基于MEMS工藝的集成式溫濕度傳感器AHT20的研發(fā)成功

在2020年伊始，奧松推出了國內(nèi)最小的MEMS溫濕度傳感器：AHT20，它在尺寸與智能方面建立了新的標(biāo)準(zhǔn)：可嵌入適于回流焊的雙列扁平無引腳SMD封裝，3mm x 3mm x 1mm超小體積。

一直以來，在推廣溫濕度傳感器這個產(chǎn)品的過程中，非常注重于宣傳環(huán)境舒適度的概念。以前的人們只有一個溫度的概念，從來沒有過濕度概念。其實相對濕度與溫度是密切相關(guān)的，而只有對同一測量點的濕度和溫度進行數(shù)據(jù)采集，才能保證相對濕度的準(zhǔn)確性。人體對空氣中濕度的舒適感應(yīng)空間較窄，因此需要通過傳感器來感知濕度，隨時補充或降低水分。

濕度傳感器由簡單的濕敏電阻（電容）制作而成，濕敏電阻和濕敏電容測量濕度的原理是由濕敏電阻上面覆蓋的一層高分子膜，這層膜會隨著濕度的變化影響電阻的電導(dǎo)值或者電容的電容值，利用這種特性可以完成濕度傳感器對環(huán)境濕度的測量。

伴隨科技的發(fā)展，濕度傳感器也走向集成化，這時濕度傳感器分為線性電壓輸出式集成濕度傳感器、線性頻率輸出集成濕度傳感器、頻率/溫度輸出式集成濕度傳感器。這個時期溫度傳感器和濕度傳感器就已經(jīng)是技術(shù)發(fā)展的象征。

據(jù)介紹，溫濕度傳感器作為電子技術(shù)和物理化學(xué)原理的復(fù)合技術(shù)，硬件因素只占其中50%，另一個重要因素則是標(biāo)定。要保證測出來的是準(zhǔn)確的值，則需要保證每次檢測的標(biāo)定值在一個固定范圍內(nèi)，這是很難做到的。一般而言，由于需要大量的數(shù)據(jù)來測試，所以只有生產(chǎn)的產(chǎn)品出貨量越大，那么產(chǎn)品的穩(wěn)定性才會越好。

溫濕度傳感器在出廠之前都經(jīng)過標(biāo)定，客戶只需要跟單片機通訊就能直接采集數(shù)據(jù)。而現(xiàn)在，溫濕度傳感器也基本上是以這樣的模式流通，而追求更小更方便滿足集成電路才是未來生產(chǎn)溫濕度傳感器廠家所要研究的方向。

未來的傳感器市場在消費電子及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域擁有廣闊的前景。當(dāng)然在具體的應(yīng)用中，也面臨一些需要解決的問題。幾年前，國外溫濕度傳感器就已經(jīng)達到一定水平了，然而我國卻因為科技的落后，只能進口溫濕度傳感器來彌補溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中的不足。但是進口設(shè)備擁有很多的局限性，且性價比也并不高。

近些年來，微機電系統(tǒng)（MEMS）在傳感器領(lǐng)域應(yīng)用的比例越來越高，國外的傳感器企業(yè)巨頭早已發(fā)展 MEMS 傳感器多年，具有很深厚的技術(shù)沉淀，反觀國內(nèi)本土的傳感器廠商始終處于中低端制造水平，MEMS 更處于摸索階段，與國外同類產(chǎn)品相比也漸漸拉開了差距。

創(chuàng)立于2003年9月的廣州奧松電子有限公司為國內(nèi)濕度傳感器自主研發(fā)企業(yè)，是目前國內(nèi)先進的應(yīng)用MEMS工藝技術(shù)生產(chǎn)傳感器及芯片的制造商，也是廣東省MEMS領(lǐng)域集研發(fā)設(shè)計與生產(chǎn)銷售為一體的垂直整合制造（簡稱IDM）企業(yè)，擁有多年傳感器行業(yè)研發(fā)與生產(chǎn)及產(chǎn)品應(yīng)用經(jīng)驗。

創(chuàng)立伊始，奧松堅持以“科技領(lǐng)先、顧客至上”的理念，長期與國內(nèi)外多家科研機構(gòu)、院所以及高分子材料學(xué)術(shù)界專家、教授合作，組建了一批具有博士研究生背景的業(yè)內(nèi)資深專家、研發(fā)工程師等研發(fā)團隊，公司內(nèi)部設(shè)有“技術(shù)中心”，目前各類研發(fā)科技人員已超50人。研發(fā)技術(shù)中心配有各類實驗室及各類生產(chǎn)線，配置先進的投影式光刻機、離子注入機、深硅刻蝕機、光學(xué)鍍膜機、LPCVD、PECVD、掃描電子顯微鏡、高精密濕度標(biāo)準(zhǔn)儀等設(shè)備。

每年投入超過銷售收入20%以上的研發(fā)經(jīng)費，以確保各研發(fā)項目有效實施開發(fā)。目前研發(fā)實驗室面積超過10000平方米。近3年累計開發(fā)研發(fā)項目近20項，均已形成科技成果且成功進行成果轉(zhuǎn)化，同時已申請獲得各項發(fā)明、實用新型及軟件著作權(quán)等專利知識產(chǎn)權(quán)50余項。

奧松先后通過了ISO9001:2015、IATF16949:2016ISO14000及ISO45000認證，產(chǎn)品完全符合歐盟RoHS指令要求，并通過CE認證，各類智能傳感器廣泛應(yīng)用于家電行業(yè)，客戶群體涵蓋惠而浦、伊萊克斯、大金、海爾、美的等國內(nèi)外一線家電品牌，產(chǎn)品適用于智能家居，智慧家電，環(huán)保檢測，氣象采集等多個應(yīng)用場景。未來企業(yè)將突破汽車、醫(yī)療等多個應(yīng)用領(lǐng)域。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，在2020年伊始，奧松推出了國內(nèi)最小的MEMS溫濕度傳感器：AHT20，它在尺寸與智能方面建立了新的標(biāo)準(zhǔn)：可嵌入適于回流焊的雙列扁平無引腳SMD封裝，3mm x 3mm x 1mm超小體積；經(jīng)過標(biāo)定的數(shù)字信號，標(biāo)準(zhǔn)I2C輸出格式。這款研發(fā)成功的傳感器不久即將進入量產(chǎn)階段。

AHT20配有一個全新設(shè)計的ASIC專用芯片、一個經(jīng)過改進的MEMS電容式濕度傳感元件和一個標(biāo)準(zhǔn)的片上溫度傳感元件，其性能已經(jīng)大大提升甚至超出了前一代傳感器的可靠性水平，新一代溫濕度傳感器，響應(yīng)迅速、抗干擾能力更強，經(jīng)過改進使其在惡劣環(huán)境下的性能更穩(wěn)定。

AHT20可廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào) 、除濕器、測試及檢測設(shè)備、消費品、汽車 、自動控制、數(shù)據(jù)記錄器、氣象站、家電、濕度調(diào)節(jié)、醫(yī)療及其它相關(guān)濕度檢測控制等領(lǐng)域。

奧松這款基于MEMS工藝的集成式溫濕度傳感器AHT20的研發(fā)成功，標(biāo)志著中國本土企業(yè)打破了國外傳感器巨頭企業(yè)在MEMS溫濕度傳感器領(lǐng)域的壟斷地位，具有重大意義。同時，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)時代的到來，為我國的物聯(lián)網(wǎng)底層的關(guān)鍵零部件——傳感器環(huán)節(jié)打下了牢固的安全應(yīng)用基礎(chǔ)，不會遭受國外企業(yè)“卡脖子”的風(fēng)險，為我國未來物聯(lián)網(wǎng)的起飛奠定了基礎(chǔ)。
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