的看法相反的是對于玻璃-PDMS的等離子鍵合，更長的處理時間不會改善表面的屬性（某些非常特殊的情況除外），例如脂肪的存在（手印）將會導致有關表面上的處理失敗。
3、等離子體成功的一個指標：穩(wěn)定性和顏色
一個良好質(zhì)量的等離子體的指標通常是它的顏色/亮度（取決于所使用的壓力和氣體）。因為可能會發(fā)生變化，你需要記住的是，如果在相同的參數(shù)下，您的等離子體顏色發(fā)生了變化，那么等離子體可能就出現(xiàn)了問題。
4、等離子體時間
時間是表面處理和鍵合成功的一個關鍵因素。太短等離子體處理時間不會使整個表面發(fā)生功能化而太長等離子體處理時間會強烈的改變PDMS表面的性能。等離子體被激活的時間越長，您的PDMS表面越粗糙而且還會影響到粘接性能。等離子體通常用于軟刻蝕技術，最強牢固粘接的最佳時間通常是在20到60秒之間。
5、等離子體處理后的時間
等離子體處理后，表面的化學鍵開始重組，而且?guī)追昼姾螅砻娴墓δ芑钚韵陆祻亩鴮е虏Ａ?PDMS等離子體鍵合強度下降。鑒于此，您必須在等離子體處理后立即做鍵合，不要在等離子體清洗機放氣之后還讓您的樣品留在等離子體腔室內(nèi)，需要您快速的將玻璃-PDMS放在一起。
6、灰塵
表面上灰塵的存在會阻止玻璃-PDMS的等離子體鍵合。此外，磁盤上灰塵的位置和大小也會影響PDMS的硬度。第一次清洗，至少需要一個清潔干燥的空氣噴射來沖洗磁盤或硅片。當然，也有其它的方法來移除灰塵，您可以使用3M透明膠帶來移除表面的顆?；蚋鼮橛行У氖悄€可以把芯片放置在異丙醇溶液（IPA）內(nèi)并且使用超聲波來分離表面和PDMS孔洞內(nèi)部的不需要的顆粒。為了清洗干凈玻璃，可以先后連續(xù)使用丙酮、異丙醇、水來進行清洗然后再進行干燥處理。
7、熱烘以提高玻璃-PDMS等離子體鍵合的質(zhì)量
為了使PDMS和玻璃或PDMS接觸后更容易發(fā)生化學鏈接，建議用加熱的方式來加強化學鏈接的強度。時間、溫度和設備在實驗室和用戶之間都可以根據(jù)實際的實驗而進行改變。通常情況下，在80-90°C下熱烘15-30min就足以獲得很牢固的粘接強度。
8、氣體的選擇
表面態(tài)取決于所使用的氣體。腔室內(nèi)空氣等離子體在大多數(shù)情況下都可以滿足實驗需求。有些研究人員喜歡使用純O2來控制腔室內(nèi)總的氣體組分，但是需要更多的設備及加工過程更加嚴格。