一种柔性压力传感器阵列及其制备方法

    公开(公告)号:CN109437094A

    公开(公告)日:2019-03-08

    申请号:CN201811269542.3

    申请日:2018-10-29

    Abstract: 本发明涉及一种柔性压力传感器阵列及其制备方法,其中方法包括:在SOI基片上通过光刻及刻蚀对硅电阻进行图形化;生长二氧化硅层;向二氧化硅层下图形化的硅电阻注入硼离子,并在两端位置进行重掺杂以形成欧姆接触区;在每根硅电阻条的欧姆接触区上方打开电极窗口;溅射导电材料,制备接触电极和下层引线;生长聚对二甲苯介质层;在聚对二甲苯介质层上对应第二接触电极的区域制备引线孔;溅射导电材料制备上层引线;在器件上表面旋涂形成第一聚酰亚胺包覆层;在第一聚酰亚胺包覆层上表面暂键合;去除器件下方SOI基片的埋氧层及衬底;旋涂第二聚酰亚胺包覆层;解除上表面暂键合。本发明采用聚酰亚胺以及聚对二甲苯,保证柔性以及生物兼容性。

    一种柔性压力传感器阵列及其制备方法

    公开(公告)号:CN109437094B

    公开(公告)日:2020-07-07

    申请号:CN201811269542.3

    申请日:2018-10-29

    Abstract: 本发明涉及一种柔性压力传感器阵列及其制备方法,其中方法包括:在SOI基片上通过光刻及刻蚀对硅电阻进行图形化;生长二氧化硅层;向二氧化硅层下图形化的硅电阻注入硼离子,并在两端位置进行重掺杂以形成欧姆接触区;在每根硅电阻条的欧姆接触区上方打开电极窗口;溅射导电材料,制备接触电极和下层引线;生长聚对二甲苯介质层;在聚对二甲苯介质层上对应第二接触电极的区域制备引线孔;溅射导电材料制备上层引线;在器件上表面旋涂形成第一聚酰亚胺包覆层;在第一聚酰亚胺包覆层上表面暂键合;去除器件下方SOI基片的埋氧层及衬底;旋涂第二聚酰亚胺包覆层;解除上表面暂键合。本发明采用聚酰亚胺以及聚对二甲苯,保证柔性以及生物兼容性。

    一种膝关节假体表面压力测量系统及方法

    公开(公告)号:CN109157310A

    公开(公告)日:2019-01-08

    申请号:CN201811268549.3

    申请日:2018-10-29

    Abstract: 本发明涉及一种膝关节假体表面压力测量系统、装置及制备方法和测量方法,其中系统包括:膝关节假体,所述膝关节假体包括股骨假体、胫骨假体和安装于所述胫骨假体上方的垫片,所述垫片的上表面开设有片形槽;柔性压力传感器阵列,设置于所述垫片的片形槽内;数据采集模块,用于采集所述柔性压力传感器阵列的力敏信号;数据显示装置,用于显示所述柔性压力传感器阵列的力敏信号。本发明通过将柔性压力传感器阵列嵌入假体表面的片形槽内,可以不改变假体形态,以及直接接触测量及专有量程及精度的设计,提高了测量数据的准确性;本发明还利用生物相容性材料及无线传输信号方式,打破了膝关节表面生物力学仅在标本中估测的局限性。

    一种膝关节假体表面压力测量系统及方法

    公开(公告)号:CN109157310B

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN201811268549.3

    申请日:2018-10-29

    Abstract: 本发明涉及一种膝关节假体表面压力测量系统、装置及制备方法和测量方法,其中系统包括:膝关节假体,所述膝关节假体包括股骨假体、胫骨假体和安装于所述胫骨假体上方的垫片,所述垫片的上表面开设有片形槽;柔性压力传感器阵列,设置于所述垫片的片形槽内;数据采集模块,用于采集所述柔性压力传感器阵列的力敏信号;数据显示装置,用于显示所述柔性压力传感器阵列的力敏信号。本发明通过将柔性压力传感器阵列嵌入假体表面的片形槽内,可以不改变假体形态,以及直接接触测量及专有量程及精度的设计,提高了测量数据的准确性;本发明还利用生物相容性材料及无线传输信号方式,打破了膝关节表面生物力学仅在标本中估测的局限性。

    一种三维集成MEMS声矢量传感器的信号处理方法及装置

    公开(公告)号:CN116465479A

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310346685.4

    申请日:2023-04-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种三维集成MEMS声矢量传感器的信号处理方法及装置,属于三维空间中声音信号技术领域。本发明利用在两对平行对应的侧面上摆放MEMS声矢量敏感芯片,4个MEMS声矢量敏感芯片的敏感方向和水平方向可以是任意角度,通过对这4路矢量振速信号进行解算,从而获得三维空间中声音信号分布。本发明与传统的正交结构相比,可以减小因MEMS声矢量敏感芯片不共点带来的指向性不对称问题,降低了轴向灵敏度的不对称性,同时也为后端的共点校正提供的可能性。除此之外,因为MEMS声矢量敏感芯片可以任意角度摆放,可以减少装配时因芯片摆放角度误差带来的问题。

    一种高机械强度的阵列式柔性压力传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN112014007B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202010855375.1

    申请日:2020-08-24

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种高机械强度的阵列式柔性压力传感器及其制备方法。本发明克服了传统传感器低机械强度、热稳定性差、机械滞后严重、蠕变现象明显等缺点,具有机械强度高、热稳定性好,能够满足柔性传感器在大应力、高温等严峻环境中应用的需求;本发明的敏感层采用为CB/PI复合薄膜,并对该薄膜表面进行了镀金处理,减小了CB/PI复合薄膜与上衬底层和下衬底层表面的接触电极间的接触电阻;本发明中CB/PI复合薄膜和接触电极之间的粘接,使用高碳黑浓度的CB/PAA复合溶液进行粘接,膜层之间的结合会更加稳定;本发明可以获得很小的敏感单元,因此能够实现精确的压力分布检测;本发明拥有快速的响应速度,在植入式医疗设备,工业机器人等领域,有着重要的应用前景。

    一种片上集成的声矢量梯度传感器芯片及其实现方法

    公开(公告)号:CN113432706A

    公开(公告)日:2021-09-24

    申请号:CN202110626982.5

    申请日:2021-06-04

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种片上集成的声矢量梯度传感器芯片及其实现方法。本发明包括衬底、第一和第二敏感区域、第一和第二一维热线式声矢量传感器和电极,在第一和第二敏感区域分别设置敏感方向位于同一条直线上的第一和第二一维热线式声矢量传感器;本发明仅需要一块传感芯片即能同时测量声粒子振速及其梯度;水声和空气声中均能够使用;尺寸小,在狭窄空间和高频应用中具有明显的优势;能够实现仅一次差分信号处理就得到矢量梯度信号,降低了信号处理电路的复杂度和噪声;能够减小装配误差带来的矢量传感器声中心连线方向与梯度测量方向的偏差。

    一种高温压力传感器及其加工方法

    公开(公告)号:CN104535253B

    公开(公告)日:2018-05-25

    申请号:CN201510023320.3

    申请日:2015-01-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明本发明公开了一种高温压力传感器及其加工方法,该压力传感器包括硅由敏感膜片,底座,TO管壳。其中敏感膜片采用SOI单晶硅圆片作为基片,在器件层加工电阻及引线互连组成惠斯登电桥,在衬底层进行各向异性腐蚀形成所述对压力敏感的膜片结构;底座以玻璃片或单晶硅圆片为基片,与敏感膜片进行阳极键合或硅硅直接键合或硅硅介质键合;以所述TO型金属管壳为外壳实现芯片级封装。本发明用SOI圆片的埋氧层和淀积的二氧化硅/氮化硅钝化层将硅电阻包裹隔离,消除了高温时的漏电流;溅射生长二硅化钛/钛/氮化钛/铂/金多层耐高温欧姆接触电极结构;采用耐高温键合及TO封装工艺,提高传感器高温工作稳定性。解决传统的硅基传感器难以在高温环境中长期工作的问题。

    高温压力传感器测试装置

    公开(公告)号:CN104568310B

    公开(公告)日:2017-11-17

    申请号:CN201510023317.1

    申请日:2015-01-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明本发明公开了一种超高温度时压力传感器的测试装置,包括一端封闭另一端开放的不锈钢管1,热电阻2,三通接头5,航空插头6组成的密封测试部分,用于提供高温压力传感器测试所需的密封环境;电炉7组成的加热部分,用于提供高温压力传感器测试所需的高温环境;真空泵9,氮气瓶10,气压控制器11组成的气压控制部分,用于提供压力传感器测试过程中所需要的不同的、稳定的气压;恒定电压/流源12,万用表13,万用表14,计算机15组成的电信号测量控制部分,用于提供测试数据的采集以及信号控制。本发明提供了一种高温压力传感器的测试装置,能够为高温压力传感器的测试提供高温(不低于600℃)、密封、可靠的测试环境。

    单晶硅腐蚀剂的制备方法、对凸角硅进行腐蚀的方法

    公开(公告)号:CN101967642A

    公开(公告)日:2011-02-09

    申请号:CN201010520649.8

    申请日:2010-10-20

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种单晶硅腐蚀剂的制备方法、对凸角硅进行腐蚀的方法。单晶硅腐蚀剂的制备方法包括:稀释四甲基氢氧化铵原液,形成四甲基氢氧化铵溶液;在所述四甲基氢氧化铵溶液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚;搅拌所述脂肪醇聚氧乙烯醚,直至完全溶解于所述四甲基氢氧化铵溶液中,形成所述单晶硅腐蚀剂。本发明采用了对环境和人体危害小的脂肪醇聚氧乙烯醚作为四甲基氢氧化铵溶液硅腐蚀液的添加剂,实现了抑制晶体硅中除晶面的其他快速腐蚀晶面的腐蚀速率的功能;并且,使用此溶液进行硅腐蚀的时候,无需对凸角结构进行补偿;腐蚀速率稳定,腐蚀得到的硅表面光滑,同时兼容COMS工艺。

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