[發明專利]用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料及傳感器制備方法

在審

• 申請號: 201710800145.3
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107607594A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王琮
• 申請（專利權）人: 王琮
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司23101
• 代理人: 吳振剛

1.一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料，其特征在于，配方如下：氧化鈦或鈦酸鋇與鈦酸鍶鋇按照1:1-1:3質量比混合，稱為初始功能陶瓷材料，聚酰胺或聚四氟乙烯與所述的初始功能陶瓷材料按照0.3wt％-0.5wt％的質量比混合，稱為混合物，惰性金屬與所述的混合物按照15wt％-25wt％的質量比混合。

2.一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料膜的制備方法，其特征在于，方法如下：將氧化鈦或鈦酸鋇與鈦酸鍶鋇按照1:1～1:3質量比充分均勻混合制成初始功能陶瓷材料，然后將聚酰胺或聚四氟乙烯與所述的初始功能陶瓷材料按照0.3wt％-0.5wt％的質量比充分均勻混合制成混合物，將惰性金屬與所述的混合物按照15wt％～25wt％的質量比再次充分均勻混合制成復合濕敏材料，然后采用氣溶膠沉積工藝在底板上沉積一層復合濕敏膜，最后熱烘焙去除復合濕敏膜中的水分。

3.根據權利要求2所述的一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料膜的制備方法，其特征在于，原料采用球磨方法進行混合。

4.根據權利要求2所述的一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料膜的制備方法，其特征在于，所述的惰性金屬為銀或銅。

5.根據權利要求2所述的一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料膜的制備方法，其特征在于，采用的各種原料平均顆粒尺寸小于100納米。

6.根據權利要求2-5任一項所述的一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料膜的制備方法制備的一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料膜。

7.采用如權利要求6所述的一種用于電容式濕度傳感器的復合濕敏材料膜制備的可調節型電容式濕度傳感器，其特征在于，制作方法如下：

步驟一、使用表面清潔且無雜質的半導體基板，通過電子束蒸發的方法生長一層厚度為300～500納米的鈦、鉑、金或鉻的下層金屬層；

步驟二、然后采用氣溶膠沉積工藝在下層金屬層上沉積一層1.2～1.6微米厚的復合濕敏膜，然后進行熱烘焙去除復合濕敏膜中的水分；

步驟三、在復合濕敏膜表面涂上光刻膠，使用光掩膜曝光，顯影液處理獲得光刻膠模型，應用氟基化合物、氧氣以及氬氣的電感耦合等離子體刻蝕方法實現對復合濕敏膜進行刻蝕，從而獲得想要的復合濕敏膜造型；

步驟四、通過濺射的方法形成上層金屬層，利用濺射過程中的薄膜間應力和熱膨脹系數的不同使之具有微裂痕結構，之后利用濕法刻蝕工藝，形成上層電極；

步驟五、根據不同應用對電容值大小的不同要求，改變上層電極面積的大小來調節電容值，以滿足不同的應用需求；

步驟六、制作傳感器外殼，最終完成傳感器的封裝。

8.根據權利要求7所述的一種基于復合濕敏材料的可調節型電容式濕度傳感器的制備方法制備的電容式濕度傳感器。