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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,因为功耗小、成本低等优点,电容式湿度传感器的应用范围最为广阔。改善响应特性一直是湿度传感器发展的方向,基于快速响应的目标,本文设计制备了一种快速响应的三明治电容式湿度传感器,并设计了一种倒装结构电容式湿度传感器,主要工作包括:(1)提出了一种快速响应的三明治电容式湿度传感器。优化了多孔电极工艺,由于多孔电极表面的孔隙率较高,使得水分子更加容易扩散至湿度敏感层。选用与半导体工艺兼容且具有良好湿度敏感特性的聚酰亚胺作为湿度敏感介质。在下电极和聚酰亚胺层之间增加了绝缘层,提高了传感器的可靠性。对传感器的版图进行了设计。(2)实现了快速响应的三明治电容式湿度传感器的制备。利用常规的金属蒸发设备,配合斜入射蒸发模具,制备出多孔状的金属上电极。采用剥离工艺,可以很好的实现多孔电极的图形化。制备了两种斜入射角度不同的三明治电容式湿度传感器多孔上电极。测试结果显示,快速响应的三明治电容式湿度传感器具有良好的灵敏度和线性度,回滞较小,响应时间约为1秒。(3)提出了一种倒装结构电容式湿度传感器设计。基于倒封装技术,可以将传感器的上下电极通过凸点连接在一起,使聚酰亚胺层和下电极之间保留一定的间隙,这样水分子就可以自由进出传感器的聚酰亚胺层,以此得到快速响应的湿度传感器。对芯片的版图和PCB的基板进行了设计。(4)实现了倒装结构电容式湿度传感器的制备。利用金丝球焊线工艺制备凸点,利用倒装焊工艺实现传感器上下电极的焊接。测试结果表明倒装结构电容湿度传感器拥有良好的响应特性,响应时间在3秒左右。本文设计制备了一种快速响应的三明治电容式湿度传感器,并研制了一种倒装结构的电容式湿度传感器,希望对这两种类型的湿度传感器研究提供一定的借鉴和参考。