[發明專利]柔性可延展溫度傳感裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 201911112839.3
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110840417B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 馮雪;陳穎;王顯
• 申請（專利權）人: 清華大學;浙江清華柔性電子技術研究院
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;G01K7/16;G01K13/00;A61B5/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本公開涉及一種柔性可延展溫度傳感裝置及其制造方法，該裝置包括：柔性基底層、柔性封裝層、功能層和多個外接導線，功能層包括至少一個第一功能部和至少一個第二功能部，第一功能部、第二功能部的阻值隨所處環境的溫度、所受壓力的變化而變化，功能層位于柔性基底層上，且第一功能部和第二功能部在柔性基底層上同一平面內并列間隔放置或者垂直重疊放置；多個外接導線，分別與至少一個第一功能部和至少一個第二功能部連接；柔性基底層用于承載功能層和柔性封裝層；柔性封裝層，用于對功能層進行封裝。本公開實施例所制造的裝置結構簡單，具有良好的柔性、可延展性，且在裝置受力產生大變形的情況下，也可以保證溫度檢測的準確度和精度。

技術領域

本公開涉及柔性電子技術領域，尤其涉及一種柔性可延展溫度傳感裝置及其制造方法。

背景技術

柔性電子是指具有變形能力的電子器件，除了柔性顯示、柔性能源，當前柔性電子技術最熱門最具前景的應用是與人體直接集成，實現人體生理參數的連續實時監測用于健康醫療。其中，溫度是人體最基本的生理指標。

相關技術中，用于實現人體體溫連續測量的傳感器原理如下：1)利用金屬或半導體的溫阻效應，通過金屬層電阻變化反應人體體溫。2)利用納米復合材料組成的薄膜場效應晶體管，根據漏電流與溫度變化的對應關系確定溫度變化。3)感溫變色液晶材料，其顏色隨溫度改變等等。其中，使用最廣泛的是利用金屬或半導體的溫阻效應進行溫度測量。然而傳感器在大變形環境下金屬或半導體的壓阻效應會使金屬或半導體的阻值隨受力變而變化，使得傳感器在溫度測量過程中，因應變變化所導致的電阻變化的影響，使得溫度測量不準確。相關技術中，消除大變形測量環境下應變帶來的影響的方式仍存在穩定性不夠、引入額外結構等問題，如何提供一種不受變形應變影響、性能穩定、無需引入額外結構的溫度傳感器，是目前亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本公開提出了一種柔性可延展溫度傳感裝置及其制造方法。

根據本公開的一方面，提供了一種柔性可延展溫度傳感裝置，所述裝置包括：柔性基底層、柔性封裝層、功能層和多個外接導線，

所述功能層包括至少一個第一功能部和至少一個第二功能部，所述第一功能部、所述第二功能部的阻值隨所處環境的溫度、所受壓力的變化而變化，所述功能層位于所述柔性基底層上，且第一功能部和第二功能部在所述柔性基底層上同一平面內并列間隔放置或者垂直重疊放置；

所述多個外接導線，分別與所述至少一個第一功能部和所述至少一個第二功能部連接；

所述柔性基底層用于承載所述功能層和所述柔性封裝層；

所述柔性封裝層，用于對所述功能層進行封裝，

其中，所述第一功能部和所述第二功能部的形狀為可延展形狀，所述第一功能部和所述第二功能部的形狀和尺寸一致，所述第一功能部和所述第二功能部的材料的壓阻系數和溫阻系數均不相同。

在一種可能的實現方式中，所述裝置還包括：

監測模塊，通過所述外接導線與所述至少一個第一功能部和所述至少一個第二功能部連接，用于對所述第一功能部和第二功能部的阻值進行監測，并根據監測結果、第一功能部和第二功能部的溫阻系數、壓阻系數、所述功能層的初始溫度，確定所述功能層的溫度。

在一種可能的實現方式中，在所述第一功能部和所述第二功能部采用垂直重疊放置的方式進行放置時，所述功能層還包括：

絕緣層，位于垂直重疊放置的所述第一功能部和所述第二功能部之間。

在一種可能的實現方式中，在所述第一功能部和第二功能部采用同一平面內并列間隔放置的方式進行放置時，相鄰的兩個所述第一功能部和第二功能部之間存在間隙，