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专利号: 2022101619757
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种柔性fNIRS检测器件,其特征在于,包括第一柔性材料层(3)和设置于第一柔性材料层(3)上的柔性电路(1),第二柔性材料层(2)包裹于柔性电路(1)上;所述柔性电路(1)上设有元器件,元器件通过光刻键合设置于柔性电路(1)上。

2.一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤A:柔性材料层制备,在洁净的硅片(4)上依次旋涂牺牲层以及衬底材料层,并按梯度热烘固化形成第一柔性材料层(3);

步骤B:柔性电路(1)制备,利用磁控溅射在已旋涂完柔性衬体的硅片(4)上溅射铬和金,通过正胶光刻形成柔性电路(1);

步骤C:通过机械,化学(CMP)的方式对芯片减薄,再溅射一层钛、铬、金使其底部形成欧姆接触,使用导电银浆(5)将芯片粘附到柔性电路(1)上;

步骤D:光刻键合:在元器件表面旋涂一层光刻胶,曝光键合线(6)部分,显影后在其表面溅射Cr,AU,通过抬离形成键合线(6);

步骤E:形成第二柔性材料层(2),所述第二柔性材料层(2)设置在所述柔性电路(1)上以包裹所述元器件,并暴露出柔性电路(1)接口的部分。

3.根据权利要求2所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,所述硅片(4)在加工前,采用氧气进行等离子清洗,将硅片(4)表面形成粗糙面。

4.根据权利要求3所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,所述牺牲层为聚甲基丙烯酸甲酯,衬底材料层为聚酰亚胺或聚对二甲苯或聚二甲基硅氧烷。

5.根据权利要求2所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,所述柔性电路(1)包括50nm厚度的铬和200nm厚度的金。

6.根据权利要求2所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,所述步骤B中,将溅射铬和金后的硅片(4)放置于匀胶机上,将光刻胶滴涂在硅片(4)上,匀胶机旋转将光刻胶均匀打散形成掩模层。

7.根据权利要求1所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,选取与掩模层相对应的掩模板,将掩模板放置在光刻机上,采用紫外曝光工艺,将掩模板上图形转移到掩模层上,掩模板为铬板,掩模板上的图形为设定好的柔性电路(1),曝光完成后,使用显影液对掩模层进行显影,得到图形化的掩模层,掩模层挡住柔性电路(1)区域。

8.根据权利要求7所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,所述显影液显影完成后,在掩模层上依次放入金刻蚀液和铬刻蚀液,并放入丙酮溶液,洗去柔性电路(1)上方的掩模层。

9.根据权利要求2所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,所述步骤B中的柔性电路(1)成型后,蘸取导电银浆(5)均匀涂抹在柔性电路(1)的凸台上,将减薄后元器件按压在含有导电银浆(5)的凸台上,等待5‑10min,元器件贴附在柔性电路(1)上,将含有元器件的硅片(4)放在匀胶机上,并将光刻胶滴涂在硅片(4)上,匀胶机旋转将光刻胶打散,光刻胶作为掩模层,选取与掩模层相对应的掩模板,将掩模板放置在光刻机上,采用紫外曝光工艺,将掩模版上图形转移到掩模层上,掩模板为铬板,掩模板上的图形为元器件与柔性电路(1)连接的键合线(6),曝光完成后,使用显影液对掩模层进行显影,得到图形化的掩模层,使掩模层挡住除键合线(6)外的其他部分,通过磁控溅射在图形表面溅射铬和铜溶液,放入丙酮溶液进行抬离,形成键合线(6)。

10.根据权利要求2所述的一种柔性fNIRS检测器件的制备方法,其特征在于,所述步骤E中,在微针阵列上利用气相沉积工艺沉积第二柔性材料层(2),第二柔性材料层(2)采用派瑞林材质,先在元器件表面溅射一层铜液,然后在上面旋涂一层光刻胶,通过激光直写设备对光刻胶进行曝光处理,曝光的部分为柔性电路(1)的接口部分,之后,对位于柔性电路(1)的接口部分的光刻胶进行显影后去除,用铜刻蚀液将位于柔性电路(1)的接口部分的铜液去除,露出位于柔性电路(1)的接口部分的派瑞林,而派瑞林的其它部分被铜液遮挡,接着,放到刻蚀机里用氧气对露出的派瑞林进行刻蚀,最终暴露出柔性电路(1)的接口部分,以便传递电信号。