本发明专利技术公开了一种应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器，该LC无源无线微型湿度传感器第一层为柔性基板，第二层为LC金属层，第三层为湿敏介质层，第四层为石蜡保护层，柔性基板采用柔性PCB材料及PI材料制成，LC金属层设置在柔性基板的上部，采用铜金属材料制成，湿敏介质层设置在LC金属层的上部，石蜡保护层设置在湿敏介质层的上部，用于进行绝缘隔离；本发明专利技术可通过调整柔性基板、LC金属层和湿敏介质层的厚度、叉指电容组数、叉指电容电极宽度、长度和间距、电感的圈数、电感的结构尺寸，使湿度传感器的谐振频率、测量范围、灵敏度及精度可控，从而满足不同测量环境对湿度传感器的功能要求。
A LC passive wireless micro humidity sensor applied to the Internet of things terminal
The invention discloses a method used in networking LC passive wireless micro humidity sensor terminal, the LC wireless passive micro humidity sensor the first layer is a flexible substrate, second layers of LC metal layer, the third layer is moisture sensitive dielectric layer, the fourth layer is a protective layer of wax, flexible substrate made of flexible material and production of PCB PI materials, LC metal layer is arranged on the upper part of the flexible substrate, made of metal material, moisture sensitive dielectric layer is arranged on the upper part of the metal layer LC, paraffin protective layer is disposed on the humidity sensitive upper dielectric layer, is used for insulation; the invention can be adjusted through the flexible substrate, LC metal layer and the dielectric layer humidity the thickness, interdigital capacitor sets, interdigital capacitor electrode width, length and spacing, the inductance of the coil number and the inductance of the structure size, the humidity sensor resonant frequency, measuring range, sensitivity and accuracy It can control the function requirement of humidity sensor in different measuring environment.
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器，该LC无源无线微型湿度传感器第一层为柔性基板，第二层为LC金属层，第三层为湿敏介质层，第四层为石蜡保护层，柔性基板采用柔性PCB材料及PI材料制成，LC金属层设置在柔性基板的上部，采用铜金属材料制成，湿敏介质层设置在LC金属层的上部，石蜡保护层设置在湿敏介质层的上部，用于进行绝缘隔离；本专利技术可通过调整柔性基板、LC金属层和湿敏介质层的厚度、叉指电容组数、叉指电容电极宽度、长度和间距、电感的圈数、电感的结构尺寸，使湿度传感器的谐振频率、测量范围、灵敏度及精度可控，从而满足不同测量环境对湿度传感器的功能要求。【专利说明】一种应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器
本专利技术属于半导体制造
，尤其涉及一种应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器。
技术介绍
物联网被称为继计算机、互联网之后信息产业的第三次浪潮，为二十一世纪全球工业化、城市化进程提供了革命性的信息技术和智能技术。作为物联网“金字塔”的塔座，物联网终端节点一传感器，将是整个物联网产业链中需求总量最大和最基础的环节，物联网终端节点及其相关产业的技术水平和发展速度将直接影响物联网的发展速度。传感器终端是物联网的应用载体，传感器单元除了要满足物品编码、物理量采集与存储、无线通信等基本功能要求外，还要考虑无源化、无功耗或低功耗、体积小型化和微型化等。因而新型低成本、高可靠性、宽用途的传感器实现技术不仅是技术的制高点，同时也有着不可估量的市场化广阔前景。无源无线传感器由电感和插值电容组成，可广泛用于传感量的测量如湿度、气体浓度等，所有待测量基于对LC振荡电路的电容影响，改变传感器谐振频率，来提取相关物理量。目前的LC无源传感器包括三层，底部导体层置于基板之上构成叉指电容与电感，中间绝缘层用以隔离两个导体层，顶部导体层用于连接电容和电感的另一端，目前这种传统的传感器结构和工艺复杂，成本增加，刚性基板材料也限制了传感器的扩展应用，而且测量范围、灵敏度和精度有待于进一步提闻。
技术实现思路
本专利技术提供了一种应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器，旨在解决现有的LC无源传感器的结构及制备工艺复杂，制造成本较高，同时刚性基板材料的使用限制了此类传感器的扩展应用，测量范围、灵敏度和精度较差的问题。本专利技术的目的在于提供一种应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器，该LC无源无线微型湿度传感器包括:柔性基板，采用柔性PCB材料及PI材料制成；LC金属层，设置在所述柔性基板的上部，采用铜金属材料制成；湿敏介质层，设置在所述LC金属层的上部；石蜡保护层，设置在所述湿敏介质层的上部，用于进行绝缘隔离。进一步，柔性基板的长度、宽度和厚度分别为46.5X31.5X0.35_。进一步，所述LC金属层的长度为38.2mm，宽度为23mm。进一步，所述LC金属层中铜金属的厚度为0.02mm，叉指电容C为18组，叉指长为20.9mm,叉指宽度为0.5mm,叉指间距为0.1mm,叉指电容组的长度为23mm,宽度为13.2mm ；螺旋电感线圈内边长为7.6mm,外边长为23mm,线圈宽度为0.5mm,线圈间距为0.1mm,叉指电容组和螺旋电感线圈的间距为2mm ；所述湿敏介质层为湿敏PI材料制成的薄膜，并均匀涂敷在所述LC金属层中叉指电容组的铜金属层间，所述湿敏介质层的厚度为0.0Olmm ；所述石蜡保护层完全覆盖在所述LC金属层上的螺旋电感线圈部分，厚度为0.1mnin进一步，所述湿敏介质层的介电常数为3.6。本专利技术提供的应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器，该LC无源无线微型湿度传感器第一层为柔性基板，第二层为LC金属层，第三层为湿敏介质层，第四层为石蜡保护层，柔性基板采用柔性PCB材料及PI材料制成，LC金属层设置在柔性基板的上部，采用铜金属材料制成，湿敏介质层设置在LC金属层的上部，石蜡保护层设置在湿敏介质层的上部，用于进行绝缘隔离；柔性基板的采用简化了湿度传感器的制备工艺流程，降低了生产成本，并拓宽了湿度传感器的应用环境，同时本专利技术可通过调整柔性基板、LC金属层和湿敏介质层的厚度、叉指电容组数、叉指电容电极宽度、长度和间距、电感的圈数、电感的结构尺寸，使得湿度传感器的谐振频率、测量范围、灵敏度、精度可控，从而满足不同测量环境对湿度传感器的功能要求，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术实施例提供的应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器的电路1吴型图；图3是本专利技术实施例提供的检测电路模型图。图中:11、柔性基板；12、LC金属层；121、叉指电容组；122、螺旋电感线圈；13、湿敏介质层；14、石蜡保护层。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定专利技术。图1示出了本专利技术实施例提供的应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器的结构。为了便于说明，仅示出了与本专利技术相关的部分。该LC无源无线微型湿度传感器包括:柔性基板11，采用柔性PCB材料及PI材料制成；LC金属层12，设置在柔性基板11的上部，采用铜金属材料制成；湿敏介质层13，设置在LC金属层12的上部；石蜡保护层14，设置在湿敏介质层13的上部，用于进行绝缘隔离。在本专利技术实施例中，柔性基板11的长度、宽度和厚度分别为46.5X31.5X0.35mm。在本专利技术实施例中，LC金属层12的长度为38.2mm，宽度为23mm。在本专利技术实施例中，LC金属层12中铜金属的厚度为0.02mm，叉指电容C为18组，叉指长为20.9mm，叉指宽度为0.5mm，叉指间距为0.1mm，叉指电容组121的长度为23mm，宽度为 13.2mm ；螺旋电感线圈122内边长为7.6mm，外边长为23mm，线圈宽度为0.5mm，线圈间距为0.1mm，叉指电容组121和螺旋电感线圈122的间距为2mm ；湿敏介质层13为湿敏PI材料制成的薄膜，并均匀涂敷在LC金属层12中叉指电容组121的铜金属层间,湿敏介质层13的厚度为0.0Olmm ；石蜡保护层14完全覆盖在LC金属层12上的螺旋电感线圈122部分，厚度为0.1mnin在本专利技术实施例中，湿敏介质层13的介电常数为3.6。下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理作进一步描述。本专利技术的目的在于提供一种体积小、无功耗、测量范围大、高精度、高灵敏度基于柔性基板11的单层LC无源无线微型湿度传感器，以满足物联网终端节点对湿度传感器的功能要求。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:一种用于物联网终端的无源无线LC微型湿度传感器，如图1和图2所示，其特征在于，包括:第一层为柔性基板11:选用具有耐高温，重量轻，出色的机械性能，耐久性，杰出的抗辐射性，卓越的耐化学腐蚀性，优异的阻隔和电气特性，高纯度，抗渗透，低成本，易加工等特点的材料；第二层为LC金属层12:选用导电性好，电阻低，抗水汽侵蚀的金属材料；第三层为湿敏介质层13:选用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于物联网终端的LC无源无线微型湿度传感器，其特征在于，该LC无源无线微型湿度传感器包括：柔性基板，采用柔性PCB材料及PI材料制成；LC金属层，设置在所述柔性基板的上部，采用铜金属材料制成；湿敏介质层，设置在所述LC金属层的上部；石蜡保护层，设置在所述湿敏介质层的上部，用于进行绝缘隔离。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：娄利飞，杨银堂，董刚，李小菲，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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