[发明专利]一种参考压力可调的柔性压力传感器阵列及其制备方法

摘要

本发明属于柔性电子与传感器相关技术领域，并公开了一种参考压力可调的柔性压力传感器阵列，它包括封装层、顶电极、PZT压电薄膜层、底电极、PI基底和微流道空腔基底，其中顶电极和底电极分别布置在压电薄膜层的两侧，并且当压力作用于传感器阵列时，压力使得该PZT压电薄膜层发生应变，由此在该顶电极和底电极上极化出电荷形成测量电压；微流道空腔基底为含有微流道结构和多个空腔的柔性层状构造，并通过键合处理与其相邻一侧的PI基底相密封，使得这多个空腔形成一个密闭的阵列区域。本发明还公开了相应的制备方法。通过本发明，能够为传感器提供一个稳定的参考压力，显著提高了整体灵敏度和准确度，同时可直接贴附于各类复杂曲面的表面。

主权项

1.一种参考压力可调的柔性压力传感器阵列，其特征在于，该柔性压力传感器阵列的整体厚度不超过50μm，它从外到内依次包括封装层(1)、顶电极(2)、PZT压电薄膜层(3)、底电极(4)、PI基底(5)和微流道空腔基底(6)，其中：所述顶电极(2)、底电极(4)均被设计为蜿蜒的导线互联结构，它们分别布置在所述PZT压电薄膜层(3)的外、内两侧，并且当压力作用于所述柔性压力传感器阵列的表面进行测量时，压力使得该PZT压电薄膜层发生应变，由此在该顶电极和底电极上极化出电荷，同时通过导线引出形成测量电压；所述封装层(1)、PI基底(5)则分别用于将所述顶电极、底电极予以包裹封装；所述微流道空腔基底(6)为在硅片上加工出含有微流道结构(7)和多个空腔(8)的柔性层状构造，并通过键合处理与其相邻一侧的所述PI基底(5)相密封，使得这多个空腔形成一个密闭的阵列区域，其中该微流道结构(7)用于将多个所述空腔结构彼此连通起来，然后通过微流道入口处的阀门(9)与外部气源可控相连；以此方式，可为整个柔性压力传感器阵列在整个压力测量过程中提供一个稳定的参考压力，进而提高测量灵敏度和可靠性，同时通过所述阀门来自由调节所述微流道空腔基底所提供的参考压力值。