[发明专利]一种转印模式下的柔性传感器

说明书

本发明公开了一种转印模式下的柔性传感器，本发明通过将聚酰胺酸旋涂至衬底上，经热固化、光刻工艺图形化、再利用氧化还原法原位生长银层，随后旋涂聚乙烯醇，溶解其中的聚酰胺酸，使传感器与衬底脱离，获得到可贴敷于任意衬底上的柔性传感器。本发明有效拓展了柔性传感器的应用范围，具有结构简单、效率高、工艺环境要求低的优点。经本发明工艺制造出的柔性传感器，相比传统制造工艺而言，对实验温度及专业设备的要求不高，制作方便且成本低；本发明可以与现有的微电子工艺、芯片工艺实现衔接实现工业化批量生产，本发明解决了现有柔性传感器无法满足在任意衬底上转印的难题。

技术领域

本发明涉及柔性传感器制备与转印技术领域，可以制备任意衬底的柔性传感器，尤其是一种转印模式下的柔性传感器。

背景技术

随着电子产业的发展，柔性电子设备的需求日益增加，电子产品对重量轻、可拉伸、可转印于任意衬底的电子器件需求愈加明显。现有的柔性传感器中多采用在柔性基板上直接制备的方法，这些方法在一定程度上都可以制造柔性传感器，但也存在着诸多问题。由于柔性传感器自身的制备定型需依托衬底，而在使用时需要更换衬底，现有技术的柔性传感器无法满足在任意衬底上相互转印。

近年来，一些研究通过采用特定的转印装置实现器件的转印，如专利号201810247581.7的一种微器件转印装置及微器件转印系统；专利号201810058307.5的一种转印设备及其转印方法；它们虽然可以实现器件的转印，但存在的问题是，上述工艺方法工艺环境、设备要求高，尚不能做到任意衬底且无法大面积、批量化制备。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种转印模式下的柔性传感器，本发明制备的柔性传感器可转移到任意衬底上，有效拓展了柔性传感器的应用范围，具有结构简单、效率高、工艺环境要求低的优点。经本发明工艺制造出的柔性传感器，相比传统制造工艺而言，对实验温度及专业设备的要求不高，制作方便且成本低；本发明可以与现有的微电子工艺、芯片工艺实现衔接实现工业化批量生产，本发明解决了现有柔性传感器无法满足在任意衬底上转印的难题。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种转印模式下的柔性传感器，其特点包括以下制备步骤：

步骤1：选玻璃片为衬底，在衬底上旋涂一层聚酰胺酸，聚酰胺酸质量比为12wt%，旋涂厚度为20～30um；旋涂后置于加热台上加热，加热温度为90～100℃，加热时间为2～3h；自然冷却至室温；获得聚酰胺酸固化衬底；

步骤2：设计传感器图形，选用喷墨打印机在菲林片上打印该图形，制作该图形的光刻掩模版；

步骤3：选用两面均设有保护膜的感光干膜；撕掉其中一面的保护膜，使感光干膜无保护膜的一面与固化聚酰胺酸衬底的聚酰胺酸面贴敷，获得感光干膜衬底；

步骤4：将光刻掩模版贴敷于感光干膜衬底的感光干膜保护膜上，置入光刻蚀机进行掩膜光刻；获得光刻衬底；

步骤5：撕掉光刻衬底上感光干膜另一面的保护膜，随后将光刻衬底放入显影剂中进行显影，剥离掉未被曝光的感光干膜；显影剂为氢氧化钠溶液，pH值为12.1；显影时间为3～5min；获得感光干膜衬底；

步骤6：将感光干膜衬底通过氧化还原法使其生长银层，具体包括：

S6.1：将硝酸银溶于去离子水中，搅拌均匀，浓度为0.02～0.03mol/L；获得硝酸银溶液；

S6 .2：将感光干膜衬底置入硝酸银溶液中氧化，时间为15～20min；

S6 .3：将氧化后的感光干膜衬底用去离子水冲洗，并置于硼氢化钠溶液中还原，析出银层，硼氢化钠溶液浓度为5～10mmol/L；

S6 .4：将还原后的感光干膜衬底用去离子水冲洗，获得图形化的银层衬底；