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聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一种高分子聚合物,由于其具有独特的延展性、光学特性、绝缘性、耐腐蚀性、生物相容性、制作简便且低成本等特点,使其成为柔性电子领域的热门材料之一,然而PDMS表面具有天然疏水性,若表面不经过改性处理,无法与同质异质形成不可逆键合,这样极大地限制了其应用空间。本文针对PDMS与同质异质的不可逆键合展开研究,探究其与多种物质在等离子法下不可逆键合的键合工艺条件和键合效果分析。首先,对PDMS的结构、性能及制作流程做了简要的介绍,并测试多种配比(预聚物:固化剂)下PDMS的弹性模量。其次,探讨了热扩散法下PDMS/PDMS不可逆键合中PDMS固化温度与预固化时间的关系。再者,针对等离子法三个主要参数:射频功率、改性时间、空气流量设计了正交试验方案,并根据方案处理多种配比的PDMS、玻璃、硅片等样品,进行了 PDMS/PDMS、PDMS/玻璃、PDMS/硅片等不可逆键合试验,以键合面积百分比为评测标准,探究各自最优工艺参数。最后,设计单因素试验,探究各参数对三者键合强度的影响。主要结论如下:1.明确了 PDMS的制备工序、热扩散法工序、等离子法处理PDMS工序以及各工序的注意事项。2.当PDMS的配比增大时,PDMS基体的弹性模量逐渐减小,并对数据进行拟合,得到具有较高精度的PDMS基体弹性模量与配比间的关系式。热扩散法可实现PDMS/PDMS的不可逆键合,PDMS固化温度越高,预固化时间越短;固化温度越低,预固化时间越久,但其预固化时间段范围变大。3.在当前实验环境和实验条件下,配比为5:1的PDMS无法与同质异质实现不可逆键合。配比为10:1的PDMS与PDMS、硅片实现不可逆键合的各自最优工艺参数分别为:400W、2.5L/min、2min,400W、2.5L/min、2min,而 PDMS/玻璃的不可逆键合对工艺参数要求极低。三者的键合面积百分比均随键合时间与键合加载压力增加而增加,但两者均有临界点,超过临界点对键合面积百分比的促进作用迅速减弱。在键合面积百分比满足实验要求的前提下,PDMS/PDMS的键合时间需要5min,PDMS/玻璃需要5h,PDMS/硅片需要12h。4.单因素试验中,探究各等离子法下三个参数对PDMS/PDMS、PDMS/玻璃、PDMS/硅片等键合强度的影响。研究表明,射频功率的增大对三者的键合强度均有促进作用,其余两个参数在不同键合物质下效果不同。本文工作属于本课题组内的初步探究,在课题组现有实验条件下,首次系统全面的对PDMS/PDMS、PDMS/玻璃、PDMS/硅片在等离子法下实现不可逆键合的键合工序、工艺参数及键合效果进行了探究,提出了 PDMS与同质异质的不可逆键合的最佳工艺参数,为课题组接下来的研究提供了数据支撑和工序指导。