[发明专利]一种单加热式湿度传感器及其制作方法

说明书

本发明公开了一种单加热式湿度传感器，包括：基底，设置于所述湿度传感器的最底层；湿度敏感电容，设置于所述基底上表面，至少包括电容上电极、电容下电极和感湿介质层，所述电容上、下电极以所述感湿介质层为中心上下对称设置；加热电路，至少包括加热电阻；其中，所述加热电阻位于所述基底上表面和所述感湿介质层之间，且环绕所述电容下电极的周边。本发明还进一步公开了一种单加热式述湿度传感器的制作方法。本发明通过将所述加热电阻以环绕包围于所述电容下电极，实现了对湿度敏感电容的快速均匀加热，实现了更低的芯片加热梯度，从而可方便控制和计算加热电阻对湿度敏感电容测量值的影响。

技术领域

本发明涉及湿度传感器技术领域，尤其涉及一种单加热式湿度传感器及其制作方法。

背景技术

在气象检测、农业生产、工业控制、医疗设备等领域，湿度传感器已经得到了广泛应用。目前湿度传感器的类型主要是电容式、电阻式、压阻式等，其中电容式湿度传感器因为功耗小、成本低等优点应用范围最为广泛。但对于高空气象检测，由于环境复杂多变，在高空云、雨等高湿环境易受污染，且高空低温易结霜，会直接影响电容式湿度传感器测试的精准度和稳定性。

针对上述问题，现有技术目前多采用加热设计去除表面污染物及结霜，提高传感器的工作稳定性。比如芬兰Vaisala的RS92型号双加热式湿度传感器，在同一数据采集板上安装两只独立的加热式湿度传感器，当一只进行湿度测量时，另一只进行加热除湿和降温，两只湿度传感器交替工作。但是这种双加热交替工作模式对湿度传感器的一致性要求极高，难以保证测量结果的精准拼接。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种单加热式湿度传感器，通过改进加热电路和湿度敏感电容的结构，使湿度传感器正常工作中也可以加热，从而有效克服了采用双湿度传感器交替工作带来的不便和缺陷。

本发明的技术方案如下：

根据本发明实施例的一个方面，一种单加热式湿度传感器，包括：

基底，

湿度敏感电容，所述湿度敏感电容至少包括电容上电极、电容下电极和感湿介质层，所述电容上电极和所述电容下电极以所述感湿介质层为中间层上下对应设置，所述电容下电极在最下层，靠近所述基底；

加热电路，至少包括加热电阻；

其中，所述加热电阻环绕所述电容下电极的周边，所述加热电阻对所述电容下电极周边的环绕包围度大于86％。

进一步的，所述加热电阻对所述电容下电极周边的环绕包围度为93-96％；所述加热电阻的内边缘与所述电容下电极的外边缘的间距为0.02～0.4mm。

本实施例的有益效果在于，通过将所述加热电阻环绕于所述湿度敏感电容，并使所述加热电阻对所述电容下电极周边的环绕包围度大于86％，可实现加热电阻对湿度敏感电容的快速均匀加热，能够实现更低的芯片加热梯度，从而可方便控制和计算加热过程对所述湿度敏感电容湿度测量值的影响。

进一步的，所述基底为柔性聚酰亚胺薄膜，所述基底的厚度为0.1-0.3mm。

本实施方式通常采用柔性聚酰亚胺薄膜基底材料，可使所述湿度敏感电容更加轻薄化、小型化，可满足一些类似可穿戴设备的需要。

进一步的，所述湿度敏感电容还包括，电容下电极焊盘金属基底层、电容下电极焊盘、电容下电极金属基底层、电容上电极焊盘金属基底层和电容上电极焊盘；所述电容上电极位于所述感湿介质层之上，所述感湿介质层位于所述电容下电极之上，所述电容下电极位于所述电容下电极金属基底层之上，所述电容上电极焊盘位于所述电容上电极焊盘金属基底层之上，所述电容下电极焊盘位于所述电容下电极焊盘金属基底层之上；其中，所述电容下电极金属基底层紧贴于所述基底上表面。