奥松电子增强了湿度传感器灵敏度新方法

近日广州奥松电子新型MEMS半导体传感器芯片生产线正式投入运营，从成立至今的短短7年里，该公司在温湿度传感器、气体传感器等多个传感器领域有所建树。

日常生活中,空气中的水蒸气的含量不但会影响空气的湿度，而且会使空气出现潮湿或者干燥的现象。绝对湿度传感器正是用来测量空气真实的干湿程度，但市面上绝对湿度传感器部分的工艺是采用玻璃密封热敏电阻作为湿度感应原件。

因为其工艺结构的影响，导致热敏电阻对外界温度的响应非常缓慢，加热至稳定的时间甚至需要数十秒钟，而且正常使用中由于其响应速度偏慢，所以灵敏度较低。

为此，奥松电子申请了一项名为“绝对湿度传感器、热敏电阻及热敏电阻的制作方法”的发明专利（申请号：201711494556.0），申请人为广州奥松电子有限公司。

图1 绝对湿度传感器的结构框图

绝对湿度传感器的结构框图如上图1所示，它主要包括分别位于左右两侧的第一测量单元和第二测量单元。1至4分别代表水分子、第一外壳、热敏电阻以及第二外壳，其中第一外壳2为非封闭外壳设置一窗口，使得热敏电阻3部分裸露在外壳外，进而通过该窗口与空气中的水分子1接触。

在绝对湿度传感器工作状态时，将绝对湿度传感器通电，使第一测量单元与第二测量单元流过相同的电流，初始时两个测量单元中的热敏电阻阻值相同。而第一测量单元中的热敏电阻3通过与空气中的水分子1直接接触，使阻值发生变化，计算此时第一测量单元中的热敏电阻3的阻值，并将该阻值与第二测量单元中的热敏电阻3的阻值进行对比，计算两者的差值。最后将阻值差通过算法换算成实时的空气绝对湿度变化，从而计算出空气中水蒸气的密度。

图2 绝对湿度传感器中热敏电阻的制作方法

上图2是绝对湿度传感器中热敏电阻制作方法的流程图，首先，将晶圆基板进行热氧化（S1），然后通过低压化学气相沉积法，在进行热氧化后的基板表面生长一层绝缘膜（S2）。接着，在绝缘膜层刻蚀出掩膜，将掩膜覆盖在绝缘膜层上非微热板层的区域（S3），并根据磁控溅射在覆盖有掩膜的绝缘层上镀制一层微热板层，镀制完成后剥离掩膜使微热板层不会完全覆盖绝缘层（S4），再在绝缘层以及微热板层上镀一层保护层（S5）。最后则是采用砂轮切割上述基板，得到电阻单元，将其经过固晶、打线以获得单个的热敏电阻（S6）。通过上述方法生产热敏电阻，生产周期端，产量高，体积小。

简而言之，奥松电子的绝对湿度传感器专利，使得热敏电阻迅速感应到空气湿度的变化，进而提高了其本身的响应速度，大大增强了绝对湿度传感器的灵敏度。

奥松电子作为国内一流湿度传感器生产制造基地，不仅技术力量雄厚，而且十分注重产品研发，多次与国内外科研机构建立合作事宜，同时也为我国湿度检测技术的进步做出了大量的贡献。