[發(fā)明專利]一種局部疏水材料的制造加工工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610554172.2
• 申請日: 2016-07-14
• 公開（公告）號: CN106185791B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘良明;劉宏波;劉萌萌;陳天銘
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 重慶大學(xué)專利中心50201
• 代理人: 王翔

1.一種局部疏水材料的制造加工工藝，包括基板(1)、微圖形結(jié)構(gòu)(2)、光刻膠膜(3)和Ni-PTFE材料(5)；其特征在于，包括以下步驟：

1)涂膠、前烘

1.1)在清洗干凈的基板(1)置于裝有粘附劑的箱體中，先進行抽真空、排放氣體黏附劑和加熱，再進行充氮氣和排氣循環(huán)，直至氣體黏附劑排盡，得到涂有粘附劑的基板(1)；

所述加熱溫度范圍為120～130℃，加熱時間范圍為2～3min；

1.2)將步驟1.1)中得到的涂有粘附劑的基板(1)置于涂膠機上，滴入正性光刻膠進行旋涂，得到涂有光刻膠的基板(1)；

所述旋涂速率范圍為3000～4000r/s，旋涂時間范圍為20～40s；

1.3)將步驟1.2)中得到的涂有光刻膠的基板(1)置于加熱裝置中烘烤，得到涂覆有光刻膠膜(3)的基板(1)；

所述烘烤溫度范圍為90～95℃，烘烤時間范圍為60～80s；

2)曝光

將步驟1.3)中得到的涂覆有光刻膠膜(3)的基板(1)置于曝光機中通過掩膜板進行曝光，得到產(chǎn)物A；

所述曝光時間范圍為5～8s；

3)顯影、堅膜

3.1)將步驟2)中得到的產(chǎn)物A置于顯影液中進行顯影后，使用去離子水進行清洗并用氮氣吹干，得到產(chǎn)物B；所述顯影的時間范圍為40～50s；

3.2)將產(chǎn)物B置于加熱裝置中烘烤，得到產(chǎn)物C，即獲得顯影圖形后的產(chǎn)物；

所述烘烤溫度范圍為110～120℃，烘烤時間范圍為2～3min；

4)離子束刻蝕

將步驟3.2)中得到的產(chǎn)物C置于離子束刻蝕機中進行刻蝕，得到完成刻蝕的產(chǎn)物D，即表面上有微圖形結(jié)構(gòu)(2)的產(chǎn)物；

5)鎳-聚四氟乙烯電沉積

5.1)配置電鍍液，電鍍液包含：質(zhì)量分數(shù)為60％的聚四氟乙烯懸浮液，濃度為0.2～0.6mol/L的NiSO₄，濃度為0.1～0.5mol/L的H₃BO₃，濃度為0.1～0.6mol/L的NH₄Cl，濃度為0.01～0.1mol/L的Triton X100；

將電鍍液酸堿度調(diào)整至pH＝6；所述電鍍液中的懸浮顆粒尺寸20～500nm；

5.2)在產(chǎn)物D的非工作面，即背面和邊緣，引出電源連接線后，使用環(huán)氧樹脂膠將產(chǎn)物D的非工作面進行覆蓋，所述連接線另一端連接外接電源；使用純鎳板做對電極，沉浸在電鍍槽中，與外接電源組成回路；

5.3)在恒電流工作條件下，先將通過導(dǎo)電區(qū)域的電流密度調(diào)節(jié)至300A/m²，通電時間為20s；再將電流密度調(diào)節(jié)至600A/m²，通電時間為200s后，離子束刻蝕的位置填充有Ni-PIFE材料(5)，即得到產(chǎn)物E；

所述產(chǎn)物E的目標(biāo)圖形位置表面形成黑綠色沉積覆蓋層；

6)超聲波清洗去膠

將步驟5.3)中得到的產(chǎn)物E取出后置于95％乙醇中浸泡，超聲震蕩，去除產(chǎn)物E表面的光刻膠和電沉積層表面的黑綠色覆蓋層；得到表面局部分布有疏水鍍層的材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部疏水材料的制造加工工藝，其特征在于：所述步驟1.1)中的粘附劑為六甲基二硅胺。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部疏水材料的制造加工工藝，其特征在于：所述基板(1)的材料為導(dǎo)電材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部疏水材料的制造加工工藝，其特征在于：所述微圖形結(jié)構(gòu)(2)的尺寸為微米級。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種局部疏水材料的制造加工工藝，其特征在于：所述Ni-PTFE材料(5)除Ni-PTFE材料外還包括本征靜態(tài)接觸角大于90°導(dǎo)電材料。