[发明专利]一种用于制作薄膜传感器的压印模具、加工工艺及薄膜传感器

权利要求书

1.一种用于制作薄膜传感器的压印模具，其特征在于，所述压印模具包括模具本体，所述模具本体上设压印部，所述压印部包括压印面和形成在所述压印面上的环形压印槽；

所述压印面用来压印形成所述薄膜传感器的绝缘保护层，所述环形压印槽用来压印形成所述薄膜传感器的掩膜环。

2.根据权利要求1所述的一种用于制作薄膜传感器的压印模具，其特征在于，所述压印面包括第一压印面和第二压印面，所述第一压印面位于所述环形压印槽的内环内，所述第二压印面位于所述环形压印槽的外环外；

所述第二压印面为倾斜面，所述第二压印面远离所述环形压印槽的一侧向所述模具本体内部下沉的深度高于靠近所述环形压印槽的一侧向所述模具本体内部下沉的深度。

3.根据权利要求2所述的一种用于制作薄膜传感器的压印模具，其特征在于，所述第二压印面为倾斜平面，或者，所述第二压印面为向所述模具本体外部凸出形成的第一弧面。

4.根据权利要求2所述的一种用于制作薄膜传感器的压印模具，其特征在于，所述第一压印面为平面，或者，所述第一压印面为向所述模具本体外部凸出的第二弧面。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于制作薄膜传感器的压印模具，其特征在于，所述环形压印槽形成在所述压印面的中部。

6.一种基于金属基底的薄膜传感器的加工工艺，其特征在于，所述加工工艺采用权利要求1-4任意一项所述的压印模具，所述加工工艺包括如下步骤：

步骤一：在金属基底上形成压电层；

步骤二：将用于制作绝缘保护层的灌封胶涂覆在所述压电层的表面，形成待压印胶膜；

步骤三：将预涂有脱模剂的压印模具压印所述待压印胶膜，然后加热至设定温度后，保温第一设定时间；

步骤四：将所述压印模具脱模取出，继续在设定温度条件下保温第二设定时间后，在所述压电层表面形成带掩膜环的绝缘保护层；

步骤五：在位于所述掩膜环内的所述绝缘保护层、以及位于掩膜环外的所述绝缘保护层上制备电极层。

7.根据权利要求6所述的一种基于金属基底的薄膜传感器的加工工艺，其特征在于，所述步骤三中，所述设定温度为80-100℃，所述第一设定时间为10-20min；

所述步骤四中，所述第二设定时间为2-3h。

8.根据权利要求6所述的一种基于金属基底的薄膜传感器的加工工艺，其特征在于，所述步骤五中，所述在位于掩膜环内的所述绝缘保护层、以及位于掩膜环外的绝缘保护层上制备电极层，包括

将用于制备电极层的钎焊料置于所述掩膜环内和所述掩膜环外；

将钎焊料加热至熔融状态后保温5-10min，之后冷却。

9.一种基于金属基底的薄膜传感器，其特征在于，所述薄膜传感器包括逐层叠接在所述金属基底上的压电层、绝缘保护层和电极层；

所述绝缘保护层的中部朝靠近所述压电层的方向凹陷形成四周厚中间薄的绝缘保护层；

所述绝缘保护层上还形成有环形掩膜，所述环形掩膜与所述绝缘保护层一体成型；所述电极层位于所述环形掩膜内的所述绝缘保护层上、以及位于所述环形掩膜外的所述绝缘保护层上。

10.根据权利要求9所述的一种基于金属基底的薄膜传感器，其特征在于，所述薄膜传感器采用权利要求1-5任意一项所述的压印模具制得，或采用权利要求6-8任意一项所述的加工工艺制得；

所述薄膜传感器包括压电层、绝缘保护层和电极层，所述压电层的材料可选的为氧化锌、氮化铝、硫化镉、硫化锌、氧化坦、铌酸锂、钛酸铅以及聚偏氟乙烯中的任一种；所述绝缘保护层的材料为灌封胶；所述电极层的材料为锡、铟、铝及其合金中的任一种。