隨著集成電路及傳感器產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,開發(fā)各種具有便捷制造工藝、低制造成本、輕便可彎曲等特性的新型非硅傳感器,在環(huán)境檢測、運(yùn)輸存儲、人體舒適度檢測等方面具有廣泛的應(yīng)用需求,檢測目標(biāo)包括環(huán)境溫度、濕度、有毒、有害氣體含量等。對基于有機(jī)物襯底的柔性傳感器而言,需要解決的難點(diǎn)問題包括：彎曲過程中器件的穩(wěn)定性；襯底表面金屬圖形化；材料物理化學(xué)性質(zhì)對于加工溫度等條件的限制等。本文根據(jù)柔性氣體傳感器的需求,選用PI材料,通過噴墨打印結(jié)合離子交換與自金屬化工藝,研究便捷、低成本、可批量生產(chǎn)的柔性氣體、濕度、溫度傳感器／陣列的制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)了加熱器一傳感器雙面結(jié)構(gòu)的一次性制備,簡化工藝步驟。本文主要研究包括：第一,利用噴墨打印技術(shù)結(jié)合離子交換,實(shí)現(xiàn)了PI表面低溫溶液法制備圖形化金屬銀。實(shí)驗(yàn)中用KOH溶液對于PI膠帶進(jìn)行表面改性,然后通過離子交換技術(shù),利用打印圖形作為掩膜,采用犧牲層技術(shù),制備了Ag薄膜結(jié)構(gòu)。對其材料、電學(xué)、力學(xué)性能測試表明,可以適用于高度柔性應(yīng)用場合。第二,制備了可用于體溫檢測的柔性電阻型溫度傳感器。設(shè)計(jì)不同圖形的Ag薄膜電阻式溫度傳感器,對其電學(xué)、熱學(xué)性能進(jìn)行表征。測試表明,溫度傳感器...

【文章頁數(shù)】：117 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
內(nèi)容摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 柔性電子
    1.2 柔性襯底
    1.3 柔性傳感器
        1.3.1 敏感材料：有機(jī)材料和無機(jī)材料
        1.3.2 基于金屬氧化物的柔性氣體傳感器
    1.4 柔性溫控系統(tǒng)
    1.5 基于柔性傳感器測量電路設(shè)計(jì)及無線應(yīng)用
        1.5.1 基于柔性傳感器測量電路的設(shè)計(jì)
        1.5.2 基于RFID技術(shù)的柔性電子標(biāo)簽
    1.6 本文研究內(nèi)容及意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 Polyimide柔性襯底的表面金屬化
    2.1 柔性襯底：聚酰亞胺
    2.2 柔性襯底金屬圖形化工藝原理
        2.2.1 傳統(tǒng)MEMS金屬圖形化工藝原理
        2.2.2 表面改性及離子交換法
    2.3 制備工藝
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.3.2 制備步驟
    2.4 PI/Ag圈形化薄膜表征
        2.4.1 PI/Ag圖形化表征
        2.4.2 PI/Ag薄膜材料表征
        2.4.3 PI/Ag親疏水性測試
        2.4.4 PI/Ag復(fù)合薄膜的機(jī)械性能測試
    2.5 基于光刻技術(shù)的PI/Ag材料制備
    2.6 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于柔性襯底的體溫傳感器與柔性加熱器研究
    3.1 加熱—溫度傳感系統(tǒng)研究意義
    3.2 基于柔性襯底溫度傳感器設(shè)計(jì)
        3.2.1 溫度傳感器工作原理
        3.2.2 基于柔性襯底溫度傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.3 基于柔性襯底溫度傳感器性能測試
    3.3 基于柔性襯底原位加熱器設(shè)計(jì)
        3.3.1 加熱器工作原理
        3.3.2 基于柔性襯底加熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.3 基于柔性襯底加熱器性能測試
    3.4 結(jié)果討論
    3.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 基于柔性襯底的加熱式濕度傳感器研究
    4.1 柔性加熱式濕度傳感器研究意義
    4.2 柔性加熱式濕度傳感器結(jié)構(gòu)和工作原理
    4.3 制備工藝
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        4.3.2 制備步驟
    4.4 柔性加熱式濕度傳感器測試及表征
        4.4.1 濕度環(huán)境測試系統(tǒng)
        4.4.2 柔性濕度傳感器結(jié)構(gòu)形貌表征
        4.4.3 測試結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 基于柔性襯底的加熱式氣體傳感器研究
    5.1 加熱式柔性氣體傳感器研究背景
    5.2 柔性加熱式氣體傳感器工作原理
        5.2.1 沉積方式
        5.2.2 氣體傳感器檢測原理
    5.3 測試結(jié)果與分析
        5.3.1 無加熱結(jié)構(gòu)柔性氣體傳感器測試
        5.3.2 加熱式柔性氣體傳感器測試
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 基于柔性傳感器測量電路設(shè)計(jì)及無線應(yīng)用
    6.1 測量電路設(shè)計(jì)
        6.1.1 測量轉(zhuǎn)換電路
        6.1.2 電容-電壓測量轉(zhuǎn)換電路的研究與分析
        6.1.3 電路仿真與測試
    6.2 基于柔性傳感器電子標(biāo)簽設(shè)計(jì)及其無線應(yīng)用
    6.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第七章 總結(jié)與展望
附錄
致謝
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本文編號：3843863