專利名稱：一種在pdms表面制備薄膜型金屬微器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以選擇性化學(xué)鍍技術(shù)在聚二甲基硅氧垸(PDMS)材料表面上制備薄膜 型金屬微器件的方法。
背景技術(shù)：
聚二甲基硅氧烷(PDMS)是一種彈性硅橡膠，具有透明、透氣、穩(wěn)定、成型簡(jiǎn)單、生 物兼容性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)藥等領(lǐng)域研制各類微流控 芯片和生物芯片。微流控芯片內(nèi)常常需要集成諸如微電極、微加熱器、微熱電偶、微屏蔽器 等各種功能的金屬器件。在玻璃、石英、硅等材料制備的微流控芯片上制備集成化金屬器件 時(shí)，常采用真空濺射沉積-光刻-濕法腐蝕的微機(jī)電加工(MEMS)技術(shù)。但是PDMS材料本 身表面自由能很低，表面性質(zhì)高度惰性，因而濺射沉積所形成的金屬層與PDMS表面的結(jié)合 力很弱，因此難以用MEMS技術(shù)在PDMS表面制備薄膜型金屬微器件?，F(xiàn)有的在PDMS表面 制備金屬器件的方法基本都是采用濺射/沉積等MEMS技術(shù)，將一定形狀的金屬層(-般是 金)先沉積在玻璃基片上，然后用具有巰基的硅垸化試劑以自組裝的方式，將玻璃表面的金 屬器件轉(zhuǎn)移到PDMS表面。這種方法成本高，操作復(fù)雜，需要潔凈實(shí)驗(yàn)室，不適于普通實(shí)驗(yàn) 室和工廠操作。
在聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲 酯(PMMA)等熱塑型高聚物材料表面以紫外光誘導(dǎo)區(qū)域化學(xué)鍍金屬膜技術(shù)制備金屬微器件 的方法[中國(guó)專利ZL200510050716.3]，關(guān)鍵是以紫外光降解上述高聚物材料表面，使受光照 的區(qū)域表面產(chǎn)生羧基，再經(jīng)胺化、吸附、還原等化學(xué)步驟，在光照區(qū)域形成選擇性化學(xué)鍍所 需要的催化劑——金屬納米粒子。將形成了催化中心的材料浸入化學(xué)鍍液中，就能在受光照 部分鍍上所需要的薄膜型金屬微器件。由于直接紫外光照射難以在PDMS表面產(chǎn)生羧基，因 而用上述方法難以在PDSM表面制備金屬薄膜微器件。最近，美國(guó)Allbritton教授的研究小組 發(fā)展了一種在PDMS表面光引發(fā)接枝聚丙烯酸(PAA)的方法，在吸附了二苯甲酮的PDMS 表面，通過(guò)紫外光照，引發(fā)丙烯酸(AA)單體的聚合反應(yīng)，從而在PDMS表面接枝上一層含 有羧基的PAA。在PDMS表面以選擇性化學(xué)鍍法制備薄膜金屬微器件的工作尚未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在建立一種以光引發(fā)選擇性接枝PAA為基礎(chǔ)的、在PDMS表面區(qū)域選擇性化學(xué)鍍制備薄膜金屬微器件的方法。
本發(fā)明先在PDMS表面實(shí)現(xiàn)區(qū)域選擇性的PAA接枝，然后通過(guò)胺化、吸附、還原等一系 列表面化學(xué)反應(yīng)，可在PDMS表面制作出具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的金屬薄膜器件。利用本發(fā)明既可 以在PDMS片材表面，也可以在PDMS微通道/腔體內(nèi)壁制作薄膜型集成化金屬微器件。
本發(fā)明提供的在PDMS表面制備薄膜型金屬微器件的方法，采用紫外光引發(fā)區(qū)域選擇 性接枝聚丙烯酸PAA和區(qū)域選擇性化學(xué)鍍技術(shù)，在PDMS片表面或在PDMS芯片的通道內(nèi) 壁表面，制備薄膜型金屬微器件，具體步驟為
(1) 處理PDMS表面以二苯甲酮的丙酮溶液處理PDMS表面，使二苯甲酮吸附到PDMS 表面；
(2) 接枝PAA:將含有丙烯酸AA單體的接枝溶液滴加到PDMS片表面或注入PDMS通道 內(nèi)，通過(guò)紫外光刻掩膜，用365nm紫外光對(duì)PDMS表面進(jìn)行區(qū)域選擇性輻照，在受光 照的PDMS材料表面接枝上具有微尺寸的PAA層；
(3) 胺化反應(yīng)采用乙二胺作為胺化液，l-[37- (N， N-二甲基胺基)丙基]-3-乙基碳二 亞胺鹽酸鹽為偶合劑對(duì)接枝在PDMS表面的PAA進(jìn)行胺化反應(yīng)；
(4) 吸附金絡(luò)陰離子用水清洗后，用HAuCl4溶液浸泡經(jīng)過(guò)胺化反應(yīng)后的PDMS表面， 金絡(luò)陰離子被吸附到上述胺化區(qū)域；
(5) 形成納米金粒催化中心用水清洗后，用NaBH4溶液還原選擇性吸附了金絡(luò)陰離子 的PDMS表面，在光照區(qū)域形成納米金粒催化中心；
(6) 化學(xué)鍍金屬膜將經(jīng)過(guò)前述步驟處理和清洗的PDMS表面與所需鍍金屬的化學(xué)鍍?cè)?接觸反應(yīng).室溫下反應(yīng)30-120分鐘，在PDMS內(nèi)/外表面獲得薄膜型金屬微器件。
本發(fā)明在PDMS片狀材料表面制備薄膜型金屬微器件時(shí)，采用浸泡法對(duì)PDMS表面化學(xué) 處理后，再進(jìn)行化學(xué)鍍操作，具體步驟為
(1) 用二苯甲酮溶液浸泡處理PDMS片將制備好的PDMS片在二苯甲酮溶液中浸泡30 s-10min，取出后用去離子水沖洗；
(2) 向吸附有二苯甲酮的PDMS片上滴加適量體積的含有AA單體的接枝溶液，將光刻掩 膜蓋在PDMS片上，使接枝溶液在PDMS片與掩膜之間形成一層均勻的液膜；
(3) 紫外光照使單體聚合將上述準(zhǔn)備好的PDMS-掩膜組合置于紫外光源下對(duì)PDMS表 面進(jìn)行區(qū)域選擇性輻照，透過(guò)掩膜的紫外光使吸附在PDMS表面的二苯甲酮形成自 由基，進(jìn)而引發(fā)AA單體的聚合，在PDMS表面形成一層PAA。光照后取下掩膜， 用水沖洗PDMS片，除去未聚合的AA單體和未與PDMS片交聯(lián)的PAA;(4) 納米金粒催化中心形成將接枝了 PAA的PDMS片進(jìn)行胺化、HAuCLt浸泡處理、 NaBH4還原等前處理反應(yīng)，在曝光區(qū)域形成納米金粒催化中心；
(5) 化學(xué)鍍金屬膜將經(jīng)胺化、HAuCU處理、NaBH4還原處理過(guò)的PDMS片用去離子水 沖洗后，浸入到化學(xué)鍍金屬鍍液巾，室溫下反應(yīng)0.5-2h，獲得帶有金膜微結(jié)構(gòu)的PDMS 片材。
本發(fā)明在PDMS芯片通道內(nèi)壁特定區(qū)域制備薄膜型金微器件，采用注射泵驅(qū)動(dòng)的方法， 使表面化學(xué)處理的溶液通過(guò)PDMS通道內(nèi)表面，具體步驟為
(1) 按常規(guī)方法制備帶有通道的PDMS芯片，用注射泵將二苯甲酮的溶液，通過(guò)接管連續(xù) 流過(guò)所需要金屬化的通道，使一定量二苯甲酮吸附到通道內(nèi)壁的PDMS表面，處理完 成后通入清水沖去多余的二苯甲酮溶液；
(2) 用注射泵將配制好的含有AA單體的接枝溶液通過(guò)連接管通入所需要金屬化的通道 內(nèi)；
(3) 將紫外光刻掩膜緊貼在通道經(jīng)過(guò)以上處理的PDMS芯片表面，并在紫外光下光照，在 PDMS內(nèi)壁相應(yīng)區(qū)域接枝上一層PAA;
(4) 化學(xué)鍍金屬膜在經(jīng)過(guò)胺化、HAuCU處理、NaBH4還原處理的PDMS通道內(nèi)通入化學(xué) 鍍金鍍液，室溫下反應(yīng)0.5-2小時(shí)，得到通道內(nèi)指定區(qū)域帶有金屬層的PDMS芯片。 以上各步驟中相應(yīng)溶液均由注射泵注入通道。
本發(fā)明所述二苯甲酮溶液的濃度范圍可為3%-20% (wt)，溶劑為丙酮和水的混合物，其 中水的含量為0%-35% (wt)。
本發(fā)明所述接枝溶液組成為0.5 %苯甲醇(wt) +10%AA (wt) +0.5mmol/LNaIO4。
本發(fā)明所用的光源為125W高壓汞燈，主要輻射波長(zhǎng)為365nm。光照時(shí)間10-30min。光照 時(shí)使用的掩膜可以用石英(或玻璃)-鉻板所制備的光刻掩膜，也可以用打印有目標(biāo)圖形的滌綸 薄膜。光照時(shí)用水浴控制反應(yīng)溫度在25-35°<:之間。
本發(fā)明涉及的被鍍金屬可以為金、銀、鉑、鈀、銅、鎳等。
本發(fā)明利用光刻掩膜通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)在PDMS表面指定區(qū)域選擇性地接枝生成一層PAA。 使用該P(yáng)AA層上的羧基作為后續(xù)化學(xué)反應(yīng)的活性基團(tuán)，通過(guò)胺化、吸附、還原等一系列表面 化學(xué)反應(yīng)，在紫外光照射過(guò)的區(qū)域形成化學(xué)鍍所需要的納米金催化中心，最后通過(guò)納米金催 化的選擇性化學(xué)鍍金，在紫外光照射過(guò)的PDMS表面形成金薄膜器件，制作的金屬器件最小 尺寸可達(dá)微米量級(jí)。用本發(fā)明不僅可在PDMS片的表面，而且還可以在PDMS通道/腔體內(nèi)表 面制備集成化金薄膜。可在PDMS材質(zhì)上制備微加熱器、微電極、微傳感器、微屏蔽器等微器件，以及用于制備以PDMS為基底的金集成電路，還可以拓展到在PDMS內(nèi)外表面制備集 成化銀、鉑、鈀、銅、鎳等金屬薄膜器件，和以PDMS為基底的銅、銀等金屬的印刷電路板。
本發(fā)明具有工藝簡(jiǎn)單易行、無(wú)須潔凈實(shí)驗(yàn)室、無(wú)須高成本的金屬蒸發(fā)/沉積等過(guò)程的特 點(diǎn)，所制備的金屬器件有集成化高、成本低的顯著優(yōu)勢(shì)。


圖1為片狀PDMS材料表面區(qū)域選擇性金屬化過(guò)程示意圖。 圖2 PDMS通道內(nèi)選擇性金屬化裝置示意圖 以下將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1在PDMS片材表面制作薄膜型集成化金膜微器件
參見(jiàn)圖1， A為所需形狀的陽(yáng)模；B為澆鑄PDMS片；C為PDMS固化脫模后形成的 PDMS片，將該片用二苯甲酮溶液浸泡處理；D為向吸附有二苯甲酮的PDMS片上滴加含有 AA單體的接枝溶液；E為覆蓋掩膜后，紫外光照使單體光化學(xué)聚合；F為表面光照區(qū)域接 枝了 PAA的PDMS片；G為將接枝了 PAA的PDMS片進(jìn)行胺化、HAuCU處理、NaBH4 還原等前處理反應(yīng)，在光照區(qū)域形成納米金粒催化中心；H為化學(xué)鍍金后，在紫外光照區(qū)域 形成具有掩模圖形的金薄膜器件。
其中，a.陽(yáng)模；b.PDMS; c.含有AA單體的接枝溶液；d.365nm紫外光；e.紫外光刻
掩膜；f.PAA接枝層；g.納米金粒子催化層；h.化學(xué)鈹金膜
本發(fā)明提供的PDMS片材表面特定區(qū)域金屬化具體步驟分別為
(1) 按常規(guī)配比將PDMS的前聚體和固化劑混合、脫氣后，將混合物轉(zhuǎn)移到平整清潔的玻 璃片上，均勻鋪展，于75。C固化后剝離，澆鑄制成平面PDMS薄片。如需制備帶微結(jié) 構(gòu)的PDMS片，則將混合物澆注到用玻璃、硅片、SU-8光膠等制備的陽(yáng)模a上，于75。C 固化后脫模，制成具有微結(jié)構(gòu)的PDMS片。
(2) 配制10% (wt)的二苯甲酮溶液，其中溶劑組成為丙酮水=65 : 35。將PDMS片在 此二苯甲酮溶液中浸泡lmin，取出后用去離子水沖洗干凈表面。
(3) 配制IO 。/。(wt)的AA單體的水溶液c，并在其中加入0.5 mmol/L的高碘酸鈉和0.5 %(wt) 的苯甲醇。將此AA單體溶液c滴加到經(jīng)(2)處理的PDMS片上，將光刻掩膜小心蓋 在PDMS片表面，使掩膜和PDMS片之間形成一層均勻的液膜，覆蓋時(shí)要避免掩膜與 PDMS片之間殘留氣泡。
(4) 將上述覆蓋有掩膜的PDMS片置于365nm紫外光d下光照25 min，掩膜下被光照區(qū)域內(nèi)，PDMS表面所吸附的二苯甲酮生成自由基，引發(fā)相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的AA單體在PDMS表 面發(fā)生聚合反應(yīng)并接枝在PDMS表面。光照過(guò)程采用水浴控制反應(yīng)溫度在30。C左右。 光化學(xué)反應(yīng)后，用大量水沖洗除去表面未聚合的AA單體。
(5) 配制含0.36mol/L乙二胺和0.5 mol/L l隱[3: (N， N-二甲基胺基)丙基]-3-乙基碳二 亞胺鹽酸鹽的胺化液。經(jīng)以上處理后的PDMS片浸入胺化液反應(yīng)1 h,水沖洗后再浸入 1 mmol/L的氯金酸(HAuCl4)溶液處理0.5 h，取出后再次水沖洗，用O.l mol/L的NaBH4 溶液還原5 min，在接枝過(guò)PAA的區(qū)域內(nèi)即可形成作為后續(xù)化學(xué)鍍催化活性中心的金 納米粒子。
(6) 配制化學(xué)鍍金液鍍金液組成為8 mmol/L亞硫酸金鈉、0.125 mol/L亞硫酸鈉和0.6 mol/L甲酸。將形成了化學(xué)鍍催化活性中心的PDMS片放入化學(xué)鍍液中反應(yīng)30-120 min，在PDMS表面PAA接枝的區(qū)域可形成一層與(3)中所用掩膜圖形相同的致密的 金薄膜。
當(dāng)制備銅、鎳、銀、鉑、鈀等金屬微器件時(shí)，只要將(6)步所用的化學(xué)鍍液換成相應(yīng) 的金屬鍍液即可。
實(shí)施例2在PDMS微流控芯片通道內(nèi)表面區(qū)域選擇性化學(xué)鍍金薄膜 參見(jiàn)附圖2，圖2I為PDMS通道內(nèi)溶液處理裝置示意圖；i.注射泵；j.連接通道入口的聚
四氟乙烯管；k.溶液出口； l.帶有通道的PDMS芯片。
圖2J為PDMS通道內(nèi)壁紫外光引發(fā)區(qū)域選擇性接枝過(guò)程裝置示意圖。
其中，c.用于接枝PAA的接枝溶液；cL 365nm紫外光；e.紫外光刻掩膜；l.帶有通道的
PDMS芯片。
(1) 按常規(guī)方法制成帶有通道的PDMS芯片。
(2) 配制10% (wt)的二苯甲酮溶液，其中溶劑組成為丙酮水=65: 35。用注射泵將配 制好的二苯甲酮的溶液，通過(guò)連接管注滿所需要金屬化的通道內(nèi)壁，靜置反應(yīng)3min， 使一定量二苯甲酮吸附到PDMS通道內(nèi)壁表面。用注射泵將清水注入通道，除去多余 的二苯甲酮溶液并清洗通道表面。
(3) 配制10。/。(wt)的AA單體的水溶液，并在其中加入0.5mmol/L的高碘酸鈉和0.5。/。(wt) 的苯甲醇。用注射泵將此配好的接枝溶液通過(guò)連接管充滿所需要局部金屬化的通道。 將紫外光刻掩膜緊貼在經(jīng)過(guò)以上處理的PDMS芯片表面，使通道內(nèi)壁需要金屬化的部 位與掩模上的透光部位對(duì)準(zhǔn)，在紫外光下曝光25 min，在PDMS通道內(nèi)壁相應(yīng)區(qū)域接 枝上一層PAA。通入清水除去多余的接枝溶液。光照過(guò)程中控制反應(yīng)溫度在30。C左右。(4) 配制含0.36mol/L乙二胺和0.5mol/Ll-[3: (N， N-二甲基胺基)丙基]-3-乙基碳二亞 胺鹽酸鹽的胺化液。將此胺化液充滿需要金屬化的通道，并靜置反應(yīng)lh。反應(yīng)期間 每隔20min更新通道內(nèi)的胺化液。胺化后通水清洗通道表面，并通入lmmol/L的HAuCl4 溶液，反應(yīng)過(guò)程中要更新l-2次HAuCU溶液。0.5h后通入清水，除去剩余的HAuCU 溶液，再通入O.l mol/L的NaBH4溶液還原5min，在光照過(guò)的PDMS通道段內(nèi)表面即可 形成金納米粒子。以上各步中相應(yīng)溶液均由注射泵注入通道。
(5) 配制化學(xué)鍍金溶液(8 mmol/L亞硫酸金鈉、0.125 mol/L亞硫酸鈉和0.6 mol/L甲醛)。 在經(jīng)過(guò)胺化、HAuCU處理、NaBH4還原處理的PDMS通道內(nèi)通入化學(xué)鍍金液，室溫下 反應(yīng)1 -2小時(shí)，得到通道內(nèi)指定區(qū)域帶有金層的PDMS芯片。
權(quán)利要求
1、一種在PDMS表面制備薄膜型金屬微器件的方法，其特征是采用紫外光引發(fā)區(qū)域選擇性接枝聚丙烯酸PAA和區(qū)域選擇性化學(xué)鍍技術(shù)，在PDMS片表面或在PDMS芯片的通道內(nèi)壁表面，制備薄膜型金屬微器件，具體步驟為(1)處理PDMS表面以二苯甲酮的丙酮溶液處理PDMS表面，使二苯甲酮吸附到PDMS表面；(2)接枝PAA將含有丙烯酸AA單體的接枝溶液滴加到PDMS片表面或注入PDMS通道內(nèi)，通過(guò)紫外光刻掩膜，用365nm紫外光對(duì)PDMS表面進(jìn)行區(qū)域選擇性輻照，在受光照的PDMS材料表面接枝上具有微尺寸的PAA層；(3)胺化反應(yīng)采用乙二胺為胺化液，1-[3′-(N，N-二甲基胺基)丙基]-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽為偶合劑對(duì)接枝在PDMS表面的PAA進(jìn)行胺化反應(yīng)；(4)吸附金絡(luò)陰離子用水清洗后，用HAuCl4溶液浸泡經(jīng)過(guò)胺化反應(yīng)后的PDMS表面，金絡(luò)陰離子被吸附到上述胺化區(qū)域；(5)形成納米金粒催化中心用水清洗后，用NaBH4溶液還原選擇性吸附了金絡(luò)陰離子的PDMS表面，在光照區(qū)域形成納米金粒催化中心；(6)化學(xué)鍍金屬膜將經(jīng)過(guò)前述步驟處理和清洗的PDMS表面與所需鍍金屬的化學(xué)鍍?cè)〗佑|反應(yīng).室溫下反應(yīng)30-120分鐘，在PDMS內(nèi)或外表面獲得薄膜型金屬微器件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l制備薄膜型金屬微器件的方法，其特征是在PDMS片狀材料的表面制 備金屬膜微器件，采用浸泡法對(duì)PDMS表面化學(xué)處理后，再進(jìn)行化學(xué)鍍操作，步驟為(1) 用二苯甲酮溶液浸泡處理PDMS片將制備好的PDMS片在二苯甲酮溶液中浸泡30 s-10min，取出后用去離子水沖洗；(2) 向吸附有二苯甲酮PDMS片上滴加含有AA單體的接枝溶液配制含有AA單體、高碘 酸鈉和苯甲醇的接枝溶液，取適量此溶液滴加到PDMS片中央，將光刻掩膜蓋在PDMS 片上，使接枝溶液在PDMS片與掩膜之間形成一層均勻的液膜；(3) 紫外光照使單體光化學(xué)聚合將上述準(zhǔn)備好的PDMS-掩模組合置于紫外光源下對(duì) PDMS片表面進(jìn)行區(qū)域選擇性輻照，透過(guò)掩膜的紫外光使吸附在PDMS片表面的二 苯甲酮形成自由基，進(jìn)而引發(fā)AA單體的聚合，在PDMS片表面相應(yīng)區(qū)域形成一層 PAA，光照后取下掩膜，用水沖洗PDMS片，除去未聚合的AA單體和未與PDMS 片交聯(lián)的PAA;(4) 納米金粒催化中心形成將接枝了 PAA的PDMS片進(jìn)行胺化、HAuCU處理、NaBH4還原等前處理反應(yīng)，在光照區(qū)域形成納米金粒催化中心； (5)化學(xué)鍍金屬膜將經(jīng)胺化、HAuCU、 NaBH4還原處理過(guò)的PDMS片用去離子水沖洗 后，浸入到化學(xué)鍍金屬鍍液中，室溫下反應(yīng)0. 5-2小時(shí)，獲得帶有金屬膜微結(jié)構(gòu)的PDMS 片材。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2制備薄膜型金屬微器件的方法，其特征是其所述的金屬薄膜微結(jié)構(gòu) 的平面形狀包括片狀、帶狀、環(huán)狀、不規(guī)則形狀、陣列點(diǎn)或陣列線。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l制備薄膜型金屬微器件的方法，其特征是在PDMS通道內(nèi)壁特定區(qū)域制備薄膜型金屬微器件，采用注射泵驅(qū)動(dòng)的方法，使表面化學(xué)處理的溶液通過(guò)PDMS通道內(nèi)表面，具體步驟為(1) 按常規(guī)方法制成帶有通道的PDMS芯片，用注射泵將配制好的二苯甲酮溶液，通過(guò) 溶液入口接管注入所需金屬化區(qū)域所在的通道，使二苯甲酮吸附到PDMS通道內(nèi)壁；(2) 用注射泵將配制好的含有AA單體的接枝溶液通過(guò)溶液入口接管注入所需金屬化區(qū) 域所在的通道；(3) 將紫外光刻掩膜緊貼在通道相應(yīng)位置的PDMS芯片表面，紫外光照使該區(qū)域通道內(nèi) 的AA單體光化學(xué)聚合；(4) 用注射泵將各步驟反應(yīng)所需溶液依次注入通道，對(duì)接枝了PAA的PDMS通道進(jìn)行胺 化、HAuCl4處理、NaBH4還原等前處理反應(yīng)，在光照區(qū)域形成納米金粒催化中心；(5) 化學(xué)鍍金膜將經(jīng)胺化、HAuCl4、 NaBH4還原處理過(guò)的PDMS通道用去離子水沖洗 后，用注射泵注入化學(xué)鍍金屬鍍液，室溫下反應(yīng)0.5-2小時(shí)，獲得指定區(qū)域內(nèi)壁帶 有金屬薄膜的PDMS通道。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或4制備薄膜型金屬微器件的方法，其特征是所述金屬為金、 銀、鉬、鈀、銅或鎳的一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或4制備薄膜型金屬微器件的方法，其特征是所述二苯甲酮溶 液的濃度范圍為3%-20%^1， 二苯甲酮溶液中的溶劑是丙酮和水的混合物，其中水的 含量為0-35 %wt。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或4制備薄膜型金屬微器件的方法，其特征是納米金粒催化中 心形成步驟是配制含0.36mol/L乙二胺和0.5mol/L的1_[3''- (N, N-二甲基胺基)丙 基]-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽的胺化液，將PDMS上接枝的PAA與胺化液接觸反應(yīng)1小 時(shí)，用去離子水沖洗后，再與lmmol/LHAuCl4溶液反應(yīng)0.5小時(shí)，再次水沖洗；將處 理后的PAA層與0.1 mol/L的NaBH4接觸反應(yīng)5分鐘，在光照區(qū)域形成納米金粒催化中 心。
全文摘要
一種在PDMS表面通過(guò)化學(xué)鍍制備薄膜金屬微器件的方法。利用光刻掩膜通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)，在PDMS表面指定區(qū)域選擇性地接枝生成一層聚丙烯酸PAA，通過(guò)胺化、吸附、還原等一系列表面化學(xué)反應(yīng)，在紫外光照射過(guò)的區(qū)域形成化學(xué)鍍所需要的納米金粒催化中心，最后通過(guò)納米金催化的選擇性化學(xué)鍍金屬，在紫外光照射過(guò)的PDMS表面形成金屬薄膜器件。此方法可在PDMS片材的表面、PDMS通道/腔體內(nèi)表面制備集成金屬薄膜，用于制備以PDMS為基底的微加熱器、微電極、微傳感器、微屏蔽器等微器件，以及集成電路。具有工藝簡(jiǎn)單易行、無(wú)須潔凈實(shí)驗(yàn)室、無(wú)須高成本的金屬蒸發(fā)沉積過(guò)程的特點(diǎn)，所制備的金屬器件有精度高、成本低的優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)C23C18/14GK101509130SQ20091009664
公開(kāi)日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者郝振霞, 陳恒武 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)