湿度感测结构及湿度传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种湿度感测结构及湿度传感器，旨在将第一湿敏电极所在的基板与第二湿敏电极所在的基板分开，并采用倒装键合的方式将所述第一基板与所述第二基板之间固定连接，使得至少一个感湿介质层的与所述第一基板和第二基板平行的感湿表面与空气直接接触，以加快水分子扩散到感湿介质层的速度，从而提高具有该湿度感测结构的湿度传感器响应速度。高具有该湿度感测结构的湿度传感器响应速度。高具有该湿度感测结构的湿度传感器响应速度。

【技术实现步骤摘要】
湿度感测结构及湿度传感器


[0001]本技术涉及湿度传感器领域，特别涉及湿度感测结构、湿度传感器及湿度感测结构的制作方法。

技术介绍

[0002]湿度反映的是大气中在一定温度下水汽的含量。该物理量在军事、气象农业、工业、医疗、建筑以及家用电器等方面均有广泛使用。
[0003]湿度传感器是一种能够将湿度量转换成可被外部设备接收及处理的电信号的装置，包括电容式、电阻式及压阻式等湿度传感器，其中，电容式传感器由于其便捷灵敏低成本的特点最为广泛应用。电容式湿度传感器的工作原理是：电解质吸附水汽分子后，混合介质的介电常数发生变化，从而引起电容的变化。
[0004]图1是现有的一种湿度感测结构的剖面结构示意图。如图1所示，该湿度感测结构包括三明治结构，其中三明治结构因其优越的灵敏度性能得到了广泛应用，但是该三明治结构对水汽的响应速度较慢。具体地，在该湿度感测结构中，其感湿介质层3
’
都是包裹在上下电极2
’
、4
’
之间的，外界水汽需要越过上电极4
’
形成的屏障才能进入敏感的感湿介质层3
’
之中，严重影响了具有该湿度感测结构的湿度传感器的响应特性。
[0005]因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现思路

[0006]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种麦克风组件及电子设备。
[0007]本技术的目的采用以下技术方案实现：
[0008]根据本技术的一方面，提供一种湿度感测结构，包括：相对设置的第一基板和第二基板；第一湿敏电极，所述第一湿敏电极位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧上；第二湿敏电极，所述第二湿敏电极位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧上；至少一个感湿介质层，所述至少一个感湿介质层设于所述第一湿敏电极与所述第二湿敏电极之间；所述至少一个感湿介质层的与所述第一基板和第二基板平行的感湿表面与空气直接接触；其中，所述第二基板为PCB基板。
[0009]进一步地，沿垂直所述第一基板所在平面方向上，所述第一湿敏电极、所述第二湿敏电极以及所述至少一个感湿介质层的投影至少部分交叠。
[0010]可选地，所述至少一个感湿介质层仅包括一个感湿介质层，该感湿介质层位于所述第一湿敏电极背离所述第一基板的一侧上并且该感湿介质层与所述第二湿敏电极之间具有空气间隙，或者，该感湿介质层位于所述第二湿敏电极背离所述第二基板的一侧上并且该感湿介质层与所述第一湿敏电极之间具有空气间隙。
[0011]可选地，所述湿度感测结构还包括绝缘介质层；其中，在所述感湿介质层位于所述第一湿敏电极背离所述第一基板的一侧上的情况下，沿垂直于所述第一基板所在平面方向
上，所述绝缘介质层设置在所述感湿介质层与所述第一湿敏电极之间，或者，在所述感湿介质层位于所述第二湿敏电极背离所述第二基板的一侧上的情况下，沿垂直所述第二基板所在平面方向上，所述绝缘介质层设置在所述感湿介质层与所述第二湿敏电极之间。可选地，所述至少一个感湿介质层包括第一感湿介质层和第二感湿介质层；其中，所述第一感湿介质层位于所述第一湿敏电极背离所述第一基板的一侧上，所述第二感湿介质层位于所述第二湿敏电极背离所述第二基板的一侧上，并且所述第一感湿介质层与所述第二感湿介质层之间具有空气间隙。
[0012]可选地，所述湿度感测结构还包括第一绝缘介质层和第二绝缘介质层；其中，沿垂直于所述第一基板和所述第二基板所在平面方向上，所述第一绝缘介质层位于所述第一感湿介质层与所述第一湿敏电极之间，所述第二绝缘介质层位于所述第二感湿介质层与所述第二湿敏电极之间。进一步地，所述第一基板与所述第二基板之间通过键合结构固定连接。
[0013]进一步地，所述键合结构包括：至少一个第一导电凸块，每个所述第一导电凸块位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧；至少一个第二导电凸块，每个所述第二导电凸块位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧；其中，所述至少一个第一导电凸块与所述至少一个第二导电凸块一一对应并键合，并且在垂直于所述第一基板所在平面上，每个所述第一导电凸块的投影与每个所述第二导电凸块的投影部分交叠。
[0014]可选地，每个所述第一导电凸块与对应的每个所述第二导电凸块之间通过导电焊球键合。
[0015]进一步地，所述第一湿敏电极与对应的每个所述第一导电凸块之间通过走线电连接，所述第二湿敏电极与对应的每个所述第二导电凸块之间通过走线电连接。
[0016]可选地，所述第二基板上还设置有两个通孔电连接结构，其中一个所述通孔电连接结构通过走线与所述第二湿敏电极电连接，另一个所述通孔电连接结构通过走线与所述第二导电凸块电连接。
[0017]可选地，沿垂直于所述第一基板和所述第二基板所在平面方向上，所述第一湿敏电极和/或所述第二湿敏电极的投影位于所述至少一个感湿介质层的投影内。
[0018]可选地，所述第一基板上还设置有至少一个贯通所述第一湿敏电极的第一通孔，和/或，所述第二基板上还设置有至少一个贯通所述第二湿敏电极的第二通孔。
[0019]根据本技术的另一方面，还提供了一种湿度传感器，所述湿度传感器包括上述的任意实施例所述的湿度感测结构。
[0020]本技术所提供的湿度感测结构及湿度传感器旨在将第一湿敏电极所在的基板与第二湿敏电极所在的基板分开，并采用倒装键合的方式将所述第一基板与所述第二基板之间固定连接，使得至少一个感湿介质层的与所述第一基板和第二基板平行的感湿表面与空气直接接触，以加快水分子扩散到感湿介质层的速度，从而提高具有该湿度感测结构的湿度传感器响应速度。
[0021]进一步地，由于第二基板是PCB基板，并且在PCB基板上除电极区域外可以增设额外的信号处理电路结构，故所述第一基板与所述第二基板在进行键合固定的过程中，还同时实现了其中一个非PCB基板上的湿敏电极与PCB基板内的信号处理电路结构电连接，实现了电信号的传递，更便于传感器信号的处理与读取，相应地减少了制作成本。
[0022]此外，不同于传统的基于硅基底的MEMS工艺，将其中一个电极设置在PCB板上，从
而简化了基于硅基底流片过程的步骤，易于制作，降低了流片的风险，在满足传感器感湿介质的介电常数的同时，采用倒装键合的结构，一方面不需要额外制作通孔及接线，方便连接，减少了制作湿度传感器的工艺步骤，另一方面避免了湿度传感器多余的互连线长度，从而减少了干扰寄生电容电感的不良影响。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施方式。
[0024]图1是现有的一种湿度感测结构的剖面结构示意图。
[0025]图2是根据本技术一实施例提供的湿度感测结构的俯视结构示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿度感测结构，其特征在于，包括：相对设置的第一基板和第二基板；第一湿敏电极，所述第一湿敏电极位于所述第一基板朝向所述第二基板的一侧上；第二湿敏电极，所述第二湿敏电极位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧上；至少一个感湿介质层，所述至少一个感湿介质层设于所述第一湿敏电极与所述第二湿敏电极之间；所述至少一个感湿介质层的与所述第一基板和所述第二基板平行的感湿表面与空气直接接触；其中，所述第二基板为PCB基板。2.根据权利要求1所述的湿度感测结构，其特征在于，沿垂直所述第一基板所在平面方向上，所述第一湿敏电极、所述第二湿敏电极以及所述至少一个感湿介质层的投影至少部分交叠。3.根据权利要求2所述的湿度感测结构，其特征在于，所述至少一个感湿介质层仅包括一个感湿介质层，该感湿介质层位于所述第一湿敏电极背离所述第一基板的一侧上并且该感湿介质层与所述第二湿敏电极之间具有空气间隙，或者，该感湿介质层位于所述第二湿敏电极背离所述第二基板的一侧上并且该感湿介质层与所述第一湿敏电极之间具有空气间隙。4.根据权利要求3所述的湿度感测结构，其特征在于，包括绝缘介质层；其中，在所述感湿介质层位于所述第一湿敏电极背离所述第一基板的一侧上的情况下，沿垂直于所述第一基板所在平面方向上，所述绝缘介质层设置在所述感湿介质层与所述第一湿敏电极之间，或者，在所述感湿介质层位于所述第二湿敏电极背离所述第二基板的一侧上的情况下，沿垂直所述第二基板所在平面方向上，所述绝缘介质层设置在所述感湿介质层与所述第二湿敏电极之间。5.根据权利要求2所述的湿度感测结构，其特征在于，所述至少一个感湿介质层包括第一感湿介质层和第二感湿介质层；其中，所述第一感湿介质层位于所述第一湿敏电极背离所述第一基板的一侧上，所述第二感湿介质层位于所述第二湿敏电极背离所述第二基板的一侧上，并且所述第一感湿介质层与所述第二感湿介质层之间具有空气间隙。6.根据权利要求5所述的湿度感测结构，其特征在于，包括第一绝缘介质层和第二绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍萍，
申请(专利权)人：苏州敏芯微电子技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：