JPH0694663A - 湿度検出素子およびその製造方法 - Google Patents
湿度検出素子およびその製造方法Info
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- JPH0694663A JPH0694663A JP4266876A JP26687692A JPH0694663A JP H0694663 A JPH0694663 A JP H0694663A JP 4266876 A JP4266876 A JP 4266876A JP 26687692 A JP26687692 A JP 26687692A JP H0694663 A JPH0694663 A JP H0694663A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 上側電極と上側電極用電極端子との間および
上側電極用電極端子，下側電極用電極端子とリード線と
の間の電気的接続性の向上を図り、品質および信頼性を
向上させる。 【構成】 基板１１上に下側電極１２，下側電極１２の
電極用パッド１２ａおよび上側電極１４の電極用パッド
１４ａを形成し、この下側電極１２上に感湿膜１３を形
成し、この感湿膜１３上に上側電極１４を形成する際に
電極用パッド１４ａ上に上側電極１４の一端部からなる
延在部１４ｂを積層形成して上側電極用電極端子１５を
構成し、電極用パッド１２ａ上に上側電極１４の電極材
料からなる電極保護パッド１６を同時に形成して下側電
極用電極端子１７を構成する。
上側電極用電極端子，下側電極用電極端子とリード線と
の間の電気的接続性の向上を図り、品質および信頼性を
向上させる。 【構成】 基板１１上に下側電極１２，下側電極１２の
電極用パッド１２ａおよび上側電極１４の電極用パッド
１４ａを形成し、この下側電極１２上に感湿膜１３を形
成し、この感湿膜１３上に上側電極１４を形成する際に
電極用パッド１４ａ上に上側電極１４の一端部からなる
延在部１４ｂを積層形成して上側電極用電極端子１５を
構成し、電極用パッド１２ａ上に上側電極１４の電極材
料からなる電極保護パッド１６を同時に形成して下側電
極用電極端子１７を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機高分子樹脂材料を
感湿膜とする容量式の湿度検出素子およびその製造方法
に係わり、特に上側電極用電極端子の構造およびその形
成方法に関するものである。
感湿膜とする容量式の湿度検出素子およびその製造方法
に係わり、特に上側電極用電極端子の構造およびその形
成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の湿度検出素子は、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
湿膜および薄膜状上側電極を順次積層形成して構成さ
れ、この感湿膜の相対湿度に対する対向電極間の容量値
またはインピーダンスの変化を湿度の変化として検出し
ていた。
表面に薄膜状下側電極，有機高分子樹脂材料からなる感
湿膜および薄膜状上側電極を順次積層形成して構成さ
れ、この感湿膜の相対湿度に対する対向電極間の容量値
またはインピーダンスの変化を湿度の変化として検出し
ていた。
【０００３】図３は、従来より提案されているこの種の
湿度検出素子の構成を説明する平面図である。同図にお
いて、まず、図３（ａ）に平面図で示すように絶縁性基
板１の表面に薄膜状の下側電極２，下側電極用接続端子
２ａおよび上側電極用接続端子４ａを形成した後、図３
（ｂ）に示すようにこの絶縁性基板１上の接続端子部を
除く全域に感湿膜３を形成する。次に図３（ｃ）に示す
ようにこの感湿膜３上に上側電極４および上記上側電極
用接続端子４ａ上にわたって上側電極４の延設片４ｂを
形成した後、図３（ｄ）に示すようにこの上側電極用接
続端子４ａと延設片４ｂとの間の感湿膜３の段差部を貴
金属膜５で被覆し、電気的接続を行った後、上側電極用
接続端子４ａおよび下側電極用接続端子２ａにリード線
６を接続し、感湿膜３の相対湿度に対する上側電極４と
下側電極２との間の容量値もしくはインピーダンスの変
化を湿度の変化として取り出していた。なお、この種の
感湿素子は、例えば特開昭６０−２３９６５７号などに
より提案されている。
湿度検出素子の構成を説明する平面図である。同図にお
いて、まず、図３（ａ）に平面図で示すように絶縁性基
板１の表面に薄膜状の下側電極２，下側電極用接続端子
２ａおよび上側電極用接続端子４ａを形成した後、図３
（ｂ）に示すようにこの絶縁性基板１上の接続端子部を
除く全域に感湿膜３を形成する。次に図３（ｃ）に示す
ようにこの感湿膜３上に上側電極４および上記上側電極
用接続端子４ａ上にわたって上側電極４の延設片４ｂを
形成した後、図３（ｄ）に示すようにこの上側電極用接
続端子４ａと延設片４ｂとの間の感湿膜３の段差部を貴
金属膜５で被覆し、電気的接続を行った後、上側電極用
接続端子４ａおよび下側電極用接続端子２ａにリード線
６を接続し、感湿膜３の相対湿度に対する上側電極４と
下側電極２との間の容量値もしくはインピーダンスの変
化を湿度の変化として取り出していた。なお、この種の
感湿素子は、例えば特開昭６０−２３９６５７号などに
より提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された湿度検出素子は、図４に斜視図で示すよ
うに上側電極４の延設片４ｂと上側電極用接続端子４ａ
との間に補強用貴金属膜５を被覆して電気的接続を行っ
ていることから、その製造工程が煩雑となり、生産性を
低下させるなどの問題があった。また、感湿膜３と補強
用貴金属膜５との間および補強用貴金属膜５と上側電極
４の延設片４ｂとの間の各界面において感湿膜３との材
料系が複雑となるため、これらの各界面において、ヒー
トショック，吸脱湿による感湿膜３の伸縮などにより、
剥離が生じる可能性が極めて高く、長期安定性の点で不
利であるという問題があった。さらには補強用貴金属膜
５は、その膜厚が厚く形成されるため、高分子樹脂材料
に残留応力が残り易く、耐薬品性，耐環境性の点で信頼
性に欠けるという問題があった。また、上側電極用接続
端子４ａ上にリード線６を電気的に接続する半田または
鑞材がこの上側電極４および補強用貴金属膜５の材料を
喰って（溶解して）しまい、機械的強度の大きい電気的
接続が得られないという問題があった。
うに構成された湿度検出素子は、図４に斜視図で示すよ
うに上側電極４の延設片４ｂと上側電極用接続端子４ａ
との間に補強用貴金属膜５を被覆して電気的接続を行っ
ていることから、その製造工程が煩雑となり、生産性を
低下させるなどの問題があった。また、感湿膜３と補強
用貴金属膜５との間および補強用貴金属膜５と上側電極
４の延設片４ｂとの間の各界面において感湿膜３との材
料系が複雑となるため、これらの各界面において、ヒー
トショック，吸脱湿による感湿膜３の伸縮などにより、
剥離が生じる可能性が極めて高く、長期安定性の点で不
利であるという問題があった。さらには補強用貴金属膜
５は、その膜厚が厚く形成されるため、高分子樹脂材料
に残留応力が残り易く、耐薬品性，耐環境性の点で信頼
性に欠けるという問題があった。また、上側電極用接続
端子４ａ上にリード線６を電気的に接続する半田または
鑞材がこの上側電極４および補強用貴金属膜５の材料を
喰って（溶解して）しまい、機械的強度の大きい電気的
接続が得られないという問題があった。
【０００５】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、上
側電極と上側電極用電極端子との間および上側電極用電
極端子，下側電極用電極端子とリード線との間の電気的
接続性の向上を図り、品質および信頼性を向上させるこ
とができる湿度検出素子およびその製造方法を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、上側電極と上
側電極用電極端子との間および上側電極用電極端子，下
側電極用電極端子とリード線との間の電気的接続部を簡
単な工程で生産性良く得られる湿度検出素子およびその
製造方法を提供することにある。
を解決するためになされたものであり、その目的は、上
側電極と上側電極用電極端子との間および上側電極用電
極端子，下側電極用電極端子とリード線との間の電気的
接続性の向上を図り、品質および信頼性を向上させるこ
とができる湿度検出素子およびその製造方法を提供する
ことにある。また、本発明の他の目的は、上側電極と上
側電極用電極端子との間および上側電極用電極端子，下
側電極用電極端子とリード線との間の電気的接続部を簡
単な工程で生産性良く得られる湿度検出素子およびその
製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明による湿度検出素子は、基板上に上側電
極の電極用パッドおよび下側電極の電極用パッドを設
け、上側電極の電極用パッド上に上側電極の一端部から
なる延在部を積層形成して上側電極用電極端子を構成す
るとともに下側電極の電極用パッド上に上側電極と同一
電極材料を積層形成して下側電極用電極端子を構成する
ものである。また、本発明による湿度検出素子の製造方
法は、基板上に電極材料膜を形成し、パターンニングを
行って下側電極，下側電極用パッドおよび上側電極用パ
ッドを形成する工程と、この下側電極上に感湿膜を形成
する工程と、基板上の電極用パッド形成領域の感湿膜を
エッチングによりパターン加工を行って段差部を形成す
る工程と、感湿膜上に有機高分子樹脂材料のガラス転移
温度もしくは軟化点よりも約５０℃低い温度以上の温度
で電極材料を蒸着して透湿性の上側電極を形成するとと
もにこの上側電極の一端部からなる延在部を段差部上を
覆いかつ上側電極用パッド上に積層して上側電極用電極
端子および下側電極用パッド上に積層して下側電極用電
極端子を形成する工程とを有している。
るために本発明による湿度検出素子は、基板上に上側電
極の電極用パッドおよび下側電極の電極用パッドを設
け、上側電極の電極用パッド上に上側電極の一端部から
なる延在部を積層形成して上側電極用電極端子を構成す
るとともに下側電極の電極用パッド上に上側電極と同一
電極材料を積層形成して下側電極用電極端子を構成する
ものである。また、本発明による湿度検出素子の製造方
法は、基板上に電極材料膜を形成し、パターンニングを
行って下側電極，下側電極用パッドおよび上側電極用パ
ッドを形成する工程と、この下側電極上に感湿膜を形成
する工程と、基板上の電極用パッド形成領域の感湿膜を
エッチングによりパターン加工を行って段差部を形成す
る工程と、感湿膜上に有機高分子樹脂材料のガラス転移
温度もしくは軟化点よりも約５０℃低い温度以上の温度
で電極材料を蒸着して透湿性の上側電極を形成するとと
もにこの上側電極の一端部からなる延在部を段差部上を
覆いかつ上側電極用パッド上に積層して上側電極用電極
端子および下側電極用パッド上に積層して下側電極用電
極端子を形成する工程とを有している。
【０００７】
【作用】本発明における上側電極用電極端子および下側
電極用電極端子は、上側電極を形成する際にそれぞれ上
側電極用パッドおよび下側電極用パッド上に上側電極の
一部が密着して形成される簡単な工程により、上側電極
用パッドおよび下側電極用パッド上に上側電極の一部が
積層形成され、２層構造が形成される。また、上側電極
用電極端子および下側電極用電極端子は上側電極材料で
覆われることによりワイヤボンド性，半田付け性，鑞付
け性が良好となる。
電極用電極端子は、上側電極を形成する際にそれぞれ上
側電極用パッドおよび下側電極用パッド上に上側電極の
一部が密着して形成される簡単な工程により、上側電極
用パッドおよび下側電極用パッド上に上側電極の一部が
積層形成され、２層構造が形成される。また、上側電極
用電極端子および下側電極用電極端子は上側電極材料で
覆われることによりワイヤボンド性，半田付け性，鑞付
け性が良好となる。
【０００８】
【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。図１は、本発明による湿度検出素子の一実施
例による構成を示す図であり、図１（ａ）は平面図，図
１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ′線の断面図，図１
（ｃ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ′線の断面図である。同図
において、１１は基板、１２はこの基板１１上に５００
〜１００００Å程度の厚さに被着形成された下側電極、
１２ａはこの基板１１上の電極用パッド形成領域部分に
下側電極１２と連結して一体的に形成された下側電極用
パッド、１３は下側電極１２上に膜厚約１〜１０μｍ程
度の厚さに被着形成された有機高分子樹脂材料からなる
感湿膜、１３ａはこの感湿膜１３の電極用パッド形成領
域部分側を傾斜状に加工して形成された段差部である。
説明する。図１は、本発明による湿度検出素子の一実施
例による構成を示す図であり、図１（ａ）は平面図，図
１（ｂ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ′線の断面図，図１
（ｃ）は図１（ａ）のＣ−Ｃ′線の断面図である。同図
において、１１は基板、１２はこの基板１１上に５００
〜１００００Å程度の厚さに被着形成された下側電極、
１２ａはこの基板１１上の電極用パッド形成領域部分に
下側電極１２と連結して一体的に形成された下側電極用
パッド、１３は下側電極１２上に膜厚約１〜１０μｍ程
度の厚さに被着形成された有機高分子樹脂材料からなる
感湿膜、１３ａはこの感湿膜１３の電極用パッド形成領
域部分側を傾斜状に加工して形成された段差部である。
【０００９】また、１４はこの感湿膜１３上に膜厚２０
０〜２０００Åの範囲に形成された上側電極、１４ａは
基板１１上の電極用パッド形成領域部分に上記下側電極
１２と同一工程で島状に形成された上側電極１４の上側
電極用パッド、１４ｂは上側電極１４の一部が傾斜状に
形成された段差部１３ａの一部を覆い上側電極用パッド
１４ａ上に延長し一体的に形成された延在部であり、こ
の延在部１４ｂが上側電極用パッド１４ａ上に積層形成
されて上側電極用電極端子１５が構成されている。ま
た、１６は下側電極用パッド１２ａ上に上側電極１４の
形成と同時に同一電極材料が積層形成された電極保護パ
ッドであり、この下側電極用パッド１２ａ上に電極保護
パッド１６が積層形成されて下側電極用電極端子１７が
構成されている。１８は上側電極用電極端子１５上およ
び下側電極用電極端子１７上に半田１９により接続固定
されたリード線である。
０〜２０００Åの範囲に形成された上側電極、１４ａは
基板１１上の電極用パッド形成領域部分に上記下側電極
１２と同一工程で島状に形成された上側電極１４の上側
電極用パッド、１４ｂは上側電極１４の一部が傾斜状に
形成された段差部１３ａの一部を覆い上側電極用パッド
１４ａ上に延長し一体的に形成された延在部であり、こ
の延在部１４ｂが上側電極用パッド１４ａ上に積層形成
されて上側電極用電極端子１５が構成されている。ま
た、１６は下側電極用パッド１２ａ上に上側電極１４の
形成と同時に同一電極材料が積層形成された電極保護パ
ッドであり、この下側電極用パッド１２ａ上に電極保護
パッド１６が積層形成されて下側電極用電極端子１７が
構成されている。１８は上側電極用電極端子１５上およ
び下側電極用電極端子１７上に半田１９により接続固定
されたリード線である。
【００１０】このような構成において、上側電極用電極
端子１５は、上側電極用パッド１４ａと上側電極１４の
延在部１４ｂとの２層構造から構成されるので、この上
側電極用電極端子１５上にリード線１８を半田１９また
は鑞付けにより接続されても、この半田，鑞材が膜厚の
薄い（２００〜２０００Å）延在部１４ｂを形成する材
料を喰って（溶解して）しまうが、下部側に比較的膜厚
の厚い（５００〜１００００Å）上側電極用パッド１４
ａが形成されているため、断線の発生がなくなるととも
にこの２層構造からなる上側電極用電極端子１５上にリ
ード線１８を半田１９，鑞付け，ワイヤボンド，溶接ま
たは導電性樹脂による接合により接続することが可能と
なり、機械的に強固で安定した電気的接続が得られる。
また、下側電極用電極端子１７においても全く同様の作
用効果が得られる。
端子１５は、上側電極用パッド１４ａと上側電極１４の
延在部１４ｂとの２層構造から構成されるので、この上
側電極用電極端子１５上にリード線１８を半田１９また
は鑞付けにより接続されても、この半田，鑞材が膜厚の
薄い（２００〜２０００Å）延在部１４ｂを形成する材
料を喰って（溶解して）しまうが、下部側に比較的膜厚
の厚い（５００〜１００００Å）上側電極用パッド１４
ａが形成されているため、断線の発生がなくなるととも
にこの２層構造からなる上側電極用電極端子１５上にリ
ード線１８を半田１９，鑞付け，ワイヤボンド，溶接ま
たは導電性樹脂による接合により接続することが可能と
なり、機械的に強固で安定した電気的接続が得られる。
また、下側電極用電極端子１７においても全く同様の作
用効果が得られる。
【００１１】また、このような構成において、上側電極
１４の膜厚を２００〜２０００Åの範囲に形成したが、
この膜厚は２００Å未満では上側電極用パッド１４ａ上
に機械的強度の高い延在部１４ｂおよび下側電極用パッ
ド１２ａ上に機械的強度の高い電極保護パッド１６が形
成することができず、また、この膜厚が２０００Åを越
えと、透湿性が得られない。したがってこの上側電極１
４の膜厚を２００〜２０００Åの範囲に形成することに
よって機械的強度の高い上側電極用電極端子１５および
下側電極用電極端子１７が得られるとともに透湿性を有
する上側電極１４が実現可能となる。
１４の膜厚を２００〜２０００Åの範囲に形成したが、
この膜厚は２００Å未満では上側電極用パッド１４ａ上
に機械的強度の高い延在部１４ｂおよび下側電極用パッ
ド１２ａ上に機械的強度の高い電極保護パッド１６が形
成することができず、また、この膜厚が２０００Åを越
えと、透湿性が得られない。したがってこの上側電極１
４の膜厚を２００〜２０００Åの範囲に形成することに
よって機械的強度の高い上側電極用電極端子１５および
下側電極用電極端子１７が得られるとともに透湿性を有
する上側電極１４が実現可能となる。
【００１２】図２は、本発明による湿度検出素子の製造
方法の一実施例を説明する工程の断面図である。同図に
おいて、まず、図２（ａ）に示すように例えば無アルカ
リガラス，石英などの絶縁体またはシリコンなどの半導
体からなる厚さ約０．５ｍｍ程度の基板１１の電極形成
面上に例えばＰｔ，Ａｕ，Ｎｂ／Ｐｔ，Ｃｒ／Ｐｔまた
はＴｉ／Ｐｔなどの少なくとも１層からなる金属層を蒸
着またはスパッタリング法により５００〜５０００Å程
度の厚さに被着し、パターンニングを行って下側電極１
２，図示しないその電極用パッド１２ａおよび上側電極
用パッド１４ａを同時に形成する。
方法の一実施例を説明する工程の断面図である。同図に
おいて、まず、図２（ａ）に示すように例えば無アルカ
リガラス，石英などの絶縁体またはシリコンなどの半導
体からなる厚さ約０．５ｍｍ程度の基板１１の電極形成
面上に例えばＰｔ，Ａｕ，Ｎｂ／Ｐｔ，Ｃｒ／Ｐｔまた
はＴｉ／Ｐｔなどの少なくとも１層からなる金属層を蒸
着またはスパッタリング法により５００〜５０００Å程
度の厚さに被着し、パターンニングを行って下側電極１
２，図示しないその電極用パッド１２ａおよび上側電極
用パッド１４ａを同時に形成する。
【００１３】次に図２（ｂ）に示すようにこの下側電極
１２，その電極用パッド１２ａおよび上側電極用パッド
１４ａが形成された基板１１上にＰＭＭＡ，架橋したＰ
ＭＭＡ，ポリイミド，ポリスルホンまたはポリエーテル
スルホンなどの有機高分子樹脂材料溶液を滴下し、回転
数１０００〜５０００ｒｐｍ程度の回転塗布法によりス
ピンコートする。その後、乾燥し、１００〜４５０℃で
１〜１００時間の熱処理を１段もしくは多段温度プロフ
ァイルで行う。これにより、高分子樹脂膜が形成され、
膜厚約１〜１０μｍ程度の感湿材料として安定した感湿
膜１３が形成される。
１２，その電極用パッド１２ａおよび上側電極用パッド
１４ａが形成された基板１１上にＰＭＭＡ，架橋したＰ
ＭＭＡ，ポリイミド，ポリスルホンまたはポリエーテル
スルホンなどの有機高分子樹脂材料溶液を滴下し、回転
数１０００〜５０００ｒｐｍ程度の回転塗布法によりス
ピンコートする。その後、乾燥し、１００〜４５０℃で
１〜１００時間の熱処理を１段もしくは多段温度プロフ
ァイルで行う。これにより、高分子樹脂膜が形成され、
膜厚約１〜１０μｍ程度の感湿材料として安定した感湿
膜１３が形成される。
【００１４】次にこのようにして形成された感湿膜１３
は、図２（ｃ）に示すようにその感湿膜１３上に例えば
無アルカリガラス，石英またはサファイアなどからなり
電極用端子形成部分に開口部を有するマスク２０を配置
し、基板１１の上方から矢印Ａ方向から下記に示す条件
でドライエッチングを行って電極用パッド形成領域部分
の感湿膜１３を除去し、下側電極用パッド１２ａ（図示
せず）および上側電極用パッド１４ａを露出させる。こ
れによって感湿膜１３の段差部１３ａが滑らかな傾斜面
を有して形成されることになる。ここでこのドライエッ
チングの条件は、ガス種はＯ2，Ａｒ，ＣＦ4，などを単
独もしくは複合して使用し、圧力は０．１〜数Ｔｏｒｒ
とし、高周波出力は１００〜５００Ｗで行った。
は、図２（ｃ）に示すようにその感湿膜１３上に例えば
無アルカリガラス，石英またはサファイアなどからなり
電極用端子形成部分に開口部を有するマスク２０を配置
し、基板１１の上方から矢印Ａ方向から下記に示す条件
でドライエッチングを行って電極用パッド形成領域部分
の感湿膜１３を除去し、下側電極用パッド１２ａ（図示
せず）および上側電極用パッド１４ａを露出させる。こ
れによって感湿膜１３の段差部１３ａが滑らかな傾斜面
を有して形成されることになる。ここでこのドライエッ
チングの条件は、ガス種はＯ2，Ａｒ，ＣＦ4，などを単
独もしくは複合して使用し、圧力は０．１〜数Ｔｏｒｒ
とし、高周波出力は１００〜５００Ｗで行った。
【００１５】次に感湿膜１３上のマスク２０を除去した
後、図２（ｄ）に示すようにこの基板１１上にＡｕ，Ｐ
ｔまたはＰｄなどの耐食性および透湿性の高い金属を下
記条件で加熱しながら蒸着法，スパッタリング法または
イオンプレーティング法により２００〜２０００Å程度
の厚さに被着し、パターンニングを行って感湿膜１３，
この感湿膜１３の傾斜状段差部１３ａの一部，上側電極
用パッド１４ａおよび下側電極用パッド１２ａ上に上側
電極１４を形成する。これによって図１（ｄ）に示すよ
うに上側電極用パッド１４ａ上には上側電極１４の延在
部１４ｂが形成され、２層構造からなる上側電極用電極
端子１５が形成されとともに図１（ａ）に示すように下
側電極用パッド１２ａ上には電極保護パッド１６が形成
され、２層構造からなる下側電極用電極端子１７が形成
される。
後、図２（ｄ）に示すようにこの基板１１上にＡｕ，Ｐ
ｔまたはＰｄなどの耐食性および透湿性の高い金属を下
記条件で加熱しながら蒸着法，スパッタリング法または
イオンプレーティング法により２００〜２０００Å程度
の厚さに被着し、パターンニングを行って感湿膜１３，
この感湿膜１３の傾斜状段差部１３ａの一部，上側電極
用パッド１４ａおよび下側電極用パッド１２ａ上に上側
電極１４を形成する。これによって図１（ｄ）に示すよ
うに上側電極用パッド１４ａ上には上側電極１４の延在
部１４ｂが形成され、２層構造からなる上側電極用電極
端子１５が形成されとともに図１（ａ）に示すように下
側電極用パッド１２ａ上には電極保護パッド１６が形成
され、２層構造からなる下側電極用電極端子１７が形成
される。
【００１６】ここで上記上側電極１４を形成する金属の
加熱温度は、感湿膜１３として例えば高分子のガラス転
移温度Ｔｇもしくは軟化点Ｔｓが２００℃の有機高分子
樹脂材料を用いた場合、１５０〜３５０℃の範囲で加熱
しながら、薄膜形成を行うと、２００〜２０００Åの膜
厚でも透湿性に優れた上側電極１４を形成することがで
きる。この場合、高分子のガラス転移温度Ｔｇもしくは
軟化点Ｔｓは、かなりブロードであり、厳密に測定され
たガラス転移温度Ｔｇもしくは軟化点Ｔｓの直前からほ
ぼ同等の加熱効果が得られるために５０℃低い１５０℃
で加熱を行っても薄膜形成が可能となる。例えばこの加
熱温度を約３００℃で膜厚９００Åの上側電極１４を形
成した場合でもヒステリシス（感湿膜１３の吸湿過程と
脱湿過程とにおける感湿特性の差）は０．５％ＲＨ程度
であり、応答性の優れた湿度検出素子が得られる。
加熱温度は、感湿膜１３として例えば高分子のガラス転
移温度Ｔｇもしくは軟化点Ｔｓが２００℃の有機高分子
樹脂材料を用いた場合、１５０〜３５０℃の範囲で加熱
しながら、薄膜形成を行うと、２００〜２０００Åの膜
厚でも透湿性に優れた上側電極１４を形成することがで
きる。この場合、高分子のガラス転移温度Ｔｇもしくは
軟化点Ｔｓは、かなりブロードであり、厳密に測定され
たガラス転移温度Ｔｇもしくは軟化点Ｔｓの直前からほ
ぼ同等の加熱効果が得られるために５０℃低い１５０℃
で加熱を行っても薄膜形成が可能となる。例えばこの加
熱温度を約３００℃で膜厚９００Åの上側電極１４を形
成した場合でもヒステリシス（感湿膜１３の吸湿過程と
脱湿過程とにおける感湿特性の差）は０．５％ＲＨ程度
であり、応答性の優れた湿度検出素子が得られる。
【００１７】このような方法によれば、上側電極１４を
感湿膜１３を形成する有機高分子樹脂材料のガラス転移
温度Ｔｇもしくは軟化点温度Ｔｓの−５０℃以上（Ｔｇ
もしくはＴｓ−５０℃）の温度で形成するため、有機高
分子樹脂材料と上側電極１４との密着性が良好でかつ透
湿性が得られ、プロセス幅が広がり、プロセスの安定性
が向上する。
感湿膜１３を形成する有機高分子樹脂材料のガラス転移
温度Ｔｇもしくは軟化点温度Ｔｓの−５０℃以上（Ｔｇ
もしくはＴｓ−５０℃）の温度で形成するため、有機高
分子樹脂材料と上側電極１４との密着性が良好でかつ透
湿性が得られ、プロセス幅が広がり、プロセスの安定性
が向上する。
【００１８】また、このような方法によれば、上側電極
用電極端子１５は上側電極用パッド１４ａ上に上側電極
１４の延在部１４ｂを形成する２層構造および下側電極
用電極端子１７は下側電極用パッド１２ａ上に電極保護
パッド１６を形成する２層構造が上側電極１４の形成工
程と同一工程で形成される一連の工程で形成することが
できるので、その製作工程が簡易化され、生産性を向上
させることができる。
用電極端子１５は上側電極用パッド１４ａ上に上側電極
１４の延在部１４ｂを形成する２層構造および下側電極
用電極端子１７は下側電極用パッド１２ａ上に電極保護
パッド１６を形成する２層構造が上側電極１４の形成工
程と同一工程で形成される一連の工程で形成することが
できるので、その製作工程が簡易化され、生産性を向上
させることができる。
【００１９】また、このような方法によれば、感湿膜１
３にドライエッチングを行う際にマスク２０を用いるこ
とによって基板１１の基準点との位置合わせが極めて容
易となるので、バッチプロセスで複数枚のウエハを一度
に位置精度良く加工することができ、生産性を向上させ
ることができる。
３にドライエッチングを行う際にマスク２０を用いるこ
とによって基板１１の基準点との位置合わせが極めて容
易となるので、バッチプロセスで複数枚のウエハを一度
に位置精度良く加工することができ、生産性を向上させ
ることができる。
【００２０】さらにこのような方法によれば、感湿膜１
３のパターン加工にドライエッチングを用いることによ
って感湿膜１３のレジスト液，その剥離液などとの接触
および加工に伴う塵などとの接触が全くなくなるので、
表面の清浄な感湿膜１３が得られる。
３のパターン加工にドライエッチングを用いることによ
って感湿膜１３のレジスト液，その剥離液などとの接触
および加工に伴う塵などとの接触が全くなくなるので、
表面の清浄な感湿膜１３が得られる。
【００２１】また、このような方法によれば、感湿膜１
３の段差部１３ａが表面の滑らかな傾斜面を有して形成
されるので、上側電極１４の延在部１４ｂが感湿膜１３
の段差部１３ａの傾斜面に沿って密着して形成され、ス
テップカバレッジが良好となる。つまりフォトレジスト
によるエッチングでは高分子段差部の傾斜面が急峻であ
るため、高分子段差部の金属膜が薄くなり易く、高分子
段差部で断線し易い。マスクエッチングではマスクの下
までエッチングガスが回り込み、高分子段差部が緩やか
な傾斜面を有して形成される。したがってオープン不良
などの発生がなくなる。
３の段差部１３ａが表面の滑らかな傾斜面を有して形成
されるので、上側電極１４の延在部１４ｂが感湿膜１３
の段差部１３ａの傾斜面に沿って密着して形成され、ス
テップカバレッジが良好となる。つまりフォトレジスト
によるエッチングでは高分子段差部の傾斜面が急峻であ
るため、高分子段差部の金属膜が薄くなり易く、高分子
段差部で断線し易い。マスクエッチングではマスクの下
までエッチングガスが回り込み、高分子段差部が緩やか
な傾斜面を有して形成される。したがってオープン不良
などの発生がなくなる。
【００２２】また、このような方法によれば、上側電極
１４は、感湿膜１３との密着性が良いので、上側電極１
４の感湿膜１３の段差部１３ａ付近での接着力が向上
し、機械的強度が向上できるので、剥離などの発生もな
くなる。
１４は、感湿膜１３との密着性が良いので、上側電極１
４の感湿膜１３の段差部１３ａ付近での接着力が向上
し、機械的強度が向上できるので、剥離などの発生もな
くなる。
【００２３】
【発明の効果】以上、説明したように本発明による湿度
検出素子によれば、上側電極と上側電極用電極端子との
間の電気的接続性および上側電極用電極端子，下側電極
用電極端子とリード線との間の電気的接続性が向上でき
るので、長期間にわたって安定した電気的接続性が確保
でき、品質および信頼性を向上させることができるとい
う極めて優れた効果が得られる。また、本発明による湿
度検出素子の製造方法によれば、上側電極と上側電極用
電極端子との電気的接続部，上側電極用電極端子および
下側電極用電極端子が上側電極を形成する一連の工程で
同時に形成することができるので、簡単な工程で生産性
を向上させることができるという極めて優れた効果が得
られる。
検出素子によれば、上側電極と上側電極用電極端子との
間の電気的接続性および上側電極用電極端子，下側電極
用電極端子とリード線との間の電気的接続性が向上でき
るので、長期間にわたって安定した電気的接続性が確保
でき、品質および信頼性を向上させることができるとい
う極めて優れた効果が得られる。また、本発明による湿
度検出素子の製造方法によれば、上側電極と上側電極用
電極端子との電気的接続部，上側電極用電極端子および
下側電極用電極端子が上側電極を形成する一連の工程で
同時に形成することができるので、簡単な工程で生産性
を向上させることができるという極めて優れた効果が得
られる。
【図１】本発明による湿度検出素子の一実施例による構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図２】本発明による湿度検出素子のの製造方法の一実
施例を説明する製造工程の断面図である。
施例を説明する製造工程の断面図である。
【図３】従来の湿度検出素子の製造方法を説明する製造
工程の断面図である。
工程の断面図である。
【図４】従来の湿度検出素子の構成を示す斜視図であ
る。
る。
【符号の説明】 １１ 基板 １２ 下側電極 １２ａ 下側電極用パッド １３ 感湿膜 １３ａ 段差部 １４ 上側電極 １４ａ 上側電極用パッド １４ｂ 延在部 １５ 上側電極用電極端子 １６ 電極保護パッド １７ 下側電極用電極端子 １８ リード線 １９ 半田 ２０ マスク
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に下側電極，有機高分子樹脂材料
からなる感湿膜および透湿性上側電極を順次積層してな
る湿度検出素子において、 前記基板上に前記上側電極の電極用パッドおよび下側電
極の電極用パッドを設け、前記上側電極の電極用パッド
上に前記上側電極の一端部からなる延在部を積層形成し
て上側電極用電極端子を構成するとともに前記下側電極
の電極用パッド上に前記上側電極と同一電極材料を積層
形成して下側電極用電極端子を構成することを特徴とし
た湿度検出素子。 - 【請求項２】 請求項１において、上側電極用電極端子
および下側電極用電極端子上にリード線を導電性部材に
より接続することを特徴とした湿度検出素子。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
上側電極の膜厚を２００〜２０００Åの範囲とすること
を特徴とした湿度検出素子。 - 【請求項４】 基板上に電極材料膜を形成し、パターン
加工を行って下側電極，下側電極用パッドおよび上側電
極用パッドを形成する工程と、 前記基板上に感湿膜を形成する工程と、 前記基板上の電極用パッド形成領域の感湿膜にパターン
加工を行って段差部を形成する工程と、 前記感湿膜上に有機高分子樹脂材料のガラス転移温度も
しくは軟化点よりも約５０℃低い温度以上の温度で電極
材料を蒸着して透湿性の上側電極を形成するとともに前
記上側電極の一端部を前記段差部上を覆いかつ前記上側
電極用パッド上に積層して上側電極用電極端子および前
記下側電極用パッド上に積層して下側電極用電極端子を
形成する工程と、からなることを特徴とした湿度検出素
子の製造方法。 - 【請求項５】 請求項４において、前記上側電極の形成
と同時に前記下側電極用パッド上に電極材料を積層形成
することを特徴とした湿度検出素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26687692A JP2756748B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 湿度検出素子およびその製造方法 |
| KR93018126A KR0127275B1 (en) | 1992-09-10 | 1993-09-09 | Humidity sensor and method therefor |
| FI933972A FI113806B (fi) | 1992-09-10 | 1993-09-10 | Kosteuden toteamiselementti ja menetelmä sen valmistamiseksi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26687692A JP2756748B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 湿度検出素子およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0694663A true JPH0694663A (ja) | 1994-04-08 |
| JP2756748B2 JP2756748B2 (ja) | 1998-05-25 |
Family
ID=17436884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26687692A Expired - Fee Related JP2756748B2 (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | 湿度検出素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2756748B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103154715A (zh) * | 2010-10-04 | 2013-06-12 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 湿度检测传感器及其制造方法 |
| JP2015007618A (ja) * | 2013-05-29 | 2015-01-15 | 国立大学法人信州大学 | 容量型ガスセンサ及びその製造方法 |
| US9018963B2 (en) | 2011-09-09 | 2015-04-28 | Azbil Corporation | Environment sensor |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP26687692A patent/JP2756748B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103154715A (zh) * | 2010-10-04 | 2013-06-12 | 阿尔卑斯电气株式会社 | 湿度检测传感器及其制造方法 |
| US9018963B2 (en) | 2011-09-09 | 2015-04-28 | Azbil Corporation | Environment sensor |
| JP2015007618A (ja) * | 2013-05-29 | 2015-01-15 | 国立大学法人信州大学 | 容量型ガスセンサ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2756748B2 (ja) | 1998-05-25 |
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