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論文名稱: 氧電漿在PDMS表面改質應用之研究 ... 聚雙甲基矽氧烷”(PDMS)，而PDMS應用在微流道系統中需要經由氧氣電漿表面改質後進行接合，本文將針對氧電漿在PDMS表面改 ... 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (165.22.59.181)您好！臺灣時間：2021/11/2508:29 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:陳昱霖研究生(外文):Yu-LinChen論文名稱:氧電漿在PDMS表面改質應用之研究論文名稱(外文):StudyofO2PlasmaTreatmentonSurfaceModificationofPolydimethylsiloxance(PDMS)指導教授:盧銘詮口試委員:鍾官榮、吳嘉哲口試日期:2011-06-30學位類別:碩士校院名稱:國立中興大學系所名稱:機械工程學系所學門:工程學門學類:機械工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2011畢業學年度:99語文別:中文論文頁數:53中文關鍵詞:氧電漿、表面改質、聚雙甲基矽氧烷外文關鍵詞:O2plasma、surfacemodification、PDMS相關次數: 被引用:1點閱:1890評分:下載:0書目收藏:1 在生物檢測分析方法中，生醫微流道系統是一種可以提供快速、便宜、準確的檢測分析方法。

製作微流道的最廣泛被使用的材料為”聚雙甲基矽氧烷”(PDMS)，而PDMS應用在微流道系統中需要經由氧氣電漿表面改質後進行接合，本文將針對氧電漿在PDMS表面改質製程進行分析探討。

本研究首先探討電漿設備種類與電漿製程參數對PDMS表面改質的影響，製程參數包含製程作用時間、製程壓力與電漿功率，電漿設備包含分析CCP與ICP，電漿源以及試片承載座之影響，接續針對特定參數之氧電漿在PDMS表面改質所產生的矽氧層(silica-likelayer)與改質後表面性質回復的衰老特性進行研究分析。

最後則探討PDMS改質後的接合強度與水滴接觸角之間的關係。

再分析過程中，藉由表面分析儀器探討PDMS的表面特性，包含利用水滴接觸角量測儀測量PDMS在改質前後的親疏水性;由X光光譜儀(XPS)測量PDMS表面元素的組成，以了解改質前後表面元素的組成變化;由紅外線光譜儀(FTIR)測量PDMS表面的化學鍵結，探討PDMS表面改質獨特的silica-likelayer特性，另外，由增壓試驗(blistertest)量測不同參數下PDMS-PDMS與PDMS-玻璃的接合強度，藉此了解接合強度跟改質結果的關係。

實驗結果顯示各參數對製程皆有程度不同的影響，且互相影響。

而在空間配置對PDMS表面改質的影響之實驗結果，可發現電漿系統之空間參數如試片與電漿源距離明顯影響表面改質的結果，且表面改質的情形會依電漿源種類有所不同。

在改質後表面性質的回復特性方面，可控制電漿參數使表面性質回復的速度變慢，延長親水性的時間。

最後，在接合應用方面，接合強度與改質後所量測的接觸角成反比，接觸角越低時，接合強度越強。

Polydimethylsiloxance(PDMS)isthemostwidelyusedmaterialindevelopingthemicrofluidicdevices.Unfortunately,PDMSisakindofhydrophobicmaterialandcan’tbebondedstronglytoitselforglass.Inordertoenhanceitsbondingstrength,O2plasmahasbeenstudiedtocleanandmodifythesurfaceofPDMStobecomecleanandhydrophilictoimproveitsbondingstrength.ThisstudyistoanalyzetheeffectofprocessingparametersandplasmaequipmentstructureonthesurfacemodificationofPDMSbyO2plasma.Theparametersfocusedinthisstudyincludetheprocessingtime,plasmapower,andvacuumpressure.TwoplasmasourcesincludingICPandCCPtypes,alongwiththecassette,werealsostudiedindependentlybyvaryingtheprocessingparameters.Followingtheanalysisofthesystemeffectonthesurfacemodification,theformationofthesilica-likelayerafterplasmamodificationwasstudied,followedbytheanalysisoftherecoveryoftreatedsurfacewhenstoringtheprocessedsamplesintheair.Finally,thebondingstrengthofthemodifiedPDMStoPDMSandmodifiedPDMStoglassweretestandcomparedtothesampleswithoutreceivinganyO2plasmatreatment.Inordertoquantifythechangeofmaterialstructureontreatedsurface,thewaterbasedcontactanglemeasurements,FourierTransformInfraredSpectroscopy(FTIR)andXPSspectroscopywereusedinthisstudy.Thesetestswerefollowedbythestandardizedblistertestformeasuringthebondingstrengthoftreatedsamples.TheresultsshowthattheprocessparametersaffecttheperformanceofthePDMSsurfacemodificationatdifferentlevels,andtheinteractionbetweenparametersisclearlyobserved.Afterobservingthesamplelocationandplasmasourceeffect,thesamplesatdifferentlocationsshowdifferentsurfacetreatmentresults.ThedifferencebetweensamplestreatedbyICPandCCPplasmasourceisobservedclearlyaswell.Instudyingtherecoveryofsurfaceconditionafterplasmatreatment,properselectionofprocessingparameterscanreducethespeedofrecoveryfortreatedsamples.Finally,thebondingstrengthfortreatedsamplesisobservedtoincreaseasthecontactanglefortreatedPDMSdecreased. 致謝I摘要IIAbstractIII圖目錄VII表目錄IX第一章、緒論11.1.前言11.2.研究目的21.3.文獻回顧21.4.論文架構6第二章、研究方法與基本原理72.1.研究方法72.2.真空電漿簡介102.2.1.電容式電漿設備(CCP)112.2.2.電感式電漿設備(ICP)112.3.PDMS的特性與應用122.4.表面改質122.5.量測儀器之用途與原理12第三章、實驗規畫與設備153.1實驗材料與設備153.1.1.實驗材料153.1.2.實驗設備163.2.實驗規劃163.2.1.表面改質之參數設計173.2.2.接合應用之量測方法20第四章、結果與討論224.1.電漿設備參數對PDMS表面改質的影響224.1.1作用時間對氧電漿在PDMS表面改質之影響224.1.2腔體壓力對氧電漿在PDMS表面改質之影響254.1.3電漿功率對氧電漿在PDMS表面改質之影響264.2.PDMS表面改質之衰老(aging)特性之研究314.2.1.製程壓力在PDMS表面改質之衰老特性的影響314.2.2.電漿功率在PDMS表面改質之衰老特性的影響334.3.電漿源與試片相對電漿系統空間配置對PDMS表面改質之影響364.3.1.ICP不同擺放位置之實驗參數設計與實驗結果364.3.2.CCP不同擺放位置之實驗參數設計與實驗結果414.4.氧電漿在PDMS表面改質接合應用之研究45第五章、結論與未來展望495.1.結論495.2.未來展望50參考文獻51 [1]Tennico,Y.H.,Koesdjojo,M.T.,Kondo,S.,Mandrell,D.T.,Remcho,V.T.,2010,“SurfaceModification-assistedBondingofPolymer-basedMicrofluidicDevices”,SensorsandActuatorsB:Chemical,Volume143,Issues2,pp.799-804[2]Vesel,A.,Junkar,I.,Cvelbar,U.,Kovac,J.,Mozetic,M.,2008,“SurfaceModificationofPolyesterbyOxygenandNitrogen-plasmaTreatment”,SurfaceandInterfaceAnalysis,Volume40,Issues11,pp.1444-1453[3]Liu,J.,Enzelberger,M.,Quake,S.,2002,“ANanoliterRotaryDeviceforPolymeraseChainReaction”,Electrophoresis,Volume23,Issues10,pp.1531–1536[4]Sharma,V.,Dhayal,M.,Govind,Shivaprasad,S.M.,Jain,S.C.,2007,“SurfaceCharacterizationofPlasma-treatedandPEG-graftedPDMSforMicroFluidicApplications”,Vacuum,Volume81,Issues9,pp.1094-1100[5]Hollahan,J.R.,Carlson,G.L.,1970,“HydroxylationofPolymethylsiloxaneSurfacesbyOxidizingPlasmas”,JournalofAppliedPolymerScience,Volume14,Issues10,pp.2499–2508[6]Olander,B.,Wirsen,A.,Albertsson,A.C.,2003,“SiliconeElastomerswithControlledSurfaceCompositionUsingArgonorHydrogenPlasmaTreatment”,JournalofAppliedPolymerScience,Volume90,Issues5,pp.1378-1383[7]Vlachopoulou,M.E.,Petrou,P.S.,Kakabakos,S.E.,Tserepi,A.,Beltsios,K.andGogolides,E.,2008,“EffectofSurfaceNanostructuringofPDMSonWettingProperties,HydrophobicRecoveryandProteinAdsorption”,MicroelectronicEngineering,Volume86,Issues4-6,pp.1321-1324[8]Bhattacharya,S.,Datta,A.,Berg,J.M.,Gangopadhyay,S.,2005,“StudiesonSurfaceWettabilityofPoly(dimethyl)Siloxane(PDMS)andGlassunderOxygen-plasmaTreatmentandCorrelationwithBondStrength”,JournalofMicroelectromechanicalSystems,Volume14,Issues3,pp.590-597[9]Duffy,D.C.,McDonald,J.C.,Schueller,O.J.A.,Whitesides,G.M.,1998,“RapidPrototypingofMicrofluidicSystemsinPoly(dimethylsiloxane)”,AnalyticalChemistry,Volume70,No.23,pp.4974-4984[10]Murakami,T.,Kuroda,S.,Osawa,Z.,1998,“DynamicsofPolymericSolidSurfaceTreatedwithOxygenPlasma:EffectofAgingMediaafterPlasmaTreatment”,JournalofColloidandInterfaceScience,Volume202,Issues1,pp.37-44[11]Owen,M.J.,Smith,P.J.,1994,“PlasmaTreatmentofPolydimethylsiloxane”,JournalofAdhesionScienceandTechnology,Volume8,No.10,pp.1063-1075[12]Fritza,J.L.,Owen,M.J.,1995,“HydrophobicRecoveryofPlasma-treatedPolydimethylsiloxane”,TheJournalofAdhesion,Volume54,Issues1&4,pp.33-45[13]Hillborg,H.,Gedde,U.W.,1999,“HydrophobicityChangesinSiliconeRubbers”,IEEEDielectricsandElectricalInsulationSociety,Volume6,Issues5,pp.703-717[14]Bodas,D.,Raucha,J.Y.,Khan-Malek,C.,2008,“SurfaceModificationandAgingStudiesofAddition-curingSiliconeRubbersbyOxygenPlasma”,EuropeanPolymerJournal,Volume44,Issues7,pp.2130-2139[15]Chen,I.J.,Lindner,E.,2007,“TheStabilityofRadio-FrequencyPlasma-treatedPolydimethylsiloxaneSurfaces”,Langmuir,Volume23,pp.3118-3122[16]Mills,K.L.,Zhu,X.,Takayama,S.,Thouless,M.D.,2008,“TheMechanicalPropertiesofaSurface-modifiedLayeronPoly(dimethylsiloxane)”,MaterialsResearchSocietySymposiumProceedings,Volume924,pp.103-108,[17]Befahy,S.,Lipnik,P.,Pardoen,T.,Nascimento,C.,Patris,B.,Bertrand,P.,Yunus,S.,2009,“ThicknessandElasticModulusofPlasmaTreatedPDMSSilica-likeSurfaceLayer”,Langmuir,Volume26,pp.3372-3375  國圖紙本論文 推文 網路書籤 推薦 評分 引用網址 轉寄                                                                                                                                                                                                                    top 相關論文 相關期刊 熱門點閱論文 1. 用於微晶片之聚雙甲基矽氧烷基材表面穩定化學修飾 2. 以微流道系統分析神經傳導物質含量 3. 在修飾有功能性氟化合物的多電層聚雙甲基矽氧烷基材上製備抗體微陣列   1. 19. 黃光玉（2006）。

說故事打造品牌：一個分析的架構。

廣告學研究，26，1-26。

2. 14. 白崇亮(2003)。

「成功打造品牌價值的四堂必修課」。

數位時代雙週刊，67，56-57。

  1. 應用聲音及聲射訊號於雷射搭接焊接之焊件品質偵測研究 2. 鑽石塗層刀具在石墨微銑削加工之研究 3. 隱藏式馬可夫模型應用於微細刀具磨耗狀態偵測之研究 4. SOM類神經網路濾波器於鎳基材料切削刀具磨耗監測系統之設計應用 5. 雷射搭接焊接聲射訊號產生與傳遞特性之實驗分析 6. 應用類神經網路與多重感測器之微銑削刀具狀態偵測系統開發 7. 探討超疏水及超親水性質之轉換：具有黑矽結構或圓柱結構之PDMS表面 8. 奈米壓印技術及PDMS軟膜製作光子晶體應用於可撓式有機發光二極體 9. 車削刀具磨耗偵測之聲射訊號產生模型建立與分析 10. 超指向麥克風陣列應用於微銑削刀具磨耗之研究 11. 主軸振動與聲射訊號於微銑刀具磨耗監測之應用研究 12. 整合聲音訊號與自組特徵映射網路於微細刀具磨耗狀態之應用研究 13. 微銑削刀具磨耗對切削振動之影響研究 14. 陶瓷材料切削加工之切削力與聲射訊號分析研究 15. 應用鑽石鍍膜刀具於單晶矽晶圓微銑削之切削特性與聲射訊號產生研究     簡易查詢 | 進階查詢 | 熱門排行 | 我的研究室