[发明专利]一种原位生长氧化铝载体温湿度集成传感器的制造方法、传感器及工作方法

说明书

一种原位生长氧化铝载体温湿度集成传感器的制造方法、传感器及工作方法，属于传感器技术领域。技术要点：利用原位生长的多孔Al₂O₃陶瓷作为湿度单元敏感体，同时，湿度单元敏感体兼顾作为温度单元基底；温度敏感电阻采用厚膜丝网印刷工艺制备，温度敏感电阻兼顾作为湿度单元的热净化器；温度单元和湿度单元电极的引出线采用金浆烧工艺制得；多孔Al₂O₃陶瓷浸渍表面修饰剂；集成芯片采用储能点焊工艺焊接的4脚基座上，管帽采用防水透气膜封装。该传感器芯体具有纳米管阵列结构特征，在大气条件下，可实现对环境中的温度和湿度进行检测。实现传感器温度与湿度检测单元的集成化，提高各功能部件的复用，最大限度降低功能部件的数量。

技术领域

本发明涉及一种传感器、工作方法及其制备方法，具体涉及一种原位生长氧化铝载体温湿度集成传感器的制造方法、传感器及工作方法，属于传感器技术领域。

背景技术

生活和生产离不开温度和湿度的测量与控制，农业生产以及工业制造中的不良品与环境潮湿有一定的相关性。特别是对于电子工业，潮湿的危害已经成为影响电子产品质量的主要因素之一，如集成电路、液晶器件、硅晶片、电子器件等，在高湿度环境下存储时间过长，焊盘和芯片引脚表面产生氧化导致接触不良并发生故障，环境温湿度检测已显得十分必要。

传统的温湿度集成传感器只是将温度敏感单元和湿度敏感单元集中到一个芯片上，相互之间有明显的物理空间分界，其优点是各敏感单元检测功能独立，其中一个失效对另一个敏感单元不产生影响。

申请号CN201610176618.2,涉及一种基于氧化石墨烯的温湿度传感器，包括：衬底；以及并列设置于所述衬底上的第一测量单元和第二测量单元；所述第一测量单元包括设置在所述衬底表面的第一电极和覆盖所述第一电极的第一温湿度感应层；所述第二测量单元包括设置于所述衬底表面的第二电极、覆盖所述第二电极的第二温湿度感应层和覆盖所述第二温湿度感应层的阻水膜。

申请号CN201510271756.4，公开了一种无线无源MEMS温湿度集成传感器，该传感器包括衬底，在衬底的中部形成工字型镂空，在衬底下方正中位置设空腔，将衬底正对空腔的区域称为空腔区域，周侧的其他区域称为侧壁区域,工字型镂空位于空腔区域,形成内突的左侧横向自由面和右侧横向自由面，左侧横向自由面和右侧横向自由面与侧壁区域分别形成左侧悬臂梁结构和右侧悬臂梁结构。

申请号CN201620737570.3，公开了多个气敏单元、温敏单元和湿敏单元均集成在一个N型单晶硅片上，相邻两个单元之间均设置有横截面为矩形的第二级隔热通孔，每个气敏单元中，每相邻两根电极引线之间均设置有横截面为梯形的第一级隔热通孔，所述矩形和梯形的四个角均采用圆弧过渡。

申请号CN201510512421.7，公开了一种基于氧化石墨烯的柔性集成温湿度传感器，包括柔性基板、下金属电极、第一氧化石墨烯层、第一金属电极、第二金属电极和第二氧化石墨烯层；柔性基板固定连接在下金属电极的上表面,柔性基板中设有通孔；第一氧化石墨烯层位于柔性基板的通孔中,且第一氧化石墨烯层充满柔性基板的通孔；第一金属电极和第二金属电极分别与柔性基板的上表面相连接,第一金属电极和第二金属电极之间有间隙,第二氧化石墨烯层连接在第一金属电极和第二金属电极的上表面,且延伸到第一金属电极和第二金属电极之间的间隙中，与柔性基板的上表面连接。

上述专利申请记载的温湿度集成传感器，共同点是：在同一片基片上分别制作湿度单元和温度单元，湿度单元具有在基片上制作敏感湿度材料的特点，温度与湿度单元没有功能交叉部分，存在传感器用材料多，部件功能无法复用，传感器的可靠性差的弊端。因此，亟待设计一种全新的温湿度集成传感器的解决方案，其主要特征是：湿度单元敏感体兼顾作为温度单元基底，温度敏感电阻兼顾作为湿度单元的热净化器，集成传感器用材料少，部件功能复用，传感器的可靠性高。

发明内容