[发明专利]制造芯片的方法、气体传感器装置、在芯片上镀碳纳米管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳机电系统技术领域，具体而言，涉及一种制造芯片的方法、一种气体传感器装置和一种在芯片上镀碳纳米管的方法。

背景技术

呼吸是人类的基本生命现象，通过对呼吸所具有的物理特征(如呼气量、呼吸频率等动态特征)和化学特征(如呼出气中的分子成分)的检测分析，可以获得有关人类生理、病理、心理状况的重要信息，随着家庭护理概念的日益普及，使得小型化、低成本、便携式的医疗诊断设备逐步走进家庭。同时，MEMS(纳机电系统)传感器也不断朝着家庭护理医疗仪器领域发展，这些领域也要求MEMS传感器件向小型化、低成本和高可靠性方向发展，以配合此类应用。

传统的呼吸传感器产品都是其他专用传感器的附属，主要采用压力传感器件，实时监测呼吸气流引起的气压差或者呼吸时胸部、腹部的形状变化，或者温度传感器监测鼻口附近温度的变化。从实际应用上讲，这些传感器都给被监测者带来了极大的不便，影响使用的舒适度，难以便携式使用。并且市场上现有的一些产品还存在价格高，灵敏度低，系统响应慢，不能快速检测多种化学气体成份等致命缺点。

因此，需要一种新的方式，能够灵敏地、快速地针对用户的呼吸气体进行检测，并且能够做到便携，同时不影响用户的舒适。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种新的方式，能够灵敏地、快速地针对用户的呼吸气体进行检测，并且能够做到便携，同时不影响用户的舒适。

有鉴于此，本发明提供一种制造芯片的方法，芯片用于气体传感器，包括：步骤102，在基底上制作芯片的电极；步骤104，在基底上制作电极间的连线；步骤106，在电极上镀上碳纳米管。通过本技术方案，可以制造出电极上具有碳纳米管的芯片，通过碳纳米管保证了气体传感器对气体快速灵敏地检测。

在上述技术方案中，优选地，步骤102包括：选择硅片、石英片或者玻璃片作为芯片的基底，并进行烘干；在基底上溅射Cr/Cu种子层；对基底上的Cr/Cu上进行甩胶、光刻；对基底上的Cr/Cu进行蚀刻，以形成电极。

在上述技术方案中，优选地，步骤104包括：在基底上进行甩胶、光刻；在基底上溅射Cr/Cu种子层；对基底进行去胶，以形成连线。

在上述技术方案中，优选地，步骤106包括：在基底上进行甩胶、光刻，以保护连线，释放电极；在电极上电镀镍；在电极的镍上镀上碳纳米管。

本发明还提供一种气体传感器装置，包括信号发生器、传感器芯片、电流/电压转换器、带通滤波器、交/直流转换器、模/数转换器、可编程控制器，其中，

信号发生器，为传感器芯片提供正弦波交流信号；

传感器，传感器的芯片的电极上覆盖有碳纳米管，接收来自信号发生器的正弦波交流信号，并对气体产生感应，形成电流信号；

电流/电压转换器，接收来自传感器的电流信号，对感应电流进行电流/电压转换以及差分放大，形成交流电压信号；

带通滤波器，接收来自电流/电压传感器的交流电压信号，对交流电压信号进行滤波处理；

交/直流转换器，接收来自带通滤波器的交流电压信号，并转换成直流电压信号；

模/数转换器，接收来自交/直流转换器的直流电压信号，将电压信号由模拟信号转换为数字信号；

可编程控制器，接收来自模/数转换器的数字信号，并对数字信号进行分析处理，并输出结果数据。通过该技术方案，气体传感器装置可以快速灵敏地检测气体，并对气体进行分析。

在上述技术方案中，优选地，信号发生器为由运算放大器和RC文氏电桥组成的振荡器。

在上述技术方案中，优选地，电流/电压转换器为由运算放大器和反馈电阻组成的并联负反馈电路。

在上述技术方案中，优选地，带通滤波器为RC反馈网络和运算放大器组成的二阶带通滤波器。

在上述技术方案中，优选地，交/直流转换器为线性检波电路。

在上述技术方案中，优选地，还包括：显示模块，接收来自可编程控制器的结果数据，并将结果数据以波形的方式进行显示；存储模块，接收来自可编程控制器的结果数据并进行存储；异常模块，接收来自可编程控制器的结果数据，并根据结果数据判断气体是否存在异常。

本发明还提供一种在芯片上镀碳纳米管的方法，芯片用于气体传感器，包括：步骤302，将碳纳米管均匀分散在丙酮溶液中；步骤304，对含有碳纳米管的丙酮溶液进行超声处理；步骤306，通过电泳，将丙酮溶液中的碳纳米管镀到芯片的电极上。通过该技术方案，可以将碳纳米管均匀附着在芯片的电极上，保证了芯片对气体的敏感性。