基于柔性触觉电容的三维压力传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于柔性触觉电容的三维压力传感器，其球形接触端头位于柔性上部基底的上方，所述电容上部电极层、极间介质层、电容下部电极层、柔性下部基底层从上到下依次位于三维压力传感器柔性上部基底的下方，所述电容上部电极层位于三维压力传感器柔性上部基底层的下表面，所述韧性支撑圆柱、韧性支撑垫片与极间介质层处于同层、共同构成柔性支架层，其排布为韧性支撑圆柱位于极间介质层四顶角处的间隙区域内，韧性支撑垫片位于极间介质层中心处的间隙区域内；所述传感器可以分别感知施加的法向力、剪切力和拉力，实现较大维度的压力传感，具有较高灵敏度。具有较高灵敏度。具有较高灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
基于柔性触觉电容的三维压力传感器


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其是一种基于柔性触觉电容的三维压力传感器。

技术介绍

[0002]随着传感器行业的快速发展，柔性三维压力传感器的出现使对仿生皮肤、机器人触觉传感等内容的研究更加方便，其中电容传感器具有温度稳定性好、动态响应好、成本低廉、可以点接触测量且灵敏度高等优点，是三维压力传感应用中最常用的器件之一。电容传感器的容值随极板间隙、电极正对面积和极间介质的影响，而在压力传感研究中，保留较高的电容灵敏度和测量精度、保持传感器的柔性以及测量稳定性是相对矛盾的；同时，在传感测力时能够同时监测剪切力和法向力也是较为困难的。为了解决上述矛盾，研究人员经行了大量研究。
[0003]在论文方面，2005年，Lee等人使用PDMS和铜作为衬底和电极材料，他们在硅上脱模PDMS并将上下衬底粘合在一起，只能检测法向力(IEEE MEMS 2005，pp.642
‑
645，2005)。2009年Cheng等人设计了一种新型的压力传感器，该传感器由PDMS材料和FPCB电路板组成。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性触觉电容的三维压力传感器，其特征在于：包括球形接触端头(1)、柔性上部基底层(2)、电容上部电极层(3)、极间介质层(4)、韧性支撑垫片(5)、韧性支撑圆柱(6)、电容下部电极层(7)、柔性下部基底层(8)；所述球形接触端头(1)位于柔性上部基底(2)的上方，所述电容上部电极层(3)、极间介质层(4)、电容下部电极层(7)、柔性下部基底层(8)从上到下依次位于三维压力传感器柔性上部基底(2)的下方，所述电容上部电极层(3)位于三维压力传感器柔性上部基底层(2)的下表面，所述韧性支撑圆柱(6)、韧性支撑垫片(5)与极间介质层(4)处于同层、共同构成柔性支架层，其排布为韧性支撑圆柱(6)位于极间介质层(4)四顶角处的间隙区域内，韧性支撑垫片(5)位于极间介质层(4)中心处的间隙区域内。2.根据权利要求1所述的基于柔性触觉电容的三维压力传感器，其特征在于：所述柔性上部基底层(2)和柔性下部基底层(8)的体积占比为所述基于柔性触觉电容的三维压力传感器总体积的比例为40％～70％。3.根据权利要求1所述的基于柔性触觉电容的三维压力传感器，其特征在于：所述极间介质层(4)为空气层、氮气层或惰性气体层。4.根据权利要求1所述的基于柔性触觉电容的三维压力传感器，其特征在于：所述电容上部电极层(3)和电容下部电极层...

【专利技术属性】
技术研发人员：覃缘，郎锦墀，杨昊也，来增源，李金澎，蒲治华，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：