JPH03167463A - 感湿素子 - Google Patents

感湿素子

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JPH03167463A
JPH03167463A JP30480589A JP30480589A JPH03167463A JP H03167463 A JPH03167463 A JP H03167463A JP 30480589 A JP30480589 A JP 30480589A JP 30480589 A JP30480589 A JP 30480589A JP H03167463 A JPH03167463 A JP H03167463A
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film
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lower electrode
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黒岩 孝朗
Tetsuya Miyagishi
宮岸 哲也
Toru Abe
亨 阿部
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有機高分子樹脂を感湿材料として用いてなる感
湿素子に係わシ、特にその下側端子の構造に関するもの
である。
〔従来の技術〕
従来、この種の感湿素子は、絶縁性基板の表面に薄膜状
下側電極,有機高分子樹脂材料からなる感湿膜および透
湿性の薄膜状上側電極を順次積層形成して構成されてお
シ、この感湿膜の相対湿度に対する対向電極間の容量値
もしくはインピーダンスの変化を湿度の検出として取り
出していた。
〔発明が解決しようとする諌題〕
しかしながら、絶縁性基板上に成膜される薄膜状下側電
極は、電極構造においては、アルミニウム薄膜を用いる
と、腐食しやすく、長期安定性や信頼性に欠けることか
ら、厚膜ペーストを塗布し焼成した厚膜金電極が用いら
れていたが、との厚膜金電極では膜厚が約10μm前後
であυ、筐た、との厚膜金電極上に成膜される高分子樹
脂材料の感湿膜の膜厚が0.5〜10μm程度であるの
で、ピンホールのために不良となったυ、てらに上側電
極と下側電極との間の短絡の原因となったシ、1た、厚
膜金電極の表面は凹凸が大きいため、耐電圧特性を低下
させたシするなどの問題があった。
さらに電極の形成方法においては、厚換金電極を用いる
場合、印刷,乾燥,焼成などの工程を必要とし、工程が
複雑となる問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
このような課題を解決するために本発明による感湿素子
は、絶縁性基板上に形成される下側電極を遷移金属膜と
貴金属膜との2層構造の積層膜によυ構成するものであ
る。
本発明による他の感湿素子は、絶縁性基板上に形成され
る下側電極を遷移金属膜と導電性金属膜と貴金属膜との
3層構造の積層膜によう構成するものである。
〔作用〕
本発明においては、遷移金属膜が絶縁性基板の表面に高
い付着力で密着形成され、この遷移金属膜上に貴金属膜
が密着して成膜される。1た、遷移金属膜上に導電性の
良好な金属膜が高い付着力で密着形成され、電極材とな
るとともにこの導電性金属膜上に形成される貴金属膜の
厚さを薄くしても同程度の導電率が得られる構成となっ
ている。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図(.)は本発明による感湿素子の一実施例を示す
要部平面図であシ、同図(b)は同図(.)のB − 
B’線の断面図である。同図において、例えばガラス,
アルミナ,シリコン,窒化アルミもしくは窒化珪素など
からなる絶縁性基板1の表面には遷移金属として例えば
Nbを蒸着もしくはスパッタリング法によシ50〜10
00 Aの厚さに被着させてNb膜2lが成膜され、引
き続き貴金属として例えばptを蒸着もしくはスパッタ
リング法によp iooO〜10000 Aの厚さに被
着させてpt膜22が成膜されて2層構造からなる下側
電極2が形成されている。この場合、この下側電極2は
、第2図に示すように絶縁性基板1上に例えば表裏面で
開口径の異なる開口部11龜を有する厚さ約0.1gm
のSUS製のメタルマスク11を位置合せして上述した
金属を蒸着もしくはスパッタリングすることによシ、N
bJ[2tおよびpt膜22はエッジに丸味をおびて成
膜され、これによってNb膜21がpt膜22で全面を
完全に覆われた積層構填で形成される。なお、2aは下
側電極2と同一材料,同一手段によシ一体的に成膜され
た電極端子である。筐た、この下側電極2上には有機高
分子樹脂材料をスピンコートもしくはデイツピング法に
よシ塗布した後、この有機高分子樹脂材料のガラス転移
点以上の熱処理を行なって厚さ約10000〜5000
0 A程度の感湿膜3が形成されている。な訃、感湿膜
3を構成する有機高分子樹脂材料としては、メチルメタ
クリレートの重合体,メチルメタクリレートとビニル基
を2個以上有する化合物との共重合体,エチルメタクリ
レートの重合物.エチルメタクリレートとビニル基を2
個以上有する化合物との共重合体,メタクリル酸の重合
物などが用いられる。1た、この感湿膜3上には例えば
Auを加熱蒸着法によ,b ioo〜500 Aの厚さ
に被着させて透湿性の上側電極4が形成されている。な
お、4aは上側電極4と同一材料,同一手段によシー体
的に成膜された電極端子である。最後に図示されないが
、電極端子2m,4a上に外部引き出し用リード線を導
電性樹脂によシ接着して電気的接続を行なって完成する
このような構成によれば、下側電極2は、Nb膜21と
pt膜22との2層構造によシ構或したことによシ、絶
縁性基板1との付着力が強化され、かつ耐食性の極めて
良好な下側電極2が得られた。
つまシ、下側電極2をpt膜22のみで構成した場合に
は絶縁性基板1との付着力が弱く、電極として形成する
と、剥離する問題があったが、絶縁性基板1上にNb膜
2lが高い付着力で接着されるとともにこのNb膜2を
完全に覆ってpt膜22が高い付着力で接着されるので
、安定した付着力の強いP t ’fA 2 2を主体
とした下側電極2を得ることができた。また、この下側
電極2にpt膜22を用いたことによb1この下側電極
2と水との間の化学反応を抑えることができる。さらに
下側電極2をメタルマスク11によシ、電極構造を形成
するため、工程が簡単で安価にかつ安定な下側電極2を
形成することができる。1た、メタルマスク11によシ
、Nb膜2lはpt膜22に完全に覆われた形状とする
ことができるので、Nb膜21の腐食を確実に抑えるこ
とができる。さらにメタルマスクを用いた電極形成法で
は下側電極2の端部の膜厚が徐々に薄く形成できるので
、電界の集中が少なくなシ、耐電圧特性を向上させるこ
とができる。
なお、前述した実施例においては、下側電極2をNb 
Fill 2 tとpt膜22との2層(Nb/p t
 )構造で構成した場合について説明したが、この他に
Cr/Pt.TI/Pt,TiW/Pt,Cr/Au.
TI/Au,TIW/Au 々どの2層構造で構成して
も良く、上記Auの代υにPdを用いても良い。
第3図は本発明による感湿素子の他の実施例を示す下側
電極の拡大断面図である。同図にかいて、下側電極2′
は絶縁性基板1上に遷移金属からなる第1の金属膜21
と導電性金属からなる第2の金属膜22と貴金属からな
る第3の金属膜23とが順次被着形成され、3層構造の
積層によう構成されている。この場合、各金属膜は、C
r/Ni/Au .TI/Ni/Au .TiW/Ni
/Auなどの3層構造で構成され、上記N1の代シにC
 u + A lrなどを用いても良く、さらにはAu
の代シにPt+Pdを用いても良い。
このような構成によれは、遷移金属膜21と貴金属膜2
3との間に中間膜としての導電性金属膜22を介在させ
たことによシ、電極部の抵抗を同じにしたit高価な貴
金属であるP d + A u + P tの厚さを5
00〜1000 A程度に薄くすることができ、コスト
上有利であるとともに下側電極2′の電極端子に外部引
き出し用リード線を半田付けする際κ第3の金属膜33
がAu膜の場合、Auが半田に食われるので、第2の金
属膜22を中間に設けることによシ、はんだと第2の金
属膜22と電気的に接続させることができるので、確実
な電気的接続手段が確保できる。
なお、前述した実施例においては、対向配置される上側
電極と下側電極との間に感湿膜を挾持させた感湿素子の
平面状下側電極に適用した場合について説明したが、〈
し形電極など他の形状の電極構造に適用できることは言
う筐でもない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、絶縁性基板との付
着力が強固でかつ安定でしかも耐食性の良好な下側電極
が得られるので、品質および信頼性の高い感湿素子が得
られるという極めて優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例による感湿素子を示す図、第
2図は第1図の下側電極の形成方法を説明する断面図、
第3図は本発明の他の実施例による感湿素子の下側電極
の構成を示す拡大断面図である。 1●・●●絶縁性基板、2.2′・●●●下側電極、2
1 * * @ eNb膜、22●●●●Pt膜、2a
●・・●電極端子、21・・・・第1の金属膜、22●
●●●第2の金属膜、23●●●●第3の金属膜、3・
●●●感湿膜、4●・●●上側電極、4a ●●●・電
極端子、11・●●●メタルマスク、11a●●●●開
口部。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性基板上に下側電極、感湿膜、上側電極を順
    次積層形成してなる感湿素子において、前記下側電極は
    遷移金属膜と、貴金属膜との2層構造の積層膜で構成し
    たことを特徴とする感湿素子。
  2. (2)請求項1記載の感湿素子において、前記下側電極
    は遷移金属膜と、導電性金属膜と、貴金属膜との3層構
    造の積層膜で構成したことを特徴とする感湿素子。
JP1304805A 1989-11-27 1989-11-27 感湿素子 Expired - Lifetime JPH0781975B2 (ja)

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