JPH02252202A - 湿度センサ素子 - Google Patents
湿度センサ素子Info
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- JPH02252202A JPH02252202A JP1074218A JP7421889A JPH02252202A JP H02252202 A JPH02252202 A JP H02252202A JP 1074218 A JP1074218 A JP 1074218A JP 7421889 A JP7421889 A JP 7421889A JP H02252202 A JPH02252202 A JP H02252202A
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- humidity sensor
- electrode
- sensor element
- zinc oxide
- thin film
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- Pending
Links
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Non-Adjustable Resistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は環境の湿度に対応して素子の電気抵抗特性が変
化することを利用した湿度センサの素子に関する。
化することを利用した湿度センサの素子に関する。
［従来技術］
コンピュータの普及により様々な環境下における高精度
、高信頼性のセンサが要求されている。
、高信頼性のセンサが要求されている。
中でも湿度センサに於いてはこれらの要求に応える素子
がなく特に要望が強い。
がなく特に要望が強い。
［発明が解決しようとする課Ｍ］
先願において本願の基となる湿度センサ素子の構成はシ
リカとカーボンであるが焼成時における温度が高温であ
るため、電極の酸化による抵抗値の増大という課題があ
った。そこで本発明はこの様な課題を解決するもので、
その目的とするところは高温の焼成でもほとんど抵抗変
化が生じない電極材料を用い高精度、高信頼性の温度セ
ンサ素子を提供するところにある。
リカとカーボンであるが焼成時における温度が高温であ
るため、電極の酸化による抵抗値の増大という課題があ
った。そこで本発明はこの様な課題を解決するもので、
その目的とするところは高温の焼成でもほとんど抵抗変
化が生じない電極材料を用い高精度、高信頼性の温度セ
ンサ素子を提供するところにある。
［課題を解決するための手段］
本発明の湿度センサ素子は、絶縁性基板上に順次、薄膜
電極、感湿膜、保護膜を形成することにより得られる湿
度センサ素子に於いて前記薄膜電極の材質の主成分が酸
化亜鉛（ＺｎＯ）であることを特徴とする。
電極、感湿膜、保護膜を形成することにより得られる湿
度センサ素子に於いて前記薄膜電極の材質の主成分が酸
化亜鉛（ＺｎＯ）であることを特徴とする。
本発明の湿度センサ素子は、主たる電極材の酸化亜鉛に
５ｗｔ／％以下で、酸化アルミニウム、シリコン、ゲル
マニウム、錫、鉛、チタニウム、ハフニウム、ジルコニ
ウムのいずれか１種または複数添加されていることを特
徴とする。
５ｗｔ／％以下で、酸化アルミニウム、シリコン、ゲル
マニウム、錫、鉛、チタニウム、ハフニウム、ジルコニ
ウムのいずれか１種または複数添加されていることを特
徴とする。
本発明の湿度センサ素子は、感湿膜が多孔質シリカとカ
ーボンからなり４００℃以上の温度で焼成されているこ
とを特徴とする。
ーボンからなり４００℃以上の温度で焼成されているこ
とを特徴とする。
［実施例−１］
アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）基板上にスパッタ法を用いて酸
化亜鉛にアルミナが２ｗｔ／％添加されたＭＷを付着さ
せ、ホトエツチング法をもちいて第２図に示すような櫛
形の電極パターンを作製した。
化亜鉛にアルミナが２ｗｔ／％添加されたＭＷを付着さ
せ、ホトエツチング法をもちいて第２図に示すような櫛
形の電極パターンを作製した。
次に、テトラエトキシシラン（Ｓｉ （ＯＣ２Ｈ５）４
）５０ｍｌにエタノール２５ｍ１．０．０２Ｎ塩酸４ｍ
ｌを加え、攪拌後、微粉末シリカ１３６５ｇ、活性炭５
．４ｇ、カーボンブラック２゜７ｇ、グリセリン１０ｍ
１を添加した溶液に、前記作製した電極付アルミナ基板
を浸漬し、浸漬後乾燥、更に４３０℃で焼成した。この
後、保護膜としてテトラ−エトキシシラン、エタノール
、０゜０２Ｎ塩酸を混合、微粉末シリカを添加したもの
を付着させ焼成した。これにより出来た湿度センサ素子
の断面構造図を第１図に示す、１はＺｎＯ：Ａｌ２Ｏ３
薄膜電極、２は感湿膜、３は保護膜、４はカーボン、５
は電極引出し部、６はアルミナ基板である。この後確認
のため保護膜、感湿膜を剥ぎ電極の抵抗を測定したとこ
ろ焼成前とほとんど変化がなかった。
）５０ｍｌにエタノール２５ｍ１．０．０２Ｎ塩酸４ｍ
ｌを加え、攪拌後、微粉末シリカ１３６５ｇ、活性炭５
．４ｇ、カーボンブラック２゜７ｇ、グリセリン１０ｍ
１を添加した溶液に、前記作製した電極付アルミナ基板
を浸漬し、浸漬後乾燥、更に４３０℃で焼成した。この
後、保護膜としてテトラ−エトキシシラン、エタノール
、０゜０２Ｎ塩酸を混合、微粉末シリカを添加したもの
を付着させ焼成した。これにより出来た湿度センサ素子
の断面構造図を第１図に示す、１はＺｎＯ：Ａｌ２Ｏ３
薄膜電極、２は感湿膜、３は保護膜、４はカーボン、５
は電極引出し部、６はアルミナ基板である。この後確認
のため保護膜、感湿膜を剥ぎ電極の抵抗を測定したとこ
ろ焼成前とほとんど変化がなかった。
［実施例−２］
実施例１と同様に湿度センサ素子の電極を試作した。こ
のときは電極の材料構成を変化させ行った。
のときは電極の材料構成を変化させ行った。
以下の表−１に構成結果を示す。
表−１
下で良好であった。
［実施例−３］
実施例−２の電極をもちいて湿度センサ素子を試作した
。この時の感湿膜は実施例−１と同様のものであり、代
表的な感湿特性を第３図に示す。
。この時の感湿膜は実施例−１と同様のものであり、代
表的な感湿特性を第３図に示す。
これ等の温度センサ素子を８０℃×９０％の恒温槽に放
置し、信頼性試験を行なったところ５００時間後も３％
しか感湿特性は変化しなかった。
置し、信頼性試験を行なったところ５００時間後も３％
しか感湿特性は変化しなかった。
上記、表−１に示したものはいずれも大気中５００℃熱
処理後も抵抗変化率は１０パーセント以［発明の効果］ 以上述べたように発明によれば湿度センサの薄膜電極の
電極材にＺｎＯを主成分とした電極を用いることで、容
易に制作可能で大気中の高温の熱処理にもほとんど抵抗
変化の生じない優れた温度センサ素子を提供できるもの
である。
処理後も抵抗変化率は１０パーセント以［発明の効果］ 以上述べたように発明によれば湿度センサの薄膜電極の
電極材にＺｎＯを主成分とした電極を用いることで、容
易に制作可能で大気中の高温の熱処理にもほとんど抵抗
変化の生じない優れた温度センサ素子を提供できるもの
である。
またこれ等の電極材は基本的に酸化物であるため信頼性
も高く特に温度センサのような水を強制的にもちいる材
料にはその効果は大である。
も高く特に温度センサのような水を強制的にもちいる材
料にはその効果は大である。
更にまた他の効果としては、本願の様な感湿膜を用いた
場合電極と接するため密着性を考慮すると他の金属電極
等に比べはるかに密着度も良いため製造時における信頼
性も高い。
場合電極と接するため密着性を考慮すると他の金属電極
等に比べはるかに密着度も良いため製造時における信頼
性も高い。
なお実施例において添加物の添加量を各添加物ごと記載
しであるが、５ｗｔ／％以下であれば各種材料ごと多少
抵抗値が変動するだけで十分使用可能で組合せも問題は
無い。
しであるが、５ｗｔ／％以下であれば各種材料ごと多少
抵抗値が変動するだけで十分使用可能で組合せも問題は
無い。
第１図は本発明の湿度センサ素子の一実施例を示す主要
断面図。 第２図は本発明の電極パターン図。 第３図は本発明の素子感湿特性図。 １．２１・・・薄膜電極 ２・・・・・・感湿膜 ３・・・・・・保護膜 ４・・・・・・カーボン ５．２５・・・電極引出し部 ６・・・・・・アルミナ基板 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理土鈴木喜三部（化１名） ＄３図
断面図。 第２図は本発明の電極パターン図。 第３図は本発明の素子感湿特性図。 １．２１・・・薄膜電極 ２・・・・・・感湿膜 ３・・・・・・保護膜 ４・・・・・・カーボン ５．２５・・・電極引出し部 ６・・・・・・アルミナ基板 出願人セイコーエプソン株式会社 代理人弁理土鈴木喜三部（化１名） ＄３図
Claims (3)
- （１）絶縁性基板上に順次、薄膜電極、感湿膜、保護膜
を形成することにより得られる湿度センサ素子において
、前記薄膜電極の材質の主成分が酸化亜鉛であることを
特徴とする湿度センサ素子。 - （２）薄膜電極の材質は主成分が酸化亜鉛（ＺｎＯ）で
、添加物として酸化アルミニウム（Ａｌ＿２Ｏ＿３）、
シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、スズ（Ｓｎ
）、鉛（Ｐｂ）、チタニウム（Ｔｉ）ハフニウム（Ｈｆ
）、ジルコニウム（Ｚｒ）のいずれかの１種または複数
を５ｗｔ／以下添加したことを特徴とする請求項１記載
の湿度 センサ素子。 - （３）感湿膜は多孔質シリカとカーボンからなり４００
℃以上の温度で焼成されていることを特徴とする請求項
１記載の湿度センサ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074218A JPH02252202A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 湿度センサ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1074218A JPH02252202A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 湿度センサ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02252202A true JPH02252202A (ja) | 1990-10-11 |
Family
ID=13540831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1074218A Pending JPH02252202A (ja) | 1989-03-27 | 1989-03-27 | 湿度センサ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02252202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020023937A (ko) * | 2001-12-26 | 2002-03-29 | 태원필 | 나노입자와 다공질구조를 갖는 산화티타늄-산화주석박막형 습도센서 |
| JP2002357579A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 湿度センサ |
-
1989
- 1989-03-27 JP JP1074218A patent/JPH02252202A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002357579A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 湿度センサ |
| KR20020023937A (ko) * | 2001-12-26 | 2002-03-29 | 태원필 | 나노입자와 다공질구조를 갖는 산화티타늄-산화주석박막형 습도센서 |
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