[发明专利]压电传感芯片、压电传感器及其制备方法

说明书

本发明提供了一种压电传感芯片、压电传感器及其制备方法，其中，压电传感芯片包括压电材料层，以及压合设置在所述压电材料层表面的电极层；其中，所述压电材料层划分为测量区域与非测量区域，所述测量区域的厚度小于所述非测量区域的厚度。通过将压电材料层中测量区域的厚度设置为小于非测量区域的厚度，即对压电材料层中对应于测量的区域做减薄处理，当测量区域减薄后能够提高该压电材料层中测量区域的谐振频率，从而提高压电传感芯片的测量灵敏度；此外，由于压电材料层的非测量区域的厚度保持不变，能够保证该压电传感芯片的硬度，保证了压电芯片拥有高基频谐振频率特性的同时，也能保证做制备的压电芯片易夹持、易试用等特点。

技术领域

本发明涉及生物传感技术领域，具体涉及一种压电传感芯片、压电传感器及其制造方法。

背景技术

生物传感技术是一门由生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科相互渗透成长起来的高新技术，在生物医学、环境监测、食品、医药及军事医学等领域有着重要的应用价值。其中，压电传感芯片由于其特有的性质，在生物领域具有广泛的应用。主要应用于生物生命分析领域中，实现对生物分子的分子相互作用、动力学研究、细胞吸附、迁移变化、药物作用以及要与筛选等高灵敏度检测和分析，也可以应用于石油、化工、航天等领域。

生物领域中的压电传感芯片是采用压电薄膜技术实现对生物分子界面的分析，具体地，当物质在压电材料表面发生吸脱附反应或者表面的液体性质发生变化时，都会引起压电材料的频率变化；即，通过分析压电材料的频率变化，就能够获得压电传感芯片表面所吸附的物质的质量相关信息，从而实现对生物分子界面的分析。

而压电材料的频率与压电材料本身的厚度有关，即厚度越厚，频率越低，测量灵敏度就越低；厚度越薄，频率越高，测量灵敏度就越高。因此，在上述技术方案中，为了提高压电传感芯片的测量灵敏度，需要降低压电材料的厚度，而压电材料的厚度越薄，就会导致该压电传感芯片易碎，从而降低压电传感芯片的使用寿命。因此，现有技术中，通常不考虑通过调控压电材料的厚度来延长压电传感芯片的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的是现有技术中由于压电材料的厚度所导致的压电传感芯片的测量灵敏度低的缺陷。

有鉴于此，根据第一方面，本发明实施例提供一种压电传感芯片，包括：压电材料层，以及压合设置在所述压电材料层表面的电极层；其中，所述压电材料层划分为测量区域与非测量区域，所述测量区域的厚度等于或者小于所述非测量区域的厚度。

可选地，所述电极层包括分别设置在所述压电材料层两侧的第一子电极层和第二子电极层。

可选地，所述第一子电极层的电极引出端和所述第二子电极层的电极引出端分别设置在所述压电材料层的两侧。

可选地，所述第一子电极的电极引出端和所述第二子电极层的电极引出端设置在所述压电材料层的同侧。

可选地，所述压电传感芯片还包括具有开口的介质膜层，所述介质膜层覆盖所述压电材料层，所述电极层从所述介质膜层的开口处裸露出。

可选地，所述测量区域的厚度为5μm-350μm。

根据第二方面，本发明实施例还提供了一种压电传感器，包括：

本发明第一方面任一项所述的压电传感芯片；

封装层，所述封装层具有通孔，所述压电传感芯片固定设置在所述通孔处。

可选地，所述封装层的通孔的边沿处设置有定位边。

可选地，所述封装层的边沿处具有至少一个定位孔，和/或，至少一个定位凹槽。

可选地，所述封装层为印刷电路板，所述压电传感芯片的电极与所述印刷电路板的引线电连接。