[发明专利]一种柔性压敏传感器及其制备方法

说明书

一种柔性压敏传感器及其制备方法，包括柔性衬底、电极、压敏薄膜和保护层；若干电极间隔设置在柔性衬底的上表面，柔性衬底和电极上表面覆盖有压敏薄膜；压敏薄膜上设置有一层保护层。本发明的GST压敏薄膜可以实现室温沉积，免去了高温P型或N型掺杂过程，因此GST传感器更适合于柔性压力传感应用。

技术领域

本发明属于压力传感器制造技术领域，特别涉及一种柔性压敏传感器及其制备方法。

背景技术

压力传感器是工业实践、仪器仪表控制中最常用的一种传感器，并被广泛应用于各种工业自控环境。目前应用较为广泛的压力传感器包括陶瓷压力传感器、不锈钢压力传感器以及微机电系统(MEMS)压力传感器等等。

经过广泛查阅有关文献和资料，发现目前的压力传感器具有以下几项缺陷和不足：(1)传统的压力传感器存在体积大的问题。由于加工工艺和加工技术的限制使传统的压力传感器的体积较大，限制了压力传感器的使用场景。(2)由于压敏材料性能的限制使传统压力传感器的灵敏度具有较大的提升空间，故使用新型压敏材料可以有效提高压力传感器的灵敏度。(3)目前压力传感器为非柔性结构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种柔性压敏传感器及其制备方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种柔性压敏传感器，包括柔性衬底、电极、压敏薄膜和保护层；若干电极间隔设置在柔性衬底的上表面，柔性衬底和电极上表面覆盖有压敏薄膜；压敏薄膜上设置有一层保护层。

进一步的，一种柔性压敏传感器的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，清洗柔性衬底；

步骤2，在柔性衬底上旋涂一层负性光刻胶作为牺牲层；

步骤3，在烘箱中对所述柔性衬底及牺牲层进行烘烤，烘烤时间为120s，最佳烘烤温度范围为100℃-120℃；

步骤4，在设计好的掩膜版下对所述牺牲层进行紫外曝光以定义出电极位置；

步骤5，在烘箱中对所述柔性衬底及牺牲层进行烘烤；

步骤6，室温下用显影液对所述牺牲层进行显影，最佳显影时间范围为120s-180s；

步骤7，将所述柔性衬底放入磁控溅射仪中进行底电极的生长；

步骤8，对所述柔性衬底进行去胶处理，除去牺牲层；

步骤9，在烘箱中对所述去胶后的柔性衬底和底电极进行烘烤；

步骤10，用磁控溅射仪在所述柔性衬底和底电极上生长一层GST压敏薄膜材料；

步骤11，最后在压敏薄膜上覆盖一层保护材料来进行封装操作作为保护层。

进一步的，步骤2中，使用匀胶机在柔性衬底上旋涂一层负性光刻胶作为牺牲层。

进一步的，步骤7中，溅射氛围为纯度为99.998％的氩气，压力为3mTorr，进行磁控溅射时所用靶材可为Cu或Pt导电优良的金属。

进一步的，步骤10中，溅射氛围为纯度为99.998％的氩气，压力为3mTorr，进行磁控溅射时所用的靶材是纯度为99.9％的Ge₂Sb₂Te₅；压敏薄膜的厚度范围为10～100nm。

进一步的，柔性衬底为PET或PEN或PMMA。

进一步的，保护材料为聚对二甲苯。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：