一种可自愈的柔性传感器封装结构的制作方法
本技术涉及传感器,特别是一种可自愈的柔性传感器封装结构。
背景技术:
1、柔性传感器是一种能够感知并测量外界物理、化学或生物等信息,同时具备可弯曲、可拉伸、可折叠等柔性特性的新型传感器。
2、然而,在实际应用中,仍存在一些尚未得以解决的问题,以下是一种可自愈的柔性传感器封装结构的一些常见问题:现有柔性传感器的封装层多采用单一模量材料设计,若选用高模量材料虽能提升机械防护能力,但柔性不足导致压力易分散,无法有效将外力传递至敏感层,传感信号弱、灵敏度低;若选用低模量柔性材料虽具备缓冲特性,但机械保护能力差,易受外力损坏,难以同时满足“机械防护”与“压力高效传递放大传感信号”的双重需求。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。
2、鉴于上述和/或现有的一种可自愈的柔性传感器封装结构中存在的问题,提出了本实用新型。
3、因此,本实用新型所要解决的问题在于如何解决现有柔性传感器的封装层多采用单一模量材料设计,若选用高模量材料虽能提升机械防护能力,但柔性不足导致压力易分散,无法有效将外力传递至敏感层,传感信号弱、灵敏度低;若选用低模量柔性材料虽具备缓冲特性,但机械保护能力差,易受外力损坏,难以同时满足“机械防护”与“压力高效传递放大传感信号”的双重需求。
4、为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:一种可自愈的柔性传感器封装结构,其包括,传感器主体,包括从下到上依次设置的基底层、电极层、敏感层以及封装层,所述封装层包括保护层以及柔性层,所述保护层设置在柔性层的顶部,所述柔性层设置在敏感层的顶部,所述柔性层的底部开设有弧形孔,所述柔性层和敏感层之间通过弧形孔形成拱形微腔。
5、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述保护层内开设有网状通道,所述网状通道内填充有修复层。
6、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述基底层的底部涂覆有粘贴层,所述粘贴层的底部粘贴有第一离型纸和第二离型纸。
7、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述第一离型纸的一端固定有第一撕拉纸,所述第二离型纸的一端固定有第二撕拉纸。
8、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述第一撕拉纸呈u型,所述第二离型纸和第一撕拉纸之间形成穿设孔,所述第二撕拉纸的一端穿设于穿设孔。
9、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述第一撕拉纸的内侧固定有第一魔术贴毛面,所述第一离型纸的底部固定有第一魔术贴勾面,所述第一魔术贴勾面与第一魔术贴毛面相粘合。
10、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述第二撕拉纸的内侧固定有第二魔术贴毛面,所述第二离型纸的一侧固定有第二魔术贴勾面,所述第二魔术贴勾面与第二魔术贴毛面相粘合。
11、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述保护层的材质为热塑性聚氨酯,所述柔性层的材质为硅胶。
12、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述基底层为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氨酯中的其中一种。
13、作为本实用新型所述可自愈的柔性传感器封装结构的一种优选方案,其中:所述粘贴层为压敏胶。
14、本实用新型有益效果为:封装层采用“高模量tpu保护层+低模量硅胶柔性层”的双模量分层设计,顶层tpu材质的保护层具备优异的机械强度和抗损伤能力,可有效抵御外部摩擦、冲击等外力破坏,为传感器核心层(敏感层、电极层)提供可靠的机械防护;下层硅胶柔性层兼具良好的柔性和缓冲特性,适配传感器的弯曲、拉伸等变形需求。
15、柔性层底部开设弧形孔并与敏感层形成拱形微腔,当外部压力施加时,拱形微腔可发生定向弹性形变,将分散的压力集中并高效传递至下方敏感层,从物理层面放大传感信号,大幅提升传感器的压力检测灵敏度。
1.一种可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:包括,
2.如权利要求1所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述保护层(111)内开设有网状通道(1111),所述网状通道(1111)内填充有修复层(1112)。
3.如权利要求1所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述基底层(14)的底部涂覆有粘贴层(3),所述粘贴层(3)的底部粘贴有第一离型纸(2)和第二离型纸(23)。
4.如权利要求3所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述第一离型纸(2)的一端固定有第一撕拉纸(21),所述第二离型纸(23)的一端固定有第二撕拉纸(22)。
5.如权利要求4所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述第一撕拉纸(21)呈u型,所述第二离型纸(23)和第一撕拉纸(21)之间形成穿设孔(221),所述第二撕拉纸(22)的一端穿设于穿设孔(221)。
6.如权利要求5所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述第一撕拉纸(21)的内侧固定有第一魔术贴毛面,所述第一离型纸(2)的底部固定有第一魔术贴勾面(24),所述第一魔术贴勾面(24)与第一魔术贴毛面相粘合。
7.如权利要求6所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述第二撕拉纸(22)的内侧固定有第二魔术贴毛面,所述第二离型纸(23)的一侧固定有第二魔术贴勾面(25),所述第二魔术贴勾面(25)与第二魔术贴毛面相粘合。
8.如权利要求1所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述保护层(111)的材质为热塑性聚氨酯,所述柔性层(112)的材质为硅胶。
9.如权利要求1所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述基底层(14)为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氨酯中的其中一种。
10.如权利要求3所述的可自愈的柔性传感器封装结构,其特征在于:所述粘贴层(3)为压敏胶。
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