[發明專利]一種實現硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結的方法

無效

• 申請號: 201410843556.7
• 申請日: 2014-12-30
• 公開（公告）號: CN104589761A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 葉向東;蔡安江;阮曉光
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B32B37/00
• 分類號: B32B37/00;B32B38/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本發明屬于材料加工技術領域，特別涉及一種簡單方便的硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結的方法。

【背景技術】

硅橡膠，例如聚二甲基硅氧烷橡膠PDMS，具有很多突出的優點，如高透明度和柔韌性、寬的工作溫度范圍(-50℃——200℃)以及對酸堿的強耐受度等。這些優點使其在微系統和柔性電子器件中可得到廣泛應用。但是，硅橡膠的表面能很低導致硅橡膠膜與其它無機材料，尤其是金屬材料的粘結性能很差。目前主要采用粘結劑來進行硅橡膠膜與金屬的粘結，但其粘結效果差、強度低，導致硅橡膠膜與金屬很容易脫落。

【發明內容】

本發明的目的在于提出了一種簡單方便的硅橡膠膜與金屬鈦Ti層粘結方法，可在硅橡膠膜與金屬Ti之間形成高強度的永久性粘合，其粘結強度取決于硅橡膠膜的撕裂強度，即粘結層的損壞只有在硅橡膠膜被破壞后才會出現。

為了實現上述目的，本發明具有以下有益效果：

一種實現硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結的方法，包括以下步驟：將潔凈的硅橡膠膜、金屬Ti層放入反應離子刻蝕機，采用氧氣等離子體對硅橡膠膜、金屬Ti層的表面進行刻蝕加工；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。

優選的，硅橡膠膜通過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硅橡膠膜的表面進行清潔，每次的超聲時間均為10分鐘；結束后，采用潔凈的氮氣將硅橡膠膜吹干。

優選的，金屬Ti層通過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Ti層的表面進行清潔，每次的超聲時間可為10分鐘；結束后，采用潔凈的氮氣將金屬Ti層吹干。

優選的，所述硅橡膠膜為PDMS膜。

優選的，在刻蝕過程中，刻蝕機的功率為1W-600W、氧氣壓力為10Pa-1000Pa、刻蝕時間為10-600S。

優選的，烘箱中的為80℃-160℃，熱處理時間為40分鐘-100分鐘。

相對于現有技術，本發明具有以下有益效果：本發明提出的粘結方法不需要額外的粘結劑，只需要對硅橡膠膜與Ti層進行表面處理——反應離子刻蝕，然后將它們貼合在一起，最后進行加熱處理即可。

【附圖說明】

圖1為硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結的制造工藝流程圖。

【具體實施方式】

請參閱圖1所示，本發明一種實現硅橡膠膜與金屬鈦Ti層永久性粘結的方法，包括以下步驟：

(1)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硅橡膠膜的表面進行清潔，每次的超聲時間可均為10分鐘。結束后，采用潔凈的氮氣將硅橡膠膜吹干；

(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Ti層的表面進行清潔，每次的超聲時間可均為10分鐘。結束后，采用潔凈的氮氣將金屬Ti層吹干；

(3)將潔凈后的硅橡膠膜、金屬Ti層放入反應離子刻蝕機(市售)，采用氧氣等離子體對硅橡膠膜、金屬Ti層的表面進行刻蝕加工。在刻蝕過程中，功率可在1W-600W、氧氣壓力可在10Pa-1000Pa、刻蝕時間可在10S-600S；

(4)將刻蝕后的硅橡膠膜與金屬Ti層貼合在一起，注意應該使它們的刻蝕面相互貼合。

(5)將貼合在一起的硅橡膠膜與金屬Ti放入烘箱中進行加熱處理，加熱溫度為80℃-160℃，加熱時間為40分鐘-100分鐘。

(6)加熱完成后，從烘箱取出硅橡膠膜與金屬Ti，此時既完成了硅橡膠膜與金屬Ti的永久性粘結。