CN116223571A - 用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置，包括用于容置矩形衬底的腔体，腔体内部相对设置有第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴；第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴分别用于交替脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料；第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料的电阻率敏感依赖于环境湿度；第一雾化喷嘴用于向矩形衬底脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料，衬底上沉积的第一湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；第二雾化喷嘴用于向矩形衬底脉冲式雾化喷射第二湿度敏感材料，衬底上沉积的第二湿度敏感材料的分布密度逐渐降低。第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴、第一射流式雾化器、第二射流式雾化器均为固定设置，避免了制造装置容易疲劳损坏的问题。

Description

用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置

技术领域

本发明涉及一种湿度传感器芯片的制造装置，具体涉及用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置。

背景技术

采用特定湿度敏感材料的制备好的湿度传感器成品，往往只适用于特定湿度区间的测量，只能在一定的湿度范围内具有较好的准确度，超出其测量范围，则准确度会变得极度不可信。为了实现宽湿度测量范围，通常会采取不同湿度测量范围的湿度传感器进行并联使用，使得湿度传感器系统整体能够覆盖各个子湿度传感器的湿度测量范围。但这种方式带来的问题是成本高昂、制造工艺复杂，在宽湿度测量范围和低成本、制造复杂度方面如何权衡兼顾，这真是一个令人头疼的问题。

另一方面，在我们的另一件在先专利申请CN2021113843119“一种湿度传感器芯片的制造方法”中，使用同一个雾化喷头交替雾化喷出第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料，每次脉冲式雾化喷射由微型阀门切换第一湿度敏感材料的溶液或第二湿度敏感材料的溶液的输送至雾化喷头，这会导致雾化喷头容易被交叉污染，且由于雾化喷头需要在工作时不停交替移动至衬底第一边缘的上方、衬底第二边缘的上方，并调整喷射方向分别斜向下指向矩形衬底的第二边缘、第一边缘，这又会导致雾化喷头频繁地运动而使得极易疲劳、损坏。

本发明的技术方案是在我们的在先发明专利申请CN202111158676X“宽测量范围的电阻型湿度传感器”、在先发明专利申请CN2021113843119“一种湿度传感器芯片的制造方法”的基础上作出的进一步发展。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置，其目的在于：实现宽湿度测量范围，并且大幅度降低制造工艺复杂性和制造成本，延长制造装置的使用寿命。

其实现的技术方案为，采用电阻型湿度敏感材料来实现湿度传感器的制造，湿度敏感材料沉积在矩形衬底上，并且矩形衬底具有叉指电极，叉指电极采集得到的信号可供获取环境湿度信号。所述湿度传感器芯片包括矩形衬底，所述矩形衬底具有相对设置的第一边缘和第二边缘、相对设置的第三边缘和第四边缘。湿度传感器芯片包括矩形衬底，在矩形衬底上制备有一对叉指电极，所述矩形衬底具有相对设置的第一边缘和第二边缘、相对设置的第三边缘和第四边缘。

本发明的用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置，包括用于容置矩形衬底的腔体，所述腔体内部相对设置有第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴；第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴分别用于交替脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料；第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料的电阻率敏感依赖于环境湿度；

所述腔体包括顶板、底多孔滤网、筒体构成，下多孔滤网用于固定放置矩形衬底。

筒体的左右两侧壁分别对称设置有第一雾化管路和第二雾化管路，第一雾化管路和第二雾化管路的一端分别设置有第一雾化喷嘴和第二雾化喷嘴。第一雾化喷嘴从矩形衬底的第一边缘的上方，斜向下指向矩形衬底的第二边缘；第二雾化喷嘴从矩形衬底的第二边缘的上方，斜向下指向矩形衬底的第一边缘。

第一雾化喷嘴用于向矩形衬底脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料，雾化喷射出的含有第一湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得在远离第一雾化喷嘴的方向上，衬底上沉积的第一湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

第二雾化喷嘴用于向矩形衬底脉冲式雾化喷射第二湿度敏感材料，雾化喷射出的含有第二湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得在远离第二雾化喷嘴的方向上，衬底上沉积的第二湿度敏感材料的分布密度逐渐降低。

采用上述用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置实现湿度传感器芯片的制造，包括如下步骤：

A．在矩形衬底上制备一对叉指电极；

B．在步骤A所得到的附着有一对叉指电极的矩形衬底上制备湿度敏感材料，具体实现如下：

B-a．采用第一雾化喷嘴从第一边缘的上方，斜向下指向矩形衬底的第二边缘，向矩形衬底脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料，含有第一湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得从第一边缘到第二边缘的方向上，衬底上沉积的第一湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

B-b．采用第二雾化喷嘴从第二边缘的上方，斜向下指向矩形衬底的第一边缘，向矩形衬底脉冲式雾化喷射第二湿度敏感材料，含有第二湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得从第二边缘到第一边缘的方向上，衬底上沉积的第二湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

步骤B-a、B-b交替进行，重复次数根据需要而定；

C．通过温度控制器的控制，加热器升温至设定温度，烘干、固化湿度敏感材料；

D．焊接电极引出线，完成湿度传感器芯片的制造。

所述矩形衬底上附着有电极和湿度敏感材料，在步骤A中，叉指电极的叉指线条位于衬底的第三边缘和第四边缘之间，与衬底的第三边缘和第四边缘平行，一对叉指电极的两个引出线条与衬底的第一边缘和第二边缘平行，并分别靠近于衬底的第一边缘和第二边缘，两个引出线条分别设置有引出焊盘。

所述第一湿度敏感材料与所述第二湿度敏感材料具有不同的表面电阻率—湿度特征曲线，使得第一湿度敏感材料与第二湿度敏感材料具有不同的最佳感湿灵敏度。第一湿度敏感材料与第二湿度敏感材料具有不同的表面电阻率—湿度特征曲线，使得第一湿度敏感材料与第二湿度敏感材料具有不同的最佳感湿灵敏度。

从第一边缘到第二边缘的方向上，步骤B-a、B-b交替进行若干次后形成的第一湿度敏感材料与第二湿度敏感材料得到的复合湿度敏感材料，其表面电阻率—湿度特征曲线在电极的长度方向上呈现逐渐变化，使得不同位置处的复合湿度敏感材料具有不同的最佳感湿灵敏度；最终得到宽测量范围的电阻型湿度传感器。

所述第一湿度敏感材料与所述第二湿度敏感材料均为纳米材料，各自均匀分散于溶剂中形成溶液，第一射流式雾化器和第二射流式雾化器分别用于盛放第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料各自均匀分散于溶剂中形成的溶液，并在需要时将溶液雾化喷出。

在电极的长度方向上，湿度敏感材料的电阻率—湿度特征曲线呈现逐渐变化，不同位置处的湿度敏感材料敏感响应不同的环境湿度，由不同位置处的湿度敏感材料的组分和/或比表面积和/或纳米尺度尺寸和/或微观结构来实现。例如，在电极的长度方向上，设置湿度敏感材料的组分逐渐变化，使得不同位置处的湿度敏感材料的组分的不同，带来湿度敏感材料的电阻率—湿度特征曲线呈现逐渐变化。不同位置处的湿度敏感材料各自敏感响应于不同的湿度变化范围，所谓各司其职的意思。湿度敏感材料的电阻率—湿度特征曲线呈现逐渐变化，就能够使得一对电极之间的湿度敏感电阻能够敏感地响应较宽范围的湿度变化。

本发明的技术方案是在我们的在先专利申请CN202111158676X“宽测量范围的电阻型湿度传感器”、在先专利申请CN2021113843119“一种湿度传感器芯片的制造方法”的基础上作出的进一步发展。其技术原理可参阅在先专利申请CN202111158676X，在本发明专利申请中不作过多的复述。在先专利申请CN202111158676X说明书中的内容可视作本发明专利的一部分，申请人保留在必要时引入CN202111158676X说明书中的部分或全部内容的权利。

不同成分的湿度敏感材料，不同的微观纳米结构，不同的比表面积的材料，均会表现出不同的最佳感湿范围。具体的感测范围，可以根据实际情况对两种湿度敏感材料作出合理的选择。

通过上述设置，就能够实现同一个湿度传感器响应较宽的湿度变化范围，进而实现湿度的宽测量范围。从本发明的核心构思可见，本发明提供了一种宽测量范围的电阻型湿度传感器，在保持准确度的同时，只用一个湿度传感器就实现了较宽的湿度测量范围，并且还能进一步降低制造成本、降低湿度传感器的复杂度。另外，由于本发明中的第一雾化喷嘴、第二雾化喷嘴、第一射流式雾化器、第二射流式雾化器均为固定设置，无需频繁地来回移动位置、角度，因此避免了频繁运动带来的制造装置容易疲劳损坏的问题。

至此，发明人已经详细阐述了本发明的工作原理及技术方案、技术效果。本说明书 未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

附图说明

图1：用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置侧视图；

图2：用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置与温度控制器连接示意图；

图3：图2中夹持装置的俯视图；

图4：本发明中的一种湿度传感器芯片；

图5：本发明中的第一射流式雾化器、第二射流式雾化器。

图中：1为螺柱，2为上盖板，3为下盖板，4为顶板，5为底多孔滤网，6为上螺母，7为下螺母，8为螺栓，9为垫片，10为加热器，11为热电偶，12为第一雾化管路，13为第二雾化管路，14为抽气管路，15为第一雾化喷嘴，16为第二雾化喷嘴，17为夹持装置，18为矩形衬底，19为筒体，20为温度控制器，21为第一边缘，22为第二边缘，23为第三边缘，24为第四边缘，25a为第一射流式雾化器的出口，25b为第二射流式雾化器的出口，26a为第一射流式雾化器的气体流量计入口，26b为第二射流式雾化器的气体流量计入口，27a为第一射流式雾化器的可变引气口，27b为第二射流式雾化器的可变引气口，28a为第一射流式雾化器的载气喷射孔，28b为第二射流式雾化器的载气喷射孔，29a为第一射流式雾化器的虹吸管，2ba为第二射流式雾化器的虹吸管，30a为第一射流式雾化器的储液容器，30b为第二射流式雾化器的储液容器，31a为第一射流式雾化器的过滤器，31b为第二射流式雾化器的过滤器。

具体实施方式

下面结合实例具体介绍本发明的技术方案。

参见图1-5，本发明的湿度传感器芯片包括湿度敏感材料、矩形衬底、一对叉指电极；一对叉指电极、湿度敏感材料均制备在衬底上。矩形衬底具有相对设置的第一边缘21和第二边缘22、相对设置的第三边缘23和第四边缘24。一对叉指电极包括第一子电极和第二子电极，第一子电极的引出线条与第二子电极的引出线条的间距为L，第一子电极和第二子电极之间的线间距为w，在第一子电极的引出线条与第二子电极之间，任意一点距离第一子电极的引出线条的垂直距离为x。

湿度传感器芯片包括矩形衬底18，在矩形衬底18上制备有一对叉指电极，矩形衬底18具有相对设置的第一边缘和第二边缘、相对设置的第三边缘和第四边缘；

用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置，包括用于容置矩形衬底18的腔体，腔体内部相对设置有第一雾化喷嘴15和第二雾化喷嘴16；第一雾化喷嘴15和第二雾化喷嘴16分别用于交替脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料；第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料的电阻率敏感依赖于环境湿度；

第一雾化喷嘴15用于向矩形衬底18脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料，雾化喷射出的含有第一湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得在远离第一雾化喷嘴15的方向上，衬底上沉积的第一湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

第二雾化喷嘴16用于向矩形衬底18脉冲式雾化喷射第二湿度敏感材料，雾化喷射出的含有第二湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得在远离第二雾化喷嘴16的方向上，衬底上沉积的第二湿度敏感材料的分布密度逐渐降低。

腔体包括顶板4、底多孔滤网5、筒体19构成，下多孔滤网用于固定放置衬底。

腔体被固定于框架中；框架包括有多个对称设置的螺柱1、上盖板2、下盖板3、多个上螺母6、多个下螺母7，每个螺柱1均贯穿上盖板2和下盖板3，上螺母6、下螺母7分别紧固于螺柱1的上端与下端，使得腔体固定设置在由多个对称设置的螺柱1、上盖板2、下盖板3围成的空间内。

筒体19的壁内设置有加热器10和热电偶11，加热器10和热电偶11电连接至温度控制器20，用于控制腔体内的温度。控制腔体内的温度的目的在于，通过加热到设定温度使得溶液中的溶剂能够更快地挥发并被快速排出腔体，且能够烘干、固化湿度敏感材料。

筒体19的左右两侧壁分别对称设置有第一雾化管路12和第二雾化管路13，第一雾化管路12和第二雾化管路13的一端分别设置有第一雾化喷嘴15和第二雾化喷嘴16。第一雾化喷嘴15从矩形衬底18的第一边缘的上方，斜向下指向矩形衬底18的第二边缘；第二雾化喷嘴16从矩形衬底18的第二边缘的上方，斜向下指向矩形衬底18的第一边缘。第一雾化管路12和第二雾化管路13的另一端分别连接至第一射流式雾化器的出口25a和第二射流式雾化器的出口25b，第一射流式雾化器和第二射流式雾化器分别用于盛放第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料各自均匀分散于溶剂中形成的溶液，并在需要时将溶液雾化喷出。

如图5所示，第一射流式雾化器包括有出口25a、气体流量计入口26a、可变引气口27a、载气喷射孔28a、虹吸管29a、储液容器30a、过滤器31a；第二射流式雾化器包括有出口25b、气体流量计入口26b、可变引气口27b、载气喷射孔28b、虹吸管29b、储液容器30b、过滤器31b，第二射流式雾化器的结构与第一射流式雾化器完全相同。

储液容器用于盛放稀释有湿度敏感材料的溶液，过滤器用于过滤溶液中粒径过大的湿度敏感材料的颗粒，射流式雾化器的出口用于喷射出气雾，可变引气口用于调控载气流量、流速，气体流量计用于测量气体流量，载气喷射孔用于高速喷射载气，通过虹吸管的虹吸效应抽取出溶液并使其雾化。本发明中的射流式雾化器的原理为压缩雾化，也叫射流式雾化，是根据文丘里喷射原理，利用高压载气通过细小管口形成高速气流，产生的负压带动液体一起喷射到阻挡物上，在高速撞击下向周围飞溅使液滴变成雾状微粒从出气管喷出。

底多孔滤网5与筒体19的底端之间对称设置有两个用于固定放置矩形衬底18的夹持装置17，矩形衬底18贴附于底多孔滤网5上，夹持装置17将矩形衬底18夹紧并使其处于平展状态。

优选地，第一雾化管路12和第二雾化管路13各自中间还分别设置有第一自动阀门和第二自动阀门，第一自动阀门和第二自动阀门分别用于控制第一雾化管路12和第二雾化管路13的通断；工作时第一自动阀门和第二自动阀门交替开关，使得第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料被脉冲式雾化喷出；图中未画出第一自动阀门和第二自动阀门。

优选地，由控制器来控制第一自动阀门和第二自动阀门交替开关。图中未画出控制器。

优选地，上螺母6、下螺母7分别紧固于螺柱1的上端与下端时，还设有垫片9。

下盖板3中间设有通孔，通孔中设置有抽气管路14，抽气管路连接至微型真空泵，与下多孔滤网相配合，使得装置在工作时腔体内的气压低于外界大气压，形成向下的气流，湿度敏感材料的气雾更易于向矩形衬底18流动和沉积，而不至于四处飞散。

优选地，抽气管路通过螺栓8与微型真空泵螺纹连接。图中未画出微型真空泵。

优选地，第一雾化喷嘴（15）和第二雾化喷嘴（16）分别位于矩形衬底（18）的第一边缘正上方和第二边缘正上方。

湿度传感器芯片的制造方法包括如下步骤：

A．在矩形衬底上制备一对叉指电极；具体实现时，步骤A中，采用溅射、蒸镀、掩膜印刷、化学电镀、丝网印刷中任意一种工艺完成叉指电极的制备；

B．在步骤A所得到的附着有一对叉指电极的矩形衬底上制备湿度敏感材料，具体实现如下：

B-a．采用第一雾化喷嘴从第一边缘的上方，斜向下指向矩形衬底的第二边缘，向矩形衬底脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料，含有第一湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得从第一边缘到第二边缘的方向上，衬底上沉积的第一湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

B-b．采用第二雾化喷嘴从第二边缘的上方，斜向下指向矩形衬底的第一边缘，向矩形衬底脉冲式雾化喷射第二湿度敏感材料，含有第二湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得从第二边缘到第一边缘的方向上，衬底上沉积的第二湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

步骤B-a、B-b交替进行，重复次数根据需要而定；

C．通过温度控制器的控制，加热器升温至设定温度，烘干、固化湿度敏感材料；

D．焊接电极引出线，完成湿度传感器芯片的制造。

矩形衬底上附着有电极和湿度敏感材料，在步骤A中，叉指电极的叉指线条位于衬底的第三边缘23和第四边缘24之间，与衬底的第三边缘23和第四边缘24平行，一对叉指电极的两个引出线条与衬底的第一边缘21和第二边缘22平行，并分别靠近于衬底的第一边缘21和第二边缘22，两个引出线条分别设置有引出焊盘。图中的两个子电极上的方块区域即为引出焊盘。

优选地，第一湿度敏感材料与第二湿度敏感材料均为纳米材料，各自均匀分散于溶剂中形成溶液，以用于脉冲式雾化喷射。

第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料的特征在于：具有吸水特性，吸收环境空气中的水分导致电阻率随着含水率而变化。第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料可以是有机复合材料，也可以是无机复合材料，也可以是有机/无机复合材料。第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料的电阻率均随湿度变化而变化。

举例而言，第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料选自SnO₂纳米材料、Fe₃O₄纳米材料、Sb₂O₃纳米材料、ZnO纳米材料、In₂O₃纳米材料、TiO₂纳米线、PdCl₂纳米材料、Cu₂O纳米材料、WO₃纳米材料、CeO₂纳米材料、MnWO₄粉末、NiWO₄粉末、ZnCrO₄粉末、MgCr₂O₄粉末、聚吡咯、聚乙烯二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸钠、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯溴代正丁烷季铵盐(MEBA)、活性硅氧烷单体—γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(KH570)中的任意两种。

湿度敏感材料也可以选用其他任何已知的具有湿度敏性质的材料，只需要所选择出的第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料具有不同的湿度敏感特性曲线即可，也就是具备不同的最佳感湿范围。两种湿度敏感材料的最佳感湿范围差别越大，本发明所得到的最终湿度传感器的湿度测量范围越宽。

从第一边缘1到第二边缘2的方向上，步骤B-a、B-b交替进行若干次后形成的第一湿度敏感材料与第二湿度敏感材料得到的复合湿度敏感材料，其表面电阻率—湿度特征曲线在电极的长度方向上呈现逐渐变化，使得不同位置处的复合湿度敏感材料具有不同的最佳感湿灵敏度；最终得到宽测量范围的电阻型湿度传感器。

如图4所示，点

处的湿度敏感材料的表面电阻率—湿度函数/>

，表面电阻率随湿度变化的偏导函数/>

表示点x处的表面电阻率随湿度变化的感湿灵敏度，则

表示湿度敏感材料的感湿灵敏度与湿度h之间的函数曲线，/>

函数曲线的峰值表示点x处的湿度敏感材料的最佳感湿灵敏度，则：由近端至远端，湿度敏感材料的

函数曲线的峰值随/>

逐渐发生移动；上式中R表示湿度敏感材料的表面电阻率，/>

表示湿度。

一对叉指电极包括第一子电极和第二子电极，第一子电极的引出线条与第二子电极的引出线条的间距为L，第一子电极和第二子电极之间的线间距为w，在第一子电极的引出线条与第二子电极之间，任意一点距离第一子电极的引出线条的垂直距离x处，复合湿度敏感材料的表面电阻率R为湿度h和距离x的函数

，将第一子电极和第二子电极任意一点x处的湿度敏感材料的电阻视为Rx，则一对叉指电极之间的总电阻相当于无数个位置处的湿度敏感电阻的并联。

当从第一边缘1到第二边缘2的方向上，衬底上沉积的第一湿度敏感材料的分布密度逐渐降低，衬底上沉积的第二湿度敏感材料的分布密度逐渐升高，湿度敏感材料组分发生连续的变化，总的并联电阻可采用积分形式来表达。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (11)

1.一种用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置，所述湿度传感器芯片包括矩形衬底（18），所述矩形衬底（18）具有相对设置的第一边缘和第二边缘；

其特征在于：

所述用于脉冲喷雾式制造湿度传感器芯片的装置，包括用于容置矩形衬底（18）的腔体、第一射流式雾化器、第二射流式雾化器；

所述腔体内部相对设置有第一雾化喷嘴（15）和第二雾化喷嘴（16）；第一雾化喷嘴（15）和第二雾化喷嘴（16）分别位于矩形衬底（18）的第一边缘正上方和第二边缘正上方；第一雾化喷嘴（15）和第二雾化喷嘴（16）分别用于交替脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料；第一湿度敏感材料和第二湿度敏感材料的电阻率敏感依赖于环境湿度；

第一雾化喷嘴（15）用于向矩形衬底（18）脉冲式雾化喷射第一湿度敏感材料，雾化喷射出的含有第一湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得在远离第一雾化喷嘴（15）的方向上，衬底上沉积的第一湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

第二雾化喷嘴（16）用于向矩形衬底（18）脉冲式雾化喷射第二湿度敏感材料，雾化喷射出的含有第二湿度敏感材料的气雾存在浓度梯度，使得在远离第二雾化喷嘴（16）的方向上，衬底上沉积的第二湿度敏感材料的分布密度逐渐降低；

第一湿度敏感材料、第二湿度敏感材料各自敏感响应于不同的湿度变化范围。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述腔体包括顶板（4）、底多孔滤网（5）、筒体（19）构成，下多孔滤网用于固定放置衬底。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述腔体被固定于框架中；所述框架包括有多个对称设置的螺柱（1）、上盖板（2）、下盖板（3）、多个上螺母（6）、多个下螺母（7），每个螺柱（1）均贯穿上盖板（2）和下盖板（3），上螺母（6）、下螺母（7）分别紧固于螺柱（1）的上端与下端，使得腔体固定设置在由多个对称设置的螺柱（1）、上盖板（2）、下盖板（3）围成的空间内。

4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述筒体（19）的壁内设置有加热器（10）和热电偶（11），加热器（10）和热电偶（11）电连接至温度控制器（20），用于控制腔体内的温度。

5.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于：所述筒体（19）的左右两侧壁分别对称设置有第一雾化管路（12）和第二雾化管路（13），第一雾化管路（12）和第二雾化管路（13）的一端分别设置有第一雾化喷嘴（15）和第二雾化喷嘴（16）。

6.如权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于：第一雾化喷嘴（15）从所述矩形衬底（18）的第一边缘的上方，斜向下指向矩形衬底（18）的第二边缘；第二雾化喷嘴（16）从所述矩形衬底（18）的第二边缘的上方，斜向下指向矩形衬底（18）的第一边缘。

7.如权利要求2所述的装置，其特征在于：所述底多孔滤网（5）与所述筒体（19）的底端之间对称设置有两个用于固定放置矩形衬底（18）的夹持装置（17），矩形衬底（18）贴附于底多孔滤网（5）上，所述夹持装置（17）将矩形衬底（18）夹紧并使其处于平展状态。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于：第一雾化管路（12）和第二雾化管路（13）的另一端分别连接至第一射流式雾化器的出口（25a）和第二射流式雾化器的出口（25b），第一射流式雾化器和第二射流式雾化器分别用于盛放所述第一湿度敏感材料和所述第二湿度敏感材料各自均匀分散于溶剂中形成的溶液，并在需要时将溶液雾化喷出；

优选地，第一雾化管路（12）和第二雾化管路（13）各自中间还分别设置有第一自动阀门和第二自动阀门，第一自动阀门和第二自动阀门分别用于控制第一雾化管路（12）和第二雾化管路（13）的通断；工作时第一自动阀门和第二自动阀门交替开关，使得所述第一湿度敏感材料和所述第二湿度敏感材料被脉冲式雾化喷出；

优选地，由控制器来控制第一自动阀门和第二自动阀门交替开关。

9.如权利要求3-5任一项所述的装置，其特征在于：上螺母（6）、下螺母（7）分别紧固于螺柱（1）的上端与下端时，还设有垫片（9）。

10.如权利要求3-9任一项所述的装置，其特征在于：所述下盖板（3）中间设有通孔，通孔中设置有抽气管路（14），所述抽气管路连接至微型真空泵，使得装置在工作时所述腔体内的气压低于外界大气压，形成气流，湿度敏感材料的气雾更易于向矩形衬底（18）流动；优选地，所述抽气管路通过螺栓（8）与微型真空泵螺纹连接。

11.如权利要求1-10任一项所述的装置，其特征在于：第一射流式雾化器包括有出口（25a）、气体流量计入口（26a）、可变引气口（27a）、载气喷射孔（28a）、虹吸管（29a）、储液容器（30a）、过滤器（31a）；第二射流式雾化器包括有出口（25b）、气体流量计入口（26b）、可变引气口（27b）、载气喷射孔（28b）、虹吸管（29b）、储液容器（30b）、过滤器（31b）；各个储液容器（30a，30b）用于盛放稀释有湿度敏感材料的溶液，过滤器（31a，31b）用于过滤溶液中粒径过大的湿度敏感材料的颗粒，射流式雾化器的出口（25a，25b）用于喷射出气雾，可变引气口（27a，27b）用于调控载气流量、流速，气体流量计（26a，26b）用于测量气体流量，载气喷射孔（28a，28b）用于高速喷射载气，根据文丘里喷射原理，利用高压载气通过细小管口形成高速气流，产生的负压带动液体一起喷射到阻挡物上，在高速撞击下向周围飞溅使液滴变成雾状微粒从出口（25a，25b）喷出。

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