JP2002071612A - 湿度センサ - Google Patents

湿度センサ

Info

Publication number
JP2002071612A
JP2002071612A JP2000268073A JP2000268073A JP2002071612A JP 2002071612 A JP2002071612 A JP 2002071612A JP 2000268073 A JP2000268073 A JP 2000268073A JP 2000268073 A JP2000268073 A JP 2000268073A JP 2002071612 A JP2002071612 A JP 2002071612A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
moisture
humidity sensor
substrate
frame member
sensitive film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000268073A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Kotani
勉 小谷
Masashi Goto
真史 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDK Corp
Original Assignee
TDK Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDK Corp filed Critical TDK Corp
Priority to JP2000268073A priority Critical patent/JP2002071612A/ja
Publication of JP2002071612A publication Critical patent/JP2002071612A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化を図りつつ特性が安定化されて製造コ
ストを低減する。 【解決手段】 それぞれ複数のくし歯が形成された検出
部14Aを先端側に有した一対のくし形電極14が、セ
ラミック基板12上に備えられる。セラミック基板12
に形成されているくし形電極14の周囲に、発泡性材料
Eによる枠部材16がこの検出部14Aを囲むような四
角い環状に形成されて、配置されている。この枠部材1
6の内側のくし形電極14が形成された部分を含むセラ
ミック基板12の表面全体が、雰囲気中の湿気を吸収し
得る高分子感湿膜18で覆われている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小型化を図りつつ
特性を安定化して製造コストを低減した湿度センサに係
り、特に湿度を高精度で測定する為の湿度センサとして
好適なものである。
【0002】
【従来の技術】気体中の相対湿度の変化を例えば電気抵
抗の変化として湿度の値を測定する湿度センサが、エア
コン等に広く使用されている。また、湿度センサとし
て、一対の電極が形成された基板上の部分を有機高分子
材料等の材料による感湿膜で覆った構造のものが、従来
より存在している。そして、この感湿膜の基板上への従
来の形成方式を大別すると、感湿膜形成用の溶液中に電
極部分を浸して感湿膜を形成するディップ方式と、電極
部分に感湿剤を塗布して感湿膜を形成する塗布方式と
が、知られている。
【0003】図5には、感湿膜形成用の溶液中に基板の
電極部分を浸して感湿膜を形成するこのディップ方式
が、示されている。つまり、図5(A)に示す基板11
2の電極114が存在する部分を感湿膜形成用の溶液L
中に図5(B)に示すように浸してこの溶液Lを付着す
ることで、この溶液Lに浸された基板112の部分に、
図5(C)に示すように感湿膜118が形成されること
になる。
【0004】一方、図6には、基板の電極部分に感湿剤
を塗布して感湿膜を形成する塗布方式が、示されてい
る。つまり、図6(A)に示す基板112に、感湿剤は
み出し防止用の図6(B)に示す枠部材であるダム11
6を形成すると共に、このダム116の内側全域にディ
スペンサ120から感湿剤Sをたらして、図6(C)に
示すように感湿膜を形成していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】図5に示すディップ方
式では、基板112の電極114上に形成された感湿膜
118の膜厚が不均一となり、結果として、本来高い測
定精度が要求される湿度センサの湿度測定値がばらつい
て不良品が多くなり、これに伴って湿度センサの歩留り
が低下する欠点があった。
【0006】具体的には、従来のディップ方式の場合、
感湿膜形成用の溶液Lとして例えばアクリル形4級アン
モニウム塩溶液が用いられているが、この溶液Lに浸し
た後の感湿膜の膜厚は1μm以下となる。しかし、この
ような薄い膜厚では、セラミック製の基板の表面と電極
材表面との間のぬれ性の相違、洗浄状態の維持管理の困
難性及び、溶液に加わる重力や表面張力により形成され
る溶液の溜まり部の存在等により、電極114上におい
て均一な厚みの膜を形成することが出来ず、特性が不安
定となる結果として湿度センサの歩留りが低下すること
になる。
【0007】一方、上記のディップ方式の欠点がないも
のとして図6に示す感湿剤Sをディスペンサ120等で
塗布する塗布方式も採用されている。但し、この塗布方
式では、塗布後の乾燥時間を考慮して溶剤に溶解された
感湿剤Sを用い、感湿剤Sを塗布し乾燥した後におい
て、必要な部分に所定厚みで均一に感湿膜を成膜させる
為、塗布厚を厚くして電極114の周囲の部分まで感湿
膜で完全に覆う必要がある。
【0008】従って、シリコーン等の樹脂にてダム11
6を形成する構造としているが、図6(C)に示すよう
に感湿剤Sがダム116からはみ出さないようにするに
は、塗布面の一辺を3.8mmの正方形とした場合、図
7に示すように、感湿剤Sの塗布直後における感湿剤S
の高さH3に対してダム116の高さH4は80μm必
要であった。しかし、ダム116の高さを80μmとす
る為には、ダム116の底面の幅も大きくする必要があ
り、小型化を要求される湿度センサには実質的に採用が
困難であった。
【0009】本発明は上記事実を考慮し、小型化を図り
つつ特性が安定化されて製造コストが低減され得る湿度
センサを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1による湿度セン
サは、電極が形成された基板の表面を感湿膜が覆ってい
る湿度センサであって、前記電極の周囲に発泡性材料に
よる枠部材を配置し、この枠部材の内側全域を感湿膜で
覆うようにしたことを特徴とする。
【0011】請求項1に係る湿度センサの作用を以下に
説明する。本請求項に係る湿度センサは、基板に形成さ
れた電極の周囲に発泡性材料による枠部材を配置し、こ
の枠部材の内側全域に感湿剤を塗布して、電極が存在す
る基板の表面部分である枠部材の内側の全域を感湿膜で
覆うようにした。つまり、電極の周囲の部分に発泡性材
料を設け、設けられた後における発泡性材料の発泡によ
って発泡性材料を膨張させて、感湿剤のはみ出しを防ぐ
のに充分な高さを確保する様にしている為、枠部材の内
側からの感湿剤のはみ出しを確実に防ぐことができる。
また、発泡後における発泡性材料の基板との接着面側寄
り部分がオーバーハングとなるので、湿度センサの製造
時において液状の感湿剤を保持する保持力が高くなり、
湿度センサの小型化を図ることもできる。
【0012】従って、発泡性材料による枠部材の存在
で、湿度センサの小型化が図れるだけでなく、感湿膜を
充分な膜厚にできるのに伴って、感湿膜の膜厚のばらつ
きも少なくできるので、湿度センサの特性が安定化され
て歩留りが高まり、湿度センサの製造コストを低減する
ことが可能となる。
【0013】さらに、発泡性材料の発泡比率を変化させ
るだけで、枠部材の高さを変化できるのに伴って、基板
の表面に形成された感湿膜の膜厚をも容易にコントロー
ルできるようになる。この結果として、感湿膜の膜厚が
変更された場合でも容易に対応することが可能となる。
一方、発泡性材料の発泡比率を変化させるだけで、塗布
幅に対する発泡後の発泡性材料の高さの比を変更できる
ので、この塗布幅に対する高さの比の自由度が高く、多
種多様の応用が可能ともなる。
【0014】請求項2に係る湿度センサの作用を以下に
説明する。本請求項は請求項1と同様の構成を有して同
様に作用するが、さらに、発泡性材料が、発泡性シリコ
ーンゴム又は発泡性ウレタンゴムとされるという構成を
有する。つまり、これら発泡性シリコーンゴムや発泡性
ウレタンゴム等の一般的で低コストな材料により発泡性
材料が形成されているので、より一層低コストで感湿膜
の膜厚のばらつきを少なくでき、この結果として、湿度
センサの製造コストを一層低減できるようになる。
【0015】請求項3に係る湿度センサの作用を以下に
説明する。本請求項は請求項1と同様の構成を有して同
様に作用するが、さらに、スクリーン印刷により基板上
に枠部材となる発泡性材料が設けられるという構成を有
する。つまり、電極が形成された基板が多数並んでいる
状態でスクリーン印刷により発泡性材料を基板上に設け
れることにより、大量の基板に発泡性材料を一度に設け
ることができ、これに伴って湿度センサを容易に多量生
産できる。この為、湿度センサの製造の際の作業性が優
れ、湿度センサの製造コストをより一層低減できるよう
になる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明に
係る湿度センサの一実施の形態を説明することにより、
本発明を明らかにする。図1から図3は本実施の形態に
係る湿度センサ10を示す図である。本実施の形態で
は、それぞれ複数のくし歯が形成された検出部14Aを
先端側に有した一対のくし形電極14が、セラミック基
板12上に備えられた構造とされている。
【0017】これら一対のくし形電極14は、酸化ルテ
ニウム等の電極材からなっていると共に、検出部14A
の複数本のくし歯を等間隔で有しており、一方のくし形
電極のくし歯と他方のくし形電極のくし歯とが相互に挟
み合う様に、これら一対のくし形電極14は相互に対向
して配置されている。さらに、一対のくし形電極14の
各端部には、四角形のパッド部14Bがそれぞれ設けら
れており、図示しないリード端子がそれぞれ半田付けさ
れて、これらパッド部14Bに固定されるようになって
いる。
【0018】一方、セラミック基板12に形成されてい
るくし形電極14の周囲には、発泡性材料Eによる枠部
材16がこの検出部14Aを囲むような四角い環状に形
成されて、配置されている。この枠部材16の内側のく
し形電極14が形成された部分を含むセラミック基板1
2の表面全体が、雰囲気中の湿気を吸収し得る感湿膜で
ある高分子感湿膜18で、図3に示すように覆われてい
る。
【0019】次に、本実施の形態に係る湿度センサ10
の製造工程を説明する。先ず、セラミック基板12が多
数並んでいる状態で、これらセラミック基板12に一対
のくし形電極14を印刷等によりそれぞれ形成してか
ら、図4(A)に示すように、発水性をそれぞれ有する
発泡性シリコーンゴム或いは発泡性ウレタンゴムによる
発泡性材料Eを、一対のくし形電極14の検出部14A
を高さH1の高さでそれぞれ囲むように、スクリーン印
刷によってセラミック基板12上に設ける。
【0020】この後、図4(B)に示すように、発泡性
材料Eを3倍程度の大きさに発泡させて必要な高さであ
る高さH2の枠部材16とする。但し、セラミック基板
12との接着面側は膨張し難いので、発泡後における発
泡性材料Eのセラミック基板12との接着面側寄り部分
がオーバーハング形状となる。つまり、発泡性材料Eの
接着面の部分よりその上側の部分が外周に張り出した形
状となっている。
【0021】さらに、図4(C)に示すように、溶剤に
溶解された感湿剤Sをこの枠部材16の内側全域に塗布
して乾燥してから熱処理することで、枠部材16の内側
に位置するくし形電極14の検出部14Aを高分子感湿
膜18で覆うようにした。最後に、多数並んでいるセラ
ミック基板12を分離するように切断すると共に、くし
形電極14のパッド部14Bにリード端子をそれぞれ半
田付けして固定し、湿度センサ10が完成される。
【0022】次に、本実施の形態に係る湿度センサ10
の作用を説明する。本実施の形態に係る湿度センサ10
は、セラミック基板12に形成されたくし形電極14の
周囲に発泡性材料Eによる枠部材16を配置し、この枠
部材16の内側全域に感湿剤Sを塗布して、くし形電極
14が存在するセラミック基板12の表面部分である枠
部材16の内側の全域を高分子感湿膜18で覆うように
した。
【0023】つまり、くし形電極14の周囲の部分に枠
部材16となる発泡性材料Eを設け、設けられた後にお
ける発泡性材料Eの発泡によって発泡性材料Eを膨張さ
せて、感湿剤Sのはみ出しを防ぐのに充分な高さを確保
する様にしている為、枠部材16の内側からの感湿剤S
のはみ出しを確実に防ぐことができる。また、発泡後に
おける発泡性材料Eのセラミック基板12との接着面側
寄り部分がオーバーハングとなるので、湿度センサ10
の製造時において液状の感湿剤Sを保持する保持力が高
くなり、湿度センサ10の小型化を図ることもできる。
【0024】従って、発泡性材料Eによる枠部材16の
存在で、湿度センサ10の小型化が図れるだけでなく、
高分子感湿膜18を充分な膜厚にできるのに伴って、高
分子感湿膜18の膜厚のばらつきも少なくできるので、
湿度センサ10の特性が安定化されて歩留りが高まり、
湿度センサ10の製造コストを低減することが可能とな
る。
【0025】さらに、発泡性材料Eの発泡比率を変化さ
せるだけで、枠部材16の高さを変化できるのに伴っ
て、セラミック基板12の表面に形成された高分子感湿
膜18の膜厚をも容易にコントロールできるようにな
る。この結果として、高分子感湿膜18の膜厚が変更さ
れた場合でも容易に対応することが可能となる。一方、
発泡性材料Eの発泡比率を変化させるだけで、図3に示
す塗布幅Dに対する発泡後の発泡性材料Eの高さH2の
比を変更できるので、この塗布幅Dに対する高さH2の
比の自由度が高く、多種多様の応用が可能ともなる。
【0026】他方、本実施の形態では、セラミック基板
12上に枠部材16となる発泡性材料Eがスクリーン印
刷によって設けられるだけでなく、この発泡性材料Eが
発泡性シリコーンゴム或いは発泡性ウレタンゴム等の材
料で形成されている。つまり、枠部材16を構成する発
泡性材料Eが、これら発泡性シリコーンゴム或いは発泡
性ウレタンゴム等の一般的な材料により形成されている
ので、より一層低コストで高分子感湿膜18の膜厚のば
らつきを少なくでき、この結果として、湿度センサ10
の製造コストを一層低減できるようになる。
【0027】また、くし形電極14が形成されたセラミ
ック基板12が多数並んでいる状態でスクリーン印刷に
より発泡性材料Eをセラミック基板12上に設けること
により、大量のセラミック基板12に発泡性材料Eを一
度に設けることができ、これに伴って、湿度センサ10
を容易に多量生産できるようになる。この為、湿度セン
サ10の製造の際の作業性が優れ、湿度センサ10の製
造コストをより一層低減できるようになる。
【0028】尚、上記実施の形態では、発泡性材料とし
て、発泡性シリコーンゴムや発泡性ウレタンゴムを採用
することとしたが、他の発泡性を有する樹脂材等の材料
でもよく、また発泡性材料は、加熱により発泡する材料
や、常温や低温で発泡する材料であっても良い。さら
に、上記実施の形態では、基板としてセラミック製のセ
ラミック基板を採用したが他の材料の基板としても良
く、また、一対のくし形電極を酸化ルテニウムで形成し
たが、金や白金等の電極材で形成しても良い。一方、本
発明は上記の湿度センサだけでなく、膜部材を必要とす
る他の電子部品にも適用することができる。
【0029】
【発明の効果】本発明の湿度センサによれば、小型化を
図りつつ特性が安定化されて製造コストを低減すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る湿度センサを示す
斜視図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る湿度センサを示す
平面図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る湿度センサの断面
図であって、図2の3−3矢視線断面図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る湿度センサの感湿
膜の形成を説明する為の図2の3−3矢視線断面に対応
する図であって、(A)は発泡性材料の発泡前の状態を
示す断面図であり、(B)は発泡性材料の発泡後の状態
を示す断面図であり、(C)は感湿剤が塗布された後の
状態を示す断面図である。
【図5】第1の従来技術に係る湿度センサの感湿膜を形
成する方式を示す図であって、(A)は感湿膜形成前の
基板を示す平面図であり、(B)は感湿膜形成用の溶液
中に基板を漬けた状態を示す図であり、(C)は感湿膜
が形成された状態の基板を示す平面図である。
【図6】第2の従来技術に係る湿度センサの感湿膜を形
成する方式を示す図であって、(A)は感湿膜形成前の
基板を示す斜視図であり、(B)は感湿剤が塗布される
状態の基板を示す斜視図であり、(C)は感湿剤が塗布
された後の基板を示す斜視図である。
【図7】第2の従来技術に係る湿度センサの感湿膜を形
成する方式における断面図である。
【符号の説明】
10 湿度センサ 12 セラミック基板 14 くし形電極 16 枠部材 18 高分子感湿膜 E 発泡性材料 S 感湿剤
フロントページの続き Fターム(参考) 2G046 AA09 BA01 BA09 BB02 BB04 BC03 BC05 BF05 DE03 EA02 EA04 EA08 EA12 FA01 FA04 FA06 FB00 FB02 FE35

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電極が形成された基板の表面を感湿膜が
    覆っている湿度センサであって、 前記電極の周囲に発泡性材料による枠部材を配置し、こ
    の枠部材の内側全域を感湿膜で覆うようにしたことを特
    徴とする湿度センサ。
  2. 【請求項2】 発泡性材料が、発泡性シリコーンゴム又
    は発泡性ウレタンゴムとされることを特徴とする請求項
    1記載の湿度センサ。
  3. 【請求項3】 スクリーン印刷により基板上に枠部材と
    なる発泡性材料が設けられたことを特徴とする請求項1
    或いは請求項2記載の湿度センサ。
JP2000268073A 2000-09-05 2000-09-05 湿度センサ Pending JP2002071612A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000268073A JP2002071612A (ja) 2000-09-05 2000-09-05 湿度センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000268073A JP2002071612A (ja) 2000-09-05 2000-09-05 湿度センサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002071612A true JP2002071612A (ja) 2002-03-12

Family

ID=18754890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000268073A Pending JP2002071612A (ja) 2000-09-05 2000-09-05 湿度センサ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002071612A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300835A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Denso Corp 容量式湿度センサおよびその製造方法
JP2007127612A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Denso Corp 湿度センサ装置及びその製造方法
WO2012169148A1 (ja) * 2011-06-06 2012-12-13 株式会社デンソー 湿度センサ及びその製造方法
JP2017104487A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 台湾ナノカーボンテクノロジー股▲ふん▼有限公司Taiwan Carbon Nano Technology Corporation 気体識別を利用し且つ肺炎感染及び肺炎菌種の疾患分析機能を有する人工呼吸器
JP2017106886A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 台湾ナノカーボンテクノロジー股▲ふん▼有限公司Taiwan Carbon Nano Technology Corporation 気体センサ及びその製作方法
JP2021099364A (ja) * 2017-04-05 2021-07-01 パナソニック株式会社 ガスセンサ

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006300835A (ja) * 2005-04-22 2006-11-02 Denso Corp 容量式湿度センサおよびその製造方法
US7332995B2 (en) 2005-04-22 2008-02-19 Denso Corporation Capacitive humidity sensor and method for manufacturing the same
JP4609173B2 (ja) * 2005-04-22 2011-01-12 株式会社デンソー 容量式湿度センサおよびその製造方法
JP2007127612A (ja) * 2005-11-07 2007-05-24 Denso Corp 湿度センサ装置及びその製造方法
US7644615B2 (en) 2005-11-07 2010-01-12 Denso Corporation Humidity sensor having humidity sensitive film and method for manufacturing the same
JP4674529B2 (ja) * 2005-11-07 2011-04-20 株式会社デンソー 湿度センサ装置及びその製造方法
CN103748457B (zh) * 2011-06-06 2015-09-30 株式会社电装 湿度传感器及其制造方法
CN103748457A (zh) * 2011-06-06 2014-04-23 株式会社电装 湿度传感器及其制造方法
WO2012169148A1 (ja) * 2011-06-06 2012-12-13 株式会社デンソー 湿度センサ及びその製造方法
US9239309B2 (en) 2011-06-06 2016-01-19 Denso Corporation Humidity sensor and method of manufacturing the same
JP2017104487A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 台湾ナノカーボンテクノロジー股▲ふん▼有限公司Taiwan Carbon Nano Technology Corporation 気体識別を利用し且つ肺炎感染及び肺炎菌種の疾患分析機能を有する人工呼吸器
JP2017106886A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 台湾ナノカーボンテクノロジー股▲ふん▼有限公司Taiwan Carbon Nano Technology Corporation 気体センサ及びその製作方法
JP2021099364A (ja) * 2017-04-05 2021-07-01 パナソニック株式会社 ガスセンサ
US11262324B2 (en) 2017-04-05 2022-03-01 Panasonic Corporation Gas sensor
JP7064187B2 (ja) 2017-04-05 2022-05-10 パナソニックホールディングス株式会社 ガスセンサ
JP2022091977A (ja) * 2017-04-05 2022-06-21 パナソニックホールディングス株式会社 ガスセンサ
US11740197B2 (en) 2017-04-05 2023-08-29 Panasonic Holdings Corporation Gas sensor
JP7351961B2 (ja) 2017-04-05 2023-09-27 パナソニックホールディングス株式会社 ガスセンサ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100379471B1 (ko) 절대습도센서 및 이를 이용한 온/습도 검출 회로
Gu et al. A novel capacitive-type humidity sensor using CMOS fabrication technology
US7552635B2 (en) Humidity sensor capable of self-regulating temperature compensation and manufacturing method thereof
US10948448B2 (en) Humidity sensor
CA1284675C (en) Ion-selective electrode having a non-metal sensing element
KR100351810B1 (ko) 절대습도센서
JP4674529B2 (ja) 湿度センサ装置及びその製造方法
JPH09189675A (ja) バイオセンサ
JPH05506097A (ja) マイクロ機械的センサの構成法
US4539059A (en) Method of manufacturing corrosion-resistant measuring probes
JP2002071612A (ja) 湿度センサ
JP3571299B2 (ja) 湿度センサ及び湿度センサの製造方法
KR100486496B1 (ko) 박막형 습도센서 및 그 제조방법
JP2008107166A (ja) 湿度センサ及びその製造方法
US4433320A (en) Dew sensor
JPH08122160A (ja) 熱依存性検出装置
JP2601409Y2 (ja) 温湿度センサ
KR100370066B1 (ko) 마이크로 절대 습도 센서 및 제조 방법
KR100486497B1 (ko) 히터 내장형 감습센서 및 그 제조방법
JPH03140858A (ja) イオン電極
JPS59183356A (ja) 湿度センサ
KR100329807B1 (ko) 반도체식 가스 센서의 전극 구조
JP3074901B2 (ja) 湿度センサ
JP2719830B2 (ja) 感湿素子
JPH0755743A (ja) 湿度センサ用電極

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030826