親水性微管道材及應用其製得的具有微結構的親水性基板與微管道元件

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

097107676

專利證號

I 368107

專利獲證名稱

親水性微管道材及應用其製得的具有微結構的親水性基板與微管道元件

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2012/07/11

技術說明

本發明為一種使微結構材料SU-8光阻或和聚二甲基矽氧烷(poly(dimethylsiloxane)，PDMS)其表面改質產生親水性的方法，並利用親水特質使材料與不同基材封裝接合。此方法先添加一定比例的表面活化劑於結構材料中使其均勻混合，依照一般的製作程序後使微結構表面具有親水官能基而具親水性（hydrophilicity）。在親水性SU-8的製備上，經過黃光微影程序後，親水性SU-8仍能具備純SU-8的優點，如完整的定義結構厚度與型態、光透性等。我們的實驗發現，固化完成的親水性SU-8其接觸角能降低至40度，在經過氧電漿處理後更能降低至15度，且此親水性經數月後仍有相同效果。因此我們可利用固化的親水性SU-8後同時當作結構層與黏膠層，經由氧電漿處理後直接與玻璃、PDMS、矽基材封裝接合，而不需製作另一層未固化的SU-8薄層做鏈結（crosslink）接合，亦不需要接合機進行高溫高壓處理。在親水性PDMS的製備上，一定比率的活化劑添加也可使材料的接觸角降低並持續維持親水特性，此配製的比例會稍影響PDMS的光透性，但在一定的配置比例下，不會影響微管道的觀測亦不影響PDMS與玻璃、PDMS的接合能力。此發明所產生的微管道親水特性來能用來進行微流體操控如微幫浦、微閥門、微輸送、混合等，且SU-8封裝接合技術適合用於如積體電路（VLSI）、CMOS、MEMS或Bio-MEMS及microfluidics等微結構製作。 we present a simple and convenient method to make the surface of the SU-8 photoresist and the PDMS hydrophilic. The structure layer can be directly bonded to other substrates. The hydrophilic material was prepared by mixing certain percentage of surfactant in SU-8 (or PDMS). The material can define structure and it has a hydrophilic surface in a cured state, and a good adhesion capability with various substrates . After oxygen plasma treatment, the material can play the roles of both an adhesive layer (glue) as well as a structural layer. Neither is an expensive bonding system needed. The tests showed that the bonding strength to be in the range of 2–14 kg cm-2 by the pull test, and could stand up to 0.4 atm pressure drop in the hydrodynamic testing. The method is fast, secure, inexpensive, compatible and easily implementable with a standard procedure. It is well suitable for microstructure and microelectronics integration and highly involved three-dimensional (3D) microstructures.

備註

本部(收文號1050039975)同意該校105年6月7日成大研總字第1054500403號函申請終止維護專利55件(成功)

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