本发明专利技术公开了一种基于有机基板的无源无线电容式湿度传感器封装结构，包括湿度敏感电容、有机封装基板、平面螺旋电感、背面连接线、外连接焊盘、内连接焊盘、封盖、上覆盖层和下覆盖层，湿度敏感电容和平面螺旋电感分别固定连接在有机封装基板的顶面，背面连接线一端与平面螺旋电感的外端口连接，背面连接线另一端与外连接焊盘连接；外连接焊盘与湿度敏感电容的一极连接；平面螺旋电感的内连接线与内连接焊盘连接，内连接焊盘和湿度敏感电容的另一极连接；封盖通过胶层固定连接在有机封装基板的上方。该湿度传感器封装结构采用无线无源元件构成，具有非接触、体积小、功耗低的性能优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感器
，具体来说，涉及一种基于有机基板的无源无线电容式湿度传感器封装结构。
技术介绍
湿度传感器广泛应用于气象检测、农业生产、工业控制、医疗设备等领域。近年来，湿度传感器的发展越来越趋向于微型化。现有的微型湿度传感器类型主要包括电容式、电阻式、压阻式及微机电系统(英文全称:Micro-Electro-Mechanical Systems，文中简称:MEMS)等。目前无线遥测传感器包括两大类:有源遥测和无源遥测。有源遥测是指传感系统中带有电源，这种遥测方式可以双向长距离传输传感器信号，但是其系统复杂、尺寸大，而且电池需要更换。无源遥测是指传感系统中没有电源，利用电感耦合或射频(英文全称:Radio Frequency，文中简称:RF)反射调制实现信号的获取，这种遥测方式信号传输距离短，但是体积小、不需要更换电池，理论上可以无限期工作。其中，电感、电容回路(对应英文为“LC tank，文中简称:LC)无源无线湿度传感器是无源遥测中的最主要的一类。随着传感器市场的发展，无线传感器将成为物联网发展的一个重要方向。但是传感器微型化程度加深，引线问题是需要解决的一大问题，另外有些场合不能使用引线，这就需要使用无线传感器。
技术实现思路
技术问题:本专利技术所要解决的技术问题是:提供了一种基于有机基板的无源无线电容式湿度传感器封装结构，该湿度传感器封装结构采用无线无源元件构成，具有非接触、体积小、功耗低的性能优点。 技术方案:为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是: 一种基于有机基板的无源无线电容式湿度传感器封装结构，该湿度传感器封装结构包括湿度敏感电容、有机封装基板、设有内连接线和外端口的平面螺旋电感、背面连接线、夕卜连接焊盘、内连接焊盘、封盖、上覆盖层和下覆盖层，其中，湿度敏感电容通过胶层固定连接在有机封装基板的顶面，平面螺旋电感固定连接在有机封装基板的顶面，且平面螺旋电感环绕在湿度敏感电容的外侧；外连接焊盘和内连接焊盘分别固定连接在有机封装基板的顶面，且外连接焊盘和内连接焊盘位于平面螺旋电感和湿度敏感电容之间； 有机封装基板上设有电镀外通孔和电镀内通孔，电镀内通孔位于湿度敏感电容和平面螺旋电感之间，电镀外通孔位于有机封装基板边缘和平面螺旋电感之间； 背面连接线位于有机封装基板的底面，且背面连接线一端穿过电镀外通孔，与平面螺旋电感的外端口连接，背面连接线另一端穿过电镀内通孔，与外连接焊盘连接；外连接焊盘通过外键合引线与湿度敏感电容的一极连接；平面螺旋电感的内连接线与内连接焊盘连接，内连接焊盘通过内键合引线和湿度敏感电容的另一极连接； 上覆盖层连接在有机封装基板的顶面，且平面螺旋电感位于上覆盖层和有机封装基板之间；下覆盖层连接在有机封装基板的底面，且背面连接线位于下覆盖层和有机封装基板之间； 封盖通过胶层固定连接在有机封装基板的上方。进一步，所述的封盖上开有透气孔。进一步，所述的基于有机基板的无源无线电容式湿度传感器封装结构，还包括滤膜，滤膜贴覆在封盖的内壁上。进一步，所述的平面螺旋电感的厚度为10-20微米 有益效果:与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果: 1.由全无源元件构成，体积小、功耗低、可用作非接触式湿度测量场合。本专利技术的湿度传感器封装结构包括湿度敏感电容、有机封装基板、设有内连接线和外端口的平面螺旋电感、背面连接线、外连接焊盘、内连接焊盘、上覆盖层和下覆盖层。这些部件皆为无源元件。有机封装基板表面上有平面螺旋电感3环绕在湿度敏感电容I周围。这可以减小湿度传感器的体积。同时，湿度传感器封装结构的功耗低。首先该湿度传感器属于被动方式，传感器节点本身不含电源，本身不消耗任何能量。其次，该湿度传感器工作时，通过电感耦合，吸收外部读出电路的能量，同时将湿度信息传递出去。由于是电容-湿度敏感，LC回路吸收的功率也是非常低的。利用敏感电容检测湿度的变化，利用电感耦合输出信号。本专利技术的湿度传感器封装结构可使用在一些不能使用弓I线的场合，比如密封腔体内湿度检测等。2.可用于恶劣环境下的湿度检测。本专利技术的湿度传感器封装结构由全无源元件构成，避免了有源器件中温度效应等引起的器件失效等，可以适用于高温等恶劣环境下的湿度检测。3.具有高Q值微亨电感。本专利技术的湿度传感器封装结构属于LC谐振式无源无线传感器。为了提高这类传感器的性能，往往需要高Q值的微亨电感，而一般的片上电感很难达到这个要求。因为在影响电感Q值的众多因素中，金属层厚度是最主要的。金属层厚度越高，品质因数Q值越高。基于微电子加工工艺的金属层通常是通过溅射工艺得到的，金属层通常约1-2 μ m,而本专利技术的压力传感器的上金属层和下金属层采用电镀工艺得到，上金属层和下金属层的厚度分别可达十几微米。本专利技术采用封装集成电感，其中的有机封装基板即作为传感器的封装基板，又提供了器件所需要的高Q值微亨电感。因此，相比于同类型的LC无源无线传感器，本专利技术的传感器谐振回路品质因数Q值高，性能更好。附图说明图1为本专利技术的湿度敏感电容、有机封装基板和平面螺旋电感的装配结构图。图2为本专利技术中有机封装基板的背面结构图。图3为本专利技术的部件爆炸图。图4为本专利技术中设有上覆盖层和下覆盖层的结构示意图。图中有:湿度敏感电容1、有机封装基板2、平面螺旋电感3、胶层4、电镀外通孔5、电镀内通孔6、背面连接线7、外连接焊盘8、内连接焊盘9、外键合引线10、内键合引线11、滤膜12、封盖13、透气孔14、上覆盖层15、下覆盖层16、内连接线17、外端口 18。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细的说明。如图1至图3所示，本专利技术的一种基于有机基板的无源无线电容式湿度传感器封装结构，包括湿度敏感电容1、有机封装基板2、设有内连接线17和外端口 18的平面螺旋电感3、背面连接线7、外连接焊盘8、内连接焊盘9、封盖13、上覆盖层15和下覆盖层16。有机封装基板2可采用聚酰亚胺(PI)、液晶高分子聚合物(LCP)，或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制作而成。湿度敏感电容I通过胶层4固定连接在有机封装基板2的顶面。平面螺旋电感3固定连接在有机封装基板2的顶面。平面螺旋电感3环绕在湿度敏感电容I的外侦U。湿度敏感电容I和平面螺旋电感3位于有机封装基板2的同一侧，且湿度敏感电容I和平面螺旋电感3之间有空隙。外连接焊盘8和内连接焊盘9分别固定连接在有机封装基板2的顶面。外连接焊盘8和内连接焊盘9位于平面螺旋电感3和湿度敏感电容I之间。有机封装基板2上设有电镀外通孔5和电镀内通孔6。电镀内通孔6位于湿度敏感电容I和平面螺旋电感3之间，电镀外通孔5位于有机封装基板2边缘和平面螺旋电感3之间。背面连接线7位于有机封装基板2的底面。背面连接线7 —端穿过电镀外通孔5，与平面螺旋电感3的外端口 18连接。背面连接线7另一端穿过电镀内通孔6，与外连接焊盘8连接。夕卜连接焊盘8通过外键合引线10与湿度敏感电容I的一极连接。平面螺旋电感3的内连接线17与内连接焊盘9连接。内连接焊盘9通过内键合引线11和湿度敏感电容I的另一极连接。上覆盖层15连接在有机封装基板2的顶面，且平面螺旋电感3位于上覆盖层15和有机封装基板2之间。下覆盖层16连接在有机封装基板2的底面，且背面连接本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于有机基板的无源无线电容式湿度传感器封装结构，其特征在于，该湿度传感器封装结构包括湿度敏感电容（1）、有机封装基板（2）、设有内连接线（17）和外端口（18）的平面螺旋电感（3）、背面连接线（7）、外连接焊盘（8）、内连接焊盘（9）、封盖（13）、上覆盖层（15）和下覆盖层（16），其中，????????湿度敏感电容（1）通过胶层（4）固定连接在有机封装基板（2）的顶面，平面螺旋电感（3）固定连接在有机封装基板（2）的顶面，且平面螺旋电感（3）环绕在湿度敏感电容（1）的外侧；外连接焊盘（8）和内连接焊盘（9）分别固定连接在有机封装基板（2）的顶面，且外连接焊盘（8）和内连接焊盘（9）位于平面螺旋电感（3）和湿度敏感电容（1）之间；有机封装基板（2）上设有电镀外通孔（5）和电镀内通孔（6），电镀内通孔（6）位于湿度敏感电容（1）和平面螺旋电感（3）之间，电镀外通孔（5）位于有机封装基板（2）边缘和平面螺旋电感（3）之间；背面连接线（7）位于有机封装基板（2）的底面，且背面连接线（7）一端穿过电镀外通孔（5），与平面螺旋电感（3）的外端口（18）连接，背面连接线（7）另一端穿过电镀内通孔（6），与外连接焊盘（8）连接；外连接焊盘（8）通过外键合引线（10）与湿度敏感电容（1）的一极连接；平面螺旋电感（3）的内连接线（17）与内连接焊盘（9）连接，内连接焊盘（9）通过内键合引线（11）和湿度敏感电容（1）的另一极连接；上覆盖层（15）连接在有机封装基板（2）的顶面，且平面螺旋电感（3）位于上覆盖层（15）和有机封装基板（2）之间；下覆盖层（16）连接在有机封装基板（2）的底面，且背面连接线（7）位于下覆盖层（16）和有机封装基板（2）之间；封盖（13）通过胶层固定连接在有机封装基板（2）的上方。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈洁，张聪，秦明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。