[發明專利]一種單面引出的壓電薄膜傳感器結構及制備方法

在審

• 申請號: 202210228925.6
• 申請日: 2022-03-08
• 公開（公告）號: CN114725279A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 何大偉;朱凱
• 申請（專利權）人: 上海凸申科技有限公司
• 主分類號: H01L41/113
• 分類號: H01L41/113;H01L41/29;H01L41/047
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 黨蕾

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種單面引出的壓電薄膜傳感器結構及制備方法，其特征在于，包括：壓電薄膜；下電極，設置于所述壓電薄膜的上表面；上電極，設置于所述下電極上方，所述上電極設置有引出結構，連接所述壓電薄膜，于所述引出結構與所述上電極形成的臺階區域設置至少兩層銀漿印刷層。本發明采用上電極局部厚度加強的方式，使上電極在壓電薄膜臺階處的厚度足夠厚，從而填平此處的落差，避免傳統方式上電極銀漿涂刷厚度過薄導致的電極斷裂風險。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，具體涉及一種單面引出的壓電薄膜傳感器結構及制備方法。

背景技術

壓電薄膜傳感器以其輕薄、柔軟、可折疊等優勢，在智能床墊、智能枕頭等一些對柔性壓力傳感器需求較為剛性的大健康應用中嶄露頭角，然而，壓電薄膜由于居里溫度較低，其上下電極引出往往無法采用常規的高溫焊接工藝，高溫作業溫度超出薄膜居里溫度，導致壓電薄膜壓電性能的衰退，因此往往采用鉚接的方式，可以在常溫下將傳感器的上下電極通過金屬片橋接到電路板上，鉚接的方式可以避免壓電薄膜由于高溫處理導致壓電性能退化，但是會造成壓電薄膜傳感器厚度增加，不利于傳感器單元小型化。

為解決該問題，現有技術采用層疊工藝，在有機高分子基材上，首先用銀漿印刷下電極及電極引出線，然后在下電極上制備壓電薄膜，最后用銀漿印刷上電極，同時上電極通過跳臺階的方式與之前的電極引出線連接，從而實現上下電極通過單面引出，但是，通常情況下，壓電薄膜厚度往往大于電極厚度，導致采用銀漿印刷的上電極通過跳臺階的方式與之前的電極引出線連接時，由于銀漿厚度小于壓電薄膜厚度，銀漿電極很容易在壓電薄膜邊緣位置出現斷裂，銀漿雖有一定的流動性，但其厚度與壓電薄膜的厚度差距太大，導致銀漿不足以在壓電薄膜邊緣位置填平此處的落差，此處存在斷路的風險。

發明內容

本發明的目的還在于，提供一種單面引出的壓電薄膜傳感器結構及制備方法，解決以上技術問題；

一種單面引出的壓電薄膜傳感器結構，包括：

壓電薄膜；

下電極，設置于所述壓電薄膜的上表面；

上電極，設置于所述下電極上方，所述上電極設置有引出結構，連接所述壓電薄膜，于所述引出結構與所述上電極形成的臺階區域設置至少兩層銀漿印刷層。

優選的，其中，所述引出結構包括：

下凹部，連接所述上電極，所述下凹部與所述壓電薄膜的連接處包括至少一層所述銀漿印刷層；

上凸部，連接所述下凹部以及所述壓電薄膜，所述上凸部與所述壓電薄膜的連接處包括至少一層所述銀漿印刷層。

優選的，其中，所述下電極包括至少一層所述銀漿印刷層。

優選的，其中，所述下電極的厚度與所述下凹部連接所述上電極形成的高度落差相同。

優選的，其中，所述上電極包括至少一層所述銀漿印刷層。

優選的，其中，所述上電極的銀漿印刷層的厚度大于所述壓電薄膜的厚度。

優選的，其中，所述引出結構與所述上電極形成的臺階區域處設置的所述銀漿印刷層為階梯狀結構。

一種單面引出的壓電薄膜傳感器的制備方法，應用于所述的壓電薄膜傳感器結構，包括：

步驟S1，對所述下電極以及所述引出結構的背面同時進行銀漿印刷；

步驟S2，對所述上電極以及所述引出結構的正面同時進行銀漿印刷；

步驟S3，對所述引出結構與所述上電極形成的臺階區域進行至少兩次銀漿印刷。