一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種簡(jiǎn)單方便的硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]硅橡膠，例如聚二甲基硅氧烷橡膠PDMS，具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，如高透明度和柔韌性、寬的工作溫度范圍(_50°C—一2000C )以及對(duì)酸堿的強(qiáng)耐受度等。這些優(yōu)點(diǎn)使其在微系統(tǒng)和柔性電子器件中可得到廣泛應(yīng)用。但是，硅橡膠的表面能很低導(dǎo)致硅橡膠膜與其它無(wú)機(jī)材料，尤其是金屬材料的粘結(jié)性能很差。目前主要采用粘結(jié)劑來(lái)進(jìn)行硅橡膠膜與金屬的粘結(jié)，但其粘結(jié)效果差、強(qiáng)度低，導(dǎo)致硅橡膠膜與金屬很容易脫落。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明的目的在于提出了一種簡(jiǎn)單方便的硅橡膠膜與金屬鈦Ti層粘結(jié)方法，可在硅橡膠膜與金屬Ti之間形成高強(qiáng)度的永久性粘合，其粘結(jié)強(qiáng)度取決于硅橡膠膜的撕裂強(qiáng)度，即粘結(jié)層的損壞只有在硅橡膠膜被破壞后才會(huì)出現(xiàn)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0005]一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，包括以下步驟:將潔凈的硅橡膠膜、金屬Ti層放入反應(yīng)離子刻蝕機(jī)，采用氧氣等離子體對(duì)硅橡膠膜、金屬Ti層的表面進(jìn)行刻蝕加工；將刻蝕后的硅橡膠膜的刻蝕面與金屬Ti層的刻蝕面貼合在一起；然后將貼合在一起的硅橡膠膜與金屬Ti放入烘箱中進(jìn)行加熱處理；加熱完成后，從烘箱取出硅橡膠膜與金屬Ti，完成了硅橡膠膜與金屬Ti的永久性粘結(jié)。
[0006]優(yōu)選的，硅橡膠膜通過(guò)以下方法清潔至潔凈:將硅橡膠膜依次分別放入丙酮、乙醇和去離子水溶液中，采用超聲清洗的方式對(duì)硅橡膠膜的表面進(jìn)行清潔，每次的超聲時(shí)間均為10分鐘；結(jié)束后，采用潔凈的氮?dú)鈱⒐柘鹉z膜吹干。
[0007]優(yōu)選的，金屬Ti層通過(guò)以下方法清潔至潔凈:將金屬Ti層依次分別放入丙酮、乙醇和去離子水溶液中，采用超聲清洗的方式對(duì)Ti層的表面進(jìn)行清潔，每次的超聲時(shí)間可為10分鐘；結(jié)束后，采用潔凈的氮?dú)鈱⒔饘賂i層吹干。
[0008]優(yōu)選的，所述硅橡膠膜為PDMS膜。
[0009]優(yōu)選的，在刻蝕過(guò)程中，刻蝕機(jī)的功率為1W-600W、氧氣壓力為10Pa-1000Pa、刻蝕時(shí)間為10-600S。
[0010]優(yōu)選的，烘箱中的為80°C _160°C，熱處理時(shí)間為40分鐘-100分鐘。
[0011]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明提出的粘結(jié)方法不需要額外的粘結(jié)劑，只需要對(duì)硅橡膠膜與Ti層進(jìn)行表面處理一一反應(yīng)離子刻蝕，然后將它們貼合在一起，最后進(jìn)行加熱處理即可。
【【附圖說(shuō)明】】
[0012]圖1為硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的制造工藝流程圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0013]請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，包括以下步驟:
[0014](I)將硅橡膠膜(如聚二甲基硅氧烷橡膠PDMS膜)依次分別放入丙酮、乙醇和去離子水溶液中(三種溶液可均為市售的)，采用超聲清洗的方式對(duì)硅橡膠膜的表面進(jìn)行清潔，每次的超聲時(shí)間可均為10分鐘。結(jié)束后，采用潔凈的氮?dú)鈱⒐柘鹉z膜吹干；
[0015](2)將金屬Ti層(如市售的金屬Ti板或沉積的Ti膜)依次分別放入丙酮、乙醇和去離子水溶液中(三種溶液可均為市售的)，采用超聲清洗的方式對(duì)Ti層的表面進(jìn)行清潔，每次的超聲時(shí)間可均為10分鐘。結(jié)束后，采用潔凈的氮?dú)鈱⒔饘賂i層吹干；
[0016](3)將潔凈后的硅橡膠膜、金屬Ti層放入反應(yīng)離子刻蝕機(jī)(市售)，采用氧氣等離子體對(duì)硅橡膠膜、金屬Ti層的表面進(jìn)行刻蝕加工。在刻蝕過(guò)程中，功率可在1W-600W、氧氣壓力可在10Pa-1000Pa、刻蝕時(shí)間可在10S-600S ；
[0017](4)將刻蝕后的硅橡膠膜與金屬Ti層貼合在一起，注意應(yīng)該使它們的刻蝕面相互貼合。
[0018](5)將貼合在一起的硅橡膠膜與金屬Ti放入烘箱中進(jìn)行加熱處理，加熱溫度為800C -160°C，加熱時(shí)間為40分鐘-100分鐘。
[0019](6)加熱完成后，從烘箱取出硅橡膠膜與金屬Ti，此時(shí)既完成了硅橡膠膜與金屬Ti的永久性粘結(jié)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，其特征在于，包括以下步驟:將潔凈的硅橡膠膜、金屬Ti層放入反應(yīng)離子刻蝕機(jī)，采用氧氣等離子體對(duì)硅橡膠膜、金屬Ti層的表面進(jìn)行刻蝕加工；將刻蝕后的硅橡膠膜的刻蝕面與金屬Ti層的刻蝕面貼合在一起；然后將貼合在一起的硅橡膠膜與金屬Ti放入烘箱中進(jìn)行加熱處理；加熱完成后，從烘箱取出硅橡膠膜與金屬Ti，完成了硅橡膠膜與金屬Ti的永久性粘結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，其特征在于，硅橡膠膜通過(guò)以下方法清潔至潔凈:將硅橡膠膜依次分別放入丙酮、乙醇和去離子水溶液中，采用超聲清洗的方式對(duì)硅橡膠膜的表面進(jìn)行清潔，每次的超聲時(shí)間均為10分鐘；結(jié)束后，采用潔凈的氮?dú)鈱⒐柘鹉z膜吹干。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，其特征在于，金屬Ti層通過(guò)以下方法清潔至潔凈:將金屬Ti層依次分別放入丙酮、乙醇和去離子水溶液中，采用超聲清洗的方式對(duì)Ti層的表面進(jìn)行清潔，每次的超聲時(shí)間可為10分鐘；結(jié)束后，采用潔凈的氮?dú)鈱⒔饘賂i層吹干。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，其特征在于，所述硅橡膠膜為PDMS膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，其特征在于，在刻蝕過(guò)程中，刻蝕機(jī)的功率為IW-600W、氧氣壓力為1Pa-1OOOPa、刻蝕時(shí)間為10-600S。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，其特征在于，烘箱中的為80°C -160°C，熱處理時(shí)間為40分鐘-100分鐘。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種實(shí)現(xiàn)硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結(jié)的方法，包括以下步驟：將潔凈的硅橡膠膜、金屬Ti層放入反應(yīng)離子刻蝕機(jī)，采用氧氣等離子體對(duì)硅橡膠膜、金屬Ti層的表面進(jìn)行刻蝕加工；將刻蝕后的硅橡膠膜的刻蝕面與金屬Ti層的刻蝕面貼合在一起；然后將貼合在一起的硅橡膠膜與金屬Ti放入烘箱中進(jìn)行加熱處理；加熱完成后，從烘箱取出硅橡膠膜與金屬Ti，完成了硅橡膠膜與金屬Ti的永久性粘結(jié)。本發(fā)明提出的粘結(jié)方法不需要額外的粘結(jié)劑，只需要對(duì)硅橡膠膜與Ti層進(jìn)行表面處理——反應(yīng)離子刻蝕，然后將它們貼合在一起，最后進(jìn)行加熱處理即可。
【IPC分類(lèi)】B32B38-10, B32B37-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104589761
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410843556
【發(fā)明人】葉向東, 蔡安江, 阮曉光
【申請(qǐng)人】西安建筑科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日