[发明专利]一种“I”型结构PDMS基体的制造方法

说明书

本发明公布一种“I”型结构PDMS基体的制造方法。其步骤有：1.硅模具的制备：制备硅模具A和硅模具B。2.第一次倒模。3.贴附1号PDMS基体。4.第二次倒模。最后热烘至固态，拔模，得到“I”型结构PDMS基体。该方法应用同主族超弹性聚合物可以粘接在一起的原理，采用分步倒模方法，从而制备得到具有特殊结构的“I”型结构PDMS基体。该特殊结构的PDMS基体具有“I”型结构图案化阵列，其在力学性能上具有明显的应变隔离效应，在物理性能上具有较强的表面疏水性，使得其在微机电系统、医疗诊断、生物材料等柔性可延展电子领域具有特殊的应用价值。

技术领域

本发明属于柔性可延展电子(Flexible and Stretchable Electronics)的技术领域，具体涉及一种“I”型结构PDMS基体的制造方法。

背景技术

柔性可延展电子(Flexible and Stretchable Electronics)技术是将电子元件和连接电子元器件的交联导体全部集成在柔性可延展基体上的新兴电子技术。与传统集成电子技术相比，其最突出的特点就是将核心电子器件集成在柔性基体上。柔性基体包括各种柔软的材料，如具有超弹性性质的塑料以及生物体的表层等。柔性基体取代传统刚性基板，使得施加在整个电子器件上的大尺度变形基本上全部通过柔性基体的变形和交联导体的面外失稳或扭曲大变形消化掉，核心电子元器件相对而言变形很小。因此柔性电子器件的设计突破了传统刚性基板的限制，使整个器件在承受大尺度的拉压、折叠、扭曲等变形的同时而保持原有功能基本不变。

为了将砷化镓薄膜太阳能电池组件集成在基底加岛体的基体上，本申请人在中国专利申请(专利申请号2017103362864)中提出了基于柔性基体结构化设计的空间薄膜太阳能电池器件的具有最佳变形隔离效应的基体设计方案，制造“I”型结构的由岛体1、连接柱体2和基底3构成的聚二甲基硅氧烷PDMS基体。所述的“I”型结构是连接柱体2以等间距列阵式分布于连续的基底3之上，岛体1位于连接柱体2之上，其中岛体1的横向尺寸大于或者略大于连接柱体2的横向尺寸即施加在基体上的变形对岛体的表层部分几乎不会产生任何变形，从而大幅度延长了电子器件的使用寿命。

发明内容

鉴于“I”型结构PDMS构造的特异性，本发明的目的是提出一种“I”型结构PDMS(聚二甲基硅氧烷)基体的制造方法，该制造方法通过硅模具的制备→第一次倒模→贴附1号PDMS基体→第二次倒模，应用同主族超弹性聚合物可以粘接在一起的原理，采用分步倒模的方法，制得具有特殊的“I”型结构PDMS基体。经本发明制造的“I”型结构PDMS基体具有最佳的变形隔离效应，使得施加在基体上的大变形对岛体表层部分几乎不会产生任何变形，从而大幅度延长了集成在基体上的电子器件的使用寿命。

本发明为实现发明目的，采用如下的具体手段：

一种“I”型结构PDMS基体的制造方法，用于制造“I”型结构的由岛体1、连接柱体2和基底3构成的聚二甲基硅氧烷PDMS基体；所述的“I”型结构是连接柱体2以等间距列阵式分布于连续的基底3之上，岛体1位于连接柱体2之上，其中岛体1的横向尺寸大于或者略大于连接柱体2的横向尺寸；包括如下处理步骤：

其特征在于：它包括有下列步骤：

步骤一：硅模具的制备

制备硅模具A和硅模具B，其中硅模具A需要进行两次刻蚀，硅模具B进行一次刻蚀。

步骤二：第一次倒模

(A)用主剂和硬化剂以质量比为10:1比例混合均匀，并且抽真空30分钟～40分钟，配制得到液态PDMS，将液态PDMS滴入步骤一中制备的硅模具A内；

(B)放入真空箱，再次抽真空20分钟～30分钟，使得液态PDMS浸润到硅模具A的坑槽中；

(C)将硅模具A安装在匀胶机上，在转速为300转/分的条件上，再滴加少量液态PDMS，匀胶20秒～30秒；