[发明专利]薄膜应变传感器制备方法

说明书

本申请涉及一种薄膜应变传感器制备方法，包括：在金属基底上制备薄膜绝缘层。在薄膜绝缘层的一侧形成金属敏感薄膜层。在金属敏感薄膜层远离薄膜绝缘层的一侧形成第一粘接层。在第一粘接层远离金属敏感薄膜层的一侧形成石墨烯层。在石墨烯层远离第一粘接层的一侧形成第二粘接层。其中，金属敏感薄膜层、第一粘接层、石墨烯层和第二粘接层的形状相同且依次层叠设置，形成电阻栅和电极连接结构。上述薄膜应变传感器制备方法可以使薄膜应变传感器同时具备金属与石墨烯的特性，从而同时具备优良的导电性能与较强的物理性能，具有灵敏度高、安装环境广泛等优点，同时可以应用于较为恶劣如酸碱、盐雾、高低温交替等环境。

技术领域

本申请涉及应变传感器制备技术领域，特别是涉及一种薄膜应变传感器制备方法。

背景技术

传统金属薄膜传感器电阻具有温度系数高、散热性差以及灵敏度系数低的问题。而石墨烯作为半金属导体材料，其应变灵敏度为常规金属的四至五倍，同时具有较强的散热性，故其可以作为电子敏感材料应用于电子信息和传感测试等多个领域。

然而，由于传统的石墨烯应变传感器的测量结果具有非线性的特点，且石墨烯本身具有一定柔性，故其无法应用于部分强度高或应力大的环境。

发明内容

基于此，有必要针对传统石墨烯应变传感器无法应用于部分强度高或应力大环境的问题，提供一种薄膜应变传感器制备方法。

一种薄膜应变传感器制备方法，包括：

步骤S10，在金属基底上制备薄膜绝缘层；

步骤S20，在所述薄膜绝缘层的一侧形成金属敏感薄膜层；

步骤S30，在所述金属敏感薄膜层远离所述薄膜绝缘层的一侧形成第一粘接层；

步骤S40，在所述第一粘接层远离所述金属敏感薄膜层的一侧形成石墨烯层；

步骤S50，在所述石墨烯层远离所述第一粘接层的一侧形成第二粘接层；

其中，所述金属敏感薄膜层、所述第一粘接层、所述石墨烯层和所述第二粘接层的形状相同且依次层叠设置，形成电阻栅和电极连接结构。

在其中一个实施例中，所述步骤S20包括：

采用多次磁控溅射工序在所述薄膜绝缘层的一侧形成金属敏感材料层，并通过构图工艺形成所述金属敏感薄膜层，其中，每相邻两次所述溅射工序间隔预设时间。

在其中一个实施例中，所述步骤S30包括：

采用多次磁控溅射工序在所述金属敏感薄膜层远离所述薄膜绝缘层的一侧形成粘接材料层，并通过构图工艺形成所述第一粘接层，其中，每相邻两次所述溅射工序间隔预设时间。

在其中一个实施例中，所述步骤S50包括：

采用多次磁控溅射工序在所述石墨烯层远离所述第一粘接层的一侧形成粘接材料层，并通过构图工艺形成所述第二粘接层，其中，每相邻两次所述溅射工序间隔预设时间。

在其中一个实施例中，所述溅射工序的工艺参数为：氩气流量为1sccm～70sccm，工作压强为1Pa～3Pa，溅射功率为60W～120W，本底真空度为9.0×10^-4Pa。

在其中一个实施例中，在所述步骤S50之后还包括：

步骤S60，在所述第二粘接层远离所述石墨烯层的一侧形成薄膜保护层。

在其中一个实施例中，所述步骤S70包括：

在所述第二粘接层远离所述石墨烯层的一侧涂覆光刻胶，并形成电极保护层，所述电极保护层覆盖所述电极连接结构；