CN1431489A - 微型电阻型湿度传感器芯片、传感器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种微型电阻型湿度传感器芯片及其制备方法。微型电阻型湿度传感器芯片，包括敏感电极及涂布在其上的敏感料，所述敏感电极及涂布在其上的敏感料是在以玻璃为基底的。本发明的微型电阻型湿度传感器芯片采用微电子工艺加工形成的。本发明还提供一种采用所述的传感器芯片的微型电阻型湿度传感器及其制备方法。本发明由于采用了与集成电路工艺完全兼容的加工技术，而且选用了低成本的玻璃基片，整个芯片的工艺流程简单可靠、成本低、易于实现批量生产。所生产的元件在反应时间、湿滞回差、一致性等方面的指标均全面高于传统方式生产的元件。

Description

微型电阻型湿度传感器芯片、传感器及其制备方法
技术领域：
本发明属于微型电阻型湿度传感器技术领域。
背景技术：
湿度传感器在工业控制、环境监测、仓储和日常生活中有着广泛的应用。目前常用湿度传感器的生产技术多数是传统的元件生产方式；采用比较大的陶瓷衬底，生产效率比较低，敏感材料消耗比较大；而且，元件的一致性也不是很好。由于传统的生产方式很难提高元件的质量，这就严重影响了湿度传感器的推广应用。如何能够高效率、低成本、高质量的进行湿度传感器的生产是传感器行业追求的目标。
发明内容：
本发明的目的提供了一种微型电阻型湿度传感器芯片及其制备方法，是一种利用硅工艺在玻璃衬底上实现微型电阻型湿度传感器芯片件。
本发明的另一目的是提供一种微型电阻型湿度传感器及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
微型电阻型湿度传感器芯片，包括敏感电极及涂布在其上的敏感料，所述敏感电极及涂布在其上的敏感料是在以玻璃为基底的。
所述的微型电阻型湿度传感器芯片，是采用如下微电子工艺加工形成的：
1、玻璃基片备片
2、一次光刻形成电极图形
3、溅射铬/金，剥离形成敏感电极
4、管芯划片
5、敏感料精密点样
6、裂片，即得到带有敏感电极的玻璃芯片。
一种微型电阻型湿度传感器，采用所述的传感器芯片。
制得带有敏感电极的玻璃芯片后，进一步完成以下工艺，即可制得本发明的微型电阻型湿度传感器：
7、玻璃芯片粘片
8、金丝球压焊
9、封管壳(可以采用传统的晶体管封装方式，从而使得生产技术简单可控)
10、检测
本发明的优点与积极效果：由于硅工艺具有精度高、能够大批量低成本地制造微结构的特点，因此本发明提出了一种十分简单实用而且能够高效率生产的微型电阻型湿度传感器，可以实现用硅MEMS技术低成本大批量地生产湿度传感器芯片。本发明利用微电子微电子工艺制造湿度传感器的玻璃芯片，不仅提高了微结构的生产效率，对人员的要求也大为降低，同时元件敏感电极的尺寸也能够准确控制。另外，本发明的传感器芯片采用微量点样技术进行敏感料精密点样，能够大幅度降低敏感材料的使用量，明显的提高元件的一致性。
本发明由于采用了与集成电路工艺完全兼容的加工技术，而且选用了低成本的玻璃基片，整个芯片的工艺流程简单可靠、成本低、易于实现批量生产。所生产的元件在反应时间、湿滞回差、一致性等方面的指标均全面高于传统方式生产的元件。
附图说明：
图1为玻璃基片一次光刻(电极图形)、溅射铬/金(Cr/Au)后的剖面图；
图2为在图1基础上剥离形成金属电极、管芯划片后的剖面图；
图3为在图2基础上敏感料精密点样、裂片后形成的玻璃芯片的剖面图；
图4为本发明的湿度传感器元件结构示意图；
图中，1-玻璃衬底，2-光刻胶，3-铬/金，4-湿度敏感材料，5-湿度传感器芯片，6-湿度传感器芯片上的电极图形，7-管壳，8-管脚引脚，9-压焊金丝。
具体实施方式：
如图4所示，微型电阻型湿度传感器，包括敏感电极及涂布在其上的敏感料，所述敏感电极是采用如下微电子工艺加工形成的带有敏感电极的玻璃芯片结构：
1、玻璃基片备片：直径100毫米，厚度0.5毫米，得玻璃衬底1，其上覆有光刻胶2；
2、一次光刻形成电极图形6；
3、溅射铬/金3；此时玻璃基片的剖面图如图1所示；
4、剥离形成敏感电极；
5、管芯划片，此时玻璃基片的剖面图如图2为所示；
6、敏感料精密点样区，在敏感电极4上形成湿度敏感料；
7、裂片，即得到带有敏感电极的玻璃芯片5，其剖面图如图3所示。
制得带有敏感电极的玻璃芯片后，进一步完成以下工艺，即可制得微型电阻型湿度传感器：
8、玻璃芯片粘片：将玻璃芯片5粘接在管脚7上；
9、金丝球压焊：将敏感电极与管脚引脚8焊接；
10、在管脚上封管壳：管壳采用TO管壳，采用传统的晶体管封装方式，从而使得生产技术简单可控；
11、检测。

Claims (4)

1.微型电阻型湿度传感器芯片，包括敏感电极及涂布在其上的敏感料，其特征在于所述敏感电极及涂布在其上的敏感料是在以玻璃为基底的。
2.权利要求1所述的微型电阻型湿度传感器芯片，其制备方法在于是采用如下微电子工艺加工形成的：
(1)玻璃基片备片
(2)一次光刻形成电极图形
(3)溅射铬/金，剥离形成敏感电极
(4)管芯划片
(5)敏感料精密点样
(6)裂片，即得到带有敏感电极的玻璃芯片。
3.微型电阻型湿度传感器，采用权利要求1所述的传感器芯片。
4.权利要求3所述的微型电阻型湿度传感器，其制备工艺如下：
(1)所述传感器玻璃芯片粘片
(2)金丝球压焊
(3)封管壳。
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