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聲表面波器件與微流道系統(tǒng)制作完畢后都是單獨存在的，需要進行鍵合封裝，以實現(xiàn)微流道系統(tǒng)與聲表面波器件的密封封裝，確保二者形成一個封閉的微流道系統(tǒng)。這一步驟對于微流體研究和聲表面波應用的有效實施至關重要。

一般來說，鍵合可以通過兩種主要方法實現(xiàn)：自然鍵合和表面處理后鍵合。自然鍵合是將聲表面波器件與微流控通道進行自然吸附，這種吸附力源自二者表面之間的自然親和作用。這種方法的主要優(yōu)勢在于其可逆性，即鍵合后的組件可以輕松拆解和清洗，且可多次重復使用。然而，自然鍵合的一個顯著缺點是其鍵合強度相對較弱，可能在長期使用或較高壓力環(huán)境下導致接合不穩(wěn)定。與此相對，表面處理后鍵合則需要對鍵合的表面進行特殊處理，如等離子體處理，以增強鍵合效果。這種處理方法可以在PDMS和鈮酸鋰表面產(chǎn)生更強的化學鍵。等離子處理后的鍵合具有很高的穩(wěn)定性和密封性，能夠承受較高的操作壓力而不易發(fā)生泄漏。不過，這種方法的缺點在于一旦鍵合，就很難進行拆解和重復使用，且清洗和維護也相對困難。等離子表面處理后的鍵合方式。這種方式雖然犧牲了一定的可逆性和便于清洗的特性，但它能夠提供更牢固的連接，有效避免微流道系統(tǒng)在運行過程中的液體泄漏，確保實驗的準確性和可靠性。

鈮酸鋰基底與PDMS微流道氧等離子處理鍵合方法與流程

采用氧等離子處理鍵合的方式，通常通過氧氣等離子清洗機(O2 Plasma Cleaner)進行。這個過程將聲表面波器件和微流道系統(tǒng)置于含氧氣的等離子環(huán)境中，利用高能等離子對PDMS和鈮酸鋰的表面進行轟擊。這一等離子處理的作用是破壞PDMS和鈮酸鋰表面原有的化學鍵，同時生成新的化學鍵。通過氧氣等離子處理，聲表面波器件和微流道系統(tǒng)之間的鍵合變得牢固可靠。這種方法能夠確保兩者之間的粘連不會松動，從而實現(xiàn)它們的緊密集成。所使用的氧等離子清洗機如圖1所示。

圖一 氧等離子清洗機

聲表面波器件與微流道系統(tǒng)的等離子鍵合流程如下：

(1) 準備工作：首先使用丙酮，然后用無水乙醇，最后用去離子水對鈮酸鋰襯底進行清洗。經(jīng)過清洗后，使用氮氣將襯底表面的液體吹干，然后將其放入無塵盒備用。取出預制的PDMS微流道系統(tǒng)，將其放入無塵盒備用。

(2) 設置等離子清洗機：調整真空率設置清洗時間為1分鐘，開啟氧氣和真空泵，保持合適的功率約150W。等待等離子清洗機完成預設程序后關閉設備。

(3) 等離子處理：將載有鈮酸鋰的載玻片和PDMS管道放置在等離子清洗機內，進行等離子處理以增強鍵合效果。

(4) 鍵合：處理完成后，立即取出鈮酸鋰和PDMS管道，將鈮酸鋰放在操作臺上。將鈮酸鋰襯底上的定位點與PDMS管道上的定位點對齊，進行貼合。

(5) 強化鍵合：將鍵合后的管道放入恒溫干燥箱，設置恒溫干燥箱的溫度為60℃烘烤。

(6) 觀察：完成烘烤后，檢查器件鍵合質量，特別是流體進入?yún)^(qū)和出口區(qū)的接合情況

分選器件與管道