JP5800897B2 - 可変静電容量センサ及びその作製方法 - Google Patents
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Description
a)セラミックコンデンサを提供する工程であって、セラミックコンデンサが、
電気的に相互接続された第1の導電性シートを含む第1の導電性電極と、
電気的に相互接続された第2の導電性シートを含む第2の導電性電極と、ここで第1の導電性シートが、少なくとも部分的に第2の導電性シートに挟まれ、第2の導電性電極が、第1の導電性電極と電気的に絶縁され、
少なくとも部分的に、第1の導電性シートと第2の導電性シートとの間に配置され、かつ第1の導電性シート及び第2の導電性シートと接触するセラミック材料と、を備える、工程と、
b)セラミック材料の少なくとも一部分を微多孔性誘電体材料で置き換える工程であって、微多孔性誘電体材料が、少なくとも部分的に、第1の導電性シートと第2の導電性シートとの間に配置され、かつ第1の導電性シート及び第2の導電性シートと接触する、工程と、を含む。
電気的に相互接続された第1の導電性シートを含む第1の導電性電極と、
電気的に相互接続された第2の導電性シートを含む第2の導電性電極と、ここで第1の導電性シートが、少なくとも部分的に第2の導電性シートに挟まれ、第2の導電性電極が、第1の導電性電極と電気的に絶縁され、
少なくとも部分的に、第1の導電性シートと第2の導電性シートとの間に配置され、かつ第1の導電性シート及び第2の導電性シートと接触する微多孔性誘電体材料と、を備える。
用語「微多孔性」は、材料が有意な規模の、内部の相互接続された間隙体積を有し、平均孔径(例えば、吸着等温線手段によって特徴付けられる)は、約100nm未満であることを意味する。
用語「導電性」は、電気的に伝導性であることを意味する。
モノマー、5,5’,6,6’−テトラヒドロキシ−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビスインダン及びテトラフルオロテレフタロニトリルから、BuddらによりAdvanced Material,2004,Vol.16,No.5,pp.456〜459に報告されている手順に概ね従ってPIM材料(PIM1)を調製した。100.00グラムの5,5’,6,6’−テトラヒドロキシ−3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビスインダンを、59.219gのテトラフルオロテレフタロニトリル、243.6gの炭酸カリウム、及び2543.6gのN,N−ジメチルホルムアミドと組み合わせ、混合物を68℃で72時間反応させた。重合混合物を水中に注ぎ、沈殿を真空濾過により単離した。得られたポリマーをテトラヒドロフランに2回溶解し、エタノールから沈殿させ、室温で風乾した。光散乱検出を用いるゲル透過クロマトグラフィー分析によって決定して、およそ40,800の数平均分子量を有する黄色固体生成物が得られた。
a)市販用の22−nF(22−ナノファラッド)セラミックコンデンサ(Kemet Electronics Corporation,Greenville,South Carolinaからの部材番号C340C223J2G5CA)を、低速ダイヤモンド鋸を使用して、リード線に実質的に直交する方向にてリード線付近で2つに切った(静電容量0.488nFを得た)。コンデンサは、35マイクロメートルのピッチを有し、かつセラミック層により分離される24の互いにかみ合う金属フィンガを有した。リード線が取り付けられた部分を、以下の手順にて使用した。上記で調製した比較的な静電容量センサが使用可能であることを示すための対照工程として、センサを150℃で1時間焼いた後、試験チャンバ内に配置し、数個のレベルの相対湿度に暴露した。センサは、湿度に対する高い応答を示し、80パーセント相対湿度において0.25のΔC/C0(即ち、静電容量の、初期値からの変化を初期値で除算)値を達成した。別個の実験において、センサは、試験チャンバ内に導入されたアセトン蒸気に暴露された際、実質的に非応答であった(即ち、ΔC/C0は、本質的にゼロであった)。次に、センサを150℃で1時間焼き、試験チャンバ内に配置した。少なくとも4000ppmまでの濃度を有するアセトン蒸気に暴露した所、静電容量の変化は見られなかった((即ち、ΔC/C0は、本質的にゼロであった)。
Claims (2)
- 可変静電容量センサであって、
電気的に相互接続された複数の第1の導電性シートを含む第1の導電性電極と、
電気的に相互接続された複数の第2の導電性シートを含む第2の導電性電極と、ここで前記第1の導電性シートが、少なくとも部分的に前記第2の導電性シートと交互配置され、前記第2の導電性電極が、前記第1の導電性電極と電気的に絶縁され、
少なくとも部分的に、前記第1の導電性シートと前記第2の導電性シートとの間に配置され、かつ前記第1の導電性シート及び前記第2の導電性シートと接触するセラミック材料と、
少なくとも部分的に、前記第1の導電性シートと前記第2の導電性シートとの間に配置され、かつ前記第1の導電性シート及び前記第2の導電性シートと接触する微多孔性誘電体材料と、を備える、可変静電容量センサ。 - 可変静電容量センサの製造方法であって、
a)セラミックコンデンサを提供する工程であって、前記セラミックコンデンサが、
電気的に相互接続された複数の第1の導電性シートを含む第1の導電性電極と、
電気的に相互接続された複数の第2の導電性シートを含む第2の導電性電極と、ここで前記第1の導電性シートが、少なくとも部分的に前記第2の導電性シートと交互配置され、前記第2の導電性電極が、前記第1の導電性電極と電気的に絶縁され、
少なくとも部分的に、前記第1の導電性シートと前記第2の導電性シートとの間に配置され、かつ前記第1の導電性シート及び前記第2の導電性シートと接触するセラミック材料と、を備える、工程と、
b)前記セラミック材料の少なくとも一部分を微多孔性誘電体材料と置き換える工程であって、前記微多孔性誘電体材料が、少なくとも部分的に、前記第1の導電性シートと前記第2の導電性シートとの間に配置され、かつ前記第1の導電性シート及び前記第2の導電性シートと接触する、工程と、を含む、方法。
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JP6038950B2 (ja) | 2011-12-13 | 2016-12-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 気体媒質内の未知の有機化合物の同定及び定量測定方法 |
EP2864770B1 (en) | 2012-06-25 | 2017-09-27 | 3M Innovative Properties Company | Sensor element, method of making, and method of using the same |
WO2014022155A1 (en) | 2012-08-02 | 2014-02-06 | 3M Innovative Properties Company | Portable electronic device and vapor sensor card |
WO2015130550A1 (en) * | 2014-02-27 | 2015-09-03 | 3M Innovative Properties Company | Flexible sensor patch and method of using the same |
KR102238937B1 (ko) * | 2014-07-22 | 2021-04-09 | 주식회사 키 파운드리 | 배선 사이의 중공에 형성된 습도 센서 및 그 제조 방법 |
JP2017531163A (ja) | 2014-07-22 | 2017-10-19 | ブルーワー サイエンス アイ エヌ シー. | 薄膜抵抗式センサ |
EP3078964B1 (en) * | 2015-04-09 | 2017-05-24 | Honeywell International Inc. | Relative humidity sensor and method |
US9805875B2 (en) | 2015-05-06 | 2017-10-31 | Unimicron Technology Corp. | Capacitor and manufacturing method thereof |
CN107966165B (zh) * | 2016-10-19 | 2020-12-22 | 华邦电子股份有限公司 | 电阻式环境传感器及电阻式环境传感器阵列 |
Family Cites Families (51)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4603372A (en) | 1984-11-05 | 1986-07-29 | Direction De La Meteorologie Du Ministere Des Transports | Method of fabricating a temperature or humidity sensor of the thin film type, and sensors obtained thereby |
JPS61237044A (ja) | 1985-04-12 | 1986-10-22 | Hamamatsu Photonics Kk | 湿度検出素子およびその製造方法 |
JPS6331361U (ja) | 1986-08-15 | 1988-02-29 | ||
US5135691A (en) * | 1987-10-16 | 1992-08-04 | The Washington Technology Centre | Low temperature sintering of ceramic materials |
JPH02151753A (ja) | 1988-12-02 | 1990-06-11 | Shinagawa Refract Co Ltd | 積層構造型湿度センサ素子 |
EP0426989B1 (de) | 1989-11-04 | 1994-02-02 | Dornier Gmbh | Selektiver Gassensor |
JPH0831392B2 (ja) * | 1990-04-26 | 1996-03-27 | 株式会社村田製作所 | 積層コンデンサ |
DE59105040D1 (de) | 1990-09-12 | 1995-05-04 | Endress Hauser Gmbh Co | Verfahren zum Herstellen eines kapazitiven Feuchtesensors. |
JPH0618392A (ja) * | 1992-06-30 | 1994-01-25 | Kyocera Corp | チップ型電子部品の耐熱衝撃試験方法 |
GB9309797D0 (en) | 1993-05-12 | 1993-06-23 | Medisense Inc | Electrochemical sensors |
US5443746A (en) * | 1994-02-14 | 1995-08-22 | Hughes Aircraft Company | Ferroelectric aerogel composites for voltage-variable dielectric tuning, and method for making the same |
US5676745A (en) * | 1995-06-07 | 1997-10-14 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of Commerce | Pre-ceramic polymers in fabrication of ceramic composites |
US5818149A (en) * | 1996-03-25 | 1998-10-06 | Rutgers, The State University Of New Jersey | Ceramic composites and methods for producing same |
US5771567A (en) * | 1996-08-29 | 1998-06-30 | Raytheon Company | Methods of fabricating continuous transverse stub radiating structures and antennas |
US6202471B1 (en) * | 1997-10-10 | 2001-03-20 | Nanomaterials Research Corporation | Low-cost multilaminate sensors |
US6832735B2 (en) * | 2002-01-03 | 2004-12-21 | Nanoproducts Corporation | Post-processed nanoscale powders and method for such post-processing |
JPH10293107A (ja) | 1997-02-19 | 1998-11-04 | Tokin Corp | 積層セラミックコンデンサの内部欠陥検査方法 |
US5997795A (en) * | 1997-05-29 | 1999-12-07 | Rutgers, The State University | Processes for forming photonic bandgap structures |
CA2310622A1 (en) | 1997-08-08 | 1999-02-18 | California Institute Of Technology | Techniques and systems for analyte detection |
US5951908A (en) * | 1998-01-07 | 1999-09-14 | Alliedsignal Inc. | Piezoelectrics and related devices from ceramics dispersed in polymers |
CA2325886C (en) | 1998-04-09 | 2009-07-21 | California Institute Of Technology | Electronic techniques for analyte detection |
EP1088221A4 (en) | 1998-05-27 | 2001-12-12 | California Inst Of Techn | METHOD FOR ANALYZING IN A FLUIDUM |
US6309703B1 (en) * | 1998-06-08 | 2001-10-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Carbon and ceramic matrix composites fabricated by a rapid low-cost process incorporating in-situ polymerization of wetting monomers |
JP3091192B2 (ja) | 1998-07-29 | 2000-09-25 | ティーディーケイ株式会社 | 誘電体磁器組成物および電子部品 |
US20030148024A1 (en) * | 2001-10-05 | 2003-08-07 | Kodas Toivo T. | Low viscosity precursor compositons and methods for the depositon of conductive electronic features |
US6222376B1 (en) | 1999-01-16 | 2001-04-24 | Honeywell International Inc. | Capacitive moisture detector and method of making the same |
TW432198B (en) | 1999-07-09 | 2001-05-01 | Tokin Corp | The static capacitor type strain detector with the used same |
US7449146B2 (en) | 2002-09-30 | 2008-11-11 | 3M Innovative Properties Company | Colorimetric sensor |
WO2005010480A2 (en) | 2003-04-28 | 2005-02-03 | Eikos, Inc. | Sensor device utilizing carbon nanotubes |
US6938482B2 (en) | 2003-06-03 | 2005-09-06 | General Electric Co. | Humidity sensor element containing polyphenylsulfone |
US6979938B2 (en) * | 2003-06-18 | 2005-12-27 | Xerox Corporation | Electronic device formed from a thin film with vertically oriented columns with an insulating filler material |
GB0317557D0 (en) | 2003-07-26 | 2003-08-27 | Univ Manchester | Microporous polymer material |
WO2005025853A1 (en) * | 2003-09-05 | 2005-03-24 | Helicon Research, L.L.C. | Nanophase multilayer barrier and process |
GB0503460D0 (en) | 2005-02-19 | 2005-03-30 | Univ Cranfield | Gas or vapour sensor |
KR100676088B1 (ko) | 2005-03-23 | 2007-02-01 | (주)에스와이하이테크 | 정전용량형 습도센서 및 그 제조방법 |
US8060174B2 (en) * | 2005-04-15 | 2011-11-15 | Dexcom, Inc. | Analyte sensing biointerface |
US8293340B2 (en) | 2005-12-21 | 2012-10-23 | 3M Innovative Properties Company | Plasma deposited microporous analyte detection layer |
US7556774B2 (en) | 2005-12-21 | 2009-07-07 | 3M Innovative Properties Company | Optochemical sensor and method of making the same |
US7767143B2 (en) | 2006-06-27 | 2010-08-03 | 3M Innovative Properties Company | Colorimetric sensors |
US8067110B2 (en) | 2006-09-11 | 2011-11-29 | 3M Innovative Properties Company | Organic vapor sorbent protective device with thin-film indicator |
US7901776B2 (en) | 2006-12-29 | 2011-03-08 | 3M Innovative Properties Company | Plasma deposited microporous carbon material |
US20080236251A1 (en) | 2007-03-28 | 2008-10-02 | Tepper Gary C | Chemical Sensing Apparatuses, Methods and Systems |
CN101815936B (zh) | 2007-10-05 | 2017-03-22 | 3M创新有限公司 | 包含微孔聚合物的有机化学传感器及使用方法 |
BRPI0816493A2 (pt) | 2007-10-05 | 2019-02-26 | 3M Innovatie Properties Company | sensor e método para detectar um analito químico orgânico e métodos de fabricação de um elemento de detecção de analito químico orgânico |
US7683636B2 (en) | 2007-10-26 | 2010-03-23 | Honeywell International Inc. | Structure for capacitive balancing of integrated relative humidity sensor |
MY164505A (en) | 2007-11-23 | 2017-12-29 | Mimos Berhad | Capacitive sensor |
US7816681B2 (en) * | 2008-12-03 | 2010-10-19 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Capacitive gas sensor and method of fabricating the same |
BRPI0918200A2 (pt) | 2008-12-23 | 2015-12-08 | 3M Innovative Properties Co | elemento de detecção e método de detecção de analitos químicos orgânicos |
CN202794129U (zh) | 2009-01-29 | 2013-03-13 | 3M创新有限公司 | 用于检测环境空气中有机被分析物存在情况的监控器 |
RU2487337C2 (ru) | 2009-03-30 | 2013-07-10 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Способ контроля вещества в атмосфере и устройство для его осуществления |
US20130126774A1 (en) * | 2011-11-17 | 2013-05-23 | The Research Foundation Of State University Of New York | Piezoelectric foam structures and hydrophone utilizing same |
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