[發明專利]柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列及其制備方法

有效

• 申請號: 201310326700.5
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103385699A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 劉景全;江水東;楊春生
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，包括固定基體、柔性基體、溫度敏感薄膜陣列、電極陣列、柔性覆蓋層和電導線，其中：所述柔性基體固定在所述固定基體上，所述溫度敏感薄膜陣列固定在所述柔性基體和柔性覆蓋層之間，所述電極陣列固定在所述柔性基體上，所述溫度敏感薄膜陣列與所述電極陣列互聯，所述柔性覆蓋層覆蓋在所述溫度敏感薄膜陣列上，所述電導線連接所述電極；所述柔性基體、柔性覆蓋層均是聚酰亞胺材料，所述溫度敏感薄膜是Cr/Pt或者Ti/Au。

2.根據權利要求1所述的一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，所述柔性基體厚度為10-50μm。

3.根據權利要求1所述的一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，所述固定基體表面平整，固定基體是玻璃片或者硅片。

4.根據權利要求3所述的一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，所述固定基體厚度為500μm。

5.根據權利要求1所述的一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，所述溫度敏感薄膜陣列是Cr/Pt或者Ti/Au薄膜陣列，厚度為100-300nm。

6.根據權利要求1所述的一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，所述電極陣列是Ti/Au電極陣列，厚度為100-250nm。

7.根據權利要求1-6任一項所述的一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，所述柔性覆蓋層采用載銀導電膠實現所述電導線與所述電極陣列的連接。

8.根據權利要求7所述的一種柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列，其特征在于，所述柔性覆蓋層是PI材料，厚度為5-10μm。

9.一種如權利要求1所述柔性電阻式MEMS溫度傳感器陣列的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟：

第一步、基體材料上表面濺射或熱蒸發一層金屬犧牲層；

所述金屬犧牲層是Cr/Cu合金，或者是Al；

第二步、在金屬犧牲層上旋涂柔性基體；

所述柔性基體是PI前聚體，PI前聚體到所述柔性基體的轉變通過階梯溫度亞胺化得到；

第三步、制備溫度敏感薄膜陣列；

所述溫度敏感薄膜陣列是Cr/Pt薄膜陣列，或者Ti/Au薄膜陣列，其微加工工藝包括光刻、顯影、濺射、left-off和離子銑；

第四步、制備傳感器電極陣列；

所述電極陣列是Ti/Au電極陣列，厚度為20nm/200nm，其中Ti層是粘結層，用于粘結PI和Au；其微加工工藝是光刻、顯影、濺射和lift-off工藝；

第五步、覆蓋層PI薄膜的制備及其圖形化；

所述覆蓋層PI薄膜是使用PI薄膜覆蓋Pt溫度敏感薄膜而露出所述電極陣列；

第六步、剝落柔性傳感器；

所述剝落是采用濕法刻蝕的方式刻蝕柔性基體下面的金屬犧牲層，使傳感器從柔性基體材料上釋放下來；

第七步、焊接電導線；

所述焊接是采用載銀導電膠連接傳感器電極陣列與電導線。