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锂电池柔性薄膜传感器的制备与转移

点击次数:1059    发布日期:2019-02-13   本文链接:http://www.pibomo.com/news/859.html

      柔性TFTC 在玻璃镜片上制备,将其作为工作基底。显微镜用玻璃镜片温度兼容性高、表面处理流畅、成本低,对于基于聚酰亚胺( polyimide,PI) 的薄膜器件是一种非常理想的基底材料。聚酰亚胺绝缘性能好,在400℃以上高温下其化学和热稳定性能好。

      聚酰亚胺表面固化过程为: 玻璃镜片先用丙酮和异丙酮清洗,然后用去离子水冲洗,用氮气吹并进行热干燥。玻璃镜片逐渐被PI-2545 覆盖, 90℃温度下烘2 min。聚酰亚胺覆盖的玻璃镜片置于程序化的聚合物对流烘箱中,在氮气环境中固化处理。以4℃ /min 的速度阶梯从室温升温至200℃加热样品,固化完成。温度维持200℃,30 min,样品以4℃ /min的速度从200℃加热至350℃。温度维持在350℃,1 h,冷却至室温。固化完成后,得到了大约2~ 3μm 厚的聚酰亚胺薄膜,紧紧覆盖在玻璃镜片上。
聚酰亚胺薄膜
      镍铝硅锰合金和镍铬合金薄膜用直流电溅射沉淀,轻拍的同时进行标准的光刻和喷射过程。溅射系统抽真空至2×10-6 托以下的气压。镍铝合金沉淀物在5 mT 的气压和20sccm 氩气( Ar) 流量的Ar 等离子体环境下,用镍铝合金( 含铝3%) 靶材以500W 溅射功率运行20 min。镍铝合金沉淀物在丙酮溶液中发射,从而得到图形化的电极。镍铬合金沉淀物在5 mT 气压的Ar 等离子体环境下,用镍铬合金( 含铝3%) 靶材以500W 溅射功率运行23 min。Ti薄膜( 约5 nm 厚) 用作聚酰亚胺与镍铝/镍铬金属膜之间的粘附层。

      TFTC 用另一层PI—2545 封装,90 ℃ 温度下烘2 min。用于连接终端机的电极引脚*终显露,通过用MF321 显影剂曝光。显影剂溶解未经固化的聚酰亚胺,揭开电极引脚。PI 密封的样品又通过之前步骤进行固化。TFTC 制备和封装完成后将其转移至铜箔上PI 密封的TFTC 浸泡至约75℃的温水中。使水渗入聚酰亚胺和玻璃表面,使嵌入TFTC 中的聚酰亚胺剥落。但由于薄膜系统中残留的压力使TFTC 本身弯曲盘绕。可通过用卡普顿聚酰亚胺胶带固定在聚酰亚胺的边缘来解决。剥落的TFTC 放置于镀好铜箔薄膜的SU8 2000.5 光刻胶上,90℃温度下烘5min 后,以约150℃的温度固化30 min。此过程可顺利将嵌入薄膜系统的聚酰亚胺转移至金属表面、金属薄片和其他非常规基底上。



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