解析奧松電子的絕對濕度傳感器技術(shù)

奧松電子的絕對濕度傳感器專利，使得熱敏電阻迅速感應(yīng)到空氣濕度的變化，進(jìn)而提高了其本身的響應(yīng)速度，大大增強(qiáng)了絕對濕度傳感器的靈敏度。

近日廣州奧松電子新型MEMS半導(dǎo)體傳感器芯片生產(chǎn)線正式投入運(yùn)營，從成立至今的短短7年里，該公司在溫濕度傳感器、氣體傳感器等多個傳感器領(lǐng)域有所建樹。

日常生活中，空氣中的水蒸氣的含量不但會影響空氣的濕度，而且會使空氣出現(xiàn)潮濕或者干燥的現(xiàn)象。絕對濕度傳感器正是用來測量空氣真實的干濕程度，但市面上絕對濕度傳感器部分的工藝是采用玻璃密封熱敏電阻作為濕度感應(yīng)原件。

因為其工藝結(jié)構(gòu)的影響，導(dǎo)致熱敏電阻對外界溫度的響應(yīng)非常緩慢，加熱至穩(wěn)定的時間甚至需要數(shù)十秒鐘，而且正常使用中由于其響應(yīng)速度偏慢，所以靈敏度較低。

為此，奧松電子申請了一項名為“絕對濕度傳感器、熱敏電阻及熱敏電阻的制作方法”的發(fā)明專利（申請?zhí)枺?01711494556.0），申請人為廣州奧松電子有限公司。

圖1 絕對濕度傳感器的結(jié)構(gòu)框圖

絕對濕度傳感器的結(jié)構(gòu)框圖如上圖1所示，它主要包括分別位于左右兩側(cè)的第一測量單元和第二測量單元。1至4分別代表水分子、第一外殼、熱敏電阻以及第二外殼，其中第一外殼2為非封閉外殼設(shè)置一窗口，使得熱敏電阻3部分裸露在外殼外，進(jìn)而通過該窗口與空氣中的水分子1接觸。

在絕對濕度傳感器工作狀態(tài)時，將絕對濕度傳感器通電，使第一測量單元與第二測量單元流過相同的電流，初始時兩個測量單元中的熱敏電阻阻值相同。而第一測量單元中的熱敏電阻3通過與空氣中的水分子1直接接觸，使阻值發(fā)生變化，計算此時第一測量單元中的熱敏電阻3的阻值，并將該阻值與第二測量單元中的熱敏電阻3的阻值進(jìn)行對比，計算兩者的差值。最后將阻值差通過算法換算成實時的空氣絕對濕度變化，從而計算出空氣中水蒸氣的密度。

圖2 絕對濕度傳感器中熱敏電阻的制作方法

上圖2是絕對濕度傳感器中熱敏電阻制作方法的流程圖，首先，將晶圓基板進(jìn)行熱氧化（S1），然后通過低壓化學(xué)氣相沉積法，在進(jìn)行熱氧化后的基板表面生長一層絕緣膜（S2）。接著，在絕緣膜層刻蝕出掩膜，將掩膜覆蓋在絕緣膜層上非微熱板層的區(qū)域（S3），并根據(jù)磁控濺射在覆蓋有掩膜的絕緣層上鍍制一層微熱板層，鍍制完成后剝離掩膜使微熱板層不會完全覆蓋絕緣層（S4），再在絕緣層以及微熱板層上鍍一層保護(hù)層（S5）。最后則是采用砂輪切割上述基板，得到電阻單元，將其經(jīng)過固晶、打線以獲得單個的熱敏電阻（S6）。通過上述方法生產(chǎn)熱敏電阻，生產(chǎn)周期端，產(chǎn)量高，體積小。

簡而言之，奧松電子的絕對濕度傳感器專利，使得熱敏電阻迅速感應(yīng)到空氣濕度的變化，進(jìn)而提高了其本身的響應(yīng)速度，大大增強(qiáng)了絕對濕度傳感器的靈敏度。

奧松電子作為國內(nèi)一流濕度傳感器生產(chǎn)制造基地，不僅技術(shù)力量雄厚，而且十分注重產(chǎn)品研發(fā)，多次與國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)建立合作事宜，同時也為我國濕度檢測技術(shù)的進(jìn)步做出了大量的貢獻(xiàn)。

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