JP2021175973A - Resistance type humidity sensor and method of manufacturing resistance type humidity sensor - Google Patents

Resistance type humidity sensor and method of manufacturing resistance type humidity sensor Download PDF

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雅之 数井
Masayuki Kazui
徹治 今村
Tetsuji Imamura
忠男 砂原
Tadao Sunahara
幸輔 松原
Kosuke Matsubara
達也 西田
Tatsuya Nishida
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Abstract

To provide a resistance type humidity sensor that does not require an external component for characteristic adjustment.SOLUTION: A resistance type humidity sensor comprises: a columnar insulation base body 3; a pair of cap-shaped terminals 7, 7 fitted and fixed to both ends of the columnar insulation base body 3; a resistance film 5 formed on a surface of the columnar insulation base body 3 and electrically connected to the pair of cap-shaped terminals 7, 7; a slit 11 formed in the resistance film 5 to divide the resistance film 5 into two; and a humidity sensitive film 13 which is provided to close the slit 11, and varies in resistance value with humidity.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、抵抗式湿度センサ及び抵抗式湿度センサの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a resistance type humidity sensor and a method for manufacturing a resistance type humidity sensor.

特開昭54−70096号公報(特許文献1)の第2図には、中空円筒形基板lの表面の両端の2つの電極2の間に設けられた間隔の隙間を上方から被覆するように感湿膜3が電極2に被着され、2本の電極取出しワイヤー4によって間隙の間の感湿膜3の抵抗値を測定するようにした抵抗式湿度センサが開示されている。 In FIG. 2 of JP-A-54-7006 (Patent Document 1), the gap between the two electrodes 2 at both ends of the surface of the hollow cylindrical substrate l is covered from above. A resistance type humidity sensor in which a moisture-sensitive film 3 is adhered to an electrode 2 and the resistance value of the moisture-sensitive film 3 between the gaps is measured by two electrode extraction wires 4 is disclosed.

また特開平4−364456号公報(特許文献2)の図2には、略円柱状又は略円筒状に形成された感湿性素子1と、この感湿性素子1の表面にギャップ部3を介して配設された2つの導体層2と、2つの導体層2に設けられたリード線4を備えた湿度センサが開示されている。この感湿性素子1は、多孔質セラミック素子に感湿性高分子電解質を含浸させたものである。 Further, in FIG. 2 of JP-A-4-364456 (Patent Document 2), a moisture-sensitive element 1 formed in a substantially columnar or substantially cylindrical shape and a gap portion 3 on the surface of the moisture-sensitive element 1 are shown. A humidity sensor including two arranged conductor layers 2 and lead wires 4 provided on the two conductor layers 2 is disclosed. The moisture-sensitive element 1 is a porous ceramic element impregnated with a moisture-sensitive polymer electrolyte.

特開昭54−70096号公報 第2図Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-7006, Fig. 2 特開平4−364456号公報 図2Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-364456 FIG.

抵抗式湿度センサのユーザが、定格電流を意識しないで使用した場合には、定格電流以上の電流が流されて、抵抗式湿度センサを正しい動作範囲で使用することができない問題が発生する。またユーザが、誤って許容電流以上の過電流を抵抗式湿度センサに流して、抵抗式湿度センサを焼損させてしまうこともある。 If the user of the resistance type humidity sensor uses it without being aware of the rated current, a current exceeding the rated current will flow and the resistance type humidity sensor cannot be used in the correct operating range. In addition, the user may accidentally pass an overcurrent exceeding the allowable current through the resistance type humidity sensor to burn the resistance type humidity sensor.

また特性調整用の外付け抵抗を必要とする場合には、駆動回路に外付け抵抗器を別に設けることが必要になる。 If an external resistor for characteristic adjustment is required, it is necessary to separately provide an external resistor in the drive circuit.

本発明の目的は、必要以上の電流が流されることを極力防止できる抵抗式湿度センサを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a resistance type humidity sensor that can prevent an excessive current from flowing as much as possible.

本発明の他の目的は、特性調整のための外付け部品を必要としない抵抗式湿度センサを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a resistance type humidity sensor that does not require an external component for characteristic adjustment.

本発明の他の目的は、特性調整のための外付け部品を必要としない抵抗式湿度センサの製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a resistance type humidity sensor which does not require an external component for characteristic adjustment.

本発明の抵抗式湿度センサは、円柱状絶縁基体と、円柱状絶縁基体の両端に篏合固定された一対のキャップ状端子と、円柱状絶縁基体の表面上に形成されて一対のキャップ状端子に電気的に接続された抵抗膜と、抵抗膜を二分するように前記抵抗膜に形成されたスリットと、このスリットを塞ぐように設けられ、湿度の変化に応じて抵抗値が変わる感湿膜を具備している。本発明によれば、必要以上の電流が流されることを極力防止できる抵抗式湿度センサを提供することができる。また抵抗膜の抵抗値を適宜に設定することにより、特性調整用の別部品として抵抗体を外付けする必要性をなくすこともできる。なお本願明細書において「二分する」とは、抵抗膜を2つに分けるという意味で抵抗膜を1/2にするということに限定されるものではない。 The resistance type humidity sensor of the present invention has a columnar insulating substrate, a pair of cap-shaped terminals fixed to both ends of the columnar insulating substrate, and a pair of cap-shaped terminals formed on the surface of the columnar insulating substrate. A resistance film electrically connected to the resistance film, a slit formed in the resistance film so as to divide the resistance film into two, and a moisture-sensitive film provided so as to close the slit and whose resistance value changes according to a change in humidity. Is equipped with. According to the present invention, it is possible to provide a resistance type humidity sensor that can prevent an excessive current from flowing as much as possible. Further, by appropriately setting the resistance value of the resistance film, it is possible to eliminate the need to externally attach the resistor as a separate component for adjusting the characteristics. In the specification of the present application, "dividing into two" is not limited to halving the resistance film in the sense that the resistance film is divided into two.

感湿膜は、理論的には、スリットを塞ぐように設けられていればよい。しかしながら本発明では、一対のキャップ状端子の間に位置する抵抗膜及びスリットを全体的に覆うように設けられていてもよい。 Theoretically, the moisture-sensitive film may be provided so as to close the slit. However, in the present invention, it may be provided so as to totally cover the resistance film and the slit located between the pair of cap-shaped terminals.

抵抗膜は、マイグレーションを生じさせる原因となる金属成分を含んでいないのが好ましい。マイグレーションがスリット間を延びると、二分された抵抗膜の短絡の発生により湿度センサの特性が変化するからである。 The resistance film preferably does not contain a metal component that causes migration. This is because when the migration extends between the slits, the characteristics of the humidity sensor change due to the occurrence of a short circuit in the divided resistance film.

また少なくとも感湿膜を覆って感湿膜を保護する透湿性を有する保護膜を更に備えているのが好ましい。保護膜は、一対のキャップ状端子の間の抵抗膜と感湿膜を全体的に覆っていてもよい。このような保護膜を形成すると、感湿膜にゴミが付着することを防止できるとともに、回路基板への実装前に感湿膜及び抵抗膜が傷つくことを防止できる。 Further, it is preferable that at least a protective film having a moisture permeability that covers the moisture-sensitive film and protects the moisture-sensitive film is further provided. The protective film may completely cover the resistance film and the moisture-sensitive film between the pair of cap-shaped terminals. By forming such a protective film, it is possible to prevent dust from adhering to the moisture-sensitive film, and it is possible to prevent the moisture-sensitive film and the resistance film from being damaged before mounting on the circuit board.

また一対のキャップ状端子には一対のリード線が接続されており、一対のリード線の一方のリード線が円柱状絶縁基体に沿い且つ他方のリード線と並ぶように曲げられた状態で、複数の通気孔を有するケース内に収納されていてもよい。この場合、一対のリード線がケースから突出している。本発明の湿度センサは、一対のリード線をケースの固定手段としてそのまま利用できるので、部品点数を減らすことができる。 Further, a pair of lead wires are connected to the pair of cap-shaped terminals, and a plurality of lead wires of the pair of lead wires are bent along the columnar insulating substrate and aligned with the other lead wires. It may be housed in a case having a ventilation hole of. In this case, a pair of lead wires protrude from the case. In the humidity sensor of the present invention, since the pair of lead wires can be used as they are as the fixing means of the case, the number of parts can be reduced.

なお一対のキャップ状端子及び該一対のキャップ状端子に連続する一対のリード線の一部は、絶縁性を有する樹脂コーティング層によって被覆されているのが好ましい。また一対のキャップ状端子の一方のキャップ状端子の少なくとも一部と該一方のキャップ状端子に連続するリード線の一部が、絶縁性を有する樹脂コーティング層によって連続的に被覆されていてもよい。このようにすると製造工程で付着する可能性のある感湿膜によって、一対のキャップ状端子及びリード線の一部が腐食するのを防止できる。また不要な短絡が発生することも防止できる。 It is preferable that the pair of cap-shaped terminals and a part of the pair of lead wires continuous with the pair of cap-shaped terminals are covered with a resin coating layer having an insulating property. Further, at least a part of one cap-shaped terminal of the pair of cap-shaped terminals and a part of the lead wire continuous with the one cap-shaped terminal may be continuously covered with an insulating resin coating layer. .. In this way, it is possible to prevent a part of the pair of cap-shaped terminals and the lead wire from being corroded by the moisture-sensitive film that may adhere in the manufacturing process. In addition, it is possible to prevent unnecessary short circuits from occurring.

本発明は、円柱状絶縁基体と、円柱状絶縁基体の両端に篏合固定された一対のキャップ状端子と、一対のキャップ状端子に電気的に接続された抵抗膜と、抵抗膜を二分するように抵抗膜に形成されたスリットと、スリットを塞ぐように設けられ、湿度の変化に応じて抵抗値が変わる感湿膜を具備してなる抵抗式湿度センサの製造方法を対象とする。本発明のおいては、一対のキャップ状端子には、リード線がそれぞれ接続されており、リード線を一対のキャップ状端子に接続した後に、感湿膜を形成する。このようにすると、一対のリード線をそれぞれガイドテープに貼り付けた状態で、後の加工を連続して行えるので、製造効率を高めることができる。またリード線を一対のキャップ状端子に接続する前に、感湿膜を形成すると、スリットが感湿膜で覆われた状態でリード線の接続が行われるので、リード線接続の際に発生する、ヒュームに含まれる導電性物質がスリット内に入り込んで、特性のバラツキの発生原因となることを阻止できる。 The present invention divides a columnar insulating substrate, a pair of cap-shaped terminals integrally fixed to both ends of the columnar insulating substrate, a resistance film electrically connected to the pair of cap-shaped terminals, and a resistance film. The subject is a method for manufacturing a resistance type humidity sensor, which comprises a slit formed in the resistance film as described above and a moisture-sensitive film provided so as to close the slit and whose resistance value changes according to a change in humidity. In the present invention, lead wires are connected to the pair of cap-shaped terminals, respectively, and a moisture-sensitive film is formed after the lead wires are connected to the pair of cap-shaped terminals. In this way, the subsequent processing can be continuously performed with the pair of lead wires attached to the guide tapes, so that the manufacturing efficiency can be improved. Further, if a moisture-sensitive film is formed before connecting the lead wire to the pair of cap-shaped terminals, the lead wire is connected with the slit covered with the moisture-sensitive film, which occurs at the time of lead wire connection. , It is possible to prevent the conductive substance contained in the fume from entering the slit and causing variation in characteristics.

なお抵抗膜の形成、スリットの形成、感湿膜の形成、キャップ状端子の装着及びリード線の接続を、すべて自動化ラインにより実行すると、製造コストを大幅に下げることができる。 If the formation of the resistance film, the formation of the slit, the formation of the moisture-sensitive film, the attachment of the cap-shaped terminal, and the connection of the lead wire are all performed by the automation line, the manufacturing cost can be significantly reduced.

(A)は本実施の形態の抵抗式湿度センサの製造課程の途中状態においてキャップ状端子を透明なものとして表現した図であり、(B)はキャップ状端子の両側にリード線を溶接し且つ感湿膜及び保護膜並びに樹脂コーティング層を施した後の図であり、(C)は本実施の形態の抵抗式湿度センサの感湿膜形成部の構造を示す模式断面図である。(A) is a diagram showing the cap-shaped terminal as a transparent one in the middle of the manufacturing process of the resistance type humidity sensor of the present embodiment, and (B) is a diagram in which lead wires are welded to both sides of the cap-shaped terminal. It is a figure after applying the moisture-sensitive film, the protective film and the resin coating layer, and (C) is a schematic cross-sectional view which shows the structure of the moisture-sensitive film forming part of the resistance type humidity sensor of this embodiment. 本実施の形態の抵抗式湿度センサの上記サンプルの特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the said sample of the resistance type humidity sensor of this embodiment. (A)乃至(J)は、抵抗式湿度センサを製造する場合の方法の一例の工程を示す図である。(A) to (J) are diagrams showing the steps of an example of a method in the case of manufacturing a resistance type humidity sensor. (A)及び(B)は、本実施の形態の抵抗式湿度センサの出荷形態の例を示す図である。(A) and (B) are diagrams showing an example of a shipping form of the resistance type humidity sensor of the present embodiment. (A)は抵抗式湿度センサの感湿膜形成部の異なる構造を示す模式断面図であり、(B)及び(C)は樹脂コーティング層を施す他の例を示す図であり、(D)はケースの異なる例を示す図である。(A) is a schematic cross-sectional view showing different structures of the moisture-sensitive film forming portion of the resistance type humidity sensor, and (B) and (C) are views showing another example of applying the resin coating layer, (D). Is a diagram showing different examples of cases.

以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1(A)は、本実施の形態の抵抗式湿度センサ1の製造課程の途中状態においてキャップ状端子7,7を透明なものとして表現した図であり、図1(B)はキャップ状端子7,7の両側にリード線9,9を溶接し且つ感湿膜13及び保護膜15並びに樹脂コーティング層19を施した後の図である。図1(C)は、本実施の形態の抵抗式湿度センサ1の感湿膜形成部の構造を示す模式図である。図1(A)に示す途中状態の抵抗式湿度センサ1は、セラミック材料からなる円柱状絶縁基体3と、円柱状絶縁基体3の外周面の表面の大部分に形成された抵抗膜5を備えている。この抵抗膜5は、マイグレーションを生じさせない酸化ルテニウム等の抵抗体材料によって形成されている。円柱状絶縁基体3の両端には、抵抗膜5と接触するように金属製の一対のキャップ状端子7,7が嵌合されている。この一対のキャップ状端子7,7は、それぞれ鉄製のキャップ状本体の表面にCuとSnのメッキを施したものである。キャップ状端子7は、円柱状絶縁基体3が嵌合される開口部7Aと、環状の端面部7Bと、環状の端面部7Bと連続して円柱状絶縁基体3の端部の外周面と対向する筒部7Cと、円柱状絶縁基体3の端部の端面3Aと対向する湾曲部7Dを備えている。また抵抗膜5を二分するように抵抗膜5には、全周に亘る環状のスリット11が形成されている。なおキャップ状端子7、7の形状は、本実施の形態のように湾曲部7Dを備えているものに限定されるものではなく、湾曲部7Dを設けずに円柱状絶縁基体3の端面に沿うような外形を備えたものでもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 (A) is a diagram showing the cap-shaped terminals 7 and 7 as transparent in the middle of the manufacturing process of the resistance type humidity sensor 1 of the present embodiment, and FIG. 1 (B) is a diagram showing the cap-shaped terminals 7 and 7 as transparent ones. It is a figure after the lead wires 9 and 9 were welded on both sides of 7 and 7 and the moisture sensitive film 13, the protective film 15 and the resin coating layer 19 were applied. FIG. 1C is a schematic view showing the structure of the moisture-sensitive film forming portion of the resistance type humidity sensor 1 of the present embodiment. The resistance type humidity sensor 1 in the intermediate state shown in FIG. 1A includes a columnar insulating substrate 3 made of a ceramic material and a resistance film 5 formed on most of the outer peripheral surface of the columnar insulating substrate 3. ing. The resistance film 5 is formed of a resistor material such as ruthenium oxide that does not cause migration. A pair of metal cap-shaped terminals 7 and 7 are fitted to both ends of the columnar insulating substrate 3 so as to come into contact with the resistance film 5. Each of the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 is made by plating the surface of an iron cap-shaped main body with Cu and Sn. The cap-shaped terminal 7 is continuous with the opening 7A into which the columnar insulating substrate 3 is fitted, the annular end face portion 7B, and the annular end face portion 7B, and faces the outer peripheral surface of the end portion of the columnar insulating substrate 3. It is provided with a tubular portion 7C to be formed and a curved portion 7D facing the end surface 3A of the end portion of the columnar insulating substrate 3. Further, the resistance film 5 is formed with an annular slit 11 extending over the entire circumference so as to divide the resistance film 5 into two. The shapes of the cap-shaped terminals 7 and 7 are not limited to those provided with the curved portion 7D as in the present embodiment, and follow the end surface of the columnar insulating substrate 3 without providing the curved portion 7D. It may have such an outer shape.

図1(B)及び(C)に示す例では、このスリット11を塞ぐように、湿度の変化に応じて抵抗値が変わるイオン性感湿ポリマからなる感湿膜13が形成されている。感湿膜13は、例えば特開2003−4685号公報に開示されているような感湿ポリマと、感湿ポリマの円柱状絶縁基体3に対する接着性及び耐水性を増加させるポリビニルアルコール等の添加ポリマとの混合物を、スリット11を埋め且つ抵抗膜5と重なるように塗布して、その塗布物を乾燥硬化して形成する。この例では、さらに一対のキャップ状端子7,7間の抵抗膜5の一部と感湿膜13を覆う保護膜15が形成されている。本実施の形態では、この保護膜15としては、感湿膜13の形成に使用している基本のポリマ材料と同じポリマ材料を用いている。この保護膜15は、透湿性を有して感湿膜13に直接水分やほこり等が付着しないようにするものである。 In the examples shown in FIGS. 1B and 1C, a moisture-sensitive film 13 made of an ionic moisture-sensitive polymer whose resistance value changes according to a change in humidity is formed so as to close the slit 11. The moisture-sensitive film 13 includes, for example, a moisture-sensitive polymer as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-4685, and an additive polymer such as polyvinyl alcohol that increases the adhesiveness and water resistance of the moisture-sensitive polymer to the columnar insulating substrate 3. The mixture with and is applied so as to fill the slit 11 and overlap with the resistance film 5, and the coated material is dried and cured to form. In this example, a part of the resistance film 5 between the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 and the protective film 15 covering the moisture-sensitive film 13 are further formed. In the present embodiment, the protective film 15 uses the same polymer material as the basic polymer material used for forming the moisture-sensitive film 13. The protective film 15 has moisture permeability and prevents moisture, dust, etc. from directly adhering to the moisture-sensitive film 13.

感湿膜13は、理論的には、スリット11を塞ぐように設けられていればよく、また保護膜15は感湿膜13を覆うように設けられていればよい。しかし一対のキャップ状端子7,7の間に位置する抵抗膜5及びスリット11を全体的に覆うように感湿膜13を設けても良いのは勿論である。なお感湿膜13で抵抗膜5の上を覆う場合には、感湿膜13が一対のキャップ状端子7,7と触れないようにするのが好ましい。このようにすると、小形になるほど、感湿膜13の抵抗膜5に対する接着力が低下するので、感湿膜13の接着面積が増えて感湿膜13が剥離することを有効に防止できる。また保護膜15を感湿膜13の上に形成する場合、保護膜15も一対のキャップ状端子7,7と触れないように形成するのが好ましい。 Theoretically, the moisture-sensitive film 13 may be provided so as to close the slit 11, and the protective film 15 may be provided so as to cover the moisture-sensitive film 13. However, it goes without saying that the moisture sensitive film 13 may be provided so as to totally cover the resistance film 5 and the slit 11 located between the pair of cap-shaped terminals 7 and 7. When the moisture-sensitive film 13 covers the resistance film 5, it is preferable that the moisture-sensitive film 13 does not come into contact with the pair of cap-shaped terminals 7 and 7. In this way, the smaller the size, the lower the adhesive force of the moisture-sensitive film 13 to the resistance film 5, so that the adhesive area of the moisture-sensitive film 13 increases and the moisture-sensitive film 13 can be effectively prevented from peeling off. When the protective film 15 is formed on the moisture-sensitive film 13, it is preferable that the protective film 15 is also formed so as not to come into contact with the pair of cap-shaped terminals 7, 7.

また本実施の形態では、一対のキャップ状端子7,7には一対のリード線9,9が溶接接続されている。さらに一対のキャップ状端子7,7及び一対のリード線9,9の一部は、エポキシ樹脂からなる絶縁樹脂塗料が塗布されて形成された樹脂コーティング層19,19よって被覆されている。樹脂コーティング層19,19は、感湿膜13及び保護膜15の塗布工程において、感湿膜13及び保護膜15がキャップ状端子7,7及びリード線9,9に接触した場合に、キャップ状端子7,7及びリード線9,9が腐食することを防ぐことができる。また、感湿膜中のイオンが反応、析出し、特性異常の発生を抑えることができる。 Further, in the present embodiment, a pair of lead wires 9 and 9 are welded and connected to the pair of cap-shaped terminals 7 and 7. Further, a part of the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 and the pair of lead wires 9 and 9 is covered with resin coating layers 19 and 19 formed by applying an insulating resin paint made of an epoxy resin. The resin coating layers 19 and 19 have a cap shape when the moisture sensitive film 13 and the protective film 15 come into contact with the cap-shaped terminals 7 and 7 and the lead wires 9 and 9 in the coating process of the moisture sensitive film 13 and the protective film 15. It is possible to prevent the terminals 7 and 7 and the lead wires 9 and 9 from being corroded. In addition, ions in the moisture-sensitive film react and precipitate, and the occurrence of characteristic abnormalities can be suppressed.

なお上記実施の形態の試験用散サンプルの寸法を示すと、一対のキャップ状端子7,7の端部間の長さL1は、約5.8mmであり、一対のキャップ状端子7,7の開口部7A,7A間の長さは約2.8mmであり、円柱状絶縁基体3の長さL2は約5.5mm、直径Dは約1.5mmであり、スリットの幅は0.13±0.1mmである。また抵抗式湿度センサ1の抵抗値は、周辺の回路とのバランスから1kΩ〜1000kΩ程度であるのが好ましい。 The dimensions of the test powder sample of the above embodiment are shown. The length L1 between the ends of the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 is about 5.8 mm, and the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 have a length L1 of about 5.8 mm. The length between the openings 7A and 7A is about 2.8 mm, the length L2 of the columnar insulating substrate 3 is about 5.5 mm, the diameter D is about 1.5 mm, and the width of the slit is 0.13 ±. It is 0.1 mm. Further, the resistance value of the resistance type humidity sensor 1 is preferably about 1 kΩ to 1000 kΩ in consideration of the balance with the surrounding circuits.

図2は、本実施の形態の抵抗式湿度センサの上記サンプルの特性を示す図である。図2から判るように、湿度の増加に伴って抵抗値が対数グラフ上でほぼ直線状に減少する。なお抵抗膜5の抵抗値を変えることによって、この特性を全体的にシフトすることが可能である。ちなみに抵抗膜5の抵抗値を下げると、特性は全体的に下がり、抵抗膜5の抵抗値を上げると特性は全体的に上がる。 FIG. 2 is a diagram showing the characteristics of the sample of the resistance type humidity sensor of the present embodiment. As can be seen from FIG. 2, the resistance value decreases almost linearly on the logarithmic graph as the humidity increases. By changing the resistance value of the resistance film 5, this characteristic can be shifted as a whole. Incidentally, when the resistance value of the resistance film 5 is lowered, the characteristics are lowered as a whole, and when the resistance value of the resistance film 5 is increased, the characteristics are generally improved.

[製造方法]
図1(A)乃至(C)に示した構造の抵抗式湿度センサを製造する場合の方法の一例を、図3を参照しながら以下に説明する。最初に円柱状絶縁基体3を用意する[図3(A)]。次に抵抗塗料を円柱状絶縁基体3に塗布した後、焼成をして抵抗膜5を形成する[図3(B)]。なお抵抗膜5は必要な範囲に形成すればよい。そして抵抗膜5と接触するように、円柱状絶縁基体3の両端に一対のキャップ状端子7,7を篏合する[図3(C)]。なお図3(C)では、キャップ状端子7,7は透明なものとして描いてある。
[Production method]
An example of a method for manufacturing the resistance type humidity sensor having the structure shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C) will be described below with reference to FIG. First, the columnar insulating substrate 3 is prepared [FIG. 3 (A)]. Next, the resistance coating material is applied to the columnar insulating substrate 3 and then fired to form the resistance film 5 [FIG. 3 (B)]. The resistance film 5 may be formed in a required range. Then, a pair of cap-shaped terminals 7 and 7 are fitted to both ends of the columnar insulating substrate 3 so as to come into contact with the resistance film 5 [FIG. 3 (C)]. In FIG. 3C, the cap-shaped terminals 7 and 7 are drawn as transparent.

次にレーザ切断加工によってスリット11を形成する[図3(D)]。レーザ切断加工では、レーザ光を固定し、円柱状絶縁基体3を回転させて行う。次に一対のキャップ状端子7,7にリード線9,9を溶接する[図3(E)]。その後、一対のキャップ状端子7,7を、エポキシ樹脂によってコーティングして乾燥し[図3(F)]、その後リード線9,9の基部を、エポキシ樹脂によってコーティングして乾燥し、樹脂コーティング層19を形成する[図3(G)]。この樹脂コーティング層19は、保護と絶縁の目的で形成される。 Next, the slit 11 is formed by laser cutting [FIG. 3 (D)]. The laser cutting process is performed by fixing the laser beam and rotating the columnar insulating substrate 3. Next, the lead wires 9 and 9 are welded to the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 [FIG. 3 (E)]. Then, the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 are coated with an epoxy resin and dried [FIG. 3 (F)], and then the bases of the lead wires 9 and 9 are coated with an epoxy resin and dried to obtain a resin coating layer. 19 is formed [Fig. 3 (G)]. The resin coating layer 19 is formed for the purpose of protection and insulation.

次に、スリット11を覆うように感湿液を塗布して乾燥することにより、感湿膜13を形成する[図3(H)]。次に感湿膜13を覆うように保護液を感湿膜13と抵抗膜5の上に塗布して、保護膜15を形成する[図3(I)]。このままで一対のリード線9をそれぞれテープで挟んでテーピングしてもよいが、図3(J)に示すように一対のリード線9の一方を曲げて、他方のリード線9と平行に延びるようにフォーミングを行ってもよい。 Next, a moisture-sensitive liquid is applied so as to cover the slit 11 and dried to form the moisture-sensitive film 13 [FIG. 3 (H)]. Next, a protective liquid is applied on the moisture-sensitive film 13 and the resistance film 5 so as to cover the moisture-sensitive film 13 to form the protective film 15 [FIG. 3 (I)]. The pair of lead wires 9 may be sandwiched between tapes and taped as they are, but as shown in FIG. 3J, one of the pair of lead wires 9 is bent so as to extend in parallel with the other lead wire 9. May be formed.

図3(J)のようにフォーミングをした場合には、図4(A)に示すようにケース21に収納してもよい。尚図4(A)では、ケース21の内部が見えるように、ケース21の正面扉21Aを取り除いた状態にしてある。すなわち一対のリード線9,9の一方のリード線9が円柱状絶縁基体3に沿い且つ他方のリード線9と並ぶように曲げられた状態で、正面扉21Aに複数の通気孔21Bを有するケース21内に収納されていてもよい。このように一対のリード線9,9がケース21から突出していると、一対のリード線9,9をケース21の固定手段としてそのまま利用できるので、部品点数を減らすことができる。また本実施の形態の湿度センサでは、抵抗膜5の抵抗値を適宜の値にして、特性調整用の抵抗体を別部品として設ける必要がないようにした場合には、ケース21の寸法を大幅に小さくすることができる。 When forming is performed as shown in FIG. 3 (J), it may be stored in the case 21 as shown in FIG. 4 (A). In FIG. 4A, the front door 21A of the case 21 is removed so that the inside of the case 21 can be seen. That is, a case in which one lead wire 9 of the pair of lead wires 9 and 9 is bent along the columnar insulating substrate 3 and aligned with the other lead wire 9 and has a plurality of ventilation holes 21B in the front door 21A. It may be stored in 21. When the pair of lead wires 9 and 9 protrude from the case 21 in this way, the pair of lead wires 9 and 9 can be used as they are as the fixing means of the case 21, so that the number of parts can be reduced. Further, in the humidity sensor of the present embodiment, when the resistance value of the resistance film 5 is set to an appropriate value so that it is not necessary to provide a resistor for characteristic adjustment as a separate component, the size of the case 21 is significantly increased. Can be made smaller.

また図4(B)に示すように、2本のリード線9,9を1本の一対のテーピングテープ22間に挟んで、ロール状にし、出荷包装とすることができる。 Further, as shown in FIG. 4 (B), two lead wires 9 and 9 can be sandwiched between one pair of taping tapes 22 to form a roll for shipping packaging.

なお図3(D)の工程の後に、感湿膜13を形成した場合には、スリット11及び抵抗膜5の上を感湿液で覆って、その後にリード線9をキャップ状端子7に溶接してもよい。リード線9,9を一対のキャップ状端子7,7に接続する前に、感湿膜13を形成すると、スリット11が感湿膜13で覆われた状態でリード線9の接続が行われるので、リード線接続の際に発生する、ヒュームに含まれる導電性物質がスリット内に入り込んで、特性のバラツキの原因となることを阻止できる。なお保護膜15の形成は、感湿膜13の形成の後に行ってもよく、また図3の製造工程と同様にリード線9を接続した後に行ってもよい。 When the moisture-sensitive film 13 is formed after the step of FIG. 3D, the slit 11 and the resistance film 5 are covered with the moisture-sensitive liquid, and then the lead wire 9 is welded to the cap-shaped terminal 7. You may. If the moisture-sensitive film 13 is formed before the lead wires 9 and 9 are connected to the pair of cap-shaped terminals 7 and 7, the lead wires 9 are connected with the slit 11 covered with the moisture-sensitive film 13. , It is possible to prevent the conductive substance contained in the fume, which is generated at the time of lead wire connection, from entering the slit and causing variation in characteristics. The protective film 15 may be formed after the moisture-sensitive film 13 is formed, or may be formed after the lead wires 9 are connected in the same manner as in the manufacturing process of FIG.

[その他]
上記実施の形態では、感湿膜13の上を保護膜15で覆っているが、図5(A)に示すように一対のキャップ状端子7,7の間に位置する抵抗膜5も保護膜15で覆うようにしてもよい。また図5(B)及び(C)に示すように、一対のキャップ状端子7,7の一方のキャップ状端子7の少なくとも一部と該一方のキャップ状端子に連続するリード線9の一部を、絶縁性を有する樹脂コーティング層19によって連続的に被覆するようにしてもよい。さらにリード線9の一方を他方のリード線から離れるように曲げて形成した凸部10を一方のリード線に設けると、回路基板への実装時に凸部10を位置決め手段として利用することができる。さらに図5(D)に示すようにケース21を通気性を有する筒状構造としてもよい。なおこの通気性を有する筒状構造のケース21を熱収縮チューブにより形成するようにしてもよい。熱収縮チューブを用いると、安価にケース21を製造できる上、ケース21を簡単に固定して、しかもケース21移動を簡単に阻止することができる。
[others]
In the above embodiment, the moisture-sensitive film 13 is covered with the protective film 15, but as shown in FIG. 5A, the resistance film 5 located between the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 is also a protective film. It may be covered with 15. Further, as shown in FIGS. 5 (B) and 5 (C), at least a part of one cap-shaped terminal 7 of the pair of cap-shaped terminals 7 and 7 and a part of a lead wire 9 continuous with the one cap-shaped terminal. May be continuously coated with the insulating resin coating layer 19. Further, if a convex portion 10 formed by bending one of the lead wires 9 so as to be separated from the other lead wire is provided on one lead wire, the convex portion 10 can be used as a positioning means at the time of mounting on the circuit board. Further, as shown in FIG. 5D, the case 21 may have a cylindrical structure having air permeability. The case 21 having a cylindrical structure having this air permeability may be formed by a heat-shrinkable tube. By using the heat-shrinkable tube, the case 21 can be manufactured at low cost, the case 21 can be easily fixed, and the case 21 can be easily prevented from moving.

また抵抗膜5の形成、スリット11の形成、感湿膜13の形成、キャップ状端子7の装着及びリード線9の接続を、すべて自動化ラインにより実行してもよい。このようにすると、製造コストを大幅に下げることができる。 Further, the formation of the resistance film 5, the formation of the slit 11, the formation of the moisture-sensitive film 13, the attachment of the cap-shaped terminal 7, and the connection of the lead wire 9 may all be performed by an automated line. In this way, the manufacturing cost can be significantly reduced.

さらにスリット11の位置は、抵抗膜5の中央位置に限定されるものではない。さらにスリット11は、円柱状絶縁基体3の中心軸と直交して形成される場合に限定されず、該中心軸に対して直交しない形態で形成されていてもよいのは勿論である。 Further, the position of the slit 11 is not limited to the central position of the resistance film 5. Further, the slit 11 is not limited to the case where it is formed orthogonally to the central axis of the columnar insulating substrate 3, and it is needless to say that the slit 11 may be formed in a form not orthogonal to the central axis.

本発明によれば、必要以上の電流が流されることを極力防止できる抵抗式湿度センサを提供することができる。また抵抗膜の抵抗値を適宜に設定することにより、特性調整用の別部品として抵抗体を外付けする必要性をなくすこともでき、湿度センサ装置を安価に且つ小形に構成することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a resistance type humidity sensor that can prevent an excessive current from flowing as much as possible. Further, by appropriately setting the resistance value of the resistance film, it is possible to eliminate the need to externally attach a resistor as a separate component for adjusting the characteristics, and the humidity sensor device can be constructed inexpensively and compactly.

1 抵抗式湿度センサ
3 円柱状絶縁基体
5 抵抗膜
7 キャップ状端子
9 リード線
11 スリット
13 感湿膜
15 保護膜
19 樹脂コーティング層
21 ケース
1 Resistance type humidity sensor 3 Columnar insulation substrate 5 Resistance film 7 Cap-shaped terminal 9 Lead wire 11 Slit 13 Moisture sensitive film 15 Protective film 19 Resin coating layer 21 Case

Claims (11)

円柱状絶縁基体と、
前記円柱状絶縁基体の両端に篏合固定された一対のキャップ状端子と、
前記円柱状絶縁基体の表面上に形成されて前記一対のキャップ状端子に電気的に接続された抵抗膜と、
前記抵抗膜を二分するように前記抵抗膜に形成されたスリットと、
前記スリットを塞ぐように設けられ、湿度の変化に応じて抵抗値が変わる感湿膜を具備してなる抵抗式湿度センサ。
Cylindrical insulating substrate and
A pair of cap-shaped terminals fixed to both ends of the columnar insulating substrate,
A resistance film formed on the surface of the columnar insulating substrate and electrically connected to the pair of cap-shaped terminals.
A slit formed in the resistance film so as to divide the resistance film into two,
A resistance type humidity sensor provided so as to close the slit and provided with a moisture-sensitive film whose resistance value changes according to a change in humidity.
前記感湿膜が前記一対のキャップ状端子の間に位置する前記抵抗膜及び前記スリットを全体的に覆うように設けられている請求項1に記載の抵抗式湿度センサ。 The resistance-type humidity sensor according to claim 1, wherein the moisture-sensitive film is provided so as to totally cover the resistance film and the slit located between the pair of cap-shaped terminals. 前記抵抗膜は、マイグレーションを生じさせる原因となる金属成分を含んでいない請求項1または2に記載の抵抗式湿度センサ。 The resistance type humidity sensor according to claim 1 or 2, wherein the resistance film does not contain a metal component that causes migration. 少なくとも前記感湿膜を覆って前記感湿膜を保護する透湿性を有する保護膜を更に備えている請求項1または2に記載の抵抗式湿度センサ。 The resistance type humidity sensor according to claim 1 or 2, further comprising at least a protective film having moisture permeability that covers the moisture-sensitive film and protects the moisture-sensitive film. 前記保護膜は、一対のキャップ状端子の間の前記抵抗膜と前記感湿膜を全体的に覆っている請求項4に記載の抵抗式湿度センサ。 The resistance-type humidity sensor according to claim 4, wherein the protective film completely covers the resistance film and the humidity-sensitive film between the pair of cap-shaped terminals. 前記一対のキャップ状端子には一対のリード線が接続されており、
前記一対のリード線の一方の前記リード線が前記円柱状絶縁基体に沿い且つ他方の前記リード線と並ぶように曲げられた状態で、複数の通気孔を有するケース内に収納されており、
前記一対のリード線が前記ケースから突出していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の抵抗式湿度センサ。
A pair of lead wires are connected to the pair of cap-shaped terminals.
One of the lead wires of the pair of lead wires is housed in a case having a plurality of ventilation holes in a state of being bent along the columnar insulating substrate and in line with the other lead wire.
The resistance type humidity sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the pair of lead wires protrude from the case.
前記一対のキャップ状端子及び該一対のキャップ状端子に連続する前記一対のリード線の一部は、絶縁性を有する樹脂コーティング層によって被覆されている請求項6に記載の抵抗式湿度センサ。 The resistance type humidity sensor according to claim 6, wherein the pair of cap-shaped terminals and a part of the pair of lead wires continuous with the pair of cap-shaped terminals are coated with a resin coating layer having an insulating property. 前記一対のキャップ状端子の一方のキャップ状端子の少なくとも一部と該一方のキャップ状端子に連続する前記リード線の一部は、絶縁性を有する樹脂コーティング層によって連続的に被覆されている請求項6に記載の抵抗式湿度センサ。 A claim that at least a part of one cap-shaped terminal of the pair of cap-shaped terminals and a part of the lead wire continuous with the one cap-shaped terminal are continuously covered with an insulating resin coating layer. Item 6. The resistance type humidity sensor according to Item 6. 円柱状絶縁基体と、
前記円柱状絶縁基体の両端に篏合固定された一対のキャップ状端子と、
前記一対のキャップ状端子に電気的に接続された抵抗膜と、
前記抵抗膜を二分するように前記抵抗膜に形成されたスリットと、
前記スリットを塞ぐように設けられ、湿度の変化に応じて抵抗値が変わる感湿膜を具備してなる抵抗式湿度センサの製造方法であって、
前記一対のキャップ状端子には、リード線がそれぞれ接続されており、
前記リード線を前記一対のキャップ状端子に接続した後に、前記感湿膜を形成することを特徴とする抵抗式湿度センサの製造方法。
Cylindrical insulating substrate and
A pair of cap-shaped terminals fixed to both ends of the columnar insulating substrate,
A resistor film electrically connected to the pair of cap-shaped terminals and
A slit formed in the resistance film so as to divide the resistance film into two,
A method for manufacturing a resistance type humidity sensor, which is provided so as to close the slit and includes a moisture-sensitive film whose resistance value changes according to a change in humidity.
Lead wires are connected to the pair of cap-shaped terminals, respectively.
A method for manufacturing a resistance type humidity sensor, which comprises forming the moisture-sensitive film after connecting the lead wire to the pair of cap-shaped terminals.
円柱状絶縁基体と、
前記円柱状絶縁基体の両端に篏合固定された一対のキャップ状端子と、
前記一対のキャップ状端子に電気的に接続された抵抗膜と、
前記抵抗膜を二分するように前記抵抗膜に形成されたスリットと、
前記スリットを塞ぐように設けられ、湿度の変化に応じて抵抗値が変わる感湿膜を具備してなる抵抗式湿度センサの製造方法であって、
前記一対のキャップ状端子には、リード線がそれぞれ接続されており、
前記リード線を前記一対のキャップ状端子に接続する前に、前記感湿膜を形成することを特徴とする抵抗式湿度センサの製造方法。
Cylindrical insulating substrate and
A pair of cap-shaped terminals fixed to both ends of the columnar insulating substrate,
A resistor film electrically connected to the pair of cap-shaped terminals and
A slit formed in the resistance film so as to divide the resistance film into two,
A method for manufacturing a resistance type humidity sensor, which is provided so as to close the slit and includes a moisture-sensitive film whose resistance value changes according to a change in humidity.
Lead wires are connected to the pair of cap-shaped terminals, respectively.
A method for manufacturing a resistance type humidity sensor, which comprises forming the moisture-sensitive film before connecting the lead wire to the pair of cap-shaped terminals.
前記抵抗膜の形成、前記スリットの形成、前記感湿膜の形成、前記キャップ状端子の装着及び前記リード線の接続を、すべて自動化ラインにより実行することを特徴とする請求項9または10に記載の抵抗式湿度センサの製造方法。 9. How to manufacture a resistance type humidity sensor.
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