[發(fā)明專利]軟體電阻型傳感器的制備方法及由此方法制造的傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710868968.X
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN107764287A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 谷國(guó)迎;李靈;肖彼得;蔣爍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01D5/12
• 分類號(hào): G01D5/12
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國(guó)中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種制備方法，具體地，涉及一種軟體電阻型傳感器的制備方法及由此方法制造的傳感器，尤其涉及一種超薄軟體電阻型傳感器的制備方法及由此方法制造的傳感器。

背景技術(shù)

可穿戴設(shè)備是一種可以直接與人體接觸的便攜性設(shè)備，可應(yīng)用于監(jiān)測(cè)人體各個(gè)關(guān)節(jié)及器官的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。軟體傳感器在可穿戴設(shè)備中具有極大的應(yīng)用潛力。目前的軟體傳感器主要分為電阻型和電容型，通過監(jiān)測(cè)傳感器電阻值及電容值的變化可以獲得傳感器的變形量。軟體傳感器使用軟體的材料作為基底及電阻，與人體皮膚可緊密接觸，且在人體運(yùn)動(dòng)時(shí)仍能保持與皮膚的緊密貼合而不脫落，適用于人體關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利文獻(xiàn)號(hào)CN106445134A，公開日為2017.02.22，公開了一種柔性電子皮膚的制作工藝。該工藝中使用Cu納米線-石墨烯薄膜作為導(dǎo)電電阻，將兩端用銀膠粘上銅線，再嵌入PDMS中，加熱干燥后制成柔性電子皮膚。但該工藝中，電阻材料Cu納米線-石墨烯薄膜的制作工藝復(fù)雜，使用的銀膠導(dǎo)線在受到拉伸時(shí)容易產(chǎn)生斷裂，從而使傳感器性能受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種軟體電阻型傳感器的制備方法及由此方法制造的傳感器。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種軟體電阻型傳感器的制備方法，包括如下步驟：

保護(hù)層形成步驟：在基板上鋪墊保護(hù)層；

犧牲層形成步驟：在保護(hù)層上形成犧牲層，并使?fàn)奚鼘庸袒?/p>

傳感器基底層形成步驟：在犧牲層上形成傳感器基底層，并使傳感器基底層固化；

傳感器基底層分離步驟：去除犧牲層，并將傳感器基底層分離出來；

器件形成步驟：將電阻與導(dǎo)線設(shè)置在傳感器基底層上，并用另一個(gè)傳感器基底層進(jìn)行密封。

優(yōu)選地，由如下步驟組成；

保護(hù)層形成步驟：在基板上鋪墊保護(hù)層；

犧牲層形成步驟：在保護(hù)層上形成犧牲層，并使?fàn)奚鼘庸袒?/p>

傳感器基底層形成步驟：在犧牲層上形成傳感器基底層，并使傳感器基底層固化；

傳感器基底層分離步驟：去除犧牲層，并將傳感器基底層分離出來；

器件形成步驟：將電阻與導(dǎo)線設(shè)置在傳感器基底層上，并用另一個(gè)傳感器基底層進(jìn)行密封。

優(yōu)選地，所述保護(hù)層采用PET塑料薄膜；

所述傳感器基底層采用硅膠材料；

所述電阻采用碳脂材料；

所述導(dǎo)線采用銅鎳布。

本發(fā)明還提供了一種軟體電阻型傳感器，所述傳感器是利用上述的軟體電阻型傳感器的制備方法制造出的傳感器。

優(yōu)選地，包括電阻、導(dǎo)線；

所述電阻的兩端與導(dǎo)線相連接；

所述電阻、導(dǎo)線構(gòu)成子部件；

所述軟體電阻型傳感器，還包括傳感器基底層；

所述傳感器基底層為多個(gè)；

所述子部件設(shè)置在傳感器基底層之間。

優(yōu)選地，所述軟體電阻型傳感器由電阻、導(dǎo)線以及傳感器基底層組成；

所述電阻的兩端與導(dǎo)線相連接；

所述電阻、導(dǎo)線構(gòu)成子部件；

所述傳感器基底層為多個(gè)；

所述子部件設(shè)置在傳感器基底層之間。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明提供了一種超薄軟體傳感器的制備方法，所述方法中利用工業(yè)涂布機(jī)制作硅膠薄膜作為傳感器的基底，在兩層硅膠薄膜中間使用碳脂作為導(dǎo)電電阻，通過銅鎳導(dǎo)電布制成的導(dǎo)線與外部電子元件相連接。相比于現(xiàn)有制備方法，本發(fā)明提供的制備方法制作流程簡(jiǎn)便，可以使用與大變形條件，傳感器性能更穩(wěn)定，并且使傳感器具有更薄的厚度及極高的透明度。

2、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的軟體傳感器的制備方法使用工業(yè)涂布機(jī)制作硅膠薄膜作為傳感器的基底，其厚度可精確控制。通過這一制備方法制作出的傳感器具有超薄的厚度，高透明度，優(yōu)良的拉伸性，優(yōu)秀的測(cè)量精度，該傳感器在人體運(yùn)動(dòng)時(shí)仍能與皮膚保持緊密的接觸，不會(huì)產(chǎn)生脫落或者失效。

3、目前常用的制造工藝為：在硅膠基底上制作流道，在流道中填充導(dǎo)電介質(zhì)，但這種方法制作的傳感器受到流道的高度限制，使得傳感器厚度比較大(一般需為3mm以上)。通過本發(fā)明提供的軟體傳感器的制備方法可將制成的傳感器的厚度控制在1mm以內(nèi)，提供一種制作更輕薄、更高透明度的傳感器的制備方法。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：