[发明专利]一种柔性电阻式压力传感器阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性电阻式压力传感器阵列，包括表面封装层、电极层和功能层，其特征在于，所述电极层包括基层薄膜以及基层薄膜上的若干条等距排列的薄膜金属线，所述薄膜金属线连接有多路选通器；

所述功能层为表面带有凸起微结构的柔性弹性薄膜，所述柔性弹性薄膜覆盖有若干条等距排列的导电金属线，所述导电金属线连接有运算放大器；

所述电极层的薄膜金属线和功能层的导电金属线以垂直交叉的方式叠合装配。

2.如权利要求1所述的柔性电阻式压力传感器阵列，其特征在于，所述的表面封装层为薄膜结构、厚膜结构、多孔结构、表面粗糙结构中的任意一种或多种。

3.如权利要求1所述的柔性电阻式压力传感器阵列，其特征在于，所述凸起微结构为锥形阵列结构或蜂窝状结构。

4.如权利要求1所述的柔性电阻式压力传感器阵列，其特征在于，所述的柔性弹性薄膜的材料为PDMS。

5.如权利要求1所述的柔性电阻式压力传感器阵列，其特征在于，所述的导电金属线由若干层金属叠合而成，每层的厚度为5纳米-100微米，至少有一层为导电金属。

6.如权利要求1所述的柔性电阻式压力传感器阵列，其特征在于，所述的导电金属线采用铬金双层金属，通过铬将金粘接在所述的柔性弹性薄膜上。

7.一种如权利要求1～6所述的柔性电阻式压力传感器阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)利用具有表面微结构的模具，通过匀胶技术制得含表面凸起微结构的柔性弹性薄膜，将柔性弹性薄膜的光滑面转印到玻璃表面，在凸起微结构表面用掩膜版遮蔽后进行金属镀膜，形成M条等距排列的导电金属线，得到功能层；

(2)在基层薄膜上布置N条等距排列的薄膜金属线，得到电极层；

(3)利用表面封装层将功能层与电极层叠合，使得M条导电金属线与N条薄膜金属线垂直交叉，形成M×N个接触点，最终得到所述的柔性电阻式压力传感器阵列。

8.如权利要求7所述的柔性电阻式压力传感器阵列的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的模具为砂纸、纺织物、生物表皮或人工微结构模具。

9.如权利要求7所述的柔性电阻式压力传感器阵列的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述电极层采用柔性电子制造工艺、印刷电路技术或喷墨打印技术制得。

10.如权利要求7所述的柔性电阻式压力传感器阵列的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体步骤为：

(3-1)使用水溶性胶带将电极层贴于底封装层上，用水将该胶带完全溶解，使电极层转印到底封装层上；

(3-2)使用水溶性胶带将功能层的凸起微结构面完整粘贴后拾起，使功能层的光滑面朝上，将光滑面和顶封装层置于等离子清洗机中用氧气处理，迅速将该胶带和顶封装层热压在一起，再用水将该胶带完全溶解；

(3-3)使用水溶性胶带将步骤(3-1)的产物完整粘贴后拾起，使有电极层的一面朝上，将电极层的面和步骤(3-2)的产物置于等离子清洗机中用氧气处理，迅速将该胶带和顶封装层热压在一起，再用水将该胶带完全溶解，从而得到柔性压力传感器阵列。