一种增强聚酰亚胺基底和导电金属层之间的粘附力的方法与流程

本发明涉及一种方法，具体涉及一种增强聚酰亚胺基底和导电金属层之间的粘附力的方法。

背景技术：

近年来，人造视网膜已经成为目前的研究热点之一。植入式微电极阵列作为人造视网膜的关键部件之一，其植入的长期、有效、稳定性是重中之重。

聚酰亚胺基底和Ti/Pt导电金属层之间的粘附力直接影响着微电极阵列的长期有效稳定植入。

聚酰亚胺材料表面能低、粘结性能差，很难与金属层形成强有力的粘附。

目前，业界改善高分子层与金属层之间粘附力的普遍方法是采用表面化学处理或表面等离子体处理，但是这些方法获得的粘附力不足以应对植入式微电极阵列的植入要求。

技术实现要素：

现有聚酰亚胺基底和Ti/Pt导电金属层之间的粘附力不足影响着微电极阵列的长期有效稳定植入。所述本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种新的工艺方法，通过在聚酰亚胺表面构筑微纳结构的方法增强聚酰亚胺薄膜比表面积，进而增强聚酰亚胺基底和Ti/Pt导电金属层之间的粘附力。

为实现上述目的，所采取的技术方案：一种增强聚酰亚胺基底和导电金属层之间的粘附力的方法，所述方法是在聚酰亚胺薄膜表面沉积金属之前将所述聚酰亚胺薄膜表面制成绒毛状的聚酰亚胺纳米结构。

优选地，所述方法包括以下步骤：

(1)在硅片上生成聚酰亚胺薄膜；

(2)将所述步骤(1)中聚酰亚胺薄膜的表面制成绒毛状的聚酰亚胺纳米结构；

(3)在所述步骤(2)中得到的聚酰亚胺薄膜表面沉积金属。

优选地，所述步骤(1)中在硅片上生成聚酰亚胺薄膜的方法是在硅片上悬涂聚酰亚胺酸并高温烘烤致聚酰亚胺酸环化生成聚酰亚胺薄膜。

优选地，所述步骤(2)中是通过以下方法将聚酰亚胺薄膜的表面制成绒毛状的聚酰亚胺纳米结构的：

(21)在聚酰亚胺薄膜上组装一层密排的聚苯乙烯小球；

(22)刻蚀所述聚苯乙烯小球致所述聚苯乙烯小球直径减小；

(23)以刻蚀后的聚苯乙烯小球阵列为掩膜，刻蚀聚酰亚胺薄膜；

(24)去除聚酰亚胺薄膜表面的聚苯乙烯小球，在聚酰亚胺薄膜表面留下绒毛状的聚酰亚胺纳米结构。

优选地，所述步骤(22)中刻蚀方式为反应离子刻蚀。

优选地，所述步骤(22)中刻蚀参数是气体流量为40sccm的氧气，在腔体压强14Pa、刻蚀功率150W的条件下，刻蚀10分钟。

优选地，所述步骤(23)中刻蚀方式为反应离子刻蚀。

优选地，所述步骤(23)中刻蚀参数是气体流量为20sccm的氩气，在腔体压强10Pa、刻蚀功率150W的条件下，刻蚀5分钟。

优选地，所述步骤(24)中去除聚酰亚胺薄膜表面的聚苯乙烯小球的方法是采用四氢呋喃浸泡。

优选地，所述步骤(3)中金属为Ti/Pt金属。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种增强聚酰亚胺基底和金属层之间的粘附力的方法，通过在聚酰亚胺薄膜表面构筑微纳结构，使得聚酰亚胺薄膜与金属导电层之间的粘附力得到很大提高，在后续的工艺中聚酰亚胺基底和Ti/Pt金属导电层之间不易剥离脱落，保证了微电极阵列的长期有效稳定植入。

附图说明

图1为本发明所述增强聚酰亚胺基底和金属层之间的粘附力的方法的过程示意图，其中1、硅片，2、聚酰亚胺薄膜，3、聚苯乙烯小球，4、直径减小后的聚苯乙烯小球，5、绒毛状的聚酰亚胺纳米结构，6、Pt金属，7、Ti金属；

图2为本发明实施例1中微电极阵列经过电镀后的表面光学图像，图中(a)和(b)是聚酰亚胺表面无微纳结构的，(c)和(d)是聚酰亚胺表面有微纳结构的。

具体实施方式

为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明所述增强聚酰亚胺基底和金属层之间的粘附力的方法的一种实施例，所述方法包括以下步骤：

步骤1：取一洁净的硅片1。

步骤2：如图1(a)在硅片上悬涂聚酰亚胺酸并高温烘烤致聚酰亚胺酸环化生成聚酰亚胺薄膜2。

步骤3：如图1(b)在聚酰亚胺薄膜2上自组装一层密排的聚苯乙烯小球3。

步骤4：如图1(c)通过反应离子刻蚀，刻蚀聚苯乙烯小球3致小球直径减小，图1中4是直径减小后的聚苯乙烯小球。刻蚀参数是气体流量为40sccm的氧气，在腔体压强14Pa、刻蚀功率150W的条件下，刻蚀10分钟。

步骤5：如图1(d)以有空隙的聚苯乙烯小球阵列为掩膜，通过氧反应离子刻蚀，刻蚀一定深度的聚酰亚胺。刻蚀参数是气体流量为20sccm的氩气，在腔体压强10Pa、刻蚀功率150W的条件下，刻蚀5分钟。

步骤6：如图1(e)用四氢呋喃浸泡，去除聚酰亚胺薄膜表面上的聚苯乙烯小球，留下绒毛状的聚酰亚胺纳米结构5。

步骤7：如图1(f)在制备成绒毛状纳米结构的聚酰亚胺薄膜上沉积Ti/Pt金属，完成制备。

将通过上述方法得到的微电极阵列与现有普通方法得到的微电极阵列进行对比试验，两者主要区别在于，本实施例方法得到的微电极阵列中的聚酰亚胺表面有微纳结构，现有普通方法得到的微电极阵列中的聚酰亚胺表面无微纳结构，将两者经过相同条件的电镀处理后，从图2中可以明显看到，聚酰亚胺表面无微纳结构的电极金属层在电镀后会部分脱落，而有微纳结构的电极机械稳定性非常好，说明通过在聚酰亚胺薄膜表面构筑微纳结构，能够使得聚酰亚胺薄膜与金属导电层之间的粘附力得到很大提高，在后续的工艺中聚酰亚胺基底和Ti/Pt金属导电层之间不易剥离脱落。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。