薄膜压阻材料及其制备方法、电子器件与流程

专利2022-06-29  109


本申请实施例涉及传感器领域,涉及但不限于一种薄膜压阻材料及其制备方法、电子器件。



背景技术:

基于人工智能的电子器件的迅猛发展,各类传感器研制成为目前商业界和科研界的关注热点,而基于各类监测、智能机器人和人机交流等技术开发的薄膜阵列式微机电系统(mems,micro-electro-mechanicalsystem)压力传感器成为目前的急需产品。

目前,常用的压力传感器的薄膜压阻材料为碳型材料,由具有弹性的聚合物弹性体和导电颗粒构成,其中导电颗粒通常使用碳型纳米材料,包括石墨烯、碳纳米纤维、碳纳米线、碳球等。将聚合物弹性体和导电颗粒直接混合,制备出质地为黑色不透明的具备压阻效应的单功能压阻材料。

但是,目前仅公开报道过各类单功能压阻材料,尚未有一种具备压阻效应的同时还具备其他附属功能的多功能薄膜压阻材料,且尚未提出一种适用于任何金属型薄膜压阻材料的制备方案。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种薄膜压阻材料及其制备方法、电子器件,能够使得所形成的薄膜压阻材料在具备压阻效应的同时还能够集成多种其他功能,扩展薄膜压阻材料的应用范围,并且能够适用于任何类型的金属型薄膜压阻材料的制备。

本申请实施例的技术方案是这样实现的:

本申请实施例提供一种薄膜压阻材料的制备方法,包括:

提供分散有金属纳米材料的分散剂、聚合物弹性体和第一溶剂;

将所述聚合物弹性体溶解于所述第一溶剂中,形成聚合物溶液;

将所述分散剂与所述聚合物溶液混合,形成预固化剂;

对所述预固化剂进行成膜处理,形成所述薄膜压阻材料。

本申请实施例提供一种薄膜压阻材料,包括:

聚合物弹性体,用于被溶解于第一溶剂中形成聚合物溶液;

金属纳米材料,用于溶解形成分散剂,使得当所述分散剂与所述聚合物溶液混合时,形成预固化剂,以实现对所述预固化剂进行成膜处理,形成所述金属纳米材料的多个颗粒分散于所述聚合物弹性体中的薄膜压阻材料。

本申请实施例提供一种电子器件,包括:电子器件本体、至少一成膜面和采用上述方法所制备的薄膜压阻材料;

其中,所述成膜面位于所述电子器件本体上;

所述薄膜压阻材料附着于所述成膜面之上。

本申请实施例具有以下有益效果:

由于是将分散剂与聚合物溶液混合,形成预固化剂,且该分散剂中分散有金属纳米材料,因此,最终通过该预固化剂进行成膜处理时所形成的薄膜压阻材料中也具有金属纳米材料,从而可以根据金属纳米材料的物化属性,使得薄膜压阻材料也具有金属纳米材料的物化属性,进而使所形成的薄膜压阻材料在具备压阻效应的同时还能够集成多种其他功能,扩展了薄膜压阻材料的应用范围;同时,由于聚合物溶液是将聚合物弹性体溶解于第一溶剂中所形成的,因此,聚合物溶液中能够分散任何类型的金属纳米材料的分散剂,从而可以适用于任何类型的金属型薄膜压阻材料的制备。

附图说明

图1a是本申请实施例提供的薄膜压阻材料所应用的压力传感器10的结构示意图;

图1b是本申请实施例提供的薄膜压阻材料所应用的压力传感器的压阻芯片11的结构图;

图1c是本申请实施例提供的薄膜压阻材料所应用的压力传感器的原理图;

图1d是本申请实施例提供的薄膜压阻材料形成于硅衬底活性电路板上的结构示意图;

图1e是本申请实施例提供的与图1d的结构对应的电路示意图;

图1f是本申请实施例提供的图1d的薄膜压阻材料受力时的原理图;

图2是本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法的一个可选的流程示意图;

图3是本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法的一个可选的流程示意图;

图4是本申请实施例制备提供的银纳米线薄膜压阻材料预固化剂;

图5是本申请实施例提供的在玻璃衬底上制备的银纳米线薄膜压阻材料示意图;

图6是本申请实施例将膜压阻材料制备于塑料衬底上的示意图;

图7是本申请实施例在玻璃衬底上制备好的薄膜压阻材料示意图;

图8是本申请实施例提供的制备图形化薄膜压阻材料示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述,所描述的实施例不应视为对本申请的限制,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。

在以下的描述中,涉及到“一些实施例”,其描述了所有可能实施例的子集,但是可以理解,“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集,并且可以在不冲突的情况下相互结合。除非另有定义,本申请实施例所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请实施例所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的,不是旨在限制本申请。

空间关系术语例如“在……下”、“在……下面”、“下面的”、“在……之下”、“在……之上”、“上面的”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在……下面”和“在……下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

为了更好地理解本申请实施例中提供的薄膜压阻材料及其制备方法,首先对相关技术中的薄膜压阻材料的制备方法进行说明。

相关技术中,常用的薄膜压阻材料为碳型材料,由具有弹性的聚合物弹性体和导电颗粒构成,其中聚合体弹性体可以包括聚二甲基硅烷聚合物(pdms,polydimethylsiloxane)、苯乙烯嵌段共聚物(sbcs,styreneicblockcopolymers),其中sbcs例如可以是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(sebs)等,导电颗粒通常使用碳型纳米材料,其中包括石墨烯、碳纳米纤维、碳纳米线、碳球等,聚合物弹性体和导电颗粒两者混合制备出质地为黑色不透明的具备应力阻变效应的单功能压阻材料。

那么,就不难得出,相关技术中的薄膜压阻材料的制备方法,至少存在以下问题:

1)由于常用的聚合物弹性体和导电颗粒分别为交联聚合物和碳型纳米材料,制备过程为交联聚合物前驱体和导电颗粒在充分分散和固化后可形成薄膜压阻材料。这类碳型薄膜压阻材料为黑色不透明质地,所制备的薄膜压阻材料仅存在压阻效应。但是,随着目前对多功能电子器件需求的逐步增加,因此需研制各功能集成的传感器,如压力、光电、电磁、储存和反射各种紫外线/红外线、自洁除雾、杀菌等多种功能集成的电子器件。因此对具有多功能的薄膜压阻材料提高了要求难度。但目前尚未提出相应的适用于全部金属型薄膜压阻材料的制备方案。

2)在薄膜压阻材料的制备过程中,必备材料包括聚合物弹性体和导电颗粒,制备过程为交联聚合物前驱体和导电颗粒在充分分散和固化后可形成薄膜压阻材料。其中交联聚合物前驱体和导电颗粒的分散程度直接决定了导电颗粒的用量和薄膜压阻材料的灵敏度、响应度和其他应用性能。但交联聚合物前驱体粘度较大,提高了分散难度,在很大程度上降低了薄膜压阻材料的灵敏度和响应度。而提高分散度的解决方案包括提高分散机械设备的分散强度,例如使用机械搅拌器、自转公转搅拌机等设备辅助分散,还包括加入特定有机溶剂以稀释并降低交联聚合物的粘度等方法,来提高导电颗粒的分散度。这些提高分散度的方案加大了对分散设备的特殊要求,另外,因使用过多的有机溶剂会使交联聚合物在固化过程中发生膨胀、开裂等现象,会导致无法正常成膜。

3)相关技术中,所使用的交联聚合物弹性体为热塑性聚胺酯弹性体,这种聚合物在200℃以上的温度下可熔化为低粘度液态,易于分散其他导电颗粒混合,从而可以制备出具有拉伸阻变功能的薄膜材料。但是,这种薄膜材料的预固化剂初始温度约在200℃,此时温度过高不易直接接触各类电子器件,因此,预固化剂不能直接在电子器件表面成膜,只能在耐高温衬底下完成成膜工艺后再剥离使用,制备环境要求较高。

4)市售压阻材料通常为一块独立的薄膜或泡沫材料,不能良好的黏附于压阻式压力传感器的活性电路表面,使得各种电子器件尤其是柔性电子器件在经历多次反复按压或弯曲挤压后,压阻材料易从活性电路上剥离,从而造成器件性能不稳定或损害等情况。而相关技术中所使用的热塑性聚氨酯交联聚合物弹性体,具有较好的拉伸性能,但需经高温溶解后同导电颗粒混合才能制备出预固化剂,因预固化剂温度较高,无法实现在mems微机电阵列电路表面特别是柔性电子器件表面成膜。

基于相关技术中所存在的上述至少一个问题,本申请实施例提供一种薄膜压阻材料及其制备方法、电子器件,可使最终制备的薄膜压阻材料在具备压力阻变效应的同时,还可以具备金属纳米材料的其他应用性功能,应用场景广泛,包括机器人柔性电子皮肤、压力感知器、加速度感知器,以及带电、电磁、储存和反射各种紫外线/红外线、自洁除雾、杀菌等功能的薄膜压力传感器。

下面首先说明采用本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法制备的薄膜压阻材料的应用场景,如图1a所示,是本申请实施例提供的薄膜压阻材料所应用的压力传感器10的结构示意图,如图1b所示,是本申请实施例提供的薄膜压阻材料所应用的压力传感器的压阻芯片11的结构图,结合图1a和1b,压力传感器10为压阻式压力传感器,压力传感器10的压力敏感元件是压阻元件,它是基于压阻效应工作的。所谓压阻元件实际上就是指在基片上用集成电路工艺制成的扩散电阻(即薄膜压阻材料),当它受外力作用时,其阻值由于电阻率的变化而改变。扩散电阻正常工作时需依附于弹性元件。

如图1b所示,压阻芯片11采用周边固定的结构,封装在压力传感器的外壳内。在一块圆形的膜片110上,布置四个扩散电阻(即薄膜压阻材料),两片位于受压应力区,另外两片位于受拉应力区,它们组成一个全桥测量电路。膜片110用一个圆形硅环111固定,两边有两个压力腔,一个是和被测压力相连接的高压腔112,另一个是低压腔113,接参考压力,通常和大气压相通,圆形硅环111与引线114连接。当存在压差时,膜片110产生变形,使两对电阻的阻值发生变化,电桥失去平衡,其输出电压反映膜片110两边承受的压差大小。

图1c是本申请实施例提供的薄膜压阻材料所应用的压力传感器的原理图,如图1c所示,图1c中的上图是扩散电阻(即薄膜压阻材料)120位于膜片110之上且未受外加压力作用时的结构图,扩散电阻120可以被贴敷于膜片110之上;图1c中的下图是扩散电阻120在外加压力作用下,膜片110发生变形的结构图,当膜片110发生变形时,会使得位于膜片110之上的扩散电阻120的阻值发生变化。再结合图1b中的压阻芯片的结构图,当膜片110产生变形,使两对扩散电阻120的阻值发生变化时,电桥会失去平衡,其输出电压即可反映膜片110两边承受的压差大小。

在其他实施例中,薄膜压阻材料也可以形成于硅衬底的活性电路板上,如图1d所示,是本申请实施例提供的薄膜压阻材料形成于硅衬底活性电路板上的结构示意图,其中,薄膜压阻材料130形成于硅衬底活性电路板140上。图1e是本申请实施例提供的与图1d的结构对应的电路示意图,如图1e所示,硅衬底活性电路板140上具有电路结构,在硅衬底活性电路板140上附着有薄膜压阻材料130,其中,薄膜压阻材料130是以图案化的形式形成于硅衬底活性电路板140上。图1f是本申请实施例提供的图1d的薄膜压阻材料受力时的原理图,如图1f所示,可以采用不同的外加压力p1和p2对附着于硅衬底活性电路板140上薄膜压阻材料130进行按压,其中,p1的压力值小于p2的压力值,且p1对应的第一受压面积1301小于p2对应的第二受压面积1302。

在其他实施例中,薄膜压阻材料也可以直接形成于电子器件的表面,例如,mems微机电阵列电路、柔性电子显示器、机器人柔性电子皮肤和加速度感知器等电子器件的至少一个表面上,或者,也可以将成膜后的薄膜压阻材料贴附于电子器件的表面上,进而实现压阻功能,以及薄膜压阻材料的其他扩展功能。

下面将结合本申请实施例提供的上述应用场景,说明本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法。参见图2,图2是本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法的一个可选的流程示意图,将结合图2示出的步骤进行说明。

步骤s201,提供分散有金属纳米材料的分散剂、聚合物弹性体和第一溶剂。

这里,金属纳米材料包括但不限于金属纳米颗粒中的任意一种或多种,例如,铂(pt)纳米颗粒、银(ag)纳米颗粒、铁(fe)纳米颗粒、钴(co)纳米颗粒、镍(ni)纳米颗粒、金(au)纳米颗粒、铜(cu)纳米颗粒、钯(pd)纳米颗粒、钨(w)纳米颗粒,以及合金纳米颗粒中的任意一种或多种,例如氧化铁纳米颗粒,或者化合物纳米颗粒中的任意一种或多种,例如二氧化钛纳米颗粒。

上述分散剂为金属纳米材料分散溶液,分散剂中分散有至少一种金属纳米材料,形成分散剂的溶剂可以是有机溶剂,也可以是水溶剂或者醇溶剂,金属纳米材料作为溶质分散于有机溶剂或者水溶剂或者醇溶剂中,形成该分散剂。

本申请实施例中,所形成的待使用的分散剂可以是一种金属纳米材料分散于一种溶剂中形成的单一分散剂,例如,可以将一定质量的金属纳米材料a分散于溶剂s1中,形成单一分散剂a1;也可以是由多种金属纳米材料分散于一种溶剂中形成的混合分散剂,例如,可以将一定质量的金属纳米材料a和b均分散于溶剂s1中,形成混合分散剂a2。

在其他实施例中,所形成的待使用的分散剂也可以是由多种金属纳米材料分散于多种溶剂中形成的混合分散剂,当待使用的分散剂是混合分散剂时,可以分别将每一种金属纳米材料分散于对应的溶剂中先形成单一分散剂,然后将多个单一分散剂混合,形成该混合分散剂。例如,可以将一定质量的金属纳米材料a分散于溶剂s1中,形成单一分散剂a1,将一定质量的金属纳米材料b分散于溶剂s2中,形成单一分散剂b1,然后,再将特定比例的a1和b1混合,得到混合分散剂c1。

上述聚合物弹性体可以是交联聚合物弹性体,交联聚合物弹性体包括但不限于以下任意一种:热塑性聚胺酯(tpu,thermoplasticpolyurethanes)、硅烷类交联聚合物和橡胶类交联聚合物。

上述第一溶剂是用于溶解聚合物弹性体的溶剂。

步骤s202,将聚合物弹性体溶解于第一溶剂中,形成聚合物溶液。

这里,可以在室温环境下将聚合物弹性体溶解于第一溶剂中,可以根据最终所形成的薄膜压阻材料的性能需求,确定聚合物溶液的浓度,即确定聚合物弹性体的质量和第一溶剂的体积,然后按照所确定的质量和体积分别量取相应的聚合物弹性体和第一溶剂,并将聚合物弹性体溶解于第一溶剂中,形成聚合物溶液。

需要说明的是,在溶解聚合物弹性体的时候,可以边搅拌边向第一溶剂中加入聚合物弹性体,以保证聚合物弹性体被均匀的溶解于第一溶剂中。

步骤s203,将分散剂与聚合物溶液混合,形成预固化剂。

这里,可以根据最终所形成的薄膜压阻材料的性能需求,确定金属纳米材料的用量和聚合物弹性体的用量,进而根据金属纳米材料在分散剂中的浓度和聚合物弹性体在聚合物溶液中的浓度,分别确定分散剂的所需量和聚合物溶液的所需量,然后按照所确定的所需量取相应的分散剂和聚合物溶液,并将分散剂于聚合物溶液混合。在混合的时候,可以是将分散剂缓慢的加入到聚合物溶液中,也可以是将聚合物溶液缓慢的加入到分散剂中。

在混合分散剂与聚合物溶液的时候,可以边搅拌边向聚合物溶液中加入分散剂,以保证分散剂与聚合物溶液的均匀混合,也可以边搅拌边向分散剂中加入聚合物溶液,以保证聚合物溶液与分散剂的均匀混合。

需要说明的是,不同含量的金属纳米材料具有不同的压阻特性,例如,灵敏度、响应度和耐压范围等,因此可以根据所需的压阻特性确定金属纳米材料的质量,从而在配置分散剂的时候,确定出分散剂的浓度,以配置合适浓度的分散剂。

本申请实施例中,将分散剂与聚合物溶液混合所形成的预固化剂,从宏观上来看为粘稠状液态,具有较低的流动性;从微观上来看,聚合物弹性体将金属纳米材料颗粒包裹,形成具有圆弧形块的体相溶剂,以降低金属纳米材料的界面张力。

本申请实施例中,聚合物弹性体在室温下具有较高的粘度,流动性差,对金属纳米材料的分散难度和分散有金属纳米材料的分散剂的分散难度均较大,即不能充分分散金属纳米材料。而将聚合物弹性体溶解于第一溶剂中形成聚合物溶液之后,聚合物溶液则可以对金属纳米材料进行充分的分散,能够提高金属纳米材料的分散度,得到均匀分散有金属纳米材料的预固化剂。

步骤s204,对预固化剂进行成膜处理,形成薄膜压阻材料。

这里,成膜处理是将粘稠状的液态预固化剂涂覆于待成膜衬底之上,形成具有一定形状和图案的膜层,当该膜层固化之后,就形成该薄膜压阻材料。

需要说明的是,由于预固化剂的流动性较低,因此,在成膜处理时,可以通过外力使预固化剂快速流动,以均匀的涂覆于衬底之上。

本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法,由于是将分散剂与聚合物溶液混合,形成预固化剂,且该分散剂中分散有金属纳米材料,因此,最终通过该预固化剂进行成膜处理时所形成的薄膜压阻材料中也具有金属纳米材料,从而可以根据金属纳米材料的物化属性,使得薄膜压阻材料也具有金属纳米材料的物化属性,进而使所形成的薄膜压阻材料在具备压阻效应的同时还能够集成多种其他功能,扩展了薄膜压阻材料的应用范围;同时,由于聚合物溶液是将聚合物弹性体溶解于第一溶剂中所形成的,因此,聚合物溶液中能够分散任何类型的金属纳米材料的分散剂,从而可以适用于任何类型的金属型薄膜压阻材料的制备。

在一些实施例中,步骤s201中提供分散有金属纳米材料的分散剂,可以通过分散金属纳米材料制备分散剂,即将至少一种所述金属纳米材料分散于第二溶剂中,形成所述分散剂,其中,第二溶剂包括以下至少一种:n-甲基吡咯烷酮溶液、醇溶液和水溶液。

在一种可选地实现方式中,制备分散剂的方法可以是:将金属纳米材料分散在有机溶剂中,形成金属纳米材料的有机分散剂,例如有机溶剂可以是n-甲基吡咯烷酮溶液,其中,所述金属纳米材料与n-甲基吡咯烷酮的第一质量比的取值范围为1:3到1:90,如可以取第一质量比为1:5。n-甲基吡咯烷酮溶液可以是n-甲基吡咯烷酮的纯溶液,也可以是n-甲基吡咯烷酮的水溶液,例如,可以是95%的n-甲基吡咯烷酮水溶液,即n-甲基吡咯烷酮溶液中95%的体积为n-甲基吡咯烷酮,5%的体积为水。

在一种可选地实现方式中,制备分散剂的方法可以是:将金属纳米材料分散在醇溶液中,形成金属纳米材料的醇分散剂,其中,金属纳米材料的醇分散剂的取值范围可以是0.5g/100ml到20g/100ml。例如,将1g的银纳米线分散于100ml的乙醇中,形成浓度为1g/100ml的纳米银线乙醇分散液。

在一种可选地实现方式中,制备分散剂的方法可以是:将金属纳米材料分散在水溶液中,形成金属纳米材料的水溶液分散剂。

在一种可选地实现方式中,制备分散剂的方法可以是:将金属纳米材料分散在有机溶剂中,并向有机溶剂中添加表面活性剂,以实现所述金属纳米材料均匀地分散于有机溶剂中,形成均匀的金属纳米材料的有机分散剂。例如,有机溶剂可以是n-甲基吡咯烷酮溶液;表面活性剂包括离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,可选择十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、偏苯三酸酐、聚乙二醇、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(p123三嵌段共聚物)、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(f127三嵌段共聚物)等。

在一种可选地实现方式中,制备分散剂的方法可以是:将同一种金属纳米材料对应的上述金属纳米材料的有机分散剂、金属纳米材料的醇分散剂、金属纳米材料的水溶液分散剂,这三种分散剂中的任意两种或三种,以一定比例混合,形成混合分散剂。例如,可以将一定量的银纳米线的有机分散剂和一定量的银纳米线的醇分散剂混合,形成混合分散剂。

在一种可选地实现方式中,制备分散剂的方法可以是:将不同种金属纳米材料对应的上述金属纳米材料的有机分散剂、金属纳米材料的醇分散剂、金属纳米材料的水溶液分散剂,这三种分散剂中的任意两种或三种,以一定比例混合,形成混合分散剂。例如,可以将50ml的银纳米线的有机分散剂和100ml的金纳米颗粒的醇分散剂混合,形成银纳米线与金纳米颗粒为1:2的比例混合的混合分散剂。

在一种可选地实现方式中,制备分散剂的方法可以是:将同一种金属纳米材料对应的上述金属纳米材料的有机分散剂与金属纳米材料的水溶液分散剂以一定比例混合,形成同一金属纳米材料的有机溶剂-水溶液混合分散剂,或者,将同一种金属纳米材料对应的上述金属纳米材料的醇分散剂与金属纳米材料的水溶液分散剂以一定比例混合,形成同一金属纳米材料的醇溶剂-水溶液混合分散剂,或者,将不同种金属纳米材料对应的上述金属纳米材料的有机分散剂与金属纳米材料的水溶液分散剂以一定比例混合,形成不同金属纳米材料的有机溶剂-水溶液混合分散剂,或者,将不同种金属纳米材料对应的上述金属纳米材料的醇分散剂与金属纳米材料的水溶液分散剂以一定比例混合,形成不同金属纳米材料的醇溶剂-水溶液混合分散剂。由于特定的醇溶剂在水中的溶解率较低,或者水与特定的有机溶剂的溶解率较低,因此会发生水或醇溶液从混合分散剂中分离的现象,此时可去除分离出的澄清溶剂,并且再加入一定量的醇溶液或者有机溶剂。

需要说明的是,在实际操作过程中,可以根据实际的用量需求,采用上述任意一种方式,来确定制备分散剂的金属纳米材料和第二溶剂的用量。

在一些实施例中,步骤s202中的聚合物弹性体为以下任意一种:热塑性聚氨酯、硅烷类交联聚合物和橡胶类交联聚合物,第一溶剂为二甲基甲酰胺溶液,该二甲基甲酰胺溶液可以为分析纯的液态二甲基甲酰胺。

在一种可选地实现方式中,制备聚合物溶液的方法可以包括以下步骤:

步骤s2021,按照第二质量比确定热塑性聚氨酯的第一用量和二甲基甲酰胺溶液的第二用量。

这里,所述第二质量比的取值范围为1:2到1:50;也就是热塑性聚氨酯的第一用量与二甲基甲酰胺的第二用量之比为1:2到1:50。

步骤s2022,将所述第一用量的热塑性聚氨酯,溶解于所述第二用量的二甲基甲酰胺溶液中,形成聚合物溶液。

本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法,通过将聚合物弹性体溶解于二甲基甲酰胺溶液中,从而能够降低聚合物弹性体的粘度,使得所形成的聚合物溶液能够在室温下即可容易的同各种金属纳米材料混合,即混合分散剂和聚合物溶液时可以在室温下进行,无需加热。

图3是本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法的一个可选的流程示意图,如图3所示,方法包括以下步骤:

步骤s301,提供分散有金属纳米材料的分散剂、聚合物弹性体和第一溶剂。

步骤s302,将聚合物弹性体溶解于第一溶剂中,形成聚合物溶液。

步骤s303,根据金属纳米材料和聚合物弹性体的需求比,确定分散剂的第三用量和聚合物溶液的第四用量。

这里,由于不同含量金属纳米材料具有不同压阻特性,如灵敏度、响应度、耐压范围等技术参数,因此,可根据需求设定金属纳米材料同聚合物弹性体的比例,来计算对应导电金属纳米材料的分散剂和聚合物溶液的所需量。

步骤s304,将第三用量的分散剂与第四用量的聚合物溶液混合,形成预固化剂。

本申请实施例中,在对分散剂与聚合物溶液进行混合的过程中,为了保证金属纳米材料均匀地分散于聚合物溶液中,可以对预固化剂进行持续搅拌,直至分散剂与聚合物溶液充分混合为止。搅拌的方式可以选择以下任意一种:手工搅拌、磁力搅拌器搅拌或机械搅拌器搅拌。

在一些实施例中,当选用至少两种不同类型的第二溶剂,且在形成预固化剂之后出现溶液分离现象时,可以去除从预固化剂中分离出的溶液;向去除分离出的溶液后的预固化剂中添加预设剂量的第三溶剂,其中,第三溶剂与第二溶剂相同或不同。

这里,由于可以选用混合分散剂,即可以选用至少两种不同类型的第二溶剂,那么由于特定的醇溶剂在水中的溶解率较低,或者水与特定的有机溶剂的溶解率较低,因此会发生水或醇溶液从混合分散剂中分离的现象,此时可去除分离出的澄清溶剂,并且再加入一定量的醇溶液或者有机溶剂(即第三溶剂),并进行搅拌,以实现金属纳米材料均匀的分散于聚合物溶液中。

步骤s305,采用旋涂、印刷或刮涂方式,将预固化剂附着于具有预设图案的衬底表面。

这里,由于预固化剂为粘稠状的液态,具有一定的粘度,且流动性较差,因此,为了得到厚度均匀的薄膜压阻材料,需要借助外力使预固化剂均匀的涂敷于衬底表面。本申请实施例中,可以采用旋涂法、印刷法或刮涂方式等涂敷方式,将预固化剂涂敷于衬底表面。

步骤s306,在预设温度范围内,对附着有预固化剂的衬底进行加热,以实现对预固化剂进行固化处理。

这里,可以将附着有预固化剂的衬底,平置于加热板上或者平置于烘箱中进行加热固化处理,其中,预设温度范围的取值为80至100℃,固化处理的时间为2至24小时。

步骤s307,当衬底表面的预固化剂固化之后,从衬底表面剥离固化后的预固化剂,形成具有预设厚度的薄膜压阻材料。

这里,由于衬底可以是水平光滑的玻璃、塑料、金属等材料,因此,预固化剂固化之后,可以很容易的从衬底表面剥离。

步骤s308,在从衬底表面剥离固化后的预固化剂之后,对预固化剂材料进行切割,以形成具有预设形状的薄膜压阻材料。

这里,可以根据实际使用需求,将剥离下来的整张材料进行切割,得到想要的形状和图案,例如,可以根据实际要粘贴薄膜压阻材料的电子器件的表面形状,将剥离下来的整张材料切割成椭圆形、正方形、星形等任意一种形状。

在一些实施例中,衬底可以是承载体或者电子器件,当衬底为承载体时,该承载体至少具有一平面,上述步骤s305可以通过以下步骤实现:

步骤s3051,采用旋涂、印刷或刮涂方式,将预固化剂附着于该平面上。

当衬底为电子器件时,该电子器件具有至少一成膜面,上述步骤s305可以通过以下步骤实现:

步骤s3052,采用旋涂、印刷或刮涂方式,将预固化剂附着于该成膜面上,且当预固化剂固化之后,禁止剥离固化后的预固化剂。

这里,可以直接将预固化剂涂覆于电子器件的成膜面上,使得直接在电子器件的成膜面上形成薄膜压阻材料,而无需粘贴,所形成的薄膜压阻材料同电子器件具有较高的粘附性,提高了电子器件的使用寿命。

在一些实施例中,预固化剂在电子器件表面固化成膜后,还可以通过切割的方式进行图案化处理,将多余部分的成膜的预固化剂剥离,以暴露出电子器件的部分表面,并将剥离后所剩余的其他成膜的预固化剂保留于电子器件的成膜面上,形成最终的具有图案化的薄膜压阻材料。

基于上述薄膜压阻材料的制备方法实施例,本申请实施例提供一种薄膜压阻材料,采用上述任意一种薄膜压阻材料的制备方法制备得到,该薄膜压阻材料包括:聚合物弹性体和金属纳米材料,其中,金属纳米材料的多个颗粒分散于聚合物弹性体中。

本申请实施例中,聚合物弹性体,用于被溶解于第一溶剂中形成聚合物溶液;金属纳米材料,用于分散形成分散剂,使得当所述分散剂与所述聚合物溶液混合时,形成预固化剂,以实现对所述预固化剂进行成膜处理,形成所述金属纳米材料的多个颗粒分散于所述聚合物弹性体中的薄膜压阻材料。

本申请实施例的薄膜压阻材料具有微观孔隙结构,在压力作用下可发生显著的电阻降低现象,实现压阻效应。

在一些实施例中,聚合物弹性体为以下任意一种:热塑性聚氨酯、硅烷类交联聚合物和橡胶类交联聚合物,聚合物弹性体可以被溶解于第一溶剂中,进而与分散有金属纳米材料的分散剂混合,其中,第一溶剂为二甲基甲酰胺溶液,该二甲基甲酰胺溶液可以为分析纯的液态二甲基甲酰胺。

金属纳米材料包括但不限于金属纳米颗粒中的任意一种或多种,例如,铂纳米颗粒、银纳米颗粒、铁纳米颗粒、钴纳米颗粒、镍纳米颗粒、金纳米颗粒、铜纳米颗粒、钯纳米颗粒、钨纳米颗粒,以及合金纳米颗粒中的任意一种或多种,例如氧化铁纳米颗粒,或者化合物纳米颗粒中的任意一种或多种,例如二氧化钛纳米颗粒。

由于金属纳米材料不仅具有导电特性,还具有特定的物化属性,因此,在添加了一定的金属纳米材料之后,所形成的薄膜压阻材料也具有相应的物化属性,从而使得薄膜压阻材料具有附加的应用功能,

例如,当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为铂纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料具有催化功能;当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为铁纳米颗粒、钴纳米颗粒或镍纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料具有磁性;

当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为银纳米颗粒、金纳米颗粒和铜纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料具有拉曼增强效应的光学性能,有光学散射和吸收功能;

当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为银纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料还具有杀菌功能;

当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为钯纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料具有氢气监测功能;

当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为钨纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料具有优异的抗强酸、强碱腐蚀功能;

当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为氧化铁纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料具有磁性;

当薄膜压阻材料采用的金属纳米材料为二氧化钛纳米颗粒时,所形成的薄膜压阻材料具有光电效应。

本申请实施例提供的薄膜压阻材料,由于薄膜压阻材料中包括金属纳米材料,因此,薄膜压阻材料可以扩展金属纳米材料的附加功能,使得所形成的薄膜压阻材料在具备压阻效应的同时还能够集成多种其他功能,扩展了薄膜压阻材料的应用范围。

基于上述薄膜压阻材料的制备方法实施例,本申请实施例提供一种电子器件,包括:电子器件本体、至少一成膜面和采用上述任一实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法所制备的薄膜压阻材料。其中,成膜面位于电子器件本体上;薄膜压阻材料附着于成膜面之上。

需要说明的是,本实施例薄膜压阻材料和电子器件的描述,与上述方法实施例的描述类似,具有同方法实施例相似的有益效果,因此不做赘述。对于本申请薄膜压阻材料和电子器件实施例中未披露的技术细节,请参照本申请上述方法实施例的描述而理解。

本领域内的技术人员应明白,本申请实施例的电子器件的其他构成以及作用,对于本领域的技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,本申请实施例不做赘述。

下面,将说明本申请实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。

本申请实施例提供一种能够使用任意的金属纳米材料制备金属型薄膜压阻材料的方案,可使最终制备的薄膜压阻材料在具备压力阻变效应的同时,还可具备金属纳米材料的其他应用性功能。应用场景广泛,包括机器人柔性电子皮肤、压力感知器、加速度感知器,以及带电、电磁、储存和反射各种紫外线/红外线、自洁除雾和杀菌等功能的薄膜压力传感器。

本申请实施例为一种适用于各类电子器件,特别是柔性mems器件的金属型薄膜压阻材料,可在低于90℃的环境下直接将高灵敏度薄膜压阻材料制备于电子器件表面上。具有如下创新点:

1)本申请实施例提供的制备方案适用于全部类型的具有导电特征的金属纳米材料,可以将全部具有导电特征的金属纳米材料作为导电体,根据各类金属纳米材料所具备催化、光电效应等功能,可拓宽薄膜压阻材料的其他功能性应用;即,各种金属纳米材料不仅具备导电特性,依据其物化属性还具备光电、电磁、储存和反射各种紫外线/红外线、自洁除雾、杀菌等多种应用功能。本申请实施例提出的薄膜压阻材料制备方案,适用于全部导电金属纳米颗粒,可以根据需求选择具有特殊功能的金属纳米颗粒作为导电颗粒,所制备的金属型薄膜压阻材料在利用金属纳米材料导电特性所具备压阻效应的同时,依据金属纳米颗粒的其他功能,例如,光电、电磁、储存和反射各种紫外线、红外线等功能特征,可扩展薄膜压阻材料自身的应用范围,成为具备一种或多种功能集合的薄膜压阻材料。

2)通过溶液溶解弹性聚合物,能够轻易分散弹性聚合物和导电金属颗粒,制备方法简便,避免了因分散难度提高对分散设备要求的缺陷;即,可以分别制备两种低粘度的交联聚合物固化前驱液和金属导电颗粒分散液,再将两种溶剂按一定量混合配制薄膜压阻材料前驱液,低粘度溶剂混合分散可以通过手工搅拌或磁力搅拌器实现充分分散,降低了对分散设备的要求;所使用的有机溶剂不会造成交联聚合物固化膨胀、开裂现象。

3)整个过程均可在低于90℃环境下制作成膜,室温环境可避免各类沉积衬底或电子器件因高温造成的损坏;即,本申请实施例提出利用有机溶剂在室温环境下溶解热塑性聚胺酯弹性体交联聚合物,低粘度的聚合物溶液易于同各种金属型导电颗粒相混合,本申请实施例提供的温和的压阻材料制备方案,可以将弹性聚合物在室温环境下同分散导电体(即纳米金属材料)混合形成预固化剂,预固化剂可在80~100℃下成膜。

4)本申请实施例提出的方法是非泡沫型的高灵敏度薄膜压阻材料制备方法,该方法更适用于柔性薄膜型电子器件,可直接制备于电子器件表面,具有很好的粘附性;即,本申请实施例提出的预固化剂制备方案均在室温下进行,低温预固化剂可直接制备于各类活性电路表面,固化温度为80~100℃,远低于微纳电子器件加工工艺温度(200℃)和柔性电子衬底耐受温度(200℃),固化后的薄膜同活性电路有良好的黏附性,特别适用于柔性压力传感器。

本申请实施例的方法,最终可制备出各种金属型薄膜压阻材料,应用场景广泛,包括机器人柔性电子皮肤、压力感知器、加速度感知器,以及带电、电磁、储存和反射各种紫外线/红外线、自洁除雾和杀菌等功能的薄膜压力感应系统。

图4是本申请实施例制备提供的银纳米线薄膜压阻材料预固化剂,银纳米线在溶剂中分散均匀,溶剂流动性好,适用于丝网印刷、刮涂或旋涂等工艺,可直接将薄膜压阻材料预固化剂涂在玻璃表面形成厚度可控的薄膜压阻材料,如图4所示,滴管401中的预固化剂402为银纳米线的薄膜压阻材料预固化剂,预固化剂402可以在衬底403的表面成膜。

图5是本申请实施例提供的在玻璃衬底上制备的银纳米线薄膜压阻材料示意图,采用图4中制备的预固化剂402,图5中在玻璃衬底上制备了100um左右厚度的银纳米线薄膜压阻材料501。图6是本申请实施例将膜压阻材料制备于塑料衬底601上的示意图,如图6所示,可将薄膜压阻材料602制备于塑料衬底601上,所形成的薄膜由于具备良好的粘附性,在塑料衬底经历无数次弯曲变形后仍保持原有状态,不发生任何开裂或剥落现象;另外厚度还影响薄膜的光透性,厚度约为50um的薄膜为半透明状。

如图7所示,是本申请实施例在玻璃衬底上制备好的薄膜压阻材料示意图,在玻璃衬底701上制备好的薄膜压阻材料702可完整揭下,以制备出独立完整的金属型薄膜压阻材料,可应用于其他单元电子器件上,并且可根据需求图形化薄膜压阻材料,除利用丝网印刷图形化薄膜外,还可以在薄膜形成后期进行图形化处理,如图8所示是制备好完整金属型薄膜压阻材料后,通过刀切等方式制备图形化薄膜压阻材料801。

本申请实施例提供一种薄膜压阻材料的制备方案,所使用的交联聚合物弹性体为热塑性聚胺酯,导电颗粒可根据电子器件功能需求选用各种具有功能性的金属纳米材料,如银纳米线、铜纳米线、金纳米球等具有导电性能的金属纳米材料的一种或多种混合。室温下制备预固化前驱液可涂在各类衬底表面,再经低温固化后成膜。制备方案如下:

第一步,制备分散有金属纳米材料的分散剂。

这里,可以将一定量的金属纳米材料超声分散在n-甲基吡咯烷酮溶液中,可根据技术需求适当加入表面活性剂以避免纳米颗粒团聚,表面活性剂包括离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂,可选择十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、偏苯三酸酐、聚乙二醇、p123、f127三嵌段共聚物等。为了增强纳米材料的分散度,可借助超声波细胞粉碎机对碳纳米材料进行深度分散。

金属纳米颗粒和n-甲基吡咯烷酮的质量比可以为1:3~1:90(例如,可以使用1:5的比例),本申请实施例中,将此金属纳米材料的n-甲基吡咯烷酮分散液设定为a分散剂。

另外一种情况为选择市售金属纳米颗粒的水溶液分散剂或醇溶液分散剂使用,此金属纳米颗粒的水或醇分散剂设置为b分散剂。

在其他实施例中,如混合两种以上的金属纳米材料,可分别将每种金属纳米材料的n-甲基吡咯烷酮分散液、水溶液或醇溶液各自以一定比例加入容器中,制备出一定比例金属纳米颗粒含量的分散剂。此混合型金属纳米颗粒的n-甲基吡咯烷酮分散剂设置为c分散剂,混合型金属纳米颗粒的水或醇分散剂设置为d分散剂。

第二步,制备聚合物溶液。

这里,可以在室温环境下用n,n-二甲基甲酰胺溶液充分溶解一定量的热塑性聚氨酯,其中,热塑性聚氨酯和n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1:2~1:50。可使用磁力搅拌器或机械搅拌器辅助加速溶解速度和均匀性。此热塑性聚氨酯的n,n-二甲基甲酰胺溶剂设定为e溶液。

第三步,制备预固化剂。

由于不同含量金属纳米材料具有不同压阻特性,如灵敏度、响应度、耐压范围等技术参数,可根据需求设定金属纳米材料同热塑性聚氨酯的比例,分别计算对应导电金属纳米颗粒分散剂和热塑性聚氨酯溶剂的所需量,根据所需用量分别量取后加入(不区分加入的先后顺序)加入器皿中。

例如,当使用的是a或c分散剂时,在手工搅拌、磁力搅拌器或者机械搅拌器的辅助下即同e溶液充分混合,作为薄膜压阻材料的预固化剂;当使用b或d分散剂时,经历手工搅拌、磁力搅拌器或者机械搅拌器辅助分散后,会出现澄清的水或醇溶液从分散剂中分离的情况,可以清除澄清溶剂后再加入适量n-甲基吡咯烷酮并继续搅拌分散,可利用超声或细胞分散机等设备辅助增强金属纳米颗粒的分散度,最终制备出薄膜压阻材料的预固化剂。

第四步,制备薄膜压阻材料。

这里,在制备好与固化剂之后,预固化液可利用旋涂、印刷或刮涂等方式在各类衬底上(例如,塑料、玻璃、金属等)制成不同图案预固化薄膜图案,将附有预固化剂的衬底平置在加热板或烘箱中,在80至100℃下固化2至24小时后即可成膜。在成膜后,可根据需求将成膜后的薄膜压阻材料直接从衬底上剥离或切分。

本申请实施例提供的薄膜压阻材料的制备方法,至少具有如下有益效果:

1)薄膜压阻材料的制备方法适用于全部金属纳米材料导电颗粒,所制备的的金属型薄膜压阻材料可拓展薄膜压阻材料的应用功能,根据压力传感器件功能需求增加附加功能,如光电、电磁、储存和反射各种紫外线/红外线、自洁除雾、杀菌等功能选择具备相应功能的金属纳米材料,制备同时具备压力阻变效应和附加功能的薄膜压阻材料。

2)薄膜压阻材料相对于泡沫型压阻材料而言,更适用应用于薄膜压力传感器。

3)本申请实施例提出的制备方案可直接将薄膜压阻材料制备于电子器件表面,较强的黏附性避免了电子器件尤其是柔性电子器件经反复使用或反复弯曲挤压造成的薄膜剥离脱落等不利影响。

4)可图案化烦人处理方案适用于特殊构造薄膜压力传感器。

5)室温下制备薄膜压阻材料,降低了制备工艺的能量损耗,而成膜固化可在低于90℃环境下直接在电子器件表面完成,避免了电子器件尤其是柔性有机衬底的电子器件因高温所致的损坏。

6)本申请实施例最终可制备出各种金属型薄膜压阻材料,应用场景广泛,包括机器人柔性电子皮肤、压力感知器、加速度感知器,以及带电、电磁、储存和反射各种紫外线/红外线、自洁除雾和杀菌等功能的薄膜压力感应系统。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由权利要求及其等同限定。

以上所述,仅为本申请的实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均包含在本申请的保护范围之内。


技术特征:

1.一种薄膜压阻材料的制备方法,其特征在于,包括:

提供分散有金属纳米材料的分散剂、聚合物弹性体和第一溶剂;

将所述聚合物弹性体溶解于所述第一溶剂中,形成聚合物溶液;

将所述分散剂与所述聚合物溶液混合,形成预固化剂;

对所述预固化剂进行成膜处理,形成所述薄膜压阻材料。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述提供分散有金属纳米材料的分散剂,包括:

将至少一种所述金属纳米材料分散于第二溶剂中,形成所述分散剂,其中,所述第二溶剂包括以下至少一种:n-甲基吡咯烷酮溶液、醇溶液和水溶液。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述第二溶剂为所述n-甲基吡咯烷酮溶液时,所述金属纳米材料与n-甲基吡咯烷酮的第一质量比的取值范围为1:3到1:90。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

向所述第二溶剂中添加表面活性剂,以实现所述金属纳米材料均匀地分散于所述第二溶剂中。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚合物弹性体为以下任意一种:热塑性聚氨酯、硅烷类交联聚合物和橡胶类交联聚合物,所述第一溶剂为二甲基甲酰胺溶液;

当所述聚合物弹性体为所述热塑性聚氨酯时,所述将所述聚合物弹性体溶解于所述第一溶剂中,形成聚合物溶液,包括:

按照第二质量比确定所述热塑性聚氨酯的第一用量和所述二甲基甲酰胺溶液的第二用量;其中,所述第二质量比的取值范围为1:2到1:50;

将所述第一用量的热塑性聚氨酯,溶解于所述第二用量的二甲基甲酰胺溶液中,形成所述聚合物溶液。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

根据所述金属纳米材料和所述聚合物弹性体的需求比,确定所述分散剂的第三用量和所述聚合物溶液的第四用量;

对应地,所述将所述分散剂与所述聚合物溶液混合,形成预固化剂,包括:

将所述第三用量的分散剂与所述第四用量的聚合物溶液混合,形成所述预固化剂。

7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

当所述第二溶剂选用n-甲基吡咯烷酮溶液、醇溶液和水溶液中的至少两种,且在形成所述预固化剂之后出现溶液分离现象时,去除从所述预固化剂中分离出的溶液;

向去除分离出的溶液后的预固化剂中添加预设剂量的第三溶剂,其中,所述第三溶剂与所述第二溶剂相同或不同。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于,所述对所述预固化剂进行成膜处理,形成所述薄膜压阻材料,包括:

采用旋涂、印刷或刮涂方式,将所述预固化剂附着于具有预设图案的衬底表面;

当所述衬底表面的所述预固化剂固化之后,从所述衬底表面剥离固化后的预固化剂,形成具有预设厚度的所述薄膜压阻材料。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

在预设温度范围内,对附着有所述预固化剂的衬底进行加热,以实现对所述预固化剂进行固化处理,其中,所述预设温度范围的取值为80至100℃。

10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

在从所述衬底表面剥离固化后的预固化剂之前或之后,对所述预固化剂材料进行切割,以形成具有预设形状的所述薄膜压阻材料。

11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述衬底为承载体或者电子器件;

当所述衬底为所述承载体时,所述承载体具有一平面,所述预固化剂被附着于所述平面上;

当所述衬底为所述电子器件时,所述电子器件具有至少一成膜面,所述预固化剂被附着于所述成膜面上,且所述预固化剂固化之后,禁止剥离所述固化后的预固化剂。

12.一种薄膜压阻材料,其特征在于,包括:

聚合物弹性体,用于被溶解于第一溶剂中形成聚合物溶液;

金属纳米材料,用于溶解形成分散剂,使得当所述分散剂与所述聚合物溶液混合时,形成预固化剂,以实现对所述预固化剂进行成膜处理,形成所述金属纳米材料的多个颗粒分散于所述聚合物弹性体中的薄膜压阻材料。

13.一种电子器件,其特征在于,包括:电子器件本体、至少一成膜面和采用上述权利要求1至11任一项的方法所制备的薄膜压阻材料;

其中,所述成膜面位于所述电子器件本体上;

所述薄膜压阻材料附着于所述成膜面之上。

技术总结
本申请实施例提供一种薄膜压阻材料及其制备方法、电子器件,其中,制备方法包括:提供分散有金属纳米材料的分散剂、聚合物弹性体和第一溶剂;将所述聚合物弹性体溶解于所述第一溶剂中,形成聚合物溶液;将所述分散剂与所述聚合物溶液混合,形成预固化剂;对所述预固化剂进行成膜处理,形成所述薄膜压阻材料。通过本申请,能够使所形成的薄膜压阻材料在具备压阻效应的同时还能够集成多种其他功能,扩展了薄膜压阻材料的应用范围,且可以适用于任何类型的金属型薄膜压阻材料的制备。

技术研发人员:唐建石;赵振璇;戴媛;张正友;原剑;吴华强;钱鹤;高滨
受保护的技术使用者:清华大学;深圳市腾讯计算机系统有限公司
技术研发日:2020.01.17
技术公布日:2020.06.09

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