随着微流控技术研究的不断深入，微流控芯片现已广泛应用于生物/化学分析、药物筛选、临床医学检测等诸多领域。在芯片的制备过程中，最为关键的问题是芯片不同材质间的封合，即键合工艺，也是微流控芯片技术的重要研究方向之一。相较于其他键合方法，等离子体处理技术不仅在材料表面引入基团，而且可实现在一定条件下快速高效直接键合的目的。

PC与PDMS等离子键合

由于PDMS与硅基材料之间具有良好的粘附性，因此在微流控领域中，PDMS常被用于与其他硅基材料键合以形成微流控芯片。但是，对于PDMS与非硅基材料之间的键合，我们通常选择对非硅基材料进行预处理，将硅基引入到非硅基材料中，然后再和PDMS键合。

PC是一种不含硅基的高分子聚合物材料，为了使其能更好的与PDMS键合，我们需要在键合前对PC进行硅烷化处理。PC的硅烷化是指用有机硅烷水溶液对PC进行表面处理，将硅烷基引入到PC的表面分子中，如图1所示，PC表面经过硅烷化和氧等离子处理后产生了大量的Si-O-基团，PDMS表面经过氧等离子表面处理后产生了大量的-OH基团，然后将经过处理过后的PDMS和PC表面相贴合，两者Si-O-与Si-OH之间发生反应，生成强度很高的Si-O-Si键,实现不可逆键合。

图1 PDMS与 PC 等离子键合原理

PDMS与PC的等离子键合实验方法

取一块需要硅烷化的PC板，去除亚克力两侧薄膜，使用超声波清洗机将PC依次在酒精，去离子水中清洁处理20秒左右，并用静音无油空压机吹干，然后放入氧等离子表面处理仪的腔室中处理50秒，最后，将处理后的PC放入事先配置好的体积浓度为5%的APTES溶液中，使用智能磁力搅拌器在80℃下对其水浴加热至少20分钟（注：如果APTES溶液已多次使用，需适当增加相应时间）。水浴加热结束后，PC表面的硅烷化处理就已经完成，然后，将已硅烷化的PC板，放入去离子水中，使用超声波清洗机清洁20秒左右，并用静音无油空压机吹干。并将需要与PC键合的PDMS样品依次放在酒精，去离子水中，并使用超声波清洗机各清洁20秒左右，并用静音无油空压机吹干；最后，将清洁干净的PC和PDMS一同放入氧等离子表面处理仪的腔室中处理60秒左右，处理后，立刻将PDMS和PC板小心按压粘合，完成PDMS和PC的不可逆键合。

综上所述：等离子键合是把PC硅烷化后和PDMS表面进行等离子处理，改变PC和PDMS表面性质，同时可以显著改善PDMS和PC表面的亲水性能，将PDMS和PC贴合后，实现牢固不可逆键合。