JPH03108650A - 湿度センサ素子の製造方法 - Google Patents
湿度センサ素子の製造方法Info
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- JPH03108650A JPH03108650A JP24755889A JP24755889A JPH03108650A JP H03108650 A JPH03108650 A JP H03108650A JP 24755889 A JP24755889 A JP 24755889A JP 24755889 A JP24755889 A JP 24755889A JP H03108650 A JPH03108650 A JP H03108650A
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は外界の水を吸着することにより素子の電気抵抗
特性が変化することを利用した湿度センサ素子の製造方
法に関する。
特性が変化することを利用した湿度センサ素子の製造方
法に関する。
［従来技術］
多孔質セラミックスが感湿特性を有すことは衆知であり
、これ等の例としては特公昭６１−５４１７５にも一部
記載がある。
、これ等の例としては特公昭６１−５４１７５にも一部
記載がある。
また、講談社出版の化学センサー（清山哲朗ほか纒）に
も「湿度と細孔半径」の関係が記載されており、一定の
水蒸気圧を基に湿度の変化に対し細孔が毛細管凝縮でつ
まるという説明がある。
も「湿度と細孔半径」の関係が記載されており、一定の
水蒸気圧を基に湿度の変化に対し細孔が毛細管凝縮でつ
まるという説明がある。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、従来技術の特公昭６１−５４１７５は多
孔質ということばは記載されているがその詳細について
は同等記載はなく、本文はシリカ焼成物のみを主に記載
されているものである。
孔質ということばは記載されているがその詳細について
は同等記載はなく、本文はシリカ焼成物のみを主に記載
されているものである。
感温特性の優れたセンサをえるためには、前述したよう
な「湿度と細孔半径」の関係を素子の中に盛り込むこと
が重要なポイントであるが、現在のところこの作用をい
かして作製された湿度センサはない。その主な理由は、
湿度センサは実用上湿度測定範囲が５％〜９５％と広範
囲になるため、直線性を得るには一つの素子中に様々な
細孔径を混在させる必要があるが、焼成するセラミック
スはこれ等をコントロールして作製する手段がなかった
からである。
な「湿度と細孔半径」の関係を素子の中に盛り込むこと
が重要なポイントであるが、現在のところこの作用をい
かして作製された湿度センサはない。その主な理由は、
湿度センサは実用上湿度測定範囲が５％〜９５％と広範
囲になるため、直線性を得るには一つの素子中に様々な
細孔径を混在させる必要があるが、焼成するセラミック
スはこれ等をコントロールして作製する手段がなかった
からである。
本願においてはこれ等の状況を鑑みて前述したポイント
を盛り込み実現可能とするものであり、その目的とする
ところはゾル液の優れた調合により容易に細孔コントロ
ール可能な湿度センサ素子の製造方法を提供するところ
にある。
を盛り込み実現可能とするものであり、その目的とする
ところはゾル液の優れた調合により容易に細孔コントロ
ール可能な湿度センサ素子の製造方法を提供するところ
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の製造方法は、シリコン酸化物
を感湿膜に用いた湿度センサ素子の製造方法において、 ａ、エチルシリケートの加水分解液と平均粒径の異なる
２種以上のエチルシリケートのコロイダルシリカを混合
することにより得られるゾル液の調整工程、 ｂ、電極の形成された絶縁性基板上に前記ゾル液を付着
させる工程、 ｃ、ゾル液の付着された絶縁性基板を焼成する工程、 からなることを特徴とする。
を感湿膜に用いた湿度センサ素子の製造方法において、 ａ、エチルシリケートの加水分解液と平均粒径の異なる
２種以上のエチルシリケートのコロイダルシリカを混合
することにより得られるゾル液の調整工程、 ｂ、電極の形成された絶縁性基板上に前記ゾル液を付着
させる工程、 ｃ、ゾル液の付着された絶縁性基板を焼成する工程、 からなることを特徴とする。
［実施例−１］
第１図は本発明の温度センサ素子の製造フローチャート
であり、第１図に示す様にエチルシリケート（ＯＣ２Ｈ
５）ａを塩酸（Ｈｃｌ）で加水分解した液とエチルシリ
ケートをアンモニア（Ｎ Ｈ４０Ｈ）で加水分解して得
られるコロイダルシリカ２種（コロイダルシリカは単分
散であり、１種は平均粒径が０．１５μｍ、もう１種は
平均粒径が０．３μｍ）を混合しｐＨ調整後ゾル液とす
る。次にアルミナ基板上にスクリーン印刷法で第２図に
示す様な櫛形電極を作製する。第２図において１はアル
ミナ基板、２は櫛形電極、３は電極引出し部である。こ
の櫛形電極の材質は銀−パラジウムからなり櫛形パター
ンをスクリーン印刷後、６００℃の焼成により得られる
。この電極パターン付基板にゾルを付着させるためには
、ディッピング法を用いた。ゾルの粘度は２０ｃｐ以下
であり、引き上げ速度１００ｍｍ／ｍｉｎでも付着厚み
は５μｍ以下である。この後室温で乾燥した後、５５０
°Ｃの電気炉で１時間焼成し湿度センサ素子を完成させ
た。完成後、この湿度センサの特性を確認するため感湿
特性を確認したところ第３図に示すように１０％〜９５
％まで測定可能で直線性も良好なものであった。また、
更に細孔の関係を明らかにするため、先に作製したゾル
液を固め、３ｃｍの立方体を作製し、同様に焼成後、一
部切取り水銀圧入法で測定したところ第４図に示すよう
な細孔分布結果が得られた。第４図において３０オング
ストローム以下の分布は測定器の問題から測定不可であ
るが、３０オングストロ一ム以上は、小さい細孔径から
大きなものまでピークが得られていた。
であり、第１図に示す様にエチルシリケート（ＯＣ２Ｈ
５）ａを塩酸（Ｈｃｌ）で加水分解した液とエチルシリ
ケートをアンモニア（Ｎ Ｈ４０Ｈ）で加水分解して得
られるコロイダルシリカ２種（コロイダルシリカは単分
散であり、１種は平均粒径が０．１５μｍ、もう１種は
平均粒径が０．３μｍ）を混合しｐＨ調整後ゾル液とす
る。次にアルミナ基板上にスクリーン印刷法で第２図に
示す様な櫛形電極を作製する。第２図において１はアル
ミナ基板、２は櫛形電極、３は電極引出し部である。こ
の櫛形電極の材質は銀−パラジウムからなり櫛形パター
ンをスクリーン印刷後、６００℃の焼成により得られる
。この電極パターン付基板にゾルを付着させるためには
、ディッピング法を用いた。ゾルの粘度は２０ｃｐ以下
であり、引き上げ速度１００ｍｍ／ｍｉｎでも付着厚み
は５μｍ以下である。この後室温で乾燥した後、５５０
°Ｃの電気炉で１時間焼成し湿度センサ素子を完成させ
た。完成後、この湿度センサの特性を確認するため感湿
特性を確認したところ第３図に示すように１０％〜９５
％まで測定可能で直線性も良好なものであった。また、
更に細孔の関係を明らかにするため、先に作製したゾル
液を固め、３ｃｍの立方体を作製し、同様に焼成後、一
部切取り水銀圧入法で測定したところ第４図に示すよう
な細孔分布結果が得られた。第４図において３０オング
ストローム以下の分布は測定器の問題から測定不可であ
るが、３０オングストロ一ム以上は、小さい細孔径から
大きなものまでピークが得られていた。
［実施例−２コ
実施例−１と同様の方法により湿度センサ素子を試作し
た。この時のゾル液はエチルシリケートのコロイダルシ
リカを３種用いて作製した。用いたコロイダルシリカの
平均粒径は１．５μｍ、２゜５μｍと３．５μｍのもの
である。またこれに用いた絶縁性基板には薄膜電極を作
製した。薄膜電極の作製方法は、まずスパッタリングで
電極材を付着させ、次にフォトエツチング法でパターン
加工をすることにより得る。ゾル液を基板に付着する方
法は、スピンコード法を用い、回転数は４００ｒｐｍで
ある。この後乾燥を行ない、６００℃の電気炉で５０分
間焼成を行なった。この出来た湿度センサ素子の感湿特
性図は第５図に示すようなものであり直線性も良好であ
る。また第６図に湿度センサ素子の断面構造図を示す。
た。この時のゾル液はエチルシリケートのコロイダルシ
リカを３種用いて作製した。用いたコロイダルシリカの
平均粒径は１．５μｍ、２゜５μｍと３．５μｍのもの
である。またこれに用いた絶縁性基板には薄膜電極を作
製した。薄膜電極の作製方法は、まずスパッタリングで
電極材を付着させ、次にフォトエツチング法でパターン
加工をすることにより得る。ゾル液を基板に付着する方
法は、スピンコード法を用い、回転数は４００ｒｐｍで
ある。この後乾燥を行ない、６００℃の電気炉で５０分
間焼成を行なった。この出来た湿度センサ素子の感湿特
性図は第５図に示すようなものであり直線性も良好であ
る。また第６図に湿度センサ素子の断面構造図を示す。
第６図において４は感湿膜、５は電極、６は基板、７は
導伝材である。
導伝材である。
［実施例−３コ
実施例１．２と同様の方法により湿度センサ素子を試作
した。この時のコロイダルシリカの平均粒径は０．０５
μｍ〜０．４μｍのものを様々組合せて行なった。より
実用上使用範囲を広げるため、このゾルに導伝材料を添
加した。導伝材料としては、カーボン粉末、金ボールま
たは酸化物の微粒子に金属をコーティングしたもの等で
ある。カーボンを導伝材に用いた場合は焼成時に大気中
で行なうと焼失が生じるため、真空中で焼成を行なった
。
した。この時のコロイダルシリカの平均粒径は０．０５
μｍ〜０．４μｍのものを様々組合せて行なった。より
実用上使用範囲を広げるため、このゾルに導伝材料を添
加した。導伝材料としては、カーボン粉末、金ボールま
たは酸化物の微粒子に金属をコーティングしたもの等で
ある。カーボンを導伝材に用いた場合は焼成時に大気中
で行なうと焼失が生じるため、真空中で焼成を行なった
。
これ等の組合せの範囲においては、どの素子も直線性も
よく、また信頼性も８５°ＣＸ ２５００時間。
よく、また信頼性も８５°ＣＸ ２５００時間。
（８０℃×９０％）ｘ２０００時間、 −２５°Ｃ×２
０００時間の静止条件下において抵抗変化率３％以下と
信頼性も高いものであった。
０００時間の静止条件下において抵抗変化率３％以下と
信頼性も高いものであった。
［発明の効果コ
以上述べた様に本発明の湿度センサの製造方法は、エチ
ルシリケートとコロイダルシリカを複数混合し基板に付
着後、焼成するもので、この製造方法により得られる湿
度センサ素子は広温度範囲の測定が可能、対数の抵抗が
湿度に対し直線性が良好、信頼性が高いという優れた特
性を有すものである。
ルシリケートとコロイダルシリカを複数混合し基板に付
着後、焼成するもので、この製造方法により得られる湿
度センサ素子は広温度範囲の測定が可能、対数の抵抗が
湿度に対し直線性が良好、信頼性が高いという優れた特
性を有すものである。
また他の効果としてはゾル液の調合だけで細孔分布のコ
ントロールが可能なため、必要に応じ組成をかえること
で目的とする特性のセンサが作製できるという効果もあ
る。
ントロールが可能なため、必要に応じ組成をかえること
で目的とする特性のセンサが作製できるという効果もあ
る。
更にまた他の効果としてはゾル液を用いるため感湿膜の
薄膜化が容易にでき、応答性も高いセンサ素子が得られ
るという効果もある。
薄膜化が容易にでき、応答性も高いセンサ素子が得られ
るという効果もある。
第１図は本発明の湿度センサ素子のフローチャートを示
す図。 第２図は本発明に用いた電極付基板を示す図。 第３図は本発明の製造方法で得られた湿度センサ素子の
感湿特性図。 第４図は本発明の製造方法で得られた感湿膜の細孔分布
図。 第５図は導伝材を添加した湿度センサ素子の感湿特性図
。 第６図は本発明の製造方法で得られた温度センサ素子の
断面構造図。 １・・・・・アルミナ基板 ２・・・・・櫛形電極 ３・・・ ・電極引出し部 ４・・・・・感湿膜 ５・・・・・電極 ６・・・・・基板 ７・・・・・導伝材料 第１図 以上
す図。 第２図は本発明に用いた電極付基板を示す図。 第３図は本発明の製造方法で得られた湿度センサ素子の
感湿特性図。 第４図は本発明の製造方法で得られた感湿膜の細孔分布
図。 第５図は導伝材を添加した湿度センサ素子の感湿特性図
。 第６図は本発明の製造方法で得られた温度センサ素子の
断面構造図。 １・・・・・アルミナ基板 ２・・・・・櫛形電極 ３・・・ ・電極引出し部 ４・・・・・感湿膜 ５・・・・・電極 ６・・・・・基板 ７・・・・・導伝材料 第１図 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｓｉ（シリコン）酸化物を感湿膜に用いた湿度センサ
素子の製造方法において、 ａ、エチルシリケートの加水分解液と平均粒径の異なる
２種以上のエチルシリケートのコロイダルシリカを混合
することにより得られるゾル液の調整工程、 ｂ、電極が形成された絶縁性基板上に前記ゾル液を付着
させる工程、 ｃ、ゾル液の付着された絶縁性基板を焼成する工程、 からなることを特徴とする湿度センサ素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24755889A JPH03108650A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 湿度センサ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24755889A JPH03108650A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 湿度センサ素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03108650A true JPH03108650A (ja) | 1991-05-08 |
Family
ID=17165281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24755889A Pending JPH03108650A (ja) | 1989-09-22 | 1989-09-22 | 湿度センサ素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03108650A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685877A3 (en) * | 1994-06-02 | 1997-01-08 | Shinetsu Handotai Kk | Polishing agent for polishing silicon wafers and method for polishing using the same. |
-
1989
- 1989-09-22 JP JP24755889A patent/JPH03108650A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0685877A3 (en) * | 1994-06-02 | 1997-01-08 | Shinetsu Handotai Kk | Polishing agent for polishing silicon wafers and method for polishing using the same. |
| US5667567A (en) * | 1994-06-02 | 1997-09-16 | Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. | Polishing agent used for polishing silicon wafers and polishing method using the same |
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