The invention relates to a capacitive flexible pressure sensor and its processing method. The corresponding surfaces of the upper and lower substrates are evenly spaced with micro-structures composed of arrayed radial bulges, and the corresponding surfaces of the upper and lower substrates are respectively provided with conductive layers with the same micro-structure closely combined with them, and the dielectric layers with porous structure are arranged between the upper and lower conductive layers. Under the action of pressure, the effective contact area between upper and lower conductive layers and dielectrics increases sharply, and the distance decreases correspondingly, so it has high sensitivity. The invention uses laser selective melting technology to prepare surface microstructured steel mould, pours flexible base material to make surface microstructured base, and then uses graphene film as conductive layer by chemical vapor deposition and mediator transfer technology, and makes conductive layer microstructured. The invention has the outstanding advantages of controllable microstructural parameters, effectively improving the performance of capacitive flexible pressure sensor and facilitating large-scale production.
【技术实现步骤摘要】
一种电容式柔性压力传感器及其制造方法
本专利技术属于柔性传感器,特别是涉及一种电容式柔性压力传感器及其加工方法。
技术介绍
近年来,可穿戴的柔性压力传感器已经成为电子皮肤的重要研究方向,其在人工皮肤、智能机器人以及人体生理信号监测方面具有巨大的应用前景。大多报道的电容式柔性压力传感器都是基于光刻和蒸镀工艺,其工艺复杂、设备昂贵且涉及高温处理过程。另据报道,一种电容式柔性压力传感器的TPU介电层可以通过静电纺丝工艺构建,使之具有透气性。总之,现有技术中截至目前尚无法有效制备出极板表面微结构可控、介电层的孔隙结构可控的电容式柔性压力传感器,而极板表面的微结构以及介电层的孔隙结构对所述传感器的性能具有重要意义。
技术实现思路
针对现有技术存在的以上技术问题,本专利技术公开一种电容式柔性压力传感器及其加工方法。本专利技术的电容式柔性压力传感器,包括柔性的上下基底和封装结构,所述上下基底相对应的表面等间隔分布有阵列化径向凸起构成的微结构,所述径向凸起截面为齿状,上下基底相对应的表面设有与其紧密贴合并具有相同微结构的导电层,所述上下导电层之间设置具有孔隙结构的电介质层,上下导电层阵列化径向凸起与电介质层相接合,上下基底导电层的一端设有分别对应于电介质层相对一端的银电极及其引线。所述上下基底表面分布的径向凸起其高度和间隔范围均为0.1mm~0.2mm。所述电介质层的孔隙结构为正交多孔结构,线单元之间的距离为0.05-0.1mm,电介质层的厚度为0.1-0.15mm。本专利技术的电容式柔性压力传感器其加工方法包括以下步骤:(1)使用激光选区熔化技术制备表面微结构化的钢质模具, ...
【技术保护点】
1.一种电容式柔性压力传感器,包括柔性的上下基底和封装结构,其特征在于:所述上下基底相对应的表面等间隔分布有阵列化径向凸起构成的微结构,所述径向凸起截面为齿状,上下基底相对应的表面设有与其紧密贴合并具有相同微结构的导电层,所述上下导电层之间设置具有孔隙结构的电介质层,上下导电层阵列化径向凸起与电介质层相接合,上下基底导电层的一端设有分别对应于电介质层相对一端的银电极及其引线。
【技术特征摘要】
1.一种电容式柔性压力传感器,包括柔性的上下基底和封装结构,其特征在于:所述上下基底相对应的表面等间隔分布有阵列化径向凸起构成的微结构,所述径向凸起截面为齿状,上下基底相对应的表面设有与其紧密贴合并具有相同微结构的导电层,所述上下导电层之间设置具有孔隙结构的电介质层,上下导电层阵列化径向凸起与电介质层相接合,上下基底导电层的一端设有分别对应于电介质层相对一端的银电极及其引线。2.根据权利要求1所述的电容式柔性压力传感器,其特征在于:所述上下基底表面分布的径向凸起其高度和间隔范围均为0.1mm~0.2mm。3.根据权利要求1所述的电容式柔性压力传感器,其特征在于:所述电介质层的孔隙结构为正交多孔结构,线单元之间的距离为0.05-0.1mm,电介质层的厚度为0.1-0.15mm。4.根据权利要求1或2或3所述的电容式柔性压力传感器的加工方法,其特征在于包括以下步骤:(1)使用激光选区熔化技术制备表面微结构化的钢质模具,所述微结构化由高度、间隔相等的阵列化径向凸起构成,所述径向凸起截面为齿状,阵列化径向凸起的高度和间隔均为0.1mm~0.2mm;(2)将聚二甲基硅氧烷与固化剂混合液浇注在步骤(1)所制备的表面具有微结构钢质模具表面,聚二甲基硅氧烷与固化剂质量比为10:1;(3)从钢质模具表面剥离固化后形成的聚二甲基硅氧烷基底,使钢质模具表面的微结构复制到基底表面;(4)在具有微结构的基底表面使用化学气相...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹汉元,王祖政,
申请(专利权)人:深圳光韵达机电设备有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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