薄膜压力传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及压阻传感技术领域，尤其涉及一种薄膜压力传感器及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：在压阻膜层的一表面至少形成非完全导通层的局部，以及在另一表面丝印形成导电膜层；在非完全导通层的表面丝印导电浆料，并进行干燥处理，以在非完全导通层的表面至少形成导电膜层；或者，在压阻膜层的相对两表面分别形成一层非完全导通层，并在每层非完全导通层的表面丝印导电浆料，并进行干燥处理，以在每层非完全导通层的表面至少形成导电膜层的局部。本发明专利技术的制备方法可以有效解决薄膜压力传感器层结构减少时出现的隧穿通路问题，并且得到的传感器较为轻薄以及具有较好的压阻检测特性。检测特性。检测特性。

【技术实现步骤摘要】
薄膜压力传感器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及压阻传感
，尤其涉及一种薄膜压力传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]电阻式应变传感器主要由基片、压敏层、电极三个部分组成，一般包括依次层叠设置的第一耐温膜、第一电极层、压阻膜层、第二电极层以及第二耐温膜。第一耐温膜和第二耐温膜同时起到可靠性和功能模块的作用，两层耐温膜除了需要承担电极的基底，也担了保护压阻膜层的功能，还承担了接触材料的功能，若干种功能相互耦合在一起，极大减少了材料的选择面，这样也影响了外观和触感的多样性在由。更重要的是，由于材料的硬度和曲率半径不同，弯曲使用过程中，电阻式应变传感器的内表面容易出现应力集中，导致褶皱和局部拱起，并伴随着脱胶而引入水汽和杂物，最终导致传感器发生吸水变性、电极的氧化甚至短路或者断路等。
[0003]现有技术一般通过减少电阻式应变传感器的层结构数量来降低硬度和提高弯曲使用性能。但是减少层结构数量会出现隧穿通路现象。如图1所示，所谓隧穿通路就是，压阻膜层中包括基底材料(浅灰色点)和导电颗粒(深灰色点)，其截面在随机分布情况下，会出现相邻的导电颗粒形成的长链，形成一条导电通道，使得压阻膜层的两个相对面存在一对特殊接触点A
‑
B(A
’‑
B
’
)，其间的电阻为固定值R0，此时随机选一对非特殊接触点C
‑
D，其间的电阻期望值为R1，R0远小于R1，由于所有的特殊接触点A
‑
B(A
’‑
B
>’
)一定被联通，导致并联电路中存在大量导电通道，压阻效应产生的可变电阻信号被电阻更低的导电通路淹没而不能进行压阻检测。
[0004]基于上述缺陷，有必要提供一种新的技术方案以解决现有薄膜压力传感器存在的上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于提供一种薄膜压力传感器的制备方法，以解决现有薄膜压力传感器在减薄层结构时存在的隧穿通路现象导致无法进行压阻检测的问题。
[0006]为实现上述技术目标，采用如下的技术方案：
[0007]一种薄膜压力传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0008]在压阻膜层的一表面形成非完全导通层，以及在另一表面丝印形成导电膜层；
[0009]在所述非完全导通层的表面丝印导电浆料，并进行干燥处理，以在所述非完全导通层的表面至少形成导电膜层的局部；
[0010]或者，在压阻膜层的相对两表面分别形成一层非完全导通层，并在每层所述非完全导通层的表面丝印导电浆料，并进行干燥处理，以在每层所述非完全导通层的表面至少形成导电膜层的局部。
[0011]在一些实施方式中，所述非完全导通层包括三氧化铝层、三氧化铝和氧化锌的混合层、异方性导电胶膜、各向异性导电涂层中的任一种。
[0012]在一些实施方式中，所述三氧化铝层、所述混合层通过磁控溅射方式得到；
[0013]所述异方性导电胶膜为将异方性导电胶贴附在所述压阻膜层的表面得到；
[0014]所述各向异性导电涂层为采用各向异性导电浆料丝印得到。
[0015]在一些实施方式中，所述导电浆料中含有导电颗粒。
[0016]在一些实施方式中，所述导电浆料中具有以下至少一项技术特征：
[0017](1)、所述导电颗粒包括银颗粒、铜颗粒、碳颗粒中的至少一种；
[0018](2)、所述导电颗粒的质量含量在60％～90％之间；
[0019](3)、所述导电颗粒的平均粒径在1nm～10μm之间。
[0020]在一些实施方式中，所述压阻膜层具有以下至少一项技术特征：
[0021]所述压阻膜层中含有石墨烯和炭黑中的至少一种以及聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺中的至少一种；
[0022]所述压阻膜层的厚度在0.025mm～0.2mm之间。
[0023]在一些实施方式中，所述压阻膜层具有第一表面和与所述第一表面相背对的第二表面，在所述第一表面形成第一非完全导通层，在所述第一非完全导通层的表面至少形成第一导电膜层的局部；在所述第二表面形成第二导电膜层。
[0024]在一些实施方式中，所述正极结构叠设于所述第一非完全导通层，所述负极结构叠设于所述避空区域，所述第一导电膜层包括正极结构和负极结构，且所述正极结构和所述负极结构之间具有间隙，所述正极结构叠设于所述第一非完全导通层，所述负极结构叠设于所述避空区域；
[0025]或者，
[0026]所述第一导电膜层为正极结构且完全叠设于所述第一非完全导通层，所述第二导电膜层为负极结构；
[0027]或者，
[0028]所述第一导电膜层为负极结构且完全叠设于所述第一非完全导通层，所述第二导电膜层为正极结构。
[0029]在一些实施方式中，所述压阻膜层具有第一表面和与所述第一表面相背对的第二表面，在所述第一表面形成第一非完全导通层，在所述第二表面形成第二非完全导通层，在所述第一非完全导通层的表面至少形成第一导电膜层的局部，在所述第二非完全导通层的表面形成第二导电膜层。
[0030]在一些实施方式中，所述正极结构叠设于所述第一非完全导通层，所述负极结构叠设于所述避空区域所述第一导电膜层包括正极结构和负极结构，且所述正极结构和所述负极结构之间具有间隙，所述正极结构叠设于所述第一非完全导通层，所述负极结构叠设于所述避空区域；
[0031]或者，
[0032]所述第一导电膜层为正极结构且完全叠设于所述第一非完全导通层，所述第二导电膜层为负极结构；
[0033]或者，
[0034]所述第一导电膜层为负极结构且完全叠设于所述第一非完全导通层，所述第二导电膜层为正极结构。
[0035]与现有技术相比，本专利技术实施例提供的薄膜压力传感器的制备方法，通过在压阻膜层的至少一表面形成非完全导通层，再于非完全导通层以及与第一表面相背的表面分别丝印一层导电层，形成的薄膜压力传感器在压阻膜层存在隧穿通路时，由于非完全导通层的存在，可以有效解决隧穿通路导致的压阻检测失效问题，同时可以获得较为轻薄的薄膜压力传感器。
[0036]本专利技术的目的之二在于提供一种薄膜压力传感器。其采用的技术方案如下：
[0037]一种薄膜压力传感器，包括：
[0038]压阻膜层，所述压阻膜层具有第一表面和与所述第一表面相背对的第二表面；
[0039]第一非完全导通层，所述第一非完全导通层附着于所述第一表面；
[0040]第一导电膜层，所述第一导电膜层至少局部附着于所述第一非完全导通层；
[0041]第二导电膜层，所述第二导电膜层附着于所述第二表面；所述薄膜压力传感器按照上述的制备方法制备得到；
[0042]或者，
[0043]所述薄膜压力传感器包括：
[0044]压阻膜层，所述压阻膜层具有第一表面和与所述第一表面相背对的第二表面；
[0045]第一非完全导通层，所述第一非完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在压阻膜层的一表面形成非完全导通层，以及在另一表面丝印形成导电膜层；在所述非完全导通层的表面丝印导电浆料，并进行干燥处理，以在所述非完全导通层的表面至少形成导电膜层的局部；或者，在压阻膜层的相对两表面分别形成一层非完全导通层，并在每层所述非完全导通层的表面丝印导电浆料，并进行干燥处理，以在每层所述非完全导通层的表面至少形成导电膜层的局部。2.如权利要求1所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述非完全导通层包括三氧化铝层、三氧化铝和氧化锌的混合层、异方性导电胶膜、各向异性导电涂层中的任一种。3.如权利要求2所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述三氧化铝层、所述混合层通过磁控溅射方式得到；所述异方性导电胶膜为将异方性导电胶贴附在所述压阻膜层的表面得到；所述各向异性导电涂层为采用各向异性导电浆料丝印得到。4.如权利要求1所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述导电浆料中含有导电颗粒。5.如权利要求4所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述导电浆料中具有以下至少一项技术特征：(1)、所述导电颗粒包括银颗粒、铜颗粒、碳颗粒中的至少一种；(2)、所述导电颗粒的质量含量在60％～90％之间；(3)、所述导电颗粒的平均粒径在1nm～10μm之间。6.如权利要求要求1所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述压阻膜层具有以下至少一项技术特征：所述压阻膜层中含有石墨烯和炭黑中的至少一种以及聚丙烯、聚氨酯、聚酰亚胺中的至少一种；所述压阻膜层的厚度在0.025mm～0.2mm之间。7.如权利要求1至6任一项所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述压阻膜层具有第一表面和与所述第一表面相背对的第二表面，在所述第一表面形成第一非完全导通层，在所述第一非完全导通层的表面至少形成第一导电膜层的局部；在所述第二表面形成第二导电膜层。8.如权利要求7所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述第一非完全导通层呈图案化以使所述第一表面的局部外露形成避空区域，所述第一导电膜层包括正极结构和负极结构，且所述正极结构和所述负极结构之间具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡正，
申请(专利权)人：墨现科技东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：