湿度传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及湿度传感器技术领域。具体公开了一种湿度传感器，所述湿度传感器包括基板、至少一对焊角、至少一对电极、湿敏层；所述基板具有相对设置的a面和b面，所述湿敏层和所述焊角分别设于所述基板a面上，且相邻的所述焊角之间有间距；所述电极一端与所述湿敏层电连接，另一端与所述焊角电连接；所述焊角具有相对设置的第一表面和第二表面，所述焊角的第一表面结合在所述基板a面；所述电极一端设置于所述焊角的第二表面，另一端设置于所述基板a面上，并且延伸至所述湿敏层。本实用新型专利技术具有结构简单，各个层间接触牢固、不易发生接触不良或脱落现象，且具有测量线性度好、响应迟滞时间短等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及湿度传感测量
，尤其涉及一种湿度传感器。
技术介绍
随着现代科技与信息技术的发展，湿度已经成为自然界中使用最多的物理参数之 一，在军事、气象、农业、工业、档案管理及医疗器械等领域中的作用尤其显得越来越重要， 因此，湿度传感器应运而生。尤其近些年来，电阻式电容式、压阻式等湿度传感器广为应用。 不过目前的电阻式湿度传感器存在线性度和产品互换性差等问题；同时，电容式湿度传感 器则响应时间滞后。 本技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种湿度传感器，该湿 度传感器具有线性好、响应迟滞时间短等优点。 为了达到上述目的，本技术实施例采用如下技术方案： -种湿度传感器，包括基板、至少一对焊角、至少一对电极、湿敏层； 所述基板具有相对设置的a面和b面，所述湿敏层和所述焊角分别设于所述基板 a面上，且相邻的所述焊角之间有间距；所述电极一端与所述湿敏层电连接，另一端与所述 焊角电连接； 所述焊角具有相对设置的第一表面和第二表面，所述焊角的第一表面结合在所述 基板a面； 所述电极一端设置于所述焊角的第二表面，另一端设置于所述基板a面上，并且 延伸至所述湿敏层。 优选地，所述湿敏层为氧化石墨烯层或者还原的氧化石墨烯层。 优选地，所述氧化石墨稀层厚度为100nm-350nm。 优选地，所述电极为金电极。 优选地，所述焊角为PCB板。 上述本技术实施例提供的湿度传感器，具有结构简单，各个层间接触牢固、不 易发生接触不良或脱落现象，且具有测量线性度好、响应迟滞时间短等优点。【附图说明】 为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他的附图。 图1是本技术实施例提供的湿度传感器俯视图； 图2是本技术实施例提供的湿度传感器A-A剖视图； 图3是本技术实施例提供的湿度传感器在湿度恒定为RH% = 80阻抗测试阻 抗实部曲线图； 图4是本技术实施例提供的湿度传感器在湿度恒定为RH% = 80阻抗测试阻 抗虚部曲线图； 图5是本技术实施例提供的湿度传感器恒定温度T(°C)= 80阻抗测试阻抗 实部曲线图； 图6是本技术实施例提供的湿度传感器恒定温度T(°C)= 80阻抗测试阻抗 虚部曲线图。【具体实施方式】 为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。 需要说明的是，当元件被称为"固定于"或"设置于"另一个元件，它可以直接在另 一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是"连接于"另一个元件，它可 以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。 还需要说明的是，本技术实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对 概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。 如图1、2所示，本技术实施例提供的湿度传感器，包括基板1、焊角2、电极3 及湿敏层4 ;焊角2具有相对设置的第一表面和第二表面，焊角2的第一表面结合在基板1 的a面；电极3设置于焊角2的第二表面，并且还设置于基板1的a面；湿敏层4叠设于电 极3表面，并且还叠设于基板1的a面。 在任一实施例中，选用硅片或石英或陶瓷作为基板1。为了方便将基板1的两个相 对的表面设为a面和b面。 在任一实施例中，焊角2具有相对设置的第一表面和第二表面，可以在基板1的任 一表面上结合焊角2。在一实施例中，在a面上结合焊角2。在一具体实施例中，基板1的a 面与焊角2的第一表面相结合，焊角2作为与其他测量仪器如阻抗仪连接的外接导线，当进 行测量湿度测量时，阻抗仪的接头与焊角2的第二表面接触，其具体是阻抗仪的接头夹夹 住焊角2和基板1，实现本技术湿度传感器与测量设备的连通。因此，为了能够实现基 本的测量，基板1的a面上至少结合一对焊角2,相邻两个焊角2之间有间距。而为了能够 更好的与阻抗仪等仪器实现良好的接触，避免测量时出现接触不良等现象而可能导致最终 测量不准确或测量结果失真，在a面上结合两对或三对甚至更多对焊角2。在一实施例中， 焊角2为PCB板和形成于所述PCB板表面的金层，采用PCB板有利于接收和传递信号，并且 不容易因使用可能出现的磨损等而导致测量精准度下降。 在任一实施例中，电极3设置于焊角2的第二表面上，与焊角2电连接，电极3可设 计成长条形，电极3的一端设置在焊角2的第二便面上，另一端则设置于基板1的a面上并 延伸至湿敏层4,与湿敏层4电连接。也即是在每个焊角2的第二表面上引出电极3,引出 的电极3延伸至基板1的a面并与基板1的a面结合，然后另一端连接电极3。具体地，电 极3的数量与焊角2的数量相同。更为具体地，本技术所采用的电极3为金电极。而 在一实施例中，电极3的厚度不超过20nm。 在任一实施例中，湿敏层4叠设于基板1的a面上，同时与电极3连接，并且湿敏 层4还延伸叠设于基板1的a面中未被电极3和焊角2所覆盖的部位，以利于本技术 用于测量湿度时，具有更多的湿敏感应区，而达到提高本技术测量的精准性和可靠性。 在任一实施例中，湿敏层4为形成于基板la面的氧化石墨烯层。具体地，湿敏层4也即氧 化石墨稀层的厚度为100nm-350nm〇 下面通过具体实施例解释本技术的制造过程，以便更好的说明本技术湿 度传感器。 在一具体实施例中，本技术的制造过程为： (1)制作掩膜版。根据所要制造的湿度传感器的结构，切割掩膜，获得带有目标图 案的掩膜版； (2)对基板进行清洗。将事先裁切好的且已经结合了焊角的硅片（也就是基板） 进行清洗与干燥； (3)金电极的镀附处理。将金电极镀附与焊角和基板表面； (4)掩膜处理。将带有目标图案的掩膜版固定在预设尺寸的基板上 (5)氧化石墨烯喷涂液的准备。称取预设的氧化石墨烯材料，然后将其溶于十二烷 基磺酸钠分散溶剂中，超声不低于lh，然后离心除去大颗粒的氧化石墨烯，随后充分搅拌获 得配制好的氧化石墨烯喷涂液； (6)氧化石墨烯喷涂处理。将氧化石墨烯喷涂液置于喷胶机的液体压力罐中，然后 进行氧化石墨烯的喷涂处理，喷涂8-20次； (7)干燥处理。将喷涂了氧化石墨烯的基板置于干燥箱中干燥处理，待干燥后自然 冷却至室温，取下掩膜版，即可获得湿度传感器。 制作过程中采用的氧化石墨烯也可以用还原的氧化石墨烯层替代，其制作方法与 此类似，只是为了节省篇幅，在这里不再赘述还原的氧化石墨烯制作湿度传感器的过程。 为了验证制作的湿度传感器用于湿度测量中的情况。将制作好的湿度传感器置于 恒温恒湿箱中，并与阻抗仪连接。调节恒温恒湿箱的湿度变化，测试湿度由高变低和由低 变高，器件随着湿度变化阻抗实部和虚部的变化。记录实验数据，其中，表1为湿度恒定为 RH%= 80的数据；表2为恒定温度T(°C) = 80的数据。 表1湿度恒定为RH% = 80的阻抗测试数据 表2温度恒定为T= 80°C的阻抗测试数据 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种湿度传感器，其特征在于：包括基板、至少一对焊角、至少一对电极、湿敏层；所述基板具有相对设置的a面和b面，所述湿敏层和所述焊角分别设于所述基板a面上，且相邻的所述焊角之间有间距；所述电极一端与所述湿敏层电连接，另一端与所述焊角电连接；所述焊角具有相对设置的第一表面和第二表面，所述焊角的第一表面结合在所述基板a面；所述电极一端设置于所述焊角的第二表面，另一端设置于所述基板a面上，并且延伸至所述湿敏层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪飞，张绍达，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：新型
国别省市：广东;44