發(fā)布時間：2018-06-24 09:45

  本文選題：紫外光 + 聚甲基丙烯酸甲酯�。� 參考：《大連理工大學》2015年碩士論文

【摘要】：聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate, PMMA)具有良好的透光性、機械性能和生物兼容性,而且加工簡單、易成形,己被廣泛用于制作微流控芯片。PMMA表面金屬圖形化是在微流控芯片上集成金屬微納米結(jié)構(gòu)的一種主要方法。然而,金屬薄膜與PMMA基底之間的結(jié)合力較差,嚴重限制了金屬微納米結(jié)構(gòu)在微流控芯片上的應(yīng)用。為此,本文提出了一種紫外表面處理的方法,用于提高金屬薄膜與PMMA基底之間的結(jié)合強度。建立了一種PMMA紫外表面處理的工藝,并利用光刻和腐蝕方法在PMMA基底上制作了一種金微電極。利用膠帶測試、浸泡法、吹氣法、超聲破碎法等多種方法,測試了金薄膜與PMMA基底的結(jié)合強度,并與其它用于增強結(jié)合強度的方法進行了對比分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),利用本文提出的方法,獲得的金屬薄膜與PMMA基底的結(jié)合強度較高,而且金屬薄膜的一致性較好。研究了紫外表面處理提高金屬薄膜與PMMA結(jié)合強度的作用機理。利用傅里葉變換紅外光譜儀、X射線光電子能譜儀、液形分析儀、原子力顯微鏡和三維表面輪廓儀等設(shè)備,詳細研究了紫外處理后PMMA表面的元素、官能團含量和化學鍵的變化,以及表面親水性和粗糙度的變化。經(jīng)過分析認為,紫外表面處理提高結(jié)合強度的作用機理為：紫外處理使得PMMA表面產(chǎn)生了羥基,同時其它極性含氧官能團的含量得到了提高,使PMMA表面富氧化,從而提高了金屬原子與PMMA基底的結(jié)合強度；此外,紫外處理增大了PMMA的表面粗糙度,也有助于提高金屬薄膜與PMMA基底的結(jié)合強度。作為上述紫外表面處理提高金屬薄膜與PMMA基底結(jié)合強度方法的應(yīng)用,我們研制了一種集成銀微電極的PMMA納流控電化學芯片。芯片由一片納米溝道基片和一片微米溝道蓋片組成。在納米溝道基片上,集成了亞微米溝道和銀電極。其中,亞微米溝道作為一種篩子,用于堆積表面修飾了鏈霉親和素的二氧化硅納米顆粒,形成一種納米顆粒晶體；銀電極用于測量納米顆粒晶體的電導(dǎo)。在微米溝道蓋片上,集成了用于液體傳輸?shù)?條微米溝道和儲液池。研究了氧等離子體刻蝕PMMA納米溝道的速率,在優(yōu)化后的工藝參數(shù)下,平均刻蝕速率約為15nm/min,溝道粗糙度小于2nm。為了避免在芯片鍵合時亞微米溝道產(chǎn)生塌陷,研究了一種紫外輔助熱鍵合方法。該方法顯著降低了芯片鍵合溫度,亞微米溝道在寬度和深度方向上的變形量分別為2%和5%。利用該芯片,測得的生物素檢出限為1aM,檢測范圍為1aM至0.1nM。
[Abstract]:Polymethyl methacrylate ( PMMA ) has good transparency , mechanical properties and biocompatibility , and it is easy to be formed . It has been widely used to make micro - fluidic chip . The bonding strength between metal thin film and PMMA substrate is studied by using the method of FT - IR , X - ray photoelectron spectroscopy , liquid analyzer , atomic force microscope and 3D surface profilometer .
in addition , that ultraviolet treatment increase the surface roughness of the PMMA , and also helps to improve the bonding strength between the metal thin film and the PMMA substrate .
In order to avoid the collapse of sub - micron channel under optimized process parameters , the average etching rate is about 15nm / min and the channel roughness is less than 2 nm . In order to avoid the collapse of sub - micron channel during chip bonding , a UV - assisted thermal bonding method is studied .
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB306

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;金屬薄膜成形新技術(shù)[J];金屬功能材料;1999年01期

2 唐武;鄧龍江;徐可為;;金屬薄膜結(jié)合性能的評價方法研究[J];稀有金屬材料與工程;2007年08期

3 趙鵬,田曉珍,姚燕燕,許啟明,GedankenA;玻璃表面納米釕金屬薄膜的濕化學制備研究[J];功能材料與器件學報;2005年01期

4 鐘曼英,易行;國產(chǎn)軟鋁材料硬化規(guī)律的研究[J];中國計量學院學報;1996年01期

5 ;拜耳公司研發(fā)成功聚碳酸脂金屬薄膜嵌入技術(shù)[J];電子元件與材料;2008年05期

6 劉冰,袁華堂,張允什,陳靜,張國慶,姚素薇,郭鶴桐;半導(dǎo)體/金屬薄膜的研究進展[J];材料保護;1998年11期

7 任德斌;王經(jīng)偉;苑宏利;張廣平;;有表面微裂紋的金屬薄膜力學性能的有限元分析[J];沈陽理工大學學報;2008年04期

8 馬德軍,徐可為,何家文,JianLU;利用納米壓入加載曲線確定金屬薄膜的屈服強度和硬化指數(shù)�、�.數(shù)值模擬[J];金屬學報;1999年10期

9 曹曉暉，唐兆麟，黃榮芳，聞立時，師昌緒;金屬薄膜形成過程中電導(dǎo)特性變化的有效媒質(zhì)理論[J];金屬學報;1996年04期

10 高光藩,丁信偉;周邊夾持大應(yīng)變金屬薄膜力學解析方法[J];化工機械;2002年02期

相關(guān)會議論文 前10條

1 唐敏錦;謝惠民;朱建國;李曉軍;;金屬薄膜表面光柵制作的新方法[A];第十三屆全國實驗力學學術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

2 干ng;;超快速激光照射下金屬薄膜的熱應(yīng)力響應(yīng)研究[A];中國計算力學大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學學術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

3 高黨忠;;自支撐金屬薄膜厚度測量技術(shù)[A];中國工程物理研究院科技年報(2009年版)[C];2010年

4 姜文全;杜廣煜;巴德純;楊帆;;金屬薄膜表面微裂紋萌生行為的分子動力學研究[A];中國真空學會2012學術(shù)年會論文摘要集[C];2012年

5 宋晶如;魏悅廣;;金屬薄膜沿陶瓷基撕裂的界面力學行為尺度效應(yīng)研究[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

6 唐武;徐可為;;集成電路中金屬薄膜力學性能的研究進展[A];TFC'05全國薄膜技術(shù)學術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

7 馬鋒;羅崇泰;王多書;陳燾;葉自煜;劉宏開;李錦磊;熊玉卿;;用于激光直寫灰度掩模的二元金屬薄膜的制備及光學性質(zhì)[A];中國真空學會2008年學術(shù)年會論文摘要集[C];2008年

8 陳安民;姜遠飛;隋來志;劉航;金明星;丁大軍;;飛秒激光照射雙層金屬薄膜的熱分析[A];第十六屆全國原子與分子物理學術(shù)會議論文摘要集[C];2011年

9 張廣平;;循環(huán)加載下金屬薄膜的裂紋萌生行為及其微觀機制的研究[A];第十二屆全國疲勞與斷裂學術(shù)會議論文集[C];2004年

10 周志平;馬維;;超快激光作用下納米薄膜熱/力響應(yīng)研究[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 王文;日本新技術(shù)可循環(huán)使用建材[N];中國房地產(chǎn)報;2004年

2 木新;日本開發(fā)粘接建材新技術(shù)[N];中國有色金屬報;2002年

相關(guān)博士學位論文 前3條

1 門玉濤;納米金屬薄膜拉伸變形分叉的實驗研究和數(shù)值分析[D];天津大學;2011年

2 胡曉;亞波長結(jié)構(gòu)金屬薄膜中光的異常傳輸現(xiàn)象及應(yīng)用[D];上海交通大學;2008年

3 王升;金屬薄膜試片在博物館藏展材料評估中的研究與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學;2011年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 張世杰;納米尺度金屬薄膜拉伸分叉問題數(shù)值分析研究[D];天津大學;2010年

2 薛國宏;柔性基底上金屬薄膜延展性分析[D];浙江大學;2011年

3 范知元;周期性納米結(jié)構(gòu)金屬薄膜中光的傳輸特性的研究[D];上海交通大學;2008年

4 李松權(quán);基于表面等離子體諧振原理的金屬薄膜色散特性檢測研究[D];黑龍江大學;2010年

5 劉凱;亞波長周期性結(jié)構(gòu)金屬薄膜中超傳輸現(xiàn)象以及二階非線性效應(yīng)的研究[D];上海交通大學;2007年

6 張冠華;微納米尺度金屬薄膜拉伸分叉問題的研究[D];天津大學;2014年

7 李向陽;金屬/介質(zhì)膜系光電特性的研究[D];西安工業(yè)大學;2012年

8 孫可為;納米金屬薄膜的光學性質(zhì)[D];蘭州大學;2006年

9 王良;紫外表面處理提高金屬薄膜與PMMA結(jié)合結(jié)度研究[D];大連理工大學;2015年

10 郭振山;納米尺度金屬薄膜在拉伸情況下的穩(wěn)定性研究[D];天津大學;2012年

，

本文編號：2061104