[發明專利]一種用來監測帕金森綜合征的柔性振動傳感器加工方法

有效

• 申請號: 201911416563.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111150368B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 王學文;樊宇波;高久偉;趙武;黃維
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/11
• 代理公司: 無錫市天宇知識產權代理事務所(普通合伙) 32208
• 代理人: 蔣何棟

本發明公開了一種用來監測帕金森綜合征的柔性振動傳感器加工方法，包括以下步驟：旋涂光刻膠，曝光，顯影，蒸鍍Ni膜，除膠與清洗，生長CA自交聯陣列，轉移至柔性基板，清洗及剝離，傳感器制作。本發明中生產出的柔性振動傳感器具有功耗低、穩定性高、靈敏度高等優點，故在可穿戴健康監測方面具有巨大的應用潛力，在制造具有低成本、耐用的柔性傳感器方向具有巨大潛力。

技術領域

本發明涉及柔性電子領域，尤其涉及一種用來監測帕金森綜合征的柔性振動傳感器加工方法。

背景技術

帕金森病是當今世界老齡人口的重要公共衛生負擔。通過便攜式醫療傳感器監測相關的生理信號，是診斷帕金森病的一種低成本且便捷的方法。其中薄膜電子學在柔性醫療傳感器的用中發揮了重要作用，它們的共同特征是固體薄膜和網狀結構。然而由于缺陷和間隙的存在，固體薄膜只能承受很小范圍內的彎曲，并且由于納米線之間的強相互作用，網狀結構降低了彎曲傳感器的靈敏度。柔性便攜式傳感電子設備迫切需要找到新的材料和技術，以得到可靠的人體評估數據。在這里，我們公開了一種新型的三維（3D）碳納米棒陣列（CA），其特征在于垂直排列的納米棒和自交聯的結構。與二維（2D）碳納米管網絡和固體薄膜相比，這種自交互幾何形狀在應變力作用下具有較高抗裂、抗碎性。實驗表明在大約10000次彎曲實驗中CA表現出高靈敏度和良好的穩定性。因此基于CA的柔性裝置能夠記錄低頻振動，并且能夠很好地監測人體的震顫（帕金森等疾病的初始癥狀）。3D自交聯CA膜通過監測與健康相關的靜止震顫，可用于相關疾病的早期診斷。在制造具有低成本、耐用的柔性傳感器方向具有巨大潛力。

發明內容

本發明的目的是提供一種用來監測帕金森綜合征的柔性振動傳感器加工方法。

本發明的創新點在于本發明中生產出的柔性振動傳感器具有功耗低、穩定性高、靈敏度高等優點，故在可穿戴健康監測方面具有巨大的應用潛力，在制造具有低成本、耐用的柔性傳感器方向具有巨大潛力。

為實現上述發明目的，本發明的技術方案是：一種用來監測帕金森綜合征的柔性振動傳感器加工方法，包括以下步驟：

（1）旋涂光刻膠：將光刻膠滴在耐高溫基板上，旋涂形成1~10um厚度的光刻膠薄膜，隨后在熱板上以90~120℃的溫度烘烤2~10分鐘以使光刻膠固化得到涂膠板；

（2）曝光：對涂膠板進行光刻曝光，在光刻機上放置刻有基底圖案的掩膜板，將光刻膠板放置在掩膜板下方進行光刻曝光得到圖案化改性涂膠板；

（3）顯影：使用光刻膠顯影劑對圖案化改性涂膠板進行顯影得到顯影板，顯影板上設有和掩膜板上的基底圖案一樣的圖案或相反圖案；

（4）蒸鍍Ni膜：使用電子束蒸發設備將靶材設為Ni，對顯影板進行蒸鍍，蒸鍍后退火處理后形成Ni膜厚度為5~10nm的Ni膜板；

（5）除膠與清洗：將Ni膜板放置于丙酮溶液中清洗，洗去Ni膜板上面的光刻膠和位于光刻膠表面的Ni膜，得到圖案化的Ni膜板；

（6）生長CA自交聯陣列：將圖案化的Ni膜板放置于管式爐中，升溫至850~950℃，使圖案化的Ni膜板表面的Ni膜生成為液態Ni納米顆粒，接著引入H2，然后升溫至1000~1200℃，保持溫度10~20分鐘后將H2調整成CH4通入使管式爐內部壓力逐漸增加至120~180mbar并保持1000~1200℃的溫度20~30分鐘，然后關閉管式爐并將CH4調整為 H2通入管式爐內，開始自然降溫，當溫度降至100~300°C時將H2調整成惰性氣體通入，至管式爐內部降至室溫得到CA自交聯陣列板；

（7）轉移至柔性基板：將可溶性基底材料滴在CA自交聯陣列板表面旋涂形成薄膜狀可溶性基底材料涂層；然后烘烤使薄膜狀可溶性基底材料涂層固化得到固化板；隨后將固化板置入5~40%的HF溶液中，刻蝕使固化板上的耐高溫基板剝離得到可溶性基底材料/CA陣列層;