JP4765848B2 - 湿度センサ - Google Patents

Description

本発明は、当該湿度センサを取り巻く雰囲気の湿度を検出する湿度センサに関する。

湿度センサとしては従来、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。この技術も含め、従来一般に知られている技術について説明する。湿度センサは通常、例えばセラミック基板上の同一平面において、例えば酸化ルテニウムからなる櫛歯状の一対の電極が噛み合う状態で互いに離間して配されている。そして、これら櫛歯電極の各端部には例えばアルミニウムからなる略四角形のパッド部がそれぞれ形成され、これらパッド部とリード端子とがボンディングワイヤでワイヤボンディングされている。このように形成された櫛歯電極に対し、例えば発泡性シリコンゴムや発泡性ウレタンゴム等の発泡性材料からなる枠部材が、その全周を囲む四角い環状に形成されている。そして、このセラミック基板の枠部材内側の表面全体は、雰囲気に含まれる水分を吸収することのできる感湿膜により覆われている。

ここで、セラミック基板の上記枠部材内側の表面全体に感湿膜を形成するに際しては、ディスペンサを使用した感湿剤の塗布方法が一般に採用される。すなわち、セラミック基板の枠部材内側に向けて該基板の上方からディスペンサによって枠部材の高さいっぱいまで感湿剤を注入し、この注入された感湿剤を乾燥することで、所定の厚みで均一に感湿膜を成膜している。

一方、当該湿度センサが例えば自動車等の移動体に搭載される場合にあっては、民生用機器に搭載される場合に比べて、水分を含む雰囲気にさらされることがより多くなり、特にアルミニウムからなる上記パッド部は、雰囲気に含まれる水分によって腐食されやすい。そのため、当該湿度センサを自動車に搭載する場合にあっては一般に、こうしたパッド部の水分による腐食を抑制すべく、耐水性の材料からなる保護ゲルを上記パッド部に塗布し、これを熱硬化させるようにしている。

ただし、耐水性を有する保護ゲルをパッド部に塗布する際、誤って感湿膜にまで保護ゲルが塗布されるようなことがあると、感湿膜の性質が変化し、当該湿度センサを取り巻く雰囲気の湿度の検出精度に支障をきたしかねない。しかしながら、感湿膜を形成するために形成された上記枠部材によって感湿膜の全周囲が覆われているため、結果的に、保護ゲルが感湿膜に付着することは低減されている。
特開２００２−７１６１２号公報

しかしながら、上記櫛歯電極（一対の電極）の全周囲に枠部材を設けるため、当該湿度センサの湿度検出部分は大きくなり、ひいては、当該湿度センサの体格の大型化を招いている。こうした体格の大型化は、製造コストに大きく反映され、当該湿度センサを安価に提供することができなくなるおそれがある。

なお、こうした状況は、雰囲気の湿度の変化を感湿膜のインピーダンスの変化として検出する抵抗式湿度センサであれ、雰囲気の湿度の変化を一対の電極間の静電容量の変化として検出する容量式湿度センサであれ、同様に起こりえるものとなっている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、体格の小型化を図ることのできる湿度センサを提供することにある。

こうした目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、同一平面に離間して対向配置された一対の電極及びこれら一対の電極間を覆う感湿膜を有する湿度検出部と、該湿度検出部の出力信号を処理する回路部と、これら湿度検出部と回路部との間にのみ形成されるダム部材と、を同一基板上に有する湿度検出素子と、ボンディングワイヤを介して前記回路部に電気的に接続され、前記回路部及び前記ボンディングワイヤとともに保護ゲルに覆われるリード端子と、をケース内部に備える湿度センサとして、前記ケースの内側壁と前記基板の側面との間に形成される間隙を介して、前記保護ゲルが、その硬化前に、前記回路部側から前記湿度検出部側へ流入することを抑制する流入抑制手段を、前記ケースに設けることとした。

湿度センサとしてのこのような構造では、前記一対の電極の全周を囲む状態で枠部材を形成していた従来の技術とは異なり、前記湿度検出部と前記回路部との間にのみ前記ダム部材を形成する。すなわち、前記一対の電極の全周を囲まない構造としている。そのため、枠部材の幅の分だけ、湿度センサの体格の小型化を図ることができるようになる。そしてひいては、製造コストを低減することができ、当該湿度センサを安価に提供することができるようにもなる。

ただし、前記ケース内側壁と前記基板側面との間には、これらケース及び基板の加工上、あるいは、前記湿度検出素子を前記ケース内部に収容する際の必要上、間隙が必ず存在する。したがって、前記湿度検出部と前記回路部との間にのみ前記ダム部材を形成していては、前記保護ゲルが、その硬化前に、前記ケース内側壁と前記基板側壁との間の間隙を介して、前記回路部側から前記湿度検出部側へ流入することが懸念される。

その点、上記請求項１の構造では、前記ケース内側壁と前記基板側面との間隙を介して、前記保護ゲルが、その硬化前に、前記回路部側から前記湿度検出部側へ流入することを抑制する流入抑制手段を、前記ケースに設けている。そのため、そうした懸念も払拭されている。

そうした流入抑制手段として、例えば請求項２に記載の発明のように、前記ケースの内側壁との間で前記隙間を形成する前記基板の側面と同じ側に面する前記ダム部材の側壁と対向する位置において、前記ケース内側壁から前記ダム部材側壁に向かって突出し、かつ、前記ダム部材と同等以上の高さに形成される壁を採用することができる。これにより、前記保護ゲルが、その硬化前に、前記回路部側から前記湿度検出部側へ前記間隙を介して流入しようとしても、壁によってこの間隙が遮蔽されているため、そうした流入を抑制することができるようになる。

また、そうした流入抑制手段として、例えば請求項３に記載の発明のように、前記ケースの内側壁との間で前記隙間を形成する前記基板の側面と同じ側に面する前記ダム部材の側壁と前記ケース内側壁とが対向する位置において、前記ケースの内底面に形成される窪みを採用することができる。

前記保護ゲルは、流動性を有するとは言え、即座にその形状が崩れてしまうほど高い流動性を有するのではなく、ある程度の時間、その形状が保持される程度の流動性（粘性）を有している。そのため、前記保護ゲルが、その硬化前に、前記ケース内側壁と前記基板側壁との間の間隙を介して、前記回路部側から前記湿度検出部側へ流入しようとしても、保護ゲルの先端部分は、前記窪みによってその速度が低下する。そのため、そうした流入を抑制することができるようになる。特に、例えば請求項４に記載の発明のように、前記流入抑制手段として、前記窪みが前記回路部側へ延伸されてなる溝を採用することが望ましい。

さらに、上記請求項１〜４のいずれかに記載の構成において、例えば請求項５に記載の発明のように、前記流入抑制手段として、前記ケースの内側壁との間で前記隙間を形成する前記基板の側面と同じ側に面する前記ダム部材の側壁と前記ケースの内側壁とが対向する位置よりも前記回路部側の前記ケース側壁に形成される貫通孔を採用してもよい。これにより、前記保護ゲルが、その硬化前に、前記ケース内側壁と前記基板側壁との間の間隙を介して、前記回路部側から前記湿度検出部側へ流入しようとしても、前記保護ゲルは、前記貫通孔から前記ケース外へ排出されるようになる。そのため、そうした流入を抑制することができるようになる。この場合、特に請求項６に記載の発明のように、前記貫通孔を、前記ダム部材と同一の高さに形成することが望ましい。

こうした構造において、例えば請求項７に記載の発明のように、前記感湿膜と同一の材料により前記ダム部材を形成してもよい。これにより、前記感湿膜に併せて前記ダム部材を形成することができる。したがって、湿度センサの製造工数を低減することができ、より安価に湿度センサを製造することができるようになる。

一方、上記請求項１〜６のいずれかに記載の構造において、例えば請求項８に記載の発明のように、ボンディングワイヤを複数積層する状態で前記ダム部材を形成してもよい。これにより、前記リード端子と前記回路部とを前記ボンディングワイヤにてワイヤボンディングする際、前記ダム部材を併せて形成することができる。したがって、湿度センサの製造工数を低減することができ、より安価に湿度センサを製造することができるようになる。

他方、上記請求項１〜６のいずれかに記載の構造において、例えば請求項９に記載の発明のように、前記湿度検出部側が前記回路部側よりも厚く前記基板を形成するとともに、この厚みの差である段差によって前記ダム部材を形成してもよい。

なお、例えば請求項１０に記載の発明のように、当該湿度センサを、雰囲気の湿度変化を前記一対の電極間の静電容量の変化として検出する容量式湿度センサとして実現してもよい。

（第１の実施の形態）
以下、本発明にかかる湿度センサの第１の実施の形態について、図１（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。なお、図１（ａ）は、本実施の形態の平面構造を示す平面図であり、図１（ｂ）は、同実施の形態の側面構造を示す側面図である。また、本実施の形態の湿度センサは、以下に詳述するように、容量式の湿度センサとして実現されており、湿度検出部と回路部との間にのみダム部材を形成するとともに、ダム部材側壁と対向する位置において、ケース内側壁からダム部材側壁に向かって突出し、かつ、ダム部材よりも高い壁を形成することで、当該湿度センサの体格の小型化を図るようにしている。

図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、本実施の形態の湿度センサ１は、基本的に、湿度検出素子２０及びリード端子３０を、例えば有底角筒状に形成されたケース１０内に備えて構成されている。

このうち、湿度検出素子２０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、例えばシリコンからなる基板２１上に、同一平面に離間して対向配置された一対の電極２２ａ及び２２ｂと、当該湿度センサ１を取り巻く雰囲気の湿度変化に応じて誘電率が変化するとともに一対の電極２２ａ及び２２ｂ並びにこれら電極間を覆う感湿膜２３と、を有する湿度検出部２４を備えている。また、湿度センサ１は、湿度検出素子２０における電極２２ａ及び２２ｂ間の静電容量の変化に基づいて雰囲気の相対湿度を検出する回路部２５を同じく基板２１上に備えており、さらに、湿度センサ１は、例えばシリコン系の材料からなり、湿度検出部２４と回路部２５との間に形成されるダム部材２６を備えて構成されている。

なお、一対の電極２２ａ及び２２ｂの形状は特に限定されるものではないが、本実施の形態では、その形状として櫛歯形状を採用している。これにより、湿度検出部２４の配置面積を小さくするとともに、一対の電極２２ａ及び２２ｂが互いに対向する面積を大きくすることができ、雰囲気の湿度変化に伴って変化するこれら電極間の静電容量の変化量が大きくなる。そして、ひいては、湿度センサ１の湿度検出にかかる感度が向上する。こうした容量式湿度センサの検出原理については一般的に知られているため、ここでの詳細な説明を割愛する。

一方、リード端子３０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、例えば略長方形状に形成されており、ケース１０内の一端に複数（本実施の形態では４つ）、所定の間隔をもって配列され、ケース１０側壁を貫通した状態でケース１０に備えられている。これら複数のリード端子３０は、ボンディングワイヤ３１を介して、回路部２５の、例えばアルミニウムからなる図示しないパッド部とそれぞれ電気的に接続される。そして、回路部２５を通じて得られた雰囲気の相対湿度に関する情報は、「回路部２５（正確にはパッド部）→ボンディングワイヤ３１→リード端子３０」と順次伝わり、当該湿度センサ１外部へ出力される。

なお、当該湿度センサ１は、水分を含む雰囲気にさらされることが多い。特にパッド部はアルミニウムから形成されているため、雰囲気に含まれる水分によって腐食されやすい。そのため、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、パッド部を含む回路部２５全体、パッド部とリード端子３０とを電気的に接続するボンディングワイヤ３１、及びリード端子３０のケース１０内方に突き出した部分の一部は、耐水性の材料からなる保護ゲル３２によって覆われている。

このように、パッド部の腐食防止を目的に、回路部２５、ボンディングワイヤ３１及びリード端子３０の一部を、耐水性を有する保護ゲル３２によって覆うにあたっては、まず、保護ゲル３２が硬化する前、すなわち、保護ゲル３２が流動性を有している間に、該保護ゲル３２を塗布する必要がある。そして、このとき、流動性を有する保護ゲル３２が、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入し、感湿膜２３に付着するようなことがあると、感湿膜２３の性質が変化してしまい、雰囲気湿度にかかる検出精度が低下しかねない。

こうした懸念に対しては、従来、背景技術の欄でも記載したように、感湿膜２３を形成するための環状の枠部材が基板２１上に形成されており、感湿膜２３はその全周囲が枠部材によって覆われていた。したがって、結果的に、流動性を有する保護ゲル３２が感湿膜２３に付着することは低減されていた。しかしながら、電極２２ａ及び２２ｂ並びに感湿膜２３の全周囲に枠部材を設けるため、当該湿度センサの湿度検出部分は大きくなり、ひいては、当該湿度センサの体格の大型化を招く要因となっていた。

そこで、本実施の形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、例えばシリコン系の材料からなるダム部材２６を、基板２１上の湿度検出部２４と回路部２５との間にのみ、例えばスクリーン印刷により形成している。このような電極２２ａ及び２２ｂ並びに感湿膜２３の全周囲を囲まない構造により、保護ゲル３２が硬化する前に感湿膜２３に付着することを低減するとともに、上記枠部材の幅の分だけ当該湿度センサ１の体格の小型化を図ることができるようになる。そしてひいては、製造コストを低減することができ、当該湿度センサを安価に提供することができるようになる。ちなみに、図１（ｂ）に示されるように、基板２１の表面を基準としたダム部材２６の高さ「ｈ１」は、雰囲気中に含まれる水分に起因する上記パッド部の腐食を回避することができる膜厚に保護ゲル３２を形成することができるような高さに設定されている。

ただし、図１（ａ）及び（ｂ）に隙間ａとして示すように、湿度検出素子２０を構成する基板２１側面とケース１０内側壁との間には、これら基板２１及びケース１０の加工上、あるいは、湿度検出素子２０をケース１０内に収容する際の必要上、隙間が必ず存在する。したがって、基板２１上の湿度検出部２４と回路部２５との間にのみ、ダム部材２６を形成しただけでは、図１（ａ）に破線の矢印で示すように、保護ゲル３２が、その硬化前に、隙間ａを介して、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することが懸念される。

その点、本実施の形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、基板２１の側面とケース１０内側壁との間に形成される隙間ａのうち、ケース１０内側壁とダム部材２６の側壁２７とが対向する位置の間隙に、ケース１０内側壁からダム部材２６の側壁２７に向かって突出し、かつ、ダム部材２６よりも高い壁１１を形成している。

すなわち、図１（ｂ）に示されるように、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」は、基板２１の厚みを考慮に入れた上で、基板２１表面を基準としたダム部材２６の高さ「ｈ１」よりもはるかに大きく設定されている。これにより、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ、隙間ａを介して流入しようとしても、隙間ａは壁１１によって遮蔽されるため、そうした流入を抑制することができるようになる。

なお、上記第１の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

上記第１の実施の形態では、基板２１上において、湿度検出部２４と回路部２５との間に、例えばスクリーン印刷によりダム部材２６を形成していたが、その形成方法はスクリーン印刷に限られず、任意である。

上記第１の実施の形態では、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１の厚みを考慮に入れた上で、基板２１表面を基準としたダム部材２６の高さ「ｈ１」よりもはるかに大きく設定していたが、壁１１の高さはこれに限られない。他にも、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１の厚みを考慮に入れた上で、基板２１表面を基準としたダム部材２６の高さ「ｈ１」と同じ高さに設定することとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因する上記パッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、隙間ａを介して、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、壁１１の高さ「ｈ２」は任意である。
（第２の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第２の実施の形態について、図２（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ説明する。また、この図２において、先の図１（ａ）及び（ｂ）に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示しており、それら各要素についての重複する説明は割愛する。

図２（ａ）は、本実施の形態の平面構造を示す平面図であり、図２（ｂ）は、本実施の形態の側面構造を示す側面図である。これら図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、本実施の形態も、先の第１の実施の形態に準じた構造となっている。ただし、本実施の形態では、ケース内側壁とダム部材側壁とが対向する位置のケース内底面に窪みを形成している。

すなわち、図２（ａ）及び（ｂ）に隙間ａとして示すように、湿度検出素子２０を構成する基板２１の側面とケース１０ａ内側壁との間には、これら基板２１及びケース１０ａの加工上、あるいは、湿度検出素子２０をケース１０ａ内に収容する際の必要上、隙間が必ず存在する。したがって、基板２１上の湿度検出部２４と回路部２５との間にのみ、ダム部材２６を形成しただけでは、図２（ａ）に破線の矢印で示すように、保護ゲル３２が、その硬化前に、隙間ａを介して、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することが懸念される。そして、ひいては、湿度センサ１ａの湿度検出精度が低下することが懸念される。

その点、本実施の形態では、図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、基板２１の側面とケース１０内側壁との間に形成される隙間ａのうち、ケース１０ａ内側壁とダム部材２６の側壁２７とが対向する位置の間隙に、ケース１０ａ内底面表面を基準とした深さ「ｄ１」の窪み１１ａを形成している。

保護ゲル３２は、流動性を有するとは言え、即座にその形状が崩れてしまうほど高い流動性を有するのではなく、ある程度の時間、その形状が保持される程度の流動性（粘性）を有している。そのため、保護ゲル３２が、その硬化前に、ケース１０ａ内側壁と基板２１の側面との間に形成される隙間ａを介して、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入しようとしても、保護ゲル３２の先端部分は、窪み１１ａによってその速度が低下する。そのため、そうした流入を抑制することができるようになる。ここで、窪み１１ａの深さ「ｄ１」は、十分大きく設定されており、保護ゲル３２が、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを低減することができるようになる。

なお、上記第２の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

上記第２の実施の形態では、ケース１０ａ内側壁とダム部材２６の側壁２７とが対向する位置のケース１０ａ内底面にのみ、窪み１１ａを形成することとしたが、窪み１１ａを形成する位置はここに限られない。先の図２（ａ）及び（ｂ）に対応する図として例えば図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、ケース１０ｂ内側壁とダム部材２６の側壁２７とが対向する位置を基準として、この基準位置よりも回路部２５側に窪み１１ａを延伸させて溝１１ｂを形成した湿度センサ１ｂとしてもよい。さらには、ケース１０ｂ内底面のうち、基板２１に対向する部分及びリード端子３０のケース１０ｂ内方に突き出した部分に対向する部分を除いた全面に、窪みを形成した湿度センサとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、窪みや溝の形成箇所や形成深さは任意である。
（第３の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第３の実施の形態について説明する。この実施の形態は、先の図１（ａ）及び（ｂ）に示した第１の実施の形態に準じた構造を有する。すなわち、本実施の形態の湿度センサ１ｃでは、同図１に示されるように、感湿膜２３と同一の材料、例えばポリイミドを用いてダム部材２６ａを形成している。これにより、感湿膜２３に併せてダム部材２６ａを形成することができ、当該湿度センサ１ｃの製造工数を低減することができる。そして、ひいては、より安価に湿度センサ１ｃを製造することができるようになる。
（第４の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第４の実施の形態について説明する。この実施の形態は、先の図２（ａ）及び（ｂ）に示した第２の実施の形態に準じた構造を有する。すなわち、本実施の形態の湿度センサ１ｄでは、同図２に示されるように、感湿膜２３と同一の材料、例えばポリイミドを用いてダム部材２６ａを形成するようにしている。これにより、感湿膜２３に併せてダム部材２６ａを形成することができ、当該湿度センサ１ｄの製造工数を低減することができる。そして、ひいては、より安価に湿度センサ１ｄを製造することができるようになる。

なお、上記第４の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

図２（ａ）及び（ｂ）に対応する図として例えば図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、すなわち、先の第２の実施の形態の変形例と同様に、ケース１０ｂ内側壁とダム部材２６ａの側壁２７ａとが対向する位置を基準として、この基準位置よりも回路部２５側に窪み１１ａを延伸させて溝１１ｂを形成した湿度センサ１ｅとしてもよい。さらには、ケース１０ｂ内底面のうち、基板２１に対向する部分及びリード端子３０のケース１０ｂ内方に突き出した部分に対向する部分を除いた全面に、窪みを形成した湿度センサとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、窪みや溝の形成箇所や形成深さは任意である。
（第５の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第５の実施の形態について、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ説明する。また、この図４において、先の図１〜図３に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示しており、それら各要素についての重複する説明は割愛する。

図４（ａ）は、本実施の形態の平面構造を示す平面図であり、図４（ｂ）は、本実施の形態の側面構造を示す側面図であり、図４（ｃ）は、本実施の形態の正面構造を示す正面図である。これら図４（ａ）〜（ｃ）に示されるように、本実施の形態も、先の第１の実施の形態に準じた構造となっている。ただし、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態の湿度センサ１ｆでは、湿度検出部２４と回路部２５との間にのみ、ボンディングワイヤを複数積層させることでダム部材２６ｂを形成するとともに、ケース１０内側壁とダム部材２６の側壁（側面）２７ｂとが対向する位置に、ケース１０内側壁からダム部材２６の側壁２７ｂに向かって突出し、かつ、ダム部材２６ｂよりも高い壁を形成するようにしている。

詳しくは、図４（ｃ）に示すように、基板２１上において、回路部２５と湿度検出部２４との間には、複数（本実施の形態では８つ）の基礎用電極２８が配列形成されている。そして、これら一列に配列された基礎用電極２８のうち、中央の２つの基礎用電極、それら中央の２つの電極の外側の２つの基礎用電極、・・・、最も外側の２つの基礎用電極が順次ボンディングワイヤにてワイヤボンディングされて、ダム部材２６ｂが形成されている。これにより、リード端子３０と回路部２５とをボンディングワイヤにてワイヤボンディングする際に、ダム部材２６ｂを併せて形成することができる。したがって、湿度センサ１ｆの製造工数を低減することができ、より安価に湿度センサ１ｆを製造することができるようになる。

なお、上記第５の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

上記第５の実施の形態では、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１の厚みを考慮に入れた上で、基板２１表面を基準としたダム部材２６ｂの高さ「ｈ１」よりもはるかに大きく設定していたが、壁１１の高さはこれに限られない。他にも、先の第１及び第３の実施の形態の変形例と同様に、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１の厚みを考慮に入れた上で基板２１表面を基準としたダム部材２６ｂの高さ「ｈ１」と同じ高さに設定することとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、壁１１の高さ「ｈ２」は任意である。
（第６の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第６の実施の形態について説明する。この実施の形態は、先の図２（ａ）及び（ｂ）に示した第２の実施の形態、及び、先の図４（ａ）〜（ｃ）に示した第５の実施の形態に準じた構造を有する。

すなわち、本実施の形態の湿度センサ１ｇでは、同図４に示されるように、湿度検出部２４と回路部２５との間にのみ、ボンディングワイヤを複数積層させることでダム部材２６ｂを形成するとともに、壁１１（第５の実施の形態）に替えて、ケース１０ａ内側壁とダム部材２６ｂの側壁（側面）２７ｂとが対向する位置のケース１０ａ内底面に、窪み１１ａを形成するようにしている。これにより、先の第２及び第５の実施の形態に準じた効果が得られるようになる。

なお、上記第６の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

先の図４に示すように、また先の第２及び第４の実施の形態の変形例と同様に、ケース１０ｂ内側壁とダム部材２６ｂの側壁（側面）２７ｂとが対向する位置を基準として、この基準位置よりも回路部２５側に窪み１１ａを延伸させて溝１１ｂを形成した湿度センサ１ｈとしてもよい。さらには、ケース１０ｂ内底面のうち、基板２１に対向する部分及びリード端子３０のケース１０ｂ内方に突き出した部分に対向する部分を除いた全面に、窪みを形成した湿度センサとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、窪みや溝の形成箇所や形成深さは任意である。
（第７の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第７の実施の形態について、図５（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ説明する。また、この図５において、先の図１〜図４に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示しており、それら各要素についての重複する説明は割愛する。

図５（ａ）は、本実施の形態の平面構造を示す平面図であり、図５（ｂ）は、本実施の形態の側面構造を示す側面図である。この図５に示されるように、本実施の形態も、先の第１の実施の形態に準じた構造となっている。ただし、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施の形態の湿度センサ１ｉでは、湿度検出部側の基板２１ａを回路部側の基板２１ｂよりも厚く形成し、この厚みの差である段差によってダム部材２６ｃを形成している。

詳しくは、図５（ａ）及び（ｂ）に示されるように、基板上において、湿度検出部２４と回路部２５との間に定められた境界を基準として、湿度検出部２４側の基板２１ａは、回路部２５側の基板２１ｂよりも「ｔ１」だけ厚く形成されている。こうした厚さの差異（基板の段差）は、上記各実施の形態におけるダム部材２６〜２６ｂに準じた機能を有する。すなわち、回路部２５側から湿度検出部２４側へ保護ゲル３２が流入しようとしても、保護ゲル３２は、この基板の段差が形成された箇所に留まることとなる。したがって、この基板の段差は、回路部２５側から湿度検出部２４側へ保護ゲル３２が流入することを抑制する、いわばダム部材２６ｃとして機能することとなる。ちなみに、図５（ｂ）に示されるように、基板２１ｂの表面を基準としたこのダム部材２６ｃの高さ「ｔ１」は、例えば、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することができる膜厚に保護ゲル３２を形成することができるような高さに設定されている。

なお、上記第７の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

上記第７の実施の形態では、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１の厚みを考慮に入れた上で、基板２１ｂ表面を基準としたダム部材２６ｃの高さ「ｔ１」よりもはるかに大きく設定していたが、壁１１の高さはこれに限られない。他にも、先の第１、第３、及び第５の実施の形態の変形例と同様に、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１ａ及び２１ｂの厚みの差異を考慮に入れた上で、基板２１ｂ表面を基準としたダム部材２６ｃの高さ「ｔ１」と同じ高さに設定することとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、壁１１の高さ「ｈ２」は任意である。
（第８の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第８の実施の形態について説明する。この実施の形態は、先の図２（ａ）及び（ｂ）に示した第２の実施の形態、及び、先の図５（ａ）及び（ｂ）に示した第７の実施の形態に準じた構造を有する。

すなわち、同図５に示されるように、本実施の形態の湿度センサ１ｊでは、湿度検出部２４側の基板２１ａを回路部２５側の基板２１ｂよりも厚く形成し、この厚みの差である段差によってダム部材２６ｃを形成するとともに、壁１１（第７の実施の形態）に替えて、ケース１０ａ内側壁とダム部材２６ｃの側壁（側面）２７ｃとが対向する位置のケース１０ａ内底面に窪み１１ａを形成するようにしている。これにより、先の第２及び第７の実施の形態に準じた効果が得られるようになる。

なお、上記第８の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

先の図５に示すように、また先の第２、第４、及び第６の実施の形態の変形例と同様に、ケース１０ｂ内側壁とダム部材２６ｃの側壁（側面）２７ｃとが対向する位置を基準として、この基準位置よりも回路部２５側に窪み１１ａを延伸させて溝１１ｂを形成する湿度センサ１ｋとしてもよい。さらには、ケース１０ｂ内底面のうち、回路部２５側の基板２１ｂに対向する部分及びリード端子３０のケース１０ｂ内方に突き出した部分に対向する部分を除いた全面に、窪みを形成する湿度センサとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、窪みや溝の形成箇所や形成深さは任意である。
（第９の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第９の実施の形態について、図６（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ説明する。また、この図６において、先の図１〜図５に示した要素と同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示しており、それら各要素についての重複する説明は割愛する。

図６（ａ）は、本実施の形態の平面構造を示す平面図であり、図６（ｂ）は、本実施の形態の側面構造を示す側面図である。この図６に示されるように、本実施の形態も、先の第１の実施の形態に準じた構造となっている。ただし、本実施の形態の湿度センサ１ｌでは、図６（ａ）に示されるように、ケース１０内側壁とダム部材２６の側壁２７とが対向する位置（壁１１が形成された位置）を基準として該位置よりも回路部２５側であって、かつ、図６（ｂ）に示されるように、基板２１表面を基準としたダム部材２６の高さ「ｈ１」と同一の位置に貫通孔４０が形成されている。これにより、例えば、保護ゲル３２が、その硬化前に、高さ「ｈ１」に設定されたダム部材２６を乗り越えて、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入しようとしても、貫通孔４０からケース１０外へ排出されることとなる。そのため、回路部２５側から湿度検出部２４側へ保護ゲル３２が流入することを低減することができるようになる。

なお、上記第９の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

上記第９の実施の形態では、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１の厚みを考慮に入れた上で基板２１表面を基準としたダム部材２６ａの高さ「ｈ１」よりもはるかに大きく設定していたが、壁１１の高さはこれに限られない。他にも、先の第１、第３、第５、及び第７の実施の形態の変形例と同様に、ケース１０内底面を基準とした壁１１の高さ「ｈ２」を、基板２１の厚みを考慮に入れた上で、基板２１表面を基準としたダム部材２６の高さ「ｈ１」と同じ高さに設定することとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、壁１１の高さ「ｈ２」は任意である。

また、上記第９の実施の形態では、壁１１と貫通孔４０とを併用する構成であったが、壁１１を割愛して貫通孔４０のみを形成する構成としてもよい。こうした壁１１を割愛した構成にあっては、貫通孔４０は、例えばケース１０内底面と同一の高さに形成する、もしくは、ケース１０内底面よりも僅かに高い位置に形成することが望ましい。これにより、壁１１が割愛されたことにより形成された間隙ａを介して、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入しようとしても、貫通孔４０によってケース１０外に排出することができるようになる。すなわち、こうした回路部２５側から湿度検出部２４側への保護ゲル３２の流入を抑制することができるようになる。
（第１０の実施の形態）
次に、本発明にかかる湿度センサの第１０の実施の形態について説明する。この実施の形態は、先の図２（ａ）及び（ｂ）に示した第２の実施の形態、及び先の図６（ａ）及び（ｂ）に示した第８の実施の形態に準じた構造を有する。

すなわち、同図６に示されるように、本実施の形態の湿度センサ１ｍでは、まず、壁１１（第９の実施の形態）に替えて、ケース１０ａ内側壁とダム部材２６の側壁（側面）２７との間隙が位置する位置のケース１０ａ内底面に、窪み１１ａを形成する。そして、図６（ａ）に示されるように、ケース１０内側壁とダム部材２６の側壁２７とが対向する位置（窪み１１ａが形成された位置）を基準として該位置よりも回路部２５側であって、かつ、図６（ｂ）に示されるように、基板２１表面を基準としたダム部材２６の高さ「ｈ１」と同一の高さに貫通孔４０を形成する。これにより、先の第２及び第９の実施の形態に準じた効果が得られるようになる。

なお、上記第１０の実施の形態は、例えば以下のような形態として実施することもできる。

先の図６に示すように、また先の第２、第４、第６、及び第８の実施の形態の変形例と同様に、ケース１０ｂ内側壁とダム部材２６の側壁２７とが対向する位置を基準として、この基準位置よりも回路部２５側に窪み１１ａを延伸させて溝１１ｂを形成する湿度センサ１ｎとしてもよい。さらには、ケース１０ｂ内底面のうち、基板２１に対向する部分及びリード端子３０のケース１０ｂ内方に突き出した部分に対向する部分を除いた全面に、窪みを形成する湿度センサとしてもよい。要は、保護ゲル３２を、雰囲気中に含まれる水分に起因するパッド部の腐食を回避することのできる膜厚に形成することができ、かつ、保護ゲル３２が、その硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入することを抑制することができる限り、窪みや溝の形成箇所や形成深さは任意である。

また、上記第１０の実施の形態（変形例を含む）では、窪み１１ａあるいは溝１１ｂと貫通孔４０とを併用する構成であったが、窪み１１ａあるいは溝１１ｂを割愛して貫通孔４０のみを形成する構成としてもよい。こうした窪み１１ａあるいは溝１１ｂを割愛した構成にあっては、貫通孔４０は、例えばケース１０内底面と同一の高さに形成する、もしくは、ケース１０内底面よりも僅かに高い位置に形成することが望ましい。これにより、保護ゲル３２が、その硬化前に、窪み１１ａあるいは溝１１ｂを埋め尽くしてしまい、ケース１０内側壁とダム部材２６との間隙を介して、回路部２５側から湿度検出部２４側へ流入しようとしても、貫通孔４０によってケース１０外に排出することができるようになる。すなわち、こうした回路部２５側から湿度検出部２４側への保護ゲル３２の流入を抑制することができるようになる。
（他の実施の形態）
上記第９及び第１０（変形例を含む）の実施の形態では、先の図１〜図３に示した上記第１〜第４の実施の形態（変形例を含む）に貫通孔４０（図６参照）を組み合わせていた。他にも例えば、先の図４に示した上記第５及び第６の実施の形態（変形例を含む）に貫通孔４０を組み合わせる、先の図５に示した上記第７及び第８の実施の形態（変形例を含む）に貫通孔４０を組み合わせる、あるいは、先の図６に示した上記第９及び第１０の実施の形態（変形例を含む）に貫通孔４０を組み合わせるなど、適宜変更可能である。

上記各実施の形態（変形例を含む）では、湿度検出素子２０を構成する基板２１〜２１ｂの側面とケース１０〜１０ｂ内壁との間に必ず形成されてしまう隙間ａに対し、壁１１や窪み１１ａ、溝１１ｂ等を形成することで、保護ゲル３２がその硬化前に、回路部２５側から湿度検出部２４側へ隙間ａを介して流入することを低減していた。しかし、こうした壁１１や窪み１１ａ及び１１ｂに限られない。要は、保護ゲルが、回路部２５側から湿度検出部２４側へ、隙間（間隙）ａを介して流入することを抑制することができれば、流入抑制手段としての構成や構造は任意である。

上記各実施の形態（変形例を含む）では、雰囲気の湿度変化を櫛歯型電極２２ａ及び２２ｂ間の静電容量の変化として検出する容量式湿度センサとして実現していたが、検出原理はこれに限られない。他に例えば、雰囲気の湿度変化を感湿膜２３のインピーダンスの変化として検出する抵抗式湿度センサとして実現してもよい。

本発明にかかる湿度センサの第１（及び第３）の実施の形態について、（ａ）は、平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿った側面断面図。 本発明にかかる湿度センサの第２（及び第４）の実施の形態について、（ａ）は、平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った側面断面図。 同第２（及び第４）の実施の形態の変形例について、（ａ）は、平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った側面断面図。 本発明にかかる湿度センサの第５（及び第６）の実施の形態（及びその変形例）について、（ａ）は、平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った側面断面図。（ｃ）は、正面構造を示す正面図。 本発明にかかる湿度センサの第７（及び第８）の実施の形態（及びその変形例）について、（ａ）は、平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿った側面断面図。 本発明にかかる湿度センサの第９（及び第１０）の実施の形態（及びその変形例）について、（ａ）は、平面構造を示す平面図。（ｂ）は、（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った側面断面図。

符号の説明

１〜１ｎ…湿度センサ、１０〜１０ｂ…ケース、１１…壁、１１ａ、１１ｂ…窪み、２０…湿度検出素子、２１…基板、２２ａ、２２ｂ…櫛歯型電極（一対の電極）、２３…感湿膜、２４…湿度検出部、２５…回路部、２６〜２６ｃ…ダム部材、２７〜２７ｃ…側壁、２８…基礎用電極、３０…リード端子、３１…ボンディングワイヤ、３２…保護膜、４０…貫通孔。

Claims (10)

1. 同一平面に離間して対向配置された一対の電極及びこれら一対の電極間を覆う感湿膜を有する湿度検出部と、該湿度検出部の出力信号を処理する回路部と、これら湿度検出部と回路部との間にのみ形成されるダム部材と、を同一基板上に有する湿度検出素子と、ボンディングワイヤを介して前記回路部に電気的に接続され、前記回路部及び前記ボンディングワイヤとともに保護ゲルに覆われるリード端子と、をケース内部に備える湿度センサであって、
   前記ケースの内側壁と前記基板の側面との間に形成される間隙を介して、前記保護ゲルが、その硬化前に、前記回路部側から前記湿度検出部側へ流入することを抑制する流入抑制手段が、前記ケースに設けられていることを特徴とする湿度センサ。
2. 前記流入抑制手段は、前記ケースの内側壁との間で前記隙間を形成する前記基板の側面と同じ側に面する前記ダム部材の側壁と対向する位置において、前記ケース内側壁から前記ダム部材側壁に向かって突出し、かつ、前記ダム部材と同等以上の高さに形成される壁である請求項１に記載の湿度センサ。
3. 前記流入抑制手段は、前記ケースの内側壁との間で前記隙間を形成する前記基板の側面と同じ側に面する前記ダム部材の側壁と前記ケース内側壁とが対向する位置において、前記ケースの内底面に形成される窪みである請求項１に記載の湿度センサ。
4. 前記流入抑制手段は、前記窪みが前記回路部側へ延伸されてなる溝である請求項３に記載の湿度センサ。
5. 前記流入抑制手段は、前記ケースの内側壁との間で前記隙間を形成する前記基板の側面と同じ側に面する前記ダム部材の側壁と前記ケースの内側壁とが対向する位置よりも前記回路部側の前記ケース側壁に形成される貫通孔である請求項１〜４のいずれか一項に記載の湿度センサ。
6. 前記貫通孔は、前記ダム部材と同一の高さに形成されている請求項５に記載の湿度センサ。
7. 前記ダム部材は、前記感湿膜と同一の材料からなる請求項１〜６のいずれか一項に記載の湿度センサ。
8. 前記ダム部材は、ボンディングワイヤが複数積層する状態で形成される請求項１〜６のいずれか一項に記載の湿度センサ。
9. 前記基板は、前記検出部側が前記回路部側よりも厚く形成されており、前記ダム部材は、この厚みの差である段差によって形成される請求項１〜６のいずれか一項に記載の湿度センサ。
10. 当該湿度センサは、雰囲気の湿度変化を前記一対の電極間の静電容量の変化として検出する容量式湿度センサである請求項１〜９のいずれか一項に記載の湿度センサ。

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