tekscan柔性薄膜压力传感器

tekscan柔性薄膜压力传感器

tekscan薄膜压力传感器在汽车领域应用广泛,尤其是在汽车内部集成应用方面有着良好的前景。虽然该传感器与传统气体传感器相比,传感器中没有复杂的传感器结构,但它为实现对汽车上电子系统和电子设备中传感器性能及可靠性等重要指标奠定了坚实基础。因此,研究和开发新型柔性薄膜压力传感器成为汽车电子领域研究和开发人员迫切需要解决的问题。下面我们将从传感器所使用材料、工艺和制造工艺等方面介绍柔性薄膜压力传感器及其应用范围及其优势,以供参考。

1材料选择

tekscan柔性薄膜压力传感器需要能够同时对三种不同材料进行表征,如硅基材料、碳纤维材料等。由于这些材料拥有与气体相同的化学稳定性以及优异的化学性能,所以它们通常都能得到广泛应用。石墨烯电极由于其独特的光学性能以及优异的热稳定性被认为是柔性薄膜压力传感器的理想材料之一。同时,通过优化石墨烯电极与其他高分子材料结合后所得材料的性能也很好,具有较好的电学和光学性能。

2工艺

在汽车电子领域,材料加工、柔性技术、工艺设计和系统集成都非常重要。与其他领域一样,当材料加工和制造过程不能完全满足要求时,则必须通过定制加工以满足市场需求。为了满足产品性能要求和使用寿命的要求,可以采用定制加工、设计、集成、封装、测试和系统集成等工艺实现定制化产品。柔性机械材料加工在汽车生产中也非常常见。将具有柔性组件或可拉伸柔性机械部件(图1)进行拉伸以满足汽车设计要求的机械加工方法有很多种(图2)。其中常见的做法包括:使用粘合胶进行材料粘合、使用化学气相沉积(CVD)进行材料生长(图3)、在粘合材料上使用化学气相沉积(ALD)进行结构生长(图4)、通过将一系列不同的基底材料组合而成(例如: PI/CMP/NiMoS2/SiO2材料或 RHM材料)等。

3制造工艺

制造工艺是制造电子产品所必须具备的条件,同时也是电子产品生产所必需的重要技术之一。如图2所示,该产品所需工艺包括真空退火、外延生长、氧化刻蚀、化学气相沉积、真空辅助印刷、光固化等。其中光固化工艺是指将薄膜制成光敏元件(图3),然后将光信号输出到 MEMS传感器中(图4)。

4结论

尽管汽车领域对薄膜压力传感器的研究还远远不够,但随着汽车内部电子化的不断发展和应用领域的不断扩展,未来柔性薄膜压力传感器将会迎来良好发展前景。本文详细介绍了柔性薄膜压力传感器的主要特征以及其性能特征、传感原理以及主要应用,最后结合实际案例来说明柔性薄膜压力传感器在汽车电子系统和产品中的应用。

5结束语

柔性薄膜压力传感器虽然没有复杂的器件结构,但由于具有多层结构的特点,因此可以在不同程度上减小元件的尺寸,从而达到对系统结构所需压力具有极高的测量精度。因此,随着各种传感技术和器件不断创新发展,薄膜压力传感器可用于诸多不同应用领域。如可以用在信号处理、控制等方向,还可以用于汽车电子系统中各种功能模块和设备中对传感器性能及可靠性的检测;采用薄膜压力代替传统硅 IC器件也可有效解决传感问题;此外,随着柔性化理念和技术越来越受到重视,未来一定会有更多柔性薄膜压力传感器实现在汽车电子设备中应用。