JP2518282B2 - Moisture sensitive element - Google Patents

Moisture sensitive element

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JP2518282B2
JP2518282B2 JP62140422A JP14042287A JP2518282B2 JP 2518282 B2 JP2518282 B2 JP 2518282B2 JP 62140422 A JP62140422 A JP 62140422A JP 14042287 A JP14042287 A JP 14042287A JP 2518282 B2 JP2518282 B2 JP 2518282B2
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靖 杉山
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、感湿素子に関する。更に詳しくは、絶縁性
基板上に形成させた導電性くし形電極の表面をプラズマ
重合膜で覆った感湿素子に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a humidity sensitive element. More specifically, the present invention relates to a moisture sensitive element in which the surface of a conductive comb-shaped electrode formed on an insulating substrate is covered with a plasma polymerized film.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

絶縁性基板上に形成させた導電性くし形電極の表面を
種々のプラズマ重合膜で覆った感湿素子が、先に本出願
人によって提案されている。プラズマ重合膜としては、
塩素含有高分子、好ましくは塩化ビニリデンのプラズマ
重合膜(特公平5−25064号公報)、ビス(トリメチル
シリル)アセトアミドのプラズマ重合膜(特公平5−33
741号公報)、含窒素有機けい素化合物とハロゲン化炭
化水素との混合物プラズマ重合膜(特公平6−23712号
公報)、含窒素有機けい素化合物とハロゲン化シランと
の混合物プラズマ重合膜(特公平6−23713号公報)、
有機アミンとハロゲン化炭化水素またはハロゲン化シラ
ンとの混合物プラズマ重合膜(特公平7−104311号公
報)あるいは含窒素有機けい素化合物のプラズマ重合膜
をハロゲン化アルキルで表面処理したもの(特公平6−
68476号公報)などが用いられている。
The present applicant has previously proposed a moisture sensitive element in which the surface of a conductive comb-shaped electrode formed on an insulating substrate is covered with various plasma polymerized films. As a plasma polymerized film,
Plasma polymerized film of chlorine-containing polymer, preferably vinylidene chloride (Japanese Patent Publication No. 5-25064), plasma polymerized film of bis (trimethylsilyl) acetamide (Japanese Patent Publication No. 5-33)
741), a plasma-polymerized film of a mixture of a nitrogen-containing organic silicon compound and a halogenated hydrocarbon (Japanese Patent Publication No. 6-23712), a plasma-polymerized film of a mixture of a nitrogen-containing organic silicon compound and a silane halide (special Japanese Patent Publication No. 6-23713),
Mixture of organic amine and halogenated hydrocarbon or silane, plasma polymerized film (Japanese Patent Publication No. 7-104311) or nitrogen-containing organic silicon compound plasma polymerized film surface-treated with alkyl halide (Japanese Patent Publication 6). −
No. 68476) is used.

これらプラズマ重合膜は、膜中に4級アンモニウム塩
を形成させているものもあり、このためにすぐれた感湿
特性を示しており、これは現在広く検討されている高分
子電解質タイプの湿度センサと類似した機能を有してい
る。
Some of these plasma-polymerized membranes have a quaternary ammonium salt formed in the membrane, which shows excellent moisture-sensitive properties. This is a polymer electrolyte-type humidity sensor currently widely studied. It has a function similar to.

ところで、高分子電解質タイプの湿度センサには、高
湿度領域でも使用可能であるものの、長時間の結露や水
中に浸漬された場合には、膜および膜中の塩が流出し易
いという共通した問題点がみられる。このため、市販の
高分子電解質タイプの湿度センサの取扱説明書には、高
湿度状態における保管使用は避けるように記載されてい
る場合が多い。
By the way, although the polymer electrolyte type humidity sensor can be used in a high humidity region, it has a common problem that the membrane and the salt in the membrane easily flow out when it is condensed for a long time or immersed in water. There are spots. For this reason, the instruction manuals of commercially available polymer electrolyte type humidity sensors often describe that storage and use in high humidity conditions should be avoided.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

本発明者は、上記した如く高分子電解質タイプのもの
と類似する機能を有するプラズマ重合膜、特に4級アン
モニウム塩含有プラズマ重合膜を湿度センサとする感湿
素子についても、その耐水性を向上させ、結露状態にさ
らされてもその機能を十分に発揮させ得るよう種々検討
した結果、感湿性プラズマ重合膜を更に他の特定のプラ
ズマ重合膜で被覆することにより、所期の目的を達成せ
しめることができた。
The present inventor has improved the water resistance of a humidity sensitive element having a plasma polymerized film having a function similar to that of the polymer electrolyte type as described above, particularly a plasma polymerized film containing a quaternary ammonium salt as a humidity sensor. As a result of various studies to fully exhibit its function even when exposed to dew condensation, it is possible to achieve the intended purpose by coating the moisture-sensitive plasma polymerized film with another specific plasma polymerized film. I was able to.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

従って、本発明は感湿素子に係り、この感湿素子は、
絶縁性基板上に形成された導電性くし形電極の表面を直
接覆った感湿性プラズマ重合膜を更に窒素非含有有機け
い素化合物または炭化水素のプラズマ重合膜で被覆して
なる。
Therefore, the present invention relates to a moisture sensitive element, which is
The moisture-sensitive plasma-polymerized film directly covering the surface of the conductive comb-shaped electrode formed on the insulating substrate is further covered with a plasma-polymerized film of nitrogen-free organosilicon compound or hydrocarbon.

絶縁性基板としては、一般にガラス、石英、アルミナ
などが用いられるが、やはり本出願人によって提案され
ているシリコン基板表面を酸化して形成させた絶縁膜
(特公平5−28340号公報)なども用いることができ
る。
As the insulating substrate, glass, quartz, alumina, etc. are generally used, but an insulating film (Japanese Patent Publication No. 5-28340) formed by oxidizing the surface of a silicon substrate, which is also proposed by the applicant, is also available. Can be used.

これらの絶縁性基板上へ導電性くし形電極を形成させ
るに際しては、まず絶縁性基板上に、ステンレススチー
ル、ハステロイC、インコネル、モネル、金などの耐食
性金属や銀、アルミニウムなどの電極形成剤料金属をス
パッタリング法、イオンプレーティング法などにより、
約0.1〜0.5μm程度の厚さの薄膜を形成させ、次にそこ
にフォトレジストパターンを形成させる。
When forming a conductive comb-shaped electrode on such an insulating substrate, first, on the insulating substrate, a corrosion-resistant metal such as stainless steel, Hastelloy C, Inconel, Monel, or gold, or an electrode forming material such as silver or aluminum. By sputtering metal, ion plating method, etc.
A thin film having a thickness of about 0.1 to 0.5 μm is formed, and then a photoresist pattern is formed thereon.

例えばアルミニウムの場合には、このようにして形成
された電極形成材料金属薄膜へのフォトレジストパター
ンの形成は、周知のフォトリソグラフ工程を適用するこ
とによって行われる。即ち、金属薄膜上にフォトレジス
トコーティングを行ない、そこにくし形電極のパターン
の陰画または陽画を焼付けたガラス乾板を重ね、光照射
による焼付けおよび現像によって行われる。この後、湿
式化学エッチングが行われるが、エッチング液として
は、リン酸−硫酸−無水クロム酸−水(重量比65:15:5:
15)混合液、BHF(フッ酸系)、塩化第2鉄水溶液、硝
酸、リン酸−硝酸混合液などが用いられる。
For example, in the case of aluminum, the photoresist pattern is formed on the electrode forming material metal thin film thus formed by applying a well-known photolithography process. That is, a photoresist coating is applied on the metal thin film, a glass plate having a negative or positive image of the pattern of the comb-shaped electrode printed thereon is placed thereon, and baking and development by light irradiation are carried out. After this, wet chemical etching is performed, and as an etching solution, phosphoric acid-sulfuric acid-chromic anhydride-water (weight ratio 65: 15: 5:
15) A mixed solution, BHF (hydrofluoric acid type), ferric chloride aqueous solution, nitric acid, phosphoric acid-nitric acid mixed solution and the like are used.

絶縁性基板に形成された導電性くし形電極は、その表
面が前記したような種々の感湿特性にすぐれたプラズマ
重合膜によって覆われる。この感湿性プラズマ重合膜の
形成に用いられるモノマーとしては、前記した如く種々
のものが用いられるが、好ましくは含窒素有機けい素化
合物とハロゲン化シランとの混合物、有機アミンまたは
含窒素複素環式化合物とハロゲン化炭化水素またはハロ
ゲン化シランとの混合物が用いられる。
The surface of the conductive comb-shaped electrode formed on the insulating substrate is covered with the plasma-polymerized film having various moisture-sensitive characteristics as described above. As the monomer used for forming the moisture-sensitive plasma-polymerized film, various monomers are used as described above, but preferably a mixture of a nitrogen-containing organosilicon compound and a halogenated silane, an organic amine or a nitrogen-containing heterocyclic group. Mixtures of compounds with halogenated hydrocarbons or halogenated silanes are used.

含窒素有機けい素化合物としては、例えば次の一般式
で表わされるような化合物が用いられる。
As the nitrogen-containing organic silicon compound, for example, a compound represented by the following general formula is used.

R3Si−NR2 R2−SiR2−NR2 (R2N)−SiR (ここで、Rは水素原子、メチル基、エチル基、ビニル
基またはアセチレン基であり、R2またはR3は同一または
互いに異なるR基であり、分子中に少なくとも2個の水
素原子以外の基が含まれる) かかる化合物を具体的に挙げると、例えばトリメチル
シリルジメチルアミン、トリエチルシラザン、ヘキサメ
チルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ビ
ス(ジメチルアミノ)メチルビニルシラン、ビス(トリ
メチルシリル)アセトアミド、トリス(ジメチルアミ
ノ)シラン、トリス(ジメチルアミノ)メチルシラン、
トリス(メチルアミノ)メチルシラン、トリス(メチル
アミノ)エチルシラン、N,N−ジメチルアミノ−N′−
メチルアミノ−N′−エチルアミノシランなどが挙げら
れ、好ましくはトリメチルシリルジメチルアミンまたは
ビス(ジメチルアミノ)メチルビニルシランまたはビス
(ジメチルアミノ)ジメチルシランが用いられる。
R 3 Si-NR 2 R 2 -SiR 2 -NR 2 (R 2 N) 3 -SiR ( wherein, R represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a vinyl group or an acetylene group, R 2 or R 3 Are the same or different R groups, and groups other than at least two hydrogen atoms are included in the molecule. Specific examples of such compounds include trimethylsilyldimethylamine, triethylsilazane, hexamethyldisilazane, and hexamethyl. Cyclotrisilazane, bis (dimethylamino) methylvinylsilane, bis (trimethylsilyl) acetamide, tris (dimethylamino) silane, tris (dimethylamino) methylsilane,
Tris (methylamino) methylsilane, tris (methylamino) ethylsilane, N, N-dimethylamino-N'-
Examples thereof include methylamino-N'-ethylaminosilane, and preferably trimethylsilyldimethylamine or bis (dimethylamino) methylvinylsilane or bis (dimethylamino) dimethylsilane.

有機アミンとしては、脂肪族または芳香族の第1〜3
アミンを用いることができるが、好ましくはアルキル基
で置換された第2〜3アミン、例えばn−ブチルアミ
ン、第2ブチルアミン、イソプロピルアミン、ジメチル
エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルアリルアミン
などの(置換)モノアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロ
パンジアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジ
アミンなどの(置換)ジアミン、更にはペンタメチレン
イミン、ヘキサメチレンイミンなどのシクロアルキル置
換モノアミン、N,N′−ジメチルピペラジンなどのシク
ロアルキル置換ジアミン、アニリンおよびその誘導体な
どの芳香族アミンなどが用いられる。
As the organic amine, aliphatic or aromatic first to third
Amine can be used, but preferably a secondary to tertiary amine substituted with an alkyl group, for example (substituted) monoamine such as n-butylamine, secondary butylamine, isopropylamine, dimethylethylamine, diethylamine, dimethylallylamine, N, (Substituted) diamines such as N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, and cycloalkyl-substituted monoamines such as pentamethyleneimine and hexamethyleneimine, N, N Cycloalkyl-substituted diamines such as'-dimethylpiperazine, aromatic amines such as aniline and its derivatives are used.

含窒素複素環式化合物としては、例えばピリジン、2
−メチルピリジン、4−ビニルピリジン、2−メチルピ
ラジン、ジメチルピラゾールなどが用いられる。
Examples of the nitrogen-containing heterocyclic compound include pyridine and 2
-Methylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-methylpyrazine, dimethylpyrazole and the like are used.

ハロゲン化炭化水素としては、好ましくはハロゲン化
アルキルが用いられ、ハロゲン置換基は1個またはそれ
以上であり得る。具体的には、臭化メチレン、臭化メタ
ン、トリ臭化メタン、臭化エチレン、ジ臭化エチレン、
臭化プロパン、ジ臭化プロパン、臭化ブタン、ジ臭化ブ
タン、塩化メチレン、臭化塩化メチレン、ヨウ化エチル
などが用いられる。また、ハロゲン化される炭化水素基
は、鎖状飽和結合あるいは芳香核であってもよい。
As halogenated hydrocarbons preferably alkyl halides are used, the halogen substituents may be one or more. Specifically, methylene bromide, methane bromide, tribromide methane, ethylene bromide, ethylene dibromide,
Propane bromide, propane dibromide, butane bromide, butane dibromide, methylene chloride, methylene bromide chloride, ethyl iodide and the like are used. Further, the halogenated hydrocarbon group may be a chain saturated bond or an aromatic nucleus.

ハロゲン化シランとしては、一般式SiX1X2X3X4(ここ
で、X1〜X4はハロゲン原子、水素原子、低級アルキル基
または低級アルケニル基または低級アルキニル基であ
り、これらの内の1〜3個はハロゲン原子である)で表
わされるものが用いられ、好ましは低級アルキル置換ハ
ロゲン化シランが用いられる。かかるハロゲン化シラン
のいくつかの例を挙げると、次の如くである。
Examples of the halogenated silane include SiX 1 X 2 X 3 X 4 (wherein X 1 to X 4 are a halogen atom, a hydrogen atom, a lower alkyl group or a lower alkenyl group or a lower alkynyl group, and among these, 1 to 3 are halogen atoms), and preferably a lower alkyl-substituted halogenated silane is used. Some examples of such halogenated silanes are as follows.

CH3SiCH3 CH3SiH2Br、CH3SiHBr2 (CH32SiBr2 プラズマ重合は、プラズマ重合装置の形状およびプラ
ズマ発生方式などに応じて、含窒素有機けい素化合物、
有機アミンまたは含窒素複素環式化合物を数m〜数Torr
の圧力で、またハロゲン化炭化水素またはハロゲン化シ
ランをやはり数m〜数Torrの圧力で用い、これらの混合
物に放電出力数〜数100Wの電力を供給することにより行
われる。
CH 3 SiCH 3 CH 3 SiH 2 Br, CH 3 SiHBr 2 (CH 3 ) 2 SiBr 2 plasma polymerization is a nitrogen-containing organosilicon compound depending on the shape of the plasma polymerization apparatus and the plasma generation method.
Several meters to several Torr of organic amine or nitrogen-containing heterocyclic compound
And the halogenated hydrocarbon or silane is also used at a pressure of a few m to a few Torr, and the mixture is supplied with electric power of a discharge output of a few 100 W.

具体的には、例えば有機アミンが用いられる態様であ
って放電出力が20Wの場合、有機アミンが約0.04〜0.2To
rrに対してハロゲン化炭化水素またはハロゲン化シラン
約0.01〜0.1Torrの割合で用いられる。ハロゲン化炭化
水素またはハロゲン化シランの割合が少なすぎると、プ
ラズマ重合膜中のハロゲン含有量が減少して感湿特性が
悪くなり、一方この割合が応すぎると、相対的にプラズ
マ重合膜中の窒素含有量が少なくなりまた重合膜も硬化
するため、やはり感湿特性が低下する。
Specifically, for example, when the discharge output is 20 W in a mode where an organic amine is used, the organic amine is about 0.04 to 0.2 To.
It is used in a ratio of about 0.01 to 0.1 Torr of halogenated hydrocarbon or silane halide to rr. If the proportion of the halogenated hydrocarbon or the silane halide is too small, the halogen content in the plasma polymerized film will be reduced and the moisture-sensitive property will be poor. Since the nitrogen content decreases and the polymerized film also hardens, the moisture-sensitive property also deteriorates.

本発明においては、この感湿性プラズマ重合膜を更に
窒素非含有有機けい素化合物または炭化水素のプラズマ
重合膜で被覆する。窒素非含有有機けい素化合物として
は、例えばテトラメチルシラン、ヘキサメチルジシラ
ン、ヘキサメチルキロキサン、テトラメチルシロキサ
ン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、メチルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシ
ラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリエト
キシシランなどが用いられ、また炭化水素としてはC1
C7のアルカン、エチレン、プロピレン、スチレン、ベン
ゼンなどの飽和または不飽和の炭化水素が用いられる。
これらのモノマーを用いてのプラズマ重合は、上記と同
様のプラズマ重合条件下で行われ、一般に厚さ約2000〜
10000Åの重合膜を形成させる。
In the present invention, this moisture-sensitive plasma-polymerized film is further coated with a plasma-polymerized film of a nitrogen-free organosilicon compound or hydrocarbon. Examples of nitrogen-free organosilicon compounds include tetramethylsilane, hexamethyldisilane, hexamethylkiloxane, tetramethylsiloxane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyldiethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and vinylmethyl. Diethoxysilane, vinyltriethoxysilane, etc. are used, and the hydrocarbon is C 1-
Saturated or unsaturated hydrocarbons such as C 7 alkanes, ethylene, propylene, styrene and benzene are used.
Plasma polymerization using these monomers is carried out under the same plasma polymerization conditions as above, and generally has a thickness of about 2000-
Form a 10000Å polymer film.

感湿素子は、その後いずれのプラズマ重合膜によって
も覆われていない取出電極部分に半田付けあるいは銀ペ
ーストなどによりリード線を取り付けて作製される。
The moisture sensitive element is then manufactured by attaching a lead wire to the extraction electrode portion which is not covered with any plasma polymerized film by soldering or silver paste.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

湿度センサとしてのプラズマ重合膜を、更に窒素非含
有有機けい素化合物または炭化水素のプラズマ重合膜で
被覆すると、後者のプラズマ重合膜は高度に架橋してい
て耐溶剤性にすぐれかつ疎水性のため、感湿性プラズマ
重合膜への直接の水分の接触が見られず、感湿素子の応
答性に殆んど影響を与えることなく、耐水性を大幅に改
善させる。
When the plasma-polymerized film as a humidity sensor is further covered with a plasma-polymerized film of nitrogen-free organosilicon compound or hydrocarbon, the latter plasma-polymerized film is highly crosslinked and has excellent solvent resistance and hydrophobicity. No direct contact of moisture with the moisture-sensitive plasma-polymerized film is observed, and the water resistance is greatly improved with almost no influence on the response of the moisture-sensitive element.

この結果、感湿素子の適用範囲が大幅に拡げられ、結
露状態での長時間の使用および保管、溶液中などでの使
用が可能となる。
As a result, the applicable range of the moisture-sensitive element is greatly expanded, and it becomes possible to use the moisture-sensitive element for a long time in a dew condensation state, store it, and use it in a solution.

〔実施例〕〔Example〕

次に、実施例について本発明を説明する。 Next, the present invention will be described with reference to examples.

実施例1 絶縁性基板としてガラスプレートを用い、その面上に
金電極のパターニング法として一般に行われているリフ
トオフ法によって電極幅500μm、電極間隔250μmのく
し形電極を形成させた。
Example 1 A glass plate was used as an insulating substrate, and a comb-shaped electrode having an electrode width of 500 μm and an electrode interval of 250 μm was formed on the surface of the glass plate by a lift-off method generally used as a patterning method of gold electrodes.

このリフトオフ法では、上記ガラスプレート面上にス
ピンコーターを用いてポジ形レジストを塗布し、85℃で
30分間のプレベークを行なった後、マスクを用いて紫外
線による密着露出を行ない、次いで現像してくし形電極
の転送パターンを形成させ、更にそこにいずれも厚さ10
00Åのクロムおよび金を順次蒸着させ、最後にアセトン
浸漬をして残りのレジストを剥離させることにより、く
し形電極の形成が行われた。
In this lift-off method, a positive resist is applied on the glass plate surface using a spin coater, and the temperature is increased to 85 ° C.
After pre-baking for 30 minutes, a mask was used to carry out contact exposure with ultraviolet light, and then development was carried out to form a transfer pattern of comb-shaped electrodes.
Comb-shaped electrodes were formed by sequentially depositing 00Å chromium and gold, and finally dipping in acetone to remove the remaining resist.

このようにして形成されたガラスプレート面上のくし
形電極の表面を、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレン
ジアミンおよび臭化メチレンのプラズマ重合膜で覆っ
た。プラズマ重合は、0.08TorrのN,N,N′,N′−テトラ
メチルエチレンジアミンと0.01Torrの臭化メチレンとの
混合ガスを用い、出力20W、時間20分の放電条件下で行
われた。
The surface of the comb-shaped electrode on the surface of the glass plate thus formed was covered with a plasma polymerized film of N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine and methylene bromide. The plasma polymerization was carried out using a mixed gas of 0.08 Torr of N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine and 0.01 Torr of methylene bromide under a discharge condition of 20 W for 20 minutes.

このようにして感湿性プラズマ重合膜を形成させた感
湿素子をプラズマ反応装置に入れたまま、反応装置内を
10-4Torr迄減圧とし、そこにメチルトリメトキシシラン
を0.06Torrの圧力で導入し、放電電力60Wで30分間のプ
ラズマ重合を行ない、プラズマ重合保護膜(膜厚5000
Å)を形成させた。
With the moisture-sensitive element on which the moisture-sensitive plasma-polymerized film has been formed in this manner, the inside of the reactor is kept inside the plasma reactor.
The pressure was reduced to 10 -4 Torr, and methyltrimethoxysilane was introduced at a pressure of 0.06 Torr to carry out plasma polymerization for 30 minutes at a discharge power of 60 W.
Å) was formed.

この保護膜形成感湿素子に銀ペースト付けによりリー
ド線を接続させた後、湿度発生器(神栄製)内に設置
し、周波数1KHz、電圧1V、温度30℃の条件下で、LCRメ
ーター(YHP製)を用いて感湿特性の評価を行なったと
ころ、相対湿度40〜98%の範囲で約3桁以上の抵抗変化
を示した。
After connecting a lead wire to this moisture sensitive element for forming a protective film by attaching silver paste, it was installed in a humidity generator (manufactured by Shinei), and under the conditions of frequency 1KHz, voltage 1V, temperature 30 ° C, LCR meter (YHP When the moisture sensitivity characteristics were evaluated using a product manufactured by K.K., a resistance change of about 3 digits or more was shown in the relative humidity range of 40 to 98%.

また、この保護膜形成感湿素子の耐水性を、結露サイ
クル試験によって評価した。試験は、加湿器(日立製作
所製)による1分間の加湿と湿湿度試験器(30度、10%
RH)による10分間の乾燥を1サイクルとし、20サイクル
迄の抵抗率の変化を30℃、60%RHの条件下で測定した。
得られた結果は第1図のグラフに示されており、この結
果から保護膜を設けないもの(比較例)と比較して、本
発明に係る感湿素子の耐水性の良好なことが分る。
Further, the water resistance of the moisture sensitive element having a protective film formed thereon was evaluated by a dew condensation cycle test. The test is a humidifier (Hitachi, Ltd.) for 1 minute and a humidity / humidity tester (30 degrees, 10%)
Drying for 10 minutes by RH) was set as one cycle, and the change in resistivity up to 20 cycles was measured under the conditions of 30 ° C. and 60% RH.
The obtained results are shown in the graph of FIG. 1, and it can be seen from the results that the moisture-sensitive element of the present invention has good water resistance as compared with the one without a protective film (Comparative Example). It

実施例2 実施例1において、プラズマ重合保護膜の形成を0.06
Torrのスチレンを用い、放電電力50W、時間10分間の条
件下で行ない、膜厚4000Åの保護膜を形成させた。
Example 2 In Example 1, the formation of the plasma polymerization protective film was 0.06.
Torr styrene was used under the conditions of discharge power of 50 W and time of 10 minutes to form a protective film with a thickness of 4000 Å.

相対湿度40〜98%の範囲内で約3桁以上の抵抗変化を
示すこの保護膜形成乾湿素子について、実施例1と同様
にして耐水性の評価を行なうと、第1図のグラフに示さ
れるような結果が得られる。この結果から、やはり耐水
性の良好なことが分る。
This protective film-forming dry / wet element showing a resistance change of about 3 digits or more in the relative humidity range of 40 to 98% is evaluated for water resistance in the same manner as in Example 1, and the result is shown in the graph of FIG. The result is as follows. From this result, it can be seen that the water resistance is also good.

実施例3 実施例1において、感湿性プラズマ重合膜の形成が0.
07Torrのピリジンと0.01Torrの臭化メチレンとの混合ガ
スを用いて、出力20W、時間20分間の放電条件下で行わ
れ、形成された膜厚9000Åの感湿性プラズマ重合膜上
に、引続き0.06Torrのメチルトリメトキシシランを出力
60W、時間30分間の放電条件下で、プラズマ重合保護膜
を5100Åの膜厚で形成させた。
Example 3 In Example 1, the formation of the moisture-sensitive plasma polymerized film was 0.1.
A mixed gas of 07 Torr of pyridine and 0.01 Torr of methylene bromide was used under the discharge condition of an output of 20 W and a time of 20 minutes, and 0.06 Torr was continuously formed on the formed moisture-sensitive plasma polymerized film having a film thickness of 9000 Å. Output of methyltrimethoxysilane
Under the discharge condition of 60 W for 30 minutes, a plasma polymerization protective film was formed with a film thickness of 5100Å.

この保護膜形成感湿素子について、実施例1と同様に
耐水性試験を行なうと、第2図のグラフに示されるよう
な結果が得られた。なお、保護膜を設けない場合が対応
比較例として併記されている。
When the water resistance test was conducted on this moisture sensitive element with protective film formed in the same manner as in Example 1, the results shown in the graph of FIG. 2 were obtained. The case where no protective film is provided is also shown as a corresponding comparative example.

実施例4 実施例3において、ピリジンの代りに0.07Torrの2−
メチルピリジンを用い、放電時間を10分間に変更して膜
厚4500Åの感湿性プラズマ重合膜を形成させ、引続き同
様にプラズマ重合保護膜を形成させた。
Example 4 In Example 3, instead of pyridine, 0.07 Torr of 2-
Using methylpyridine, the discharge time was changed to 10 minutes to form a moisture-sensitive plasma polymerized film having a film thickness of 4500Å, and subsequently a plasma polymerized protective film was similarly formed.

この保護膜形成感湿素子について、実施例1と同様に
耐水性試験を行なうと、第3図のグラフに示されるよう
な結果が得られた。なお、保護膜を設けない場合が対応
比較例として併記されている。
When the water resistance test was conducted on this moisture sensitive element with protective film formation in the same manner as in Example 1, the results shown in the graph of FIG. 3 were obtained. The case where no protective film is provided is also shown as a corresponding comparative example.

実施例5 実施例3において、ピリジンの代りに0.03Torrの4−
ビニルピリジンを用い、放電時間を10分間に変更して膜
厚2000Åの感湿性プラズマ重合膜を形成させ、引続き同
様にプラズマ重合保護膜を形成させた。
Example 5 In Example 3, the pyridine was replaced by 0.03 Torr of 4-
Using vinylpyridine, the discharge time was changed to 10 minutes to form a moisture-sensitive plasma-polymerized film having a film thickness of 2000 Å, and subsequently a plasma-polymerized protective film was similarly formed.

実施例6 実施例3において、ピリジンの代りに0.06Torrの2−
メチルピリジンを用い、放電時間を10分間に変更して膜
厚4100Åの感湿性プラズマ重合膜を形成させ、引続き0.
06Torrのビニルトリエトキシシランを出力60W、時間20
分間の放電条件下で、プラズマ重合保護膜を1800Åの膜
厚で形成させた。
Example 6 In Example 3, the pyridine was replaced by 0.06 Torr of 2-
Using methyl pyridine, the discharge time was changed to 10 minutes to form a moisture-sensitive plasma polymerized film with a film thickness of 4100Å, and was continuously adjusted to 0.
Output of 60 torr vinyltriethoxysilane 60W, time 20
Under a discharge condition of 1 minute, a plasma polymerization protective film was formed with a thickness of 1800Å.

実施例7 実施例1において、感湿性プラズマ重合膜の形成が0.
014Torrのアニリンと0.006Torrの臭化メチレンとの混合
ガスを用いて、出力8W、時間30分間の放電条件下で行わ
れ、形成された膜厚700Åの感湿性プラズマ重合膜上
に、引続き0.06Torrのメチルトリメトキシシランを出力
60W、時間10分間の放電条件下で、プラズマ重合保護膜
を1800Åの膜厚で形成させた。
Example 7 In Example 1, the formation of the moisture-sensitive plasma-polymerized film was 0.
A mixed gas of 014 Torr of aniline and 0.006 Torr of methylene bromide was used under the discharge condition of an output of 8 W and a time of 30 minutes, and 0.06 Torr was continuously formed on the formed moisture-sensitive plasma polymerized film having a film thickness of 700 Å. Output of methyltrimethoxysilane
Under the discharge condition of 60 W for 10 minutes, a plasma polymerization protective film was formed with a thickness of 1800 Å.

以上の実施例3〜5、実施例6および実施例7でそれ
ぞれ得られた保護膜形成感湿素子について、実施例1と
同様にして相対湿度に対する電気抵抗を測定すると、第
4〜6図のグラフに示されるように、3桁以上の抵抗変
化がみられる感湿特性が確認された。
With respect to the protective film forming moisture-sensitive elements obtained in each of Examples 3 to 5, Example 6 and Example 7, the electrical resistance with respect to the relative humidity was measured in the same manner as in Example 1, and the results shown in FIGS. As shown in the graph, it was confirmed that the humidity-sensitive property in which a resistance change of three digits or more was observed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1〜3図は、それぞれ実施例1〜2、実施例3および
実施例4で得られた感湿素子の結露サイクルのデーター
を示すグラフである。また、第4〜6図は、それぞれ実
施例3〜5、実施例6および実施例7で得られた感湿素
子の相対湿度と電気抵抗との関係を示すグラフである。
1 to 3 are graphs showing the data of the dew condensation cycle of the moisture-sensitive elements obtained in Examples 1 to 2, Example 3 and Example 4, respectively. 4 to 6 are graphs showing the relationship between the relative humidity and the electric resistance of the humidity sensitive elements obtained in Examples 3 to 5, Example 6 and Example 7, respectively.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】絶縁性基板上に形成された導電性くし形電
極の表面を、 含窒素有機けい素化合物とハロゲン化シランとの混合物
プラズマ重合膜あるいは 有機アミンまたは含窒素複素環式化合物とハロゲン化炭
化水素またはハロゲン化シランとの混合物プラズマ重合
膜 である感湿性プラズマ重合膜で直接覆い、更に該感湿性
プラズマ重合膜を窒素非含有有機けい素化合物または炭
化水素のプラズマ重合膜で被覆してなる感湿素子。
1. A plasma-polymerized film of a mixture of a nitrogen-containing organosilicon compound and a halogenated silane or an organic amine or a nitrogen-containing heterocyclic compound and a halogen on the surface of a conductive comb-shaped electrode formed on an insulating substrate. A mixture of dehydrogenated hydrocarbon or halogenated silane Plasma-polymerized film which is a plasma-polymerized film is directly covered, and further the moisture-sensitive plasma-polymerized film is covered with a plasma-polymerized film of nitrogen-free organosilicon compound or hydrocarbon. Moisture sensitive element.
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