專利名稱：耐高溫高分子濕敏元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子傳感器的敏感元件。
目前，國內(nèi)外已廣泛使用的濕敏元件，多以濕敏高分子薄膜做電容介質(zhì)。由于其介電常數(shù)隨所吸附的水氣量的變化而變化，從而可以用于環(huán)境相對濕度的測量。這類濕敏元件，如高分子電容式濕敏元件、高分子場效應(yīng)濕敏元件，以其精度高、測量范圍寬、響應(yīng)速度快、溫度系數(shù)小、一致性好、便于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，倍受生產(chǎn)者和使用者的青睞。
這類濕敏元件敏感部分基本構(gòu)造是一個電容，即在絕緣襯底上采用真空濺射或鍍膜的方法淀積上一層金薄膜做為下電極，在其上涂敷濕敏高分子材料做為電容介質(zhì)，經(jīng)條件化處理使其固化，然后再用同樣方法在電容介質(zhì)上淀積上一層金薄膜形成上電極。由于上電極金原子僅是通過物理方法嵌固在電容介質(zhì)表面，因此若使這類濕敏元件久置高濕環(huán)境下，由于感濕材料的親水作用，吸附的大量水分子使金原子與感濕膜間形成隔離層。故此久置高濕環(huán)境下，這類濕敏元件的特征值易于上漂。特別是在60℃以上高濕環(huán)境里，由于水分子活動能量急劇增加，很快使金原子與感濕膜分離而使元件失去作用。故此現(xiàn)有的以高分子材料為介質(zhì)的濕敏元件都不能長時間進行100℃以下全濕范圍的測量。
鑒于上述現(xiàn)有的以高分子感濕膜為電容介質(zhì)的濕敏元件所存在的不足，本發(fā)明的目的在于制作一種耐高溫的高分子濕敏元件，使其完成100℃以下全濕范圍內(nèi)的測量。
本發(fā)明基于前述所分析的濕敏元件不耐高溫的原理，在現(xiàn)有的濕敏元件的制造工藝基礎(chǔ)上，在敏感電容的上電極上增加了一層保護膜結(jié)構(gòu)，從而使本發(fā)明具有了耐高溫的特性。
以下結(jié)合附圖
給出本發(fā)明的最佳實施例。
附圖為耐高溫高分子濕敏元件。
如圖所示，在絕緣襯底①上采用真空濺射或鍍膜的方法淀積上一層金薄膜，經(jīng)光刻腐蝕成具有一定幾何形狀的下電極②；再把感濕高分子材料涂敷其上作為電容介質(zhì)，對于場效應(yīng)濕敏元件，可直接涂敷在場效應(yīng)管的下柵極上，經(jīng)條件化處理使之交聯(lián)固化形成感濕膜③。這種感濕高分子材料可選用交聯(lián)的纖維素脂類、聚酰亞胺、酚醛樹脂的其中一種。之后在感濕膜③上以同樣辦法再淀積一層金薄膜形成上電極④。對于場效應(yīng)濕敏元件則形成上柵極。上電極④極薄并有微孔可使水分子通過。最后在上電極④上再涂敷一層0.6μm－2.5μm厚的保護膜⑤。保護膜⑤的材料可選用有機硅高分子材料、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂中的一種，經(jīng)條件化處理使之交聯(lián)固化，即得本發(fā)明所述的耐高溫高分子濕敏元件，包括耐高溫高分子電容式濕敏元件和耐高溫高分子場效應(yīng)濕敏元件。
實施本發(fā)明，能長時間在100℃以下全濕范圍內(nèi)工作。其主要性能指標測量范圍0－100％RH；工作溫度－40℃－＋100℃；響應(yīng)時間；吸濕10秒，脫濕20秒(測程的63％)。具有一致性好、穩(wěn)定性明顯提高，并具有一定耐污染能力，因而使用壽命明顯提高。
權(quán)利要求1.一種耐高溫高分子濕敏元件，其敏感部分構(gòu)造主要包括絕緣襯底①、下電極②、感濕膜③、上電極④、其特征在于在上電極④上增加了保護膜⑤。
2.如權(quán)利要求1所述耐高溫高分子濕敏元件，其特征在于所說的保護膜⑤厚為0.6μm－2.5μm。
3.如權(quán)利要求1、2所述耐高溫高分子濕敏元件，其特征在于所說的保護膜⑤所用材料為有機硅高分子材料、聚酰亞胺、環(huán)氧樹脂中的一種。
專利摘要一種耐高溫高分子濕敏元件，由于在現(xiàn)有的濕敏元件基礎(chǔ)上，如高分子電容式濕敏元件；高分子場效應(yīng)濕敏元件，增加了保護膜結(jié)構(gòu)，從而克服了現(xiàn)有高分子濕敏元件不能久置高濕環(huán)境下工作，不耐污染，更不能在60℃以上高濕環(huán)境下工作等缺陷。本發(fā)明能夠長時間在100℃以下全濕范圍內(nèi)工作，并具有一致性好、穩(wěn)定性好、耐污染、使用壽命長等特點。
文檔編號G01N27/22GK2101237SQ91223530
公開日1992年4月8日 申請日期1991年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月16日
發(fā)明者王力 申請人:哈爾濱建筑工程學(xué)院