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其及其制备方法。所述制备方法包括以下步骤：在柔性耐温膜的第一表面丝印第一导电浆料，并进行干燥处理，以在第一表面形成第一导电膜层，第一导电膜层呈图案化，以使第一表面具有外露的避空区域；在压阻膜的一表面丝印第二导电浆料，并进行干燥处理，以在压阻膜的一表面形成第二导电膜层；在至少部分避空区域附上粘接胶，并通过粘接胶将压阻膜与柔性耐温膜进行粘接，使第一导电膜层与压阻膜背对所述第二导电膜层的表面抵接。本发明专利技术提供的制备方法可以有效避免压阻薄膜传感器层结构减少时出现的隧穿通路问题，并且得到的传感器具有较好的压阻检测特性。器具有较好的压阻检测特性。器具有较好的压阻检测特性。

【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、压阻薄膜、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，也担了保护压阻薄膜的功能，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，压阻薄膜中包括基底材料(灰色点)和导电颗粒(黑色点)，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，使得压阻薄膜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]在柔性耐温膜的第一表面丝印第一导电浆料，并进行干燥处理，以在所述第一表面形成第一导电膜层，所述第一导电膜层呈图案化，以使所述第一表面具有外露的避空区域；
[0009]在压阻膜的一表面丝印第二导电浆料，并进行干燥处理，以在所述压阻膜的一表面形成第二导电膜层；
[0010]在至少部分所述避空区域附上粘接胶，并通过所述粘接胶将所述压阻膜与所述柔性耐温膜进行粘接，使所述第一导电膜层与所述压阻膜背对所述第二导电膜层的表面抵接。
[0011]进一步地，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以形成所述避空区域；或者，
[0012]所述第一导电膜层为正极结构，所述第二导电膜层为负极结构；或者，
[0013]所述第一导电膜层为负极结构，所述第二导电膜层为正极结构。
[0014]进一步地，所述柔性耐温膜的耐受温度达到100℃以上。
[0015]进一步地，所述柔性耐温膜选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、陶瓷膜中的至少一种；
[0016]和/或，所述柔性耐温膜的厚度在0.05mm～0.125mm之间。
[0017]进一步地，所述第一导电浆料以及所述第二导电浆料中均含有导电颗粒。
[0018]进一步地，所述第一导电浆料和/或所述第二导电浆料中具有以下至少一项技术特征：
[0019](1)、所述导电颗粒包括银颗粒、铜颗粒、碳颗粒中的至少一种；
[0020](2)、所述导电颗粒的质量含量在60％～90％之间。
[0021]进一步地，所述压阻膜包括聚丙烯和石墨烯的复合膜。
[0022]进一步地，所述复合膜的厚度在0.025mm～0.2mm之间。
[0023]进一步地，所述干燥的温度为80℃～300℃，干燥时间为30min～180min。
[0024]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，通过采用丝印的方式将第一导电浆料丝印在柔性耐温膜的第一表面，且在丝印过程中预留供第一表面外露的避空区域，以获得第一导电膜层，而在压阻膜的一表面丝印第二导电浆料，以获得第二导电膜层，随后通过胶粘的方式将柔性耐温膜与压阻膜进行粘接，使得第一导电膜层与压阻膜背对第二导电膜层的表面抵接，通过这样的制备方法，可以避免第一导电膜层与压阻膜完全接触而出现隧穿通路的现象，从而可以有效解决薄膜压力传感器在层结构数量减薄过程中出现隧穿通路而导致不能进行压阻检测的问题。
[0025]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：
[0026]一种薄膜压力传感器，包括：
[0027]柔性耐温膜，所述柔性耐温膜具有第一表面；
[0028]第一导电膜层，所述第一导电膜层附着于所述第一表面，且呈图案化以使所述第一表面具有外露的避空区域；
[0029]压阻膜，所述压阻膜具有第二表面和与所述第二表面相背对的第三表面；
[0030]第二导电膜层，所述第二导电膜层附着于所述第三表面；
[0031]胶粘层，所述胶粘层填充于所述避空区域以将所述柔性耐温膜与所述压阻膜粘接，且所述第一导电膜层与所述第二表面呈非完全接触抵接；
[0032]所述薄膜压力传感器按照上述的方法制备得到。
[0033]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，由于其按照第一方面的制备方法制备得到，因此该薄膜压力传感器具有较少的层结构，且不存在隧穿通路效应，因而具有良好的压阻检测性能，且具有好的柔韧性和较高的弯曲使用性能。
【附图说明】
[0034]图1为现有薄膜压力传感器存在隧穿通路现象示意图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的薄膜压力传感器的制备方法的简化流程示意图；
[0036]图3为本专利技术实施例1提供的薄膜压力传感器的制备方法工艺流程示意图；
[0037]图4为图3中M处的放大示意图；
[0038]图5为本专利技术实施例1提供的薄膜压力传感器的工作过程示意图；
[0039]图6为本专利技术实施例2提供的薄膜压力传感器的制备方法的工艺流程示意图；
[0040]图7为本专利技术实施例2提供的薄膜压力传感器的工作过程示意图。
[0041]附图标记：
[0042]10、薄膜压力传感器；101、不完全接触区域；
[0043]11、柔性耐温膜；110、第一表面；1101、避空区域；
[0044]12、第一导电膜层；121、正极结构；122、负极结构；123、正极引出部；124、负极引出部；
[0045]13、压阻膜；
[0046]14、第二导电膜层；
[0047]15、胶粘层。
【具体实施方式】...

【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：在柔性耐温膜的第一表面丝印第一导电浆料，并进行干燥处理，以在所述第一表面形成第一导电膜层，所述第一导电膜层呈图案化，以使所述第一表面具有外露的避空区域；在压阻膜的一表面丝印第二导电浆料，并进行干燥处理，以在所述压阻膜的一表面形成第二导电膜层；在至少部分所述避空区域附上粘接胶，并通过所述粘接胶将所述压阻膜与所述柔性耐温膜进行粘接，使所述第一导电膜层与所述压阻膜背对所述第二导电膜层的表面抵接。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以形成所述避空区域；或者，所述第一导电膜层为正极结构，所述第二导电膜层为负极结构；或者，所述第一导电膜层为负极结构，所述第二导电膜层为正极结构。3.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，所述柔性耐温膜的耐受温度达到100℃以上。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，所述柔性耐温膜选自聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚酰亚胺膜、陶瓷膜中的至少一种；和/或，所述柔性耐温膜的厚度在0.05mm～0.125mm之间。5.如权利要求1至4任一项所述的薄膜压力传感器的制备方法，其特征在于，所述第一导电...

【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：