JPH04132946A - 結露センサー及びその製造方法 - Google Patents

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、結露センサー及びその製造方法に関するもの
である。

従来の技術 近年、ＶＴＲのシリンダ、自動車の窓ガラス、建材、そ
の他精密機器などの結露現象によるトラブルがクローズ
アップされ、この対策として結１検知素子の要望が大き
くなっている。

従来より電気抵抗式の湿度センサーとして種々の材料な
らびに原理に基づくものが開発されている。これらの湿
度センサーは吸湿性材料の表面の吸着水を媒体としたイ
オン電気伝導機構によるものが大半である。ところが、
湿度センサーは種々の成分を含んだ雰囲気中に感湿面を
露出して使用しなければならないため、温度、湿度に対
する安定性ばかりでなく、ごみ、はこり、その他種々の
雰囲気ガスによる表面汚染に対する信頼性も要求される
。特に、結露などの高湿度領域で使用する場合は表面汚
染による影響が増幅され、イオン電気伝導機構によるも
のは安定に動作させることが困難である。

そこで、一般に結露センサーとしては、導電粉を吸湿性
樹脂に分散させた感湿抵抗膜を用いている。この樹脂分
散系結露センサーは、感湿抵抗膜が吸湿により導電粒子
間隔が離れ抵抗値が極大する原理に基づいており、イオ
ン伝導を主とした表面電気伝導機構とは異なり、電子伝
導による感湿膜の内部電気伝導機構によるものである。

そのため、ごみ、はこり、その他種々の雰囲気ガスによ
る表面汚染に強く、結露などの高湿度領域で安定に動作
させることができる。

この結露センサーの基本的な構造は、第３図（ａ）２ら
）に示すような構成である。第３図（ｂ）は第３図（ａ
）のＡ−Ａ’断面図である。アルミナ基板１１上にカー
ボン導電ペーストでくし形対向電極１６を配し、その上
から吸湿性樹脂と炭素粉よりなる樹脂抵抗ペーストで感
湿抵抗膜１３を形成したものである。

発明が解決しようとする課題 近年、この樹脂分散系結露センサーに対して、応答性の
高速化が要求され始めている。前述したように、この結
露センサーは、導電粉を吸湿性樹脂に分散させた感湿抵
抗膜が吸湿により導電粒子間隔が離れ抵抗値が極大する
原理に基づいているため、応答性を速くするということ
は抵抗値が臨界点に達すまでの吸湿時間を短くすること
である。

この最も簡単な方法として、感湿抵抗膜の膜厚を薄くし
て単位面積当りの体積を減少すれば、より少ない吸湿量
で抵抗値が臨界点に達するようになり応答性を速くする
ことができる。

ところが、感湿抵抗膜は、カーボン導電ペーストをスク
リーン印刷、熱硬化して形成したくし形対向電極の上に
、感湿抵抗ペーストを同じくスクリーン印刷、熱硬化し
て形成されているが、カーボン導電ペーストのくし形対
向電極がかなりの厚みを持つため、感湿抵抗ペーストは
アルミナ基板面と対向電極面の連続段差上に印刷される
ことになる。したがって、アルミナ基板面は谷間となる
ため、感湿抵抗膜の膜厚を薄くすることは難しい。

本発明はこのような課題を解決するもので、樹脂分散系
結露センサーの感湿抵抗膜の膜厚を薄くし、応答性を速
くすることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、セラミック基板
と、このセラミック基板上に形成した厚さ１μｍ以下の
金薄膜から成るくし形対向電極と、前記くし形対向電極
上に形成された樹脂分散系感湿抵抗膜とを備えたもので
ある。

作用 本発明の構成によれば、くし形対向電極の材料に金を選
び薄膜としたため、くし形対向電極の厚みが１μｍ以下
となるため、くし形対向電極面のアルミナ基板面の段差
は無くなる。よって感湿抵抗ペーストを平面上に印刷で
きるため、より薄い感湿抵抗膜を形成でき、樹脂分散系
結露センサーの応答性を速くできる。また、対向電極は
金から成るため、電気マイグレーションの心配がなく、
対向電極間距離を小さくして感湿抵抗膜の抵抗値を小さ
くすることもできる。

実施例 次に本発明の一実施例の結露センサーを第１図ａ、ｂ及
び第２図の図面を用いて説明する。

（実施例１） 第１図に本発明の第１の実施例を示しており、第１図に
おいて１１はアルミナ基板であり、表面に１．０μｍ以
下の金薄膜からなる（し形対向電極１２が設けられてい
る。１３はくし形対向電極１２上に形成された感湿抵抗
膜であり、カーボン導電粉を吸湿性樹脂に分散させた感
湿抵抗ペーストにより印刷形成される。１４はくし形対
向電極１２の端部と接続された、はんだ付可能なグレー
ズ電極である。

この実施例によれば、アルミナ基板１１表面のくし形対
向電極１２の膜厚が１．０１１ｍ以下で、アルミナ基板
の表面粗度１〜２μｍに比べ十分薄く、感湿抵抗ペース
トを段差のない平面上に印刷できるため、従来のカーボ
ン導電ペーストからなるくし形対向電極を用いたものよ
りも薄い感湿抵抗膜１３を形成でき、樹脂分散系結露セ
ンサーの応答性を速（できる、また、くし形対向電極１
２が金薄膜であるため、電気マイグレーションの心配が
なく、対向電極間距離を小さくして感湿抵抗膜の抵抗値
を小さくすることもできる。

第１表に、実施例１の本発明の結露センサーと従来のカ
ーボンくし形対向電極を用いた結露センサーとの応答時
間の比較結果を掲載する０本発明の結露センサーは応答
時間（２５°Ｃ１相対湿度６０％の雰囲気から６０℃、
相対湿度１００％の雰囲気に移し、抵抗値が１００にΩ
に達するまでの時間）が１〜２秒速くなっている。

第１表 （ｎ＝４０） なお、くし形対向電極１２を金の金属有機化合物からな
る電極ペーストを印刷、８００〜９００℃で焼成するこ
とにより形成すれば、スパッタ等の真空製膜装置やエツ
チング装置が要らず、簡便に、かつ低コストで本発明の
結露センサーを製造できる。

（実施例２） 第２図に本発明の第２の実施例を示しており、第２図に
おいて、第１図に示す部分と同一部分については、同一
番号を付けて説明を省略する。

この実施例においては、くし形対向電極１２とグレーズ
電極１４の接続部に、はんだレジスト部１５を設けた構
造としたものである。

この構成により、上記実施例１の効果に加えて、グレー
ズ電極１４に取出しリード線等をはんだ付する際に、は
んだが金薄膜くし形対向電極１２に接触することを防止
し、全電極喰われによる断線を防止する効果が得られる
。

なお、このはんだレジスト部１５は、感湿抵抗膜１３を
スクリーン印刷形成する際に、同じ感湿抵抗ペーストで
同時にスクリーン印刷形成すれば、製造コストの削減が
できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、１μｍ以下の金薄膜から
成るくし形対向電極を設けることにより、くし形対同電
橿面とアルミナ基板面の段差がなくなり、より薄い感湿
抵抗膜を形成でき、樹脂分散系結露センサーの応答性を
速（できる、また、金の対向電極は、電気マイグレーシ
ョンの心配がなく、対向電極間距離を小さくして感湿抵
抗膜の抵抗値を小さくすることもできる。さらに金薄膜
にグレーズ電極を接続し、これらの接続部にはんだレジ
スト部を設ければ、結露センサーの取付けが容易にはん
だ付で行える。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはそれぞれ本発明の一実施例の結露センサ
ーの平面図及び断面図、第２図は本発明の他の実施例の
結露センサーの平面図、第３図ａ。 ｂはそれぞれ従来の結露センサーの平面図、及び断面図
である。 １１・・・・・・アルミナ基板、１２・・・・・・金薄
膜電極、１３・・・・・・感湿抵抗膜、１４・・・・・
・グレーズ電極。 代理人の氏名　弁理士　小暇治　明　ほか２名ｌｌ フルミγ基級 Ｃｂ） 第 図 １ユんに １９７１８戸 ｌｌ ／３

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック基板と、このセラミック基板上に形成
   した厚さ１μｍ以下の金薄膜から成るくし形対向電極と
   、このくし形対向電極上に形成された樹脂分散系感湿抵
   抗膜とを備える結露センサー。
2. （２）セラミック基板と、このセラミック基板上に形成
   した厚さ１μｍ以下の金薄膜から成るくし形対向電極と
   、このくし形対向電極上に形成された樹脂分散系感湿抵
   抗膜と、前記くし形対向電極に接続されたグレーズから
   なるはんだ付け電極部とを備える結露センサー。
3. （３）くし形対向電極とはんだ付け電極部との接続部に
   はんだレジスト部を設ける請求項２記載の結露センサー
   。
4. （４）金の金属有機化合物からなるペーストを印刷、８
   ００〜９００℃で焼成することによりセラミック基板上
   にくし形対向電極を形成する請求項１または２記載の結
   露センサーの製造方法。
5. （５）はんだレジスト部は、樹脂分散系感湿抵抗膜をス
   クリーン印刷により形成する際に、この感湿抵抗膜材料
   で同時に形成する請求項３記載の結露センサーの製造方
   法。