[发明专利]一种高分子电阻型湿敏元件及其制备方法

权利要求书

1.一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于包括封装壳、基体、感湿薄膜、叉指电极以及引脚，所述基体为湿敏传感基体，所述基体设置于封装壳内，所述叉指电极设置于基体上，并且所述叉指电极的引出端连接两个引脚，引脚伸出至封装壳外部，所述叉指电极与基体表面设置有感湿薄膜；叉指电极包括横向电极以及纵向电极。

2.根据权利要求1所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于所述基体为陶瓷，所述叉指电极的材料为导电油墨，在陶瓷的基体表面丝网印刷多对叉指电极，引脚焊接于叉指电极上，所述感湿薄膜由多层感湿材料构成，感湿材料为聚电解质有机物，感湿薄膜厚度30-34微米。

3.根据权利要求1所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于叉指电极指宽0.2-0.25mm，指间间距为0.15-0.2mm，厚度10-15μm。

4.根据权利要求1所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于所述高分子电阻型湿敏元件的制备方法包括包括叉指电极的制备以及感湿薄膜的制备两个部分；

感湿薄膜的聚电解质有机物包括聚(4-苯乙烯磺酸钠)、羟乙基纤维素和聚二烯二甲基氯化铵溶液；

首先制备叉指电极，然后在基体与叉指电极表面设置感湿薄膜形成高分子复合感湿薄膜。

5.根据权利要求1所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于：

叉指电极的制备过程如下：

第一步：采用丝网印刷技术制备叉指电极，按照油墨：铜粉的质量比为(8-10)：1的比例，将油墨调制成浆糊；

第二步：然后将浆糊注入到带有部分叉指电极图案的一号丝网版上，一号丝网版的图案对应于印刷横向电极，在35-45°的倾斜角和5-15牛顿的压力条件下刮动浆糊，制横向电极并烘干；

第三步：将第二步印制后烘干的电极与带有部分叉指电极图案的二号丝网版对准，二号丝网版的图案对应于印刷纵向电极，在相同的条件下刮动浆糊，印制纵向电极并烘干；

第四步：将第二步和第三步的操作按顺序各重复一次；

第五步：将银钯合金的浆糊注入到带有焊盘形状的丝网上印制焊盘，然后烘干。

6.根据权利要求5所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于：油墨：铜粉的质量比为9：1的比例。

7.根据权利要求4所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于：

其中，感湿薄膜的制备过程如下：

第一步：将聚(4-苯乙烯磺酸钠)、去离子水和羟乙基纤维素按(13-17)：100：(13-17)的重量比例混合，充分搅拌，使粉末状材料完全溶解得到一号溶液；

第二步：取适量聚二烯二甲基氯化铵溶液记为二号溶液；

第三步：使用点胶机，在基体与叉指电极表面首先均匀涂覆一号溶液，室温放置3-5分钟，待干燥后再均匀涂覆二号溶液；

第四步：在马弗炉内对湿敏元件进行烧结固化使其表面形成厚度30-34微米的感湿薄膜，升温程序设定为：先从室温经30-50分钟达到90-110℃，然后维持90分钟。

8.根据权利要求7所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于：

聚(4-苯乙烯磺酸钠)的MW(分子量)＝70000，为粉末材料；

羟乙基纤维素选的MW＝90000；

聚(4-苯乙烯磺酸钠)、去离子水和羟乙基纤维素的重量比例优选为17：100：13。

9.根据权利要求7所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于：聚二烯二甲基氯化铵溶液有两种规格：

第一种规格为聚二烯二甲基氯化铵在水中的重量比为20％，MW＝400000-500000，在25℃下的粘度为800-1000cP；

第一种规格为聚二烯二甲基氯化铵在水中的重量比为35％，MW＜100000，在25℃下的粘度为100-200cP。

10.根据权利要求9所述的一种高分子电阻型湿敏元件，其特征在于：聚二烯二甲基氯化铵溶液为聚二烯二甲基氯化铵在水中的重量比为20％，MW＝400000-500000，在25℃下的粘度为800-1000cP。