一、玻璃/ PDMS等離子鍵合

等離子鍵合可以用于微流控芯片制造。為了將PDMS芯片永久地粘合到載玻片上，研究人員使用等離子清洗機(jī)來改變玻璃和PDMS的表面特性。等離子體處理將改變表面化學(xué)特性并允許PDMS與通道粘在其他基板（PDMS或玻璃）上。如果此步驟出錯(cuò)，您的芯片將泄漏，無法正常使用。

二、影響玻璃和PDMS等離子體封合情況如下：

1.表面屬性

等離子體是影響表面的裝置; 所有污染都會(huì)嚴(yán)重影響封合的最終結(jié)果。與普遍的想法相反，對于玻璃/PDMS等離子體粘合，除了特殊情況外，較長的處理不會(huì)改善表面。例如，諸如指紋之類的存在將導(dǎo)致相關(guān)表面上的治療失敗。

2.等離子體清潔室內(nèi)的空氣污染

等離子室內(nèi)的氣體成分將改變玻璃或PDMS表面產(chǎn)生的化學(xué)連接類型。即使數(shù)量很少，一些雜質(zhì)也會(huì)污染您的表面。最常見的污染是來自真空泵或來自壓縮機(jī)周圍的油。因?yàn)樵诘入x子體清潔室里有油，你可能會(huì)看到和以前一樣的等離子體，但是化學(xué)物質(zhì)會(huì)不同，PDMS不會(huì)結(jié)合。

3.判斷等離子體成功的一個(gè)指標(biāo)：穩(wěn)定性和顏色

等離子體質(zhì)量的良好指標(biāo)通常是其顏色/發(fā)光度（取決于所使用的壓力和氣體）。

4.等離子處理最佳時(shí)間

時(shí)機(jī)是您成功的關(guān)鍵因素，也是您封合的關(guān)鍵。過短的等離子體處理不會(huì)使整個(gè)表面功能化，等離子體處理時(shí)間過長會(huì)過度強(qiáng)烈地改變PDMS表面。等離子體激活的時(shí)間越長，表面越粗糙，粘接性能就會(huì)受到影響。對于通常用于軟光刻的等離子體，具有最強(qiáng)力鍵合的最佳時(shí)間通常在20到60秒之間。

5.等離子后的時(shí)間

在等離子體處理之后，表面的化學(xué)鍵開始重新組合，并且在幾分鐘之后，表面變得不足以激活玻璃與PDMS等離子體結(jié)合。你必須在處理后馬上做粘合，不要讓你的樣品在排氣后進(jìn)入等離子室，并迅速地把它們放在一起。

三、如何提升PDMS與玻璃等離子體封合后效果？

1.烘烤可以改善玻璃和PDMS等離子體粘合質(zhì)量

為了在PDMS與玻璃或PDMS接觸后使化學(xué)連接更容易，建議加熱裝置。時(shí)間、溫度和裝置可以在實(shí)驗(yàn)室和用戶之間變化。在80-90°C的溫度下烘烤15-30分鐘，通常足以形成良好的粘結(jié)。

2.選擇氣體

表面狀態(tài)取決于所用的氣體。在大多數(shù)情況下，室內(nèi)空氣等離子體可以很好地工作。一一些研究人員傾向于使用純O2來完全控制大氣，但這需要更多的設(shè)備和過程的嚴(yán)格性。

3.粉塵對玻璃與PDMS等離子體封合的影響

表面上灰塵的存在將阻止玻璃和PDMS等離子體粘結(jié)，但也在盤上，并且尺寸將取決于PDMS的剛性。需要使用至少干凈的干燥空氣噴射進(jìn)行第一次清潔，還有其他方法可以去除灰塵，您可以使用3M透明膠帶去除表面上的顆粒，或者更有效地方式將芯片浸入異丙醇中，并使用聲波分離PDMS中表面和孔內(nèi)的所有不需要的顆粒。

為了清潔玻璃，依次使用丙酮，異丙醇，水并將其干燥。

四、玻璃和PDMS等離子體封合：一些常見錯(cuò)誤想法

1.您需要在PDMS芯片上強(qiáng)力按壓以校正玻璃PDMS等離子鍵合

在PDMS上強(qiáng)力按壓以促使粘合更容易糾正不良的等離子體處理。但是它不起作用，你真正面臨的風(fēng)險(xiǎn)是不可逆轉(zhuǎn)地損壞和改變你的流道。請記住，粘接必須快速簡便。如果兩個(gè)部件之間的接觸不好，可能是因?yàn)榛覊m。為了糾正粘接，唯一要做的就是加熱設(shè)備并再次輕輕按壓芯片。

2.我們可以在第一次接觸后第二次移動(dòng)PDMS芯片

如果你第一次把芯片放在錯(cuò)誤的位置，或者等離子封合不是在所有地方都有效，那么嘗試第二次重新放置芯片是沒有用的。最好的辦法是把芯片扔掉或者再做一次等離子體封合，但這并不一定有效，也肯定無法復(fù)制。

五、玻璃和PDMS等離子體粘合:在校準(zhǔn)過程中如何檢查等離子體處理的質(zhì)量?

第一次測試：角度接觸測量

等離子體處理改變了表面性質(zhì)，即玻璃和PDMS的疏水性。良好的處理使表面具有親水性。第一個(gè)測試包括在每個(gè)表面上放置一個(gè)水滴（約20μl）并測量與表面的角度接觸。低于20°的接觸角通常會(huì)導(dǎo)致粘合強(qiáng)度高于2.5bar。

第二次測試：粘貼前沿的擴(kuò)散

粘合芯片時(shí)，觸點(diǎn)處的部件會(huì)變暗，以便您可以跟蹤觸點(diǎn)。等離子體處理后，輕輕地將PDMS放在玻璃上或另一塊PDMS上，接觸前沿應(yīng)快速輕松地進(jìn)行。

第三次測試：高壓下沒有泄漏

第三個(gè)測試是在你的設(shè)備中注入一種液體，然后用高壓測試它的性能。你可以用一個(gè)簡單的注射器，用手指推它，它將足夠有幾個(gè)bar。