一种单面引出的压电薄膜传感器结构及制备方法技术

本发明专利技术涉及传感器技术领域，具体涉及一种单面引出的压电薄膜传感器结构及制备方法，其特征在于，包括：压电薄膜；下电极，设置于所述压电薄膜的上表面；上电极，设置于所述下电极上方，所述上电极设置有引出结构，连接所述压电薄膜，于所述引出结构与所述上电极形成的台阶区域设置至少两层银浆印刷层。本发明专利技术采用上电极局部厚度加强的方式，使上电极在压电薄膜台阶处的厚度足够厚，从而填平此处的落差，避免传统方式上电极银浆涂刷厚度过薄导致的电极断裂风险。极断裂风险。极断裂风险。

【技术实现步骤摘要】
一种单面引出的压电薄膜传感器结构及制备方法


[0001]本专利技术涉及传感器
，具体涉及一种单面引出的压电薄膜传感器结构及制备方法。

技术介绍

[0002]压电薄膜传感器以其轻薄、柔软、可折叠等优势，在智能床垫、智能枕头等一些对柔性压力传感器需求较为刚性的大健康应用中崭露头角，然而，压电薄膜由于居里温度较低，其上下电极引出往往无法采用常规的高温焊接工艺，高温作业温度超出薄膜居里温度，导致压电薄膜压电性能的衰退，因此往往采用铆接的方式，可以在常温下将传感器的上下电极通过金属片桥接到电路板上，铆接的方式可以避免压电薄膜由于高温处理导致压电性能退化，但是会造成压电薄膜传感器厚度增加，不利于传感器单元小型化。
[0003]为解决该问题，现有技术采用层叠工艺，在有机高分子基材上，首先用银浆印刷下电极及电极引出线，然后在下电极上制备压电薄膜，最后用银浆印刷上电极，同时上电极通过跳台阶的方式与之前的电极引出线连接，从而实现上下电极通过单面引出，但是，通常情况下，压电薄膜厚度往往大于电极厚度，导致采用银浆印刷的上电极通过跳台阶的方式与之前的电极引出线连接时，由于银浆厚度小于压电薄膜厚度，银浆电极很容易在压电薄膜边缘位置出现断裂，银浆虽有一定的流动性，但其厚度与压电薄膜的厚度差距太大，导致银浆不足以在压电薄膜边缘位置填平此处的落差，此处存在断路的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的还在于，提供一种单面引出的压电薄膜传感器结构及制备方法，解决以上技术问题；
[0005]一种单面引出的压电薄膜传感器结构，包括：
[0006]压电薄膜；
[0007]下电极，设置于所述压电薄膜的上表面；
[0008]上电极，设置于所述下电极上方，所述上电极设置有引出结构，连接所述压电薄膜，于所述引出结构与所述上电极形成的台阶区域设置至少两层银浆印刷层。
[0009]优选的，其中，所述引出结构包括：
[0010]下凹部，连接所述上电极，所述下凹部与所述压电薄膜的连接处包括至少一层所述银浆印刷层；
[0011]上凸部，连接所述下凹部以及所述压电薄膜，所述上凸部与所述压电薄膜的连接处包括至少一层所述银浆印刷层。
[0012]优选的，其中，所述下电极包括至少一层所述银浆印刷层。
[0013]优选的，其中，所述下电极的厚度与所述下凹部连接所述上电极形成的高度落差相同。
[0014]优选的，其中，所述上电极包括至少一层所述银浆印刷层。
[0015]优选的，其中，所述上电极的银浆印刷层的厚度大于所述压电薄膜的厚度。
[0016]优选的，其中，所述引出结构与所述上电极形成的台阶区域处设置的所述银浆印刷层为阶梯状结构。
[0017]一种单面引出的压电薄膜传感器的制备方法，应用于所述的压电薄膜传感器结构，包括：
[0018]步骤S1，对所述下电极以及所述引出结构的背面同时进行银浆印刷；
[0019]步骤S2，对所述上电极以及所述引出结构的正面同时进行银浆印刷；
[0020]步骤S3，对所述引出结构与所述上电极形成的台阶区域进行至少两次银浆印刷。
[0021]本专利技术的有益效果：由于采用以上技术方案，本专利技术采用上电极局部厚度加强的方式，使上电极在压电薄膜台阶处的厚度足够厚，从而填平此处的落差，避免传统方式上电极银浆涂刷厚度过薄导致的电极断裂风险。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例中压电薄膜传感器的结构爆炸图；
[0023]图2为本专利技术实施例中压电薄膜传感器结构的结构装配示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例中压电薄膜传感器制备方法的步骤示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0027]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。
[0028]一种单面引出的压电薄膜传感器结构，如图1、图2所示，包括：
[0029]压电薄膜1；
[0030]下电极2，设置于压电薄膜1的上表面；
[0031]上电极3，设置于下电极2上方，上电极3设置有引出结构4，连接所述压电薄膜1，于引出结构4与上电极3形成的台阶区域处设置至少两层银浆印刷层5。
[0032]具体地，采用低温银浆印刷技术，将压电薄膜1传感器的上下电极2引出，也能避免高温处理工艺对压电薄膜1压电性能的负面作用，还可以实现压电薄膜1传感器的上下电极2单面引出，进一步降低传感器成品厚度及成本。
[0033]进一步地，在引出结构4与压电薄膜1交接处，增加多层银浆印刷层5，对上电极3在压电薄膜1台阶进行局部加厚，从而填平台阶处的落差，避免传统方式中上电极3银浆涂刷厚度过薄导致的电极断裂风险。
[0034]在一种较优的实施例中，引出结构4包括：
[0035]下凹部41，连接上电极3，下凹部41与压电薄膜1的连接处包括至少一层银浆印刷层5；
[0036]上凸部42，连接下凹部41以及压电薄膜1，上凸部42与压电薄膜1的连接处包括至少一层银浆印刷层5。
[0037]在一种较优的实施例中，下电极2包括至少一层银浆印刷层5。
[0038]具体地，下电极2的厚度与下凹部41连接上电极3形成的高度落差相同。
[0039]在一种较优的实施例中，上电极3包括至少一层银浆印刷层5。
[0040]具体地，上电极3的印刷厚度大于压电薄膜1的厚度。
[0041]具体地，印刷网板为阶梯状结构，通过对印刷网板的至少一次银浆印刷实现台阶区域银浆厚度的局部强化，从而增加此处银浆厚度，从而避免电极引出结构4断裂的问题。
[0042]一种单面引出的压电薄膜传感器的制备方法，应用于上述任一实施例中的压电薄膜传感器结构，如图3所示，包括：
[0043]步骤S1，对下电极2以及引出结构4的背面同时进行银浆印刷；
[0044]步骤S2，对上电极3以及引出结构4的正面同时进行银浆印刷；
[0045]步骤S3，对引出结构4与上电极3形成的台阶区域进行至少两次银浆印刷。
[0046]具体地，采用上电极3局部厚度加强的方式，使该处局部厚度高于其余区域的引出结构4，使上电极3在压电薄膜台阶处的厚度足够厚，从而填平此处的落差，避免传统方式上电极银浆涂刷厚度过薄导致的电极断裂风险。
[0047]进一步的，本实施例中采用在引出结构4与上电极3形成的台阶区域设置多张印刷网板，并对印刷网板进行银浆印刷的方式形成银浆印刷层5，也可以采用真空电镀的方式获得银浆印刷层。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单面引出的压电薄膜传感器结构，其特征在于，包括：压电薄膜；下电极，设置于所述压电薄膜的上表面；上电极，设置于所述下电极上方，所述上电极设置有引出结构，连接所述压电薄膜，于所述引出结构与所述上电极形成的台阶区域设置至少两层银浆印刷层。2.根据权利要求1所述的压电薄膜传感器结构，其特征在于，所述引出结构包括：下凹部，连接所述上电极，所述下凹部与所述压电薄膜的连接处包括至少一层所述银浆印刷层；上凸部，连接所述下凹部以及所述压电薄膜，所述上凸部与所述压电薄膜的连接处包括至少一层所述银浆印刷层。3.根据权利要求2所述的压电薄膜传感器结构，其特征在于，所述下电极包括至少一层所述银浆印刷层。4.根据权利要求3所述的压电薄膜传感器结构，其特征在于，所述下电极的厚度与所述下凹部连接所述上电极形成的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：何大伟，朱凯，
申请(专利权)人：上海凸申科技有限公司，
类型：发明
国别省市：