一种微小曲面共形传感器的制备方法

本发明涉及传感器制造，尤其涉及一种微小曲面共形传感器的制备方法。

背景技术：

1、现有技术中，传感器的制备多用于平坦表面，然而，随着微电子技术和微机械系统的迅速发展，传感器在不规则微小空间中的应用需求逐渐增加。

2、然而，传统制备方法难以在微小曲面上实现高精度的传感器图案化结构，限制了其在实际生产中的应用。因此，亟需一种新的制备方法来解决这一问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种微小曲面共形传感器的制备方法，通过特定的材料和工艺步骤，实现高精度、高分辨率的传感器图案化结构，满足在微小曲面上的应用需求。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种微小曲面共形传感器的制备方法，包括以下步骤：

4、1)在待制备传感器的微小曲面上采用聚酰亚胺溶液，制备绝缘层；

5、2)在绝缘层上溅射敏感层；

6、3)采用电流体喷印技术，将聚二甲基硅氧烷作为掩膜及保护层喷印到敏感层上；

7、4)使用湿法刻蚀方法，去除未被掩膜覆盖的敏感层，形成所需的传感器图案；所述图案的线宽在10μm以下。

8、步骤1)中，在待制备传感器的微小曲面上通过先静置提拉、后用气枪吹薄表面的方法，覆盖上聚酰亚胺溶液，制备绝缘层。

9、步骤1)中，聚酰亚胺溶液的溶剂为聚酰胺酸，采用二甲基乙酰胺稀释，溶液浓度为15wt％～20wt％。

10、步骤2)中，所述敏感层的材料选用康铜。

11、步骤2)中，通过磁控溅射的方式，沉积200～300μm的敏感层。

12、步骤3)中，所述电流体喷印的电流体喷头为尖端5μm的玻璃针头，施加电压为0.9～1.3kv，掩膜的喷印线宽在10μm以下。

13、步骤3)中，使用正己烷作为聚二甲基硅氧烷的稀释剂。

14、步骤4)中，所述湿法刻蚀的刻蚀环境温度为20～40℃。

15、相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：

16、本发明方法集成了掩膜制备和保护层制备过程，提高了生产效率；实现了线宽在10μm以下的高分辨率；能够在非平坦的微小曲面内共形制备应变传感器；提供了一种新的制备方法，具有重要的实践生产意义。

技术特征：

1.一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于：步骤1)中，在待制备传感器的微小曲面上通过先静置提拉、后用气枪吹薄表面的方法，覆盖上聚酰亚胺溶液，制备绝缘层。

3.如权利要求1所述的一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于：步骤1)中，聚酰亚胺溶液的溶剂为聚酰胺酸，采用二甲基乙酰胺稀释，溶液浓度为15wt％～20wt％。

4.如权利要求1所述的一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述敏感层的材料选用康铜。

5.如权利要求1所述的一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于：步骤2)中，通过磁控溅射的方式，沉积200～300μm的敏感层。

6.如权利要求1所述的一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述电流体喷印的电流体喷头为尖端5μm的玻璃针头，施加电压为0.9～1.3kv，掩膜的喷印线宽在10μm以下。

7.如权利要求1所述的一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于：步骤3)中，使用正己烷作为聚二甲基硅氧烷的稀释剂。

8.如权利要求1所述的一种微小曲面共形传感器的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述湿法刻蚀的刻蚀环境温度为20～40℃。

9.一种微小曲面共形传感器，其特征在于：采用权利要求1～8任一项制备方法所制备。

技术总结
一种微小曲面共形传感器的制备方法，通过在不规则微小曲面空间上依次制备绝缘层和敏感层，将聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为掩膜，并采用电喷印技术将其精确喷印到敏感层上并图案化，随后刻蚀去除未被掩膜覆盖的敏感层，并保留掩膜层作为传感器的保护层，实现微小空间内传感器图案化结构的共形制造。本发明集成了掩膜制备和保护层制备过程，提高了生产效率，并且能够在非平坦的微小曲面空间内通过共形制造传感器，实现线宽10μm以下的高分辨率，具有重要的实践生产意义。

技术研发人员：赵扬,应雨滉,刘瑾,王文轩
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5