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1、(10)申请公布号 CN 104236739 A (43)申请公布日 2014.12.24 CN 104236739 A (21)申请号 201410508317.6 (22)申请日 2014.09.28 G01K 7/16(2006.01) G01N 27/22(2006.01) (71)申请人 苏州能斯达电子科技有限公司 地址 215123 江苏省苏州市苏州工业园区若 水路 398 号 (72)发明人 谷文 张珽 祁明锋 刘瑞 沈方平 丁海燕 (74)专利代理机构 广州三环专利代理有限公司 44202 代理人 麦小婵 郝传鑫 (54) 发明名称 一种温湿度传感器 (57) 摘要 本发明公开。
2、了一种温湿度传感器， 包括衬底、 导电层、 湿度敏感层、 测试电极和金属电极 ； 所述 导电层形成于所述衬底上， 所述湿度敏感层形成 于所述导电层上且完全覆盖所述导电层， 所述金 属电极固定于所述湿度敏感层上， 所述测试电极 固定于所述衬底上且与所述导电层连接。采用本 发明实施例， 使温湿度传感器体积小， 质量轻， 精 度高， 集成化程度高， 制作工艺简单， 且成本低廉。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104236739 A C。
3、N 104236739 A 1/1 页 2 1. 一种温湿度传感器， 其特征在于， 包括衬底、 导电层、 湿度敏感层、 测试电极和金属电 极 ； 所述导电层形成于所述衬底上， 所述湿度敏感层形成于所述导电层上且完全覆盖所述 导电层， 所述金属电极固定于所述湿度敏感层上， 所述测试电极固定于所述衬底上且与所 述导电层连接。 2. 如权利要求 1 所述的温湿度传感器， 其特征在于， 所述金属电极包括第一梳齿和第 二梳齿 ； 所述第一梳齿与所述第二梳齿交错排列。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的温湿度传感器， 其特征在于， 所述金属电极为铝或金电极。 4. 如权利要求 3 所述的温湿度传感器， 。
4、其特征在于， 所述衬底为半导体硅衬底。 5. 如权利要求 3 所述的温湿度传感器， 其特征在于， 所述导电层由碳化硅、 多孔硅或金 属材料制成。 6. 如权利要求 3 所述的温湿度传感器， 其特征在于， 所述湿度敏感层由聚酰亚胺、 聚苯 乙烯或醋酸纤维制成。 权 利 要 求 书 CN 104236739 A 2 1/2 页 3 一种温湿度传感器 技术领域 0001 本发明涉及自动控制和测控技术领域， 尤其涉及一种温湿度传感器。 背景技术 0002 由于环境的温湿度与人们的实际生活和工业生产有着密切的关系， 因此近些年 来， 出现了集成一体化的温湿度传感器。一体化的温湿度传感器将环境中的温度值和。
5、湿度 值通过敏感材料或元件转化为易于测量的电信号。 目前， 在日常生活中， 温湿度传感器主要 运用于空调系统、 环境检测等领域。 在工业生产中， 主要运用于纺织场车间、 精细化工厂、 化 学实验室、 超净间等对温湿度要求较高的场所。同时， 在安防监控、 汽车、 家电、 消费电子等 领域将越来越多的使用温湿度传感器。 但是， 传统的温湿度传感器大多存在体积大， 有可动 机械部件， 与集成电路兼容性低等缺点， 使得温湿度传感器的效果并不十分理想。 发明内容 0003 本发明实施例提出一种温湿度传感器， 体积小， 质量轻， 精度高， 集成化程度高， 制 作工艺简单， 且成本低廉。 0004 本发明实。
6、施例提供一种温湿度传感器， 包括衬底、 导电层、 湿度敏感层、 测试电极 和金属电极 ； 0005 所述导电层形成于所述衬底上， 所述湿度敏感层形成于所述导电层上且完全覆盖 所述导电层， 所述金属电极固定于所述湿度敏感层上， 所述测试电极固定于所述衬底上且 与所述导电层连接。 0006 进一步地， 所述金属电极包括第一梳齿和第二梳齿 ； 所述第一梳齿与所述第二梳 齿交错排列。 0007 实施本发明实施例， 具有如下有益效果 ： 0008 本 发 明 实 施 例 提 供 的 温 湿 度 传 感 器 制 作 工 艺 简 单，采 用 MEMS(Micro-Electro-Mechanical Sys。
7、tem， 微机电系统)技术进行制作， 体积小， 质量轻， 集 成化程度高， 与集成电路的兼容性好， 且成本低廉， 易于批量生产 ； 通过湿度敏感层的体积 膨胀而造成金属电极电容的改变， 从而计算出对应的湿度值， 能提高线性度和精度。 附图说明 0009 图 1 是本发明提供的温湿度传感器的一个实施例的剖面示意图 ； 0010 图 2 是本发明提供的温湿度传感器的一个实施例的俯视图。 具体实施方式 0011 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例， 本领域。
8、普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他 说 明 书 CN 104236739 A 3 2/2 页 4 实施例， 都属于本发明保护的范围。 0012 参见图 1， 是本发明提供的温湿度传感器的一个实施例的剖面示意图， 包括衬底 1、 导电层 2、 湿度敏感层 3、 测试电极 5 和金属电极 4 ； 0013 导电层 2 形成于衬底 1 上， 湿度敏感层 3 形成于导电层 2 上且完全覆盖导电层 2， 金属电极 4 固定于湿度敏感层 3 上， 测试电极 5 固定于衬底 1 上且与导电层 2 连接。 0014 在本实施例中， 当环境中的温度发生变化时， 导电层 2 作为温度敏感层， 。
9、其电阻值 会发生显著的变化， 从而通过测量导电层 2 的阻值变化来获得环境温度的变化量。当环境 中的湿度， 即空气中水分含量发生变化时， 湿度敏感层 3 吸附空气中的水分子， 使得湿度敏 感层 3 的介电常数发生变化， 从而通过测量金属电极 4 的电容值或电阻值的变化来获得环 境湿度的变化量。 同时， 由于环境中的温度和湿度在测量过程中相互影响， 通过测量获得的 温度和湿度的变化量互相补偿， 因而通过计算可获得精确的环境温度值和湿度值。在测试 完成后， 通过设定的程序对湿度敏感层3进行通电发热， 加速湿度敏感层3中水分子的解吸 附。 0015 进一步地， 如图 2 所示， 金属电极 4 包括第。
10、一梳齿 6 和第二梳齿 7 ； 第一梳齿 6 与 第二梳齿 7 交错排列。 0016 在湿度敏感层 3 受到湿度改变而改变体积时， 第一梳齿 6 和第二梳齿 7 之间的交 错距离发生改变， 从而产生差分电容， 进而通过差分电容的电容值而计算得出湿度值， 进一 步提高测量的线性度和精度。 0017 优选地， 金属电极 4 为铝或金电极。 0018 优选地， 衬底 1 为半导体硅衬底。 0019 优选地， 导电层 2 由碳化硅、 多孔硅或金属材料制成。 0020 优选地， 湿度敏感层 3 由聚酰亚胺、 聚苯乙烯或醋酸纤维制成。 0021 本发明实施例提供的温湿度传感器制作工艺简单， 采用 MEMS 技术进行制作， 体积 小， 质量轻， 集成化程度高， 与集成电路的兼容性好， 且成本低廉， 易于批量生产 ； 通过湿度 敏感层的体积膨胀而造成金属电极电容的改变， 从而计算出对应的湿度值， 能提高线性度 和精度。 0022 以上所述是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。 说 明 书 CN 104236739 A 4 1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 104236739 A 5 。