本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫濕度傳感器及溫濕度傳感器的制造方法。

背景技術(shù)：

溫度傳感器和濕度傳感器廣泛應(yīng)用于我們生活的各個(gè)方面。

當(dāng)前行業(yè)內(nèi)的溫度傳感器和濕度傳感器都是分立式的部件，體積比較大，使用起來(lái)不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提出一種集成式的、體積比較小的，使用方便的溫濕度傳感器。

一種溫濕度傳感器，包括2層以上的非導(dǎo)電基體層、熱敏電阻單元、導(dǎo)通線路層、電容單元、導(dǎo)電孔或?qū)щ娭?/p>

2層以上的非導(dǎo)電基體層從上到下依次設(shè)置，熱敏電阻單元位于任意2層非導(dǎo)電基體層之間、頂層非導(dǎo)電基體層的上部或底層非導(dǎo)電基體層的下部；

導(dǎo)通線路層位于某層非導(dǎo)電基體層的上部或下部，導(dǎo)通線路層的層數(shù)在2層以上，導(dǎo)電孔或?qū)щ娭B通非導(dǎo)電基體層的上層導(dǎo)通線路層和下層導(dǎo)通線路層；

電容單元位于頂層非導(dǎo)電基體層的上部或下部；

熱敏電阻單元與導(dǎo)通線路層、導(dǎo)電孔或?qū)щ娭娺B接；

電容單元與導(dǎo)通線路層、導(dǎo)電孔或?qū)щ娭娺B接。

優(yōu)選的，電容單元為梳齒型電容，梳齒型電容的線寬線距為30/30μm、50/50μm、100/100μm或120/120μm；

或，

電容單元為雙螺旋線型電容，雙螺旋線型電容的線寬線距為30/30μm、50/50μm、100/100μm或120/120μm。

優(yōu)選的，還包括豎向型電容，豎向型電容包括：豎向分布的貫穿非導(dǎo)電基體層的豎直孔和位于豎直孔的孔壁上的多條電容線條；

豎直孔為圓形孔、方形孔、相切孔或相交孔；

電容線條為沿豎直孔的孔壁豎直分布或螺旋分布。

優(yōu)選的，豎直孔的孔壁上還設(shè)置有豎向型電阻；豎向型電阻的長(zhǎng)方向沿豎直孔的軸向或與軸向垂直的方向設(shè)置。

優(yōu)選的，還包括豎向型電阻；豎向型電阻為豎向分布的貫穿非導(dǎo)電基體層的豎直孔的孔壁電阻；或，豎向型電阻為豎向分布的填充在非導(dǎo)電基體層的豎直孔孔內(nèi)的塞孔電阻。

優(yōu)選的，還包括豎向型電容，豎向型電容包括：豎向分布的貫穿某層非導(dǎo)電基體層上下層的盲孔和位于盲孔的孔壁上的多條電容線條；

盲孔的下部為熱敏電阻單元或，盲孔的下部連通有熱敏電阻單元。

優(yōu)選的，非導(dǎo)電基體層為陶瓷層，熱敏電阻單元為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻或正溫度系數(shù)熱敏電阻。

本發(fā)明還提供了一種溫濕度傳感器的制造方法。

一種溫濕度傳感器的制造方法，包括：

a.在覆銅板上制作電容線路及導(dǎo)通線路；

b.制作含熱敏電阻單元的非導(dǎo)電基體層；

c.壓合覆銅板和非導(dǎo)電基體層，制作連通電容線路、導(dǎo)通線路和熱敏電阻單元的導(dǎo)電孔或?qū)щ娭?/p>

其中，步驟a和步驟b可交換設(shè)置。

其中，步驟c這一步，陶瓷燒結(jié)工藝導(dǎo)通線路會(huì)一起燒出來(lái)，只有表面焊盤需要做后處理；如果是其他工藝，如pcb工藝，則有可能，相當(dāng)于埋入熱敏芯片，電容檢測(cè)功能用線路板做出來(lái)；如果是dbc陶瓷板，做多層（該工藝做多層的情形較少），有可能通孔后處理的。

優(yōu)選的，覆銅板為陶瓷基覆銅板，非導(dǎo)電基體層為陶瓷層；

步驟b包括：在非導(dǎo)電基體層上制作熱敏電阻單元；或，在非導(dǎo)電基體層上開設(shè)槽或孔，在槽或孔內(nèi)填充熱敏電阻漿料制作熱敏電阻；或，在非導(dǎo)電基體層上開設(shè)槽或孔，在槽或孔內(nèi)嵌入熱敏電阻組件。

優(yōu)選的，步驟c之前還包括：

d.在覆銅板或非導(dǎo)電基體層上制作豎向型電容；

在覆銅板或非導(dǎo)電基體層上制作豎向型電容包括：

d1：在所覆銅板或非導(dǎo)電基體層上鉆孔或開槽；

d2：電鍍已經(jīng)鉆好的孔或開設(shè)的槽，使已經(jīng)鉆好的孔的孔壁或開設(shè)的槽的槽壁鍍銅或其它導(dǎo)體；

d3：豎向分割孔壁或槽壁上的導(dǎo)體。

優(yōu)選的，豎向型電容位于熱敏電阻單元的上部；

豎向型電容為熱敏電阻單元的液體通道。

豎向型電容呈陣列式設(shè)置，分為不同的孔徑，虹吸效果不同，使得進(jìn)入到熱敏電阻單元的液體分階段；

可選步驟：d4：在已經(jīng)鉆好的孔內(nèi)或開設(shè)的槽內(nèi)填充電容介質(zhì)；

使用比已經(jīng)鉆好的孔的內(nèi)徑小的鉆頭切割孔壁或槽壁，也可以使用豎向電鋸、切割孔壁或槽壁。

本發(fā)明的有益效果是：一種溫濕度傳感器，包括2層以上的非導(dǎo)電基體層、熱敏電阻單元、導(dǎo)通線路層、電容單元、導(dǎo)電孔或?qū)щ娭?層以上的非導(dǎo)電基體層從上到下依次設(shè)置，熱敏電阻單元位于任意2層非導(dǎo)電基體層之間、頂層非導(dǎo)電基體層的上部或底層非導(dǎo)電基體層的下部；導(dǎo)通線路層位于某層非導(dǎo)電基體層的上部或下部，導(dǎo)通線路層的層數(shù)在2層以上，導(dǎo)電孔或?qū)щ娭B通非導(dǎo)電基體層的上層導(dǎo)通線路層和下層導(dǎo)通線路層；電容單元位于頂層非導(dǎo)電基體層的上部或下部（上層或下層）；熱敏電阻單元、電容單元與導(dǎo)通線路層、導(dǎo)電孔或?qū)щ娭娺B接。非導(dǎo)電基體層可以是板狀的陶瓷或樹脂，可以通過(guò)類似電路板制作的工藝制作含熱敏電阻單元、導(dǎo)通線路層、電容單元的多層板，并使得熱敏電阻單元、電容單元與導(dǎo)通線路層、導(dǎo)電孔或?qū)щ娭娺B接，從而獲得一種集成式的、體積比較小的，使用方便的溫濕度傳感器。本發(fā)明還提供了上述溫濕度傳感器的制作方法。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的溫濕度傳感器及其制造方法作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明一種溫濕度傳感器的雙螺旋線型的電容結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種溫濕度傳感器的梳齒型的電容結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明一種溫濕度傳感器的爆炸結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明一種溫濕度傳感器的制造方法的流程圖。

圖中：

1-非導(dǎo)電基體層；2-熱敏電阻單元；3-導(dǎo)通線路層；4-電容單元；5-導(dǎo)電孔；6-導(dǎo)電柱；7-豎向型電容；8-豎向型電阻。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1~4對(duì)本發(fā)明一種溫濕度傳感器及其制造方法作進(jìn)一步說(shuō)明。

一種溫濕度傳感器，包括2層以上的非導(dǎo)電基體層1、熱敏電阻單元2、導(dǎo)通線路層3、電容單元4、導(dǎo)電孔5或?qū)щ娭?；

2層以上的非導(dǎo)電基體層1從上到下依次設(shè)置，熱敏電阻單元2位于任意2層非導(dǎo)電基體層1之間、頂層非導(dǎo)電基體層1的上部或底層非導(dǎo)電基體層1的下部；

導(dǎo)通線路層3位于某層非導(dǎo)電基體層1的上部或下部，導(dǎo)通線路層3的層數(shù)在2層以上，導(dǎo)電孔5或?qū)щ娭?連通非導(dǎo)電基體層1的上層導(dǎo)通線路層3和下層導(dǎo)通線路層3；

電容單元4位于頂層非導(dǎo)電基體層1的上部或下部；

熱敏電阻單元2與導(dǎo)通線路層3、導(dǎo)電孔5或?qū)щ娭?電連接；

電容單元4與導(dǎo)通線路層3、導(dǎo)電孔5或?qū)щ娭?電連接。

非導(dǎo)電基體層1可以是板狀的陶瓷或樹脂，可以通過(guò)類似電路板制作的工藝制作含熱敏電阻單元2、導(dǎo)通線路層3、電容單元4的多層板，并使得熱敏電阻單元2、電容單元4與導(dǎo)通線路層3、導(dǎo)電孔5或?qū)щ娭?電連接，從而獲得一種集成式的、體積比較小的，使用方便的溫濕度傳感器。本發(fā)明還提供了上述溫濕度傳感器的制作方法。

本實(shí)施例中，電容單元4為梳齒型電容，梳齒型電容的線寬線距為50/50μm、100/100μm或120/100μm；

或，

電容單元4為雙螺旋線型電容，雙螺旋線型電容的線寬線距為50/50μm、100/100μm或120/100μm。

本實(shí)施例中，還包括豎向型電容7，豎向型電容7包括：豎向分布的貫穿非導(dǎo)電基體層1的豎直孔和位于豎直孔的孔壁上的多條電容線條；

豎直孔為圓形孔、方形孔、相切孔或相交孔；

電容線條為沿豎直孔的孔壁豎直分布或螺旋分布。

本實(shí)施例中，豎直孔的孔壁上還設(shè)置有豎向型電阻8；豎向型電阻8的長(zhǎng)方向沿豎直孔的軸向或與軸向垂直的方向設(shè)置。

本實(shí)施例中，還包括豎向型電阻8；豎向型電阻8為豎向分布的貫穿非導(dǎo)電基體層1的豎直孔的孔壁電阻；或，豎向型電阻8為豎向分布的填充在非導(dǎo)電基體層1的豎直孔孔內(nèi)的塞孔電阻。

本實(shí)施例中，豎向型電容7還包括：豎向分布的貫穿某層非導(dǎo)電基體層1上下層的盲孔和位于盲孔的孔壁上的多條電容線條；

盲孔的下部為熱敏電阻單元2或，盲孔的下部連通有熱敏電阻單元2。

本實(shí)施例中，非導(dǎo)電基體層1為陶瓷層，熱敏電阻單元2為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻或正溫度系數(shù)熱敏電阻。

本發(fā)明還提供了一種溫濕度傳感器的制造方法。

一種溫濕度傳感器的制造方法，包括：

a.在覆銅板上制作電容線路及導(dǎo)通線路；

b.制作含熱敏電阻單元2的非導(dǎo)電基體層1；

c.壓合覆銅板和非導(dǎo)電基體層1，制作連通電容線路、導(dǎo)通線路和熱敏電阻單元的導(dǎo)電孔5或?qū)щ娭?；

其中，步驟a和步驟b可交換設(shè)置。

本實(shí)施例中，覆銅板為陶瓷基覆銅板，非導(dǎo)電基體層1為陶瓷層；

步驟b包括：在非導(dǎo)電基體層1上制作熱敏電阻單元2；或，在非導(dǎo)電基體層1上開設(shè)槽或孔，在槽或孔內(nèi)填充熱敏電阻漿料制作熱敏電阻；或，在非導(dǎo)電基體層1上開設(shè)槽或孔，在槽或孔內(nèi)嵌入熱敏電阻組件。

本實(shí)施例中，步驟c之前還包括：

d.在覆銅板或非導(dǎo)電基體層1上制作豎向型電容7；

在覆銅板或非導(dǎo)電基體層1上制作豎向型電容7包括：

d1：在所覆銅板或非導(dǎo)電基體層1上鉆孔或開槽；

d2：電鍍已經(jīng)鉆好的孔或開設(shè)的槽，使已經(jīng)鉆好的孔的孔壁或開設(shè)的槽的槽壁鍍銅或其它導(dǎo)體；

d3：豎向分割孔壁或槽壁上的導(dǎo)體。

本實(shí)施例中，豎向型電容7位于熱敏電阻單元2的上部；

豎向型電容7為熱敏電阻單元2的液體通道。

豎向型電容7的數(shù)量為3個(gè)以上，豎向型電容7呈陣列式設(shè)置，分為不同的孔徑。在測(cè)量液體（或空氣）的溫度和濕度時(shí)，由于孔徑不同，虹吸效果不同，使得進(jìn)入到熱敏電阻單元2的液體的時(shí)間不同，從而可以在不同的時(shí)間段測(cè)得液體的電阻值。

對(duì)于某些豎向型電容7根據(jù)需要，步驟d3之后可以有步驟d4。d4：在已經(jīng)鉆好的孔內(nèi)或開設(shè)的槽內(nèi)填充電容介質(zhì)。

步驟d3的實(shí)現(xiàn)方法：使用比已經(jīng)鉆好的孔的內(nèi)徑小的鉆頭切割孔壁或槽壁，也可以使用豎向電鋸切割孔壁或槽壁；或，通過(guò)線切割的工藝切割孔壁或槽壁。

本本發(fā)明介紹一種新型的溫濕度傳感器；包括1個(gè)或多個(gè)熱敏電阻，1個(gè)或多個(gè)由螺旋或相間金屬線條構(gòu)成的電容器。

熱敏電阻和電容器均集成在陶瓷基片材上，整個(gè)陶瓷為我們需要的集成傳感器。陶瓷基片材可以是覆銅陶瓷基板或普通的生瓷片。

熱敏電阻埋入陶瓷片材的內(nèi)層，或嵌入外層。

熱敏電阻可以是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻ntc，或正溫度系數(shù)熱敏電阻ptc。

ntc是用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷。

制作工藝包括：

1）把ntc陶瓷做成瓷片，做成需要的形狀，與陶瓷介質(zhì)一起壓合共燒，形成內(nèi)嵌的熱敏電阻；或，2）ntc陶瓷粉末，用印刷等工藝做在陶瓷內(nèi)部或表面。

ptc一般為金屬，常用的是鉑金屬等，如pt100

集成電容包括但不限于：1）雙螺旋線方案，2）間隔線方案；或3）螺旋線或多螺旋線。

電容探測(cè)線路集成在傳感器的表層，或內(nèi)層。

本發(fā)明的溫濕度傳感器應(yīng)用于可穿戴式傳感器中，用于感應(yīng)皮膚表面的溫度，和皮膚干燥程度；

熱敏電阻可設(shè)計(jì)成不同敏感梯度，集成在傳感器里面，構(gòu)成陣列，實(shí)現(xiàn)大范圍測(cè)量和高精度測(cè)量；

熱敏電阻可以同時(shí)集成ntc和ptc兩種熱敏電阻，和軟件配合實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量。

本發(fā)明不局限于上述實(shí)施例，本發(fā)明的上述各個(gè)實(shí)施例的技術(shù)方案彼此可以交叉組合形成新的技術(shù)方案，另外凡采用等同替換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。