一种微凹坑阵列结构加工方法与流程

技术特征：

1.一种微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1，衬底上涂覆一层基体材料；

步骤2，利用离子风穿过带通孔阵列的掩模作用于衬底上的基体材料，形成微凹坑阵列结构；

步骤3，固化衬底上的基体材料，成型所需形貌的微凹坑阵列结构。

2.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

步骤1，在衬底的导电面上涂覆一层基体材料，基体材料的厚度大于或等于要制造的微凹坑的深度；其中，衬底材料为一面导电一面绝缘的材料，基体材料为在室温下具有流动性并能通过加热或风干方式使其固化的材料；

步骤2，离子风由针尖-平板电晕放电装置产生；针尖-平板电晕放电装置包括平板电极、针尖电极和高压电源，衬底放置于平板电极上，衬底的绝缘面与平板电极接触，衬底和针尖电极间放置带通孔阵列的掩模，衬底的导电面与高压电源负极相连，针尖电极与高压电源正极相连，平板电极与高压电源负极相连，针尖-平板电晕装置的极间电压介于空气开始电离的电压与空气击穿电压之间；调整针尖电极与平板电极间的距离以及掩模与衬底之间的距离，打开针尖-平板电晕放电装置，在高电压下产生离子风，离子风穿过掩模的通孔作用于衬底上的基体材料产生微凹坑阵列；

步骤3，离子风作用使基体材料上形成微凹坑结构后，开始对基体材料实施固化处理，待基体材料失去流动性时，关闭针尖-平板电晕放电装置，至基体材料完全固化时停止固化处理，获得所需的曲线形貌微凹坑阵列结构。

3.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

步骤2中的离子风可由针尖-平板电晕装置或平板-平板电晕装置或针-环电晕装置针-栅电晕装置或针-管电晕装置产生。

4.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

步骤1中衬底为氧化铟锡玻璃或一面镀有金属层的硅芯片或一面镀有导电层的绝缘薄片，基体材料为聚二甲基硅氧烷或聚苯乙烯或环氧树脂。

5.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

步骤1中衬底为氧化铟锡玻璃或一面镀有金属层的硅芯片或一面镀有导电层的绝缘薄片，所述基体材料为热硫化硅橡胶或室温硫化硅橡胶，所述热硫化硅橡胶为甲基硅橡胶、二甲基乙烯基硅橡胶、甲基乙烯基苯基硅橡胶或腈硅橡胶，所述室温硫化硅橡胶为单组分室温硫化硅橡胶或双组分室温硫化硅橡胶。

6.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

步骤3中实施固化处理的时机根据离子风强度和聚合物材料的流动性作相应调节，固化处理方式为加热固化或风干固化。

7.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

步骤3中平板电极下方设置加热台，用于对基体材料实施固化处理。

8.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

上述加工方法中微凹坑形貌、尺寸、阵列排布方式的控制参数包括：针尖电极与平板电极之间的距离，针尖电极的针尖曲率，针尖-平板电晕放电装置的极间电圧，带通孔阵列的掩模的孔的形状、尺寸、阵列排布方式，掩模与衬底之间的距离；微凹坑的形貌指的是：微凹坑的开口尺寸、凹坑深度、截面轮廓曲线；针尖电极与平板电极之间的距离的增大和针尖电极的针尖曲率的增大，均会导致针尖-平板电晕放电装置使空气开始电离的极间电圧增大；针尖-平板电晕放电装置的极间电压单独变化时，随着极间电压的增大，离子风的强度也随之增大；随着离子风的强度的增大，微凹坑的开口尺寸和微凹坑的深度也随之增大，微凹坑轮廓的曲率也随之增大；微凹坑的开口形状和排列方式与带通孔阵列的掩模的孔的形状和排列方式一致；掩模的孔的尺寸越大，微凹坑的开口尺寸越大；随着掩模与衬底之间距离的增大，微凹坑的深度也随之增大，微凹坑的轮廓曲率越大。

9.根据权利要求1所述的微凹坑阵列结构加工方法，其特征在于：

上述加工方法能加工的微凹坑阵列的尺寸范围为：凹坑开口直径为1μm-2000μm，凹坑的深度为0.5μm-200μm。