一种柔性阵列微电极制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110146114A(43)申请公布日2019.08.20(21)申请号201910418554.6(22)申请日2019.05.20(71)申请人河北工业大学地址300130天津市红桥区丁字沽光荣道8号河北工业大学东院330#(72)发明人刘吉晓王曼菲郭士杰王鹏马冀飞侯福宁(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210代理人付长杰(51)Int.Cl.G01D5/24(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种柔性阵列微电极制备方法(57)摘要本发明为一种柔性阵列微电极制备方法，该方法采用粘性柔性基底，以高导电性材料作为电极材质，采用基于软光刻的微电极涂覆工艺，达到亚毫米及以下尺寸，具体步骤是：先制作出具有电极图案的模具；再利用打孔器在电极图案的通道两端的圆形处进行打孔；将打孔后的模具放入离子键合机中，放置时使通道朝上，抽真空并等离子化；将导电油墨和稀释剂混合后放入超声波清洗机中超声震荡混合均匀，用针头与第二步中打孔器尺寸一样的注射器将稀释过的导电油墨从孔的一头注入，直到通道充满导电油墨；再加热后将模具从粘性柔性基底上撕下，并将粘性柔性基底两头带孔的部分裁去，只留下电极部分和接线部分。在保证柔性的同时实现低成本和高分辨率。CN110146114ACN110146114A权利要求书1/1页1.一种柔性阵列微电极制备方法，该方法采用粘性柔性基底，以高导电性材料作为电极材质，采用基于软光刻的微电极涂覆工艺，达到亚毫米及以下尺寸，具体步骤是：第一步、根据设计需求订做具有设计电极宽度的电极图案的掩膜，制作出具有电极图案的模具；第二步、用保鲜膜包裹含有电极图案的模具，利用切割刀将模具的边角切掉，利用胶带清理模具表面杂质颗粒，再利用打孔器在电极图案的通道两端的圆形处进行打孔；第三步、将打孔后的模具放入离子键合机中，放置时使通道朝上，即具有电极图案的一面朝上，抽真空并等离子化180s-250s，将模具有电极图案的一面轻轻与粘性柔性基底贴合，再将贴合后的模具和粘性柔性基底放到加热台上80℃加热10-20分钟；第四步、将导电油墨和稀释剂混合后放入超声波清洗机中超声震荡混合均匀，用针头与第二步中打孔器尺寸一样的注射器将稀释过的导电油墨从孔的一头注入，直到通道充满导电油墨；再放置在加热台上80℃加热5-6分钟，之后将模具从粘性柔性基底上撕下，并将粘性柔性基底两头带孔的部分裁去，只留下电极部分和接线部分。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述模具为PDMS材料模具，将第四步撕下来的PDMS材料模具用PMA试剂和酒精先后清洗，重复利用，进行下一次相同电极图案的电极制作。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述电极图案具有多个窄平行通道和相同数量的宽平行通道，窄平行通道和宽平行通道之间通过相同数量的第一渐变通道连通，宽平行通道远离窄平行通道的一端连通第二渐变通道，第一渐变通道由宽平行通道向窄平行通道方向逐渐变窄，第二渐变通道朝向宽平行通道逐渐变宽。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，该方法制备的阵列超微电极由粘性柔性基底和电极层组成，电极层包括电极部分和连接部分，一个电极层中设有n条带状平行电极，粘性柔性基底作为缓冲层，单个平行电极的宽度为0.02～0.2mm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粘性柔性基底为PI胶带(聚酰亚胺胶带)或PET胶带；稀释剂为PMA试剂或DBE试剂(二价酸酯)。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，PMA试剂与石墨烯/银复合导电油墨的质量比为1:1/2～2。7.一种权利要求1所述的阵列超微电极的应用，该阵列超微电极用于柔性电容传感器的封装。2CN110146114A说明书1/5页一种柔性阵列微电极制备方法技术领域[0001]本发明涉及柔性电子技术领域，涉及一种柔性阵列微电极制备方法，该方法能够快速、经济地生产各种柔性、可穿戴的结构和器件。背景技术[0002]电子传感器技术和有机材料的迅速发展，引发柔性电子器件的重大突破。可伸缩、弯曲、折叠的特性能够适应结构实时变化的传感要求，使得柔性电子器件拥有广泛的应用前景。[0003]柔性电子器件的一个关键技术是柔性阵列微电极的制备，柔性阵列微电极需要通过新材料的研发和加工工艺的改进，具备尺寸小，可弯曲折叠，分辨率高的特点，并能够提高柔性电子器件的性能指标，朝着分辨率更高、精度更准的方向发展。[0004]电极的微型化使其具有比常规电极更多的优点和广泛的应用前景。微电极具有高稳态电流密度、高传质速率、高信噪比、极小时间常数和极低欧姆电阻降优良的电化学特性，微电极包括有电极的一维尺寸为微米或纳米级两类电极。当电极的