[发明专利]一种柔性的MEMS气泡压力传感器及其应用和制备方法

摘要

本发明提供了一种柔性的MEMS气泡压力传感器及其应用和制备方法，所述传感器包括微腔体、一对测量电极和两个微通道，利用气泡作为压力敏感单元测量液体和气体环境的压力值及改变量；外界压力发生变化时，气泡体积发生变化，通过测量气泡体积变化即求得环境压力变化；测量气泡体积变化，在气泡两端布置一对测量电极并施加交流电以测量气泡阻抗，阻抗直接反应气泡体积；利用毛细力形成气泡，气泡形成是自发的，气泡存留时间通过选择难溶于液体的气体进行延长以延长传感器测量寿命；在形成气泡后通过抽负压方式将气泡多余体积排除，以获得大小一定且可控的气泡用于压力测量。本发明测量原理新颖、制作工艺简单、生物相容性良好以及尺寸更小。

主权项

一种柔性的MEMS气泡压力传感器，其特征在于，所述传感器包括微腔体、一对测量电极和两个微通道，其中：微腔体，是由第一层Parylene薄膜和第二层Parylene薄膜通过释放位于两层Parylene薄膜中间的牺牲层光刻胶形成的微腔体；微腔体，呈狭长状，微腔体的一端封闭、另一端开口，在该开口的中部封闭将开口分割形成两个平行的微通道；微腔体在浸入溶液中后形成用于压力测量的微气泡；一对测量电极，作为测量微气泡大小的电化学测量电极，位于第一层Parylene薄膜、第二层Parylene薄膜之间；一对测量电极分别布置在微腔体的两端，其中一个位于微腔体的封闭一端内部、另一个位于微腔体的开口一端；所述气泡压力传感器利用毛细力之内角流动原理，利用毛细力将导电溶液吸入微腔体中形成微气泡，并用微气泡作为压力测量的敏感单元，用于短时间内的液体和气体压力的测量；测量微气泡随外界压力变化时的阻抗变化，该阻抗变化能够反映微气泡大小的变化，从而反映外界环境压力的变化。