[發明專利]柔性電容壓力傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 202011558714.6
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112798153B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 王鳳霞;吳志勇;陳濤;孫立寧
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;G01L9/12
• 代理公司: 蘇州見山知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

1.一種柔性電容傳感器，其特征在于，所述柔性電容傳感器包括：

第一極板，所述第一極板依次包括第一柔性襯底，位于所述第一柔性襯底上的第一彈性微結構，位于所述第一彈性微結構上的第一電極；

第二極板，所述第二極板依次包括第二柔性襯底，位于所述第二柔性襯底上的第二彈性微結構，位于所述第二彈性微結構上的第二電極，位于所述第二電極上的介電層；

所述第一彈性微結構呈三棱錐狀，所述第二彈性微結構呈三棱錐狀；

所述第一極板與所述第二極板的布置方式使得所述第一彈性微結構的三棱錐狀與所述第二彈性微結構的三棱錐狀呈正交狀，利用兩個所述三棱錐狀的錐頂接觸時的彈性作用。

2.根據權利要求1所述的一種柔性電容傳感器，其特征在于，所述第一柔性襯底的材料或所述第二柔性襯底的材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯。

3.根據權利要求1所述的一種柔性電容傳感器，其特征在于，所述第一彈性微結構的材料或所述第二彈性微結構的材料為聚二甲基硅氧烷。

4.根據權利要求1所述的一種柔性電容傳感器，其特征在于，所述介電層包括氧化鋁。

5.根據權利要求1所述的一種柔性電容傳感器，其特征在于，所述第一電極的材料或所述第二電極的材料為鉻或者金。

6.一種柔性電容傳感器的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括步驟：

S1：在預設模具上采用光刻或刻蝕工藝獲得微結構的三棱錐狀模具；

S2：在所述微結構的三棱錐狀模具上旋涂聚二甲基硅氧烷并層壓鍵合聚對苯二甲酸乙二醇酯；

S3：將柔性襯底和微結構從所述三棱錐狀模具中剝離，獲得連接為一體的柔性襯底和微結構；

S4：在所述微結構的表面濺射電極材料，形成電極層；獲得第一極板；

S5：重復步驟S1至步驟S4，并采用原子沉積方式將氧化鋁沉積在所述電極層上，形成介電層；獲得第二極板；

S6：將所述第一極板與所述第二極板以微結構正交的形式組裝，使得兩個所述三棱錐狀的錐頂相接觸，獲得柔性電容傳感器。

7.根據權利要求6所述的一種柔性電容傳感器的制備方法，其特征在于，在步驟S2之前還包括步驟：采用乙醇對聚對苯二甲酸乙二醇酯進行第一次清洗，再對經乙醇清洗后的聚對苯二甲酸乙二醇酯在離子水中進行超聲清洗，再采用氮氣吹干經過超聲清洗的聚對苯二甲酸乙二醇酯，再將吹干后的聚對苯二甲酸乙二醇酯放置在預設溫度下烘干。

8.根據權利要求6所述的一種柔性電容傳感器的制備方法，其特征在于，所述預設模具為厚度為280nm至330nm的二氧化硅的硅片制成的硅模。

9.根據權利要求8所述的一種柔性電容傳感器的制備方法，其特征在于，在硅模形成微結構的三棱錐狀后，采用十八烷基三氯硅烷對所述硅模的表面進行處理，使硅模的表面產生疏水性。

10.根據權利要求6所述的一種柔性電容傳感器的制備方法，其特征在于，所述電極材料包括鉻或者金。