JPS62185156A

JPS62185156A - 温度補償付き感湿センサ−及び温度センサ−

Info

Publication number: JPS62185156A
Application number: JP2681686A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Kiuchi; 木内　規博; Hiroto Ueno; 裕人上野; Fusashi Matsunami; 松浪　維史; Tsutomu Tominaga; 力冨永
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1986-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1987-08-13

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】介１すＪ□≦ζ）」ＬやＶ［瀘本発明は、温度補償付き感湿センサー及び温度センサー
に関する。

従米且賃温度補償付き感湿センサーについては、実開１１ｆ１５
Ｂ−１４１４９号が先に出願されている。

しかしながら、前記考案は、温度補償部のサーミスター
と感湿部とが、同一基板上に設けられているため、それ
ぞれスクリーン印刷した場合の歩留りが仮に７０％であ
・れば、その製品率は、４９％と極めて低く、好ましい
ものでなかった。

また、従来の感湿部とサーミスターが別体であるものは
、感湿部の電極をＲｕｂ、電極を用いているため、金属
イオンのマイグレーションにより感湿材に悪影響を与え
ていた。さらに、感湿部とサーミスターの接続部をＲｕ
　Ｏ２電極としていたためハンダ付は性が悪く、感湿部
とサーミスターの接続が困難であった。

また、ニーソング処理の際、電極部が錆ないものが要求
されている。

滲１廷豊媛本発明者等は、鋭意検討した結果以下の発明をするに至
った。

即ち、本発明は、予めリード用電極を有する感湿センサ
ーを形成した基板上に、感湿センサーの二つのリード用
電極のうちいずれかの電極と、他の独立したリード用電
極一本とを電極とする温度補償用サーミスターを設け、
前記温度補償用サーミスターは、銀系のリード用電極に
接続面のみ金系メッキをしたリード用電極としている温
度補償付き感湿センサーに関する。

さらに、その実施態様としてくし型電極上の感湿材中に
アルカリ金属が少なくとも含まれていることを特徴とし
ている温度補償付き感湿センサー。

また、予めり−１（用電極を有する感湿センサーを形成
した基板」−に、感湿センサーの二つのリード用電極の
うちいずれかの電極と、他の独立したリード用電極一本
とを電極とする温度補償用サーミスターを設け、前記温
度補償用サーミスターは、銀系のリード用電極に接続面
のみ金系メッキをしたリード用ｒｔｘ極としていること
及び前記センサーと同一基板上に温度センサーを前記温
度補償用サーミスターと同様な接続をしてなる独立した
構成で配置してなる温度補償付き感湿センサー及び温度
センサーをも提供する。

衾皿匁上淋的説明本発明において、使用される感湿素子は、基板−ヒに感
湿膜を形成する厚膜型として作成される。

第１図は、厚膜型感湿素子の一例を示す。

基板１の一面或いは、両面にリード用電極部３．６が形
成される。これには、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｄ等ハンダ付けし
易いもの（銀系メッキという。）をスクリーン印刷等で
形成する。その後、例えばＡＵにより、くし型電極等を
形成し、さらには、前記のリード用電極部の（６，７）
の一部であって、接続部（８）にＡｕ等、腐食しない材
料（金系メッキという。）でメッキがされるか、或いは
導電接着剤例えば銀粉入り樹脂からなるもので接続され
る。そして、くし型電極の上に感湿部５が形成される（
感湿層は一部省略）、基板としては、Ａｌ２０ａ、５ｉ
０２、ＺｒＯ２等のセラミックが使用される。基板上へ
のくし型電極層の形成は、銀。

白金等種々考えられるが好ましくは金電極をスクリーン
印刷法、蒸着法、フ第１・エツチング法等を使用するこ
とによりもたらされる。

次に、感湿材としては、例えば、安定化ＺｒＯ２粉末が
使用される。安定化ＺｒＯ□とは、ＺｒＯ２にＹ２Ｏ３
、ＣａＯ及びＭｇＯの少なくとも一種を固溶化せしめ、
状態図において、Ｚｒ・０□側の固溶体領域に入るよう
な組成のものである。Ｚｒｏ２−Ｙ２Ｏ３系が好ましい
。Ｙ２Ｏ，は、１０〜６０重喰％の範囲で添加されうる
。

これらの粉は、アルカリ金ノρ（特には、Ｋ　ＯＩ−Ｉ
　。

Ｋ、ＯｌＫ、　ＣＯ，の少なくとも一種を添加反応せし
めるべく前処理される。Ｋ　Ｏ）Ｉ処理が中でも好まし
い。

Ｋ　ＯＩ−Ｉ処理は、５〜２０重九七％濃度のＫ　ＯＩ
−１含有液へ粉末を浸漬し、攪拌しながら５〜２０分浸
漬を行うことによって実施される。

これにより２〜１０重壊％ＫＯＨを含有する粉末が得ら
れる。

Ｋ　Ｏｌ−Ｉ等含浸の為の前処理を施された粉末は、濾
過及び乾燥後、８００〜１１５０℃の温度において一次
焼成される。

感湿素子の安定性、精度及び感度改善のためこノ段１’
？ｆ　テＬ　ｉ　２Ｃ’Ｏ、を１〜５モル％の範囲で添
加することが好ましい。

混合後７００〜９００℃の温度で二次焼成を行い、再度
粉砕する。

こうして得られる粉末を適宜の樹脂塗料添加の下で充分
に混練し、酢酸エチル等により粘度調整すると感湿材用
ペース１−が生成される。

生成された感湿ベース１−が、電極層」二に、最終１膜
ｊ嘔が５〜２００μｍ、好ましくは２０〜５０μｍとな
るよう、スクリーン印刷等により塗布される。

乾燥後５００〜８７０℃、代表的には７００〜８７０℃
の温度において焼成が行われる。焼成は５〜９０分、通
常８〜２０分で充分である。焼成処理は、セラミック粒
子を焼成して感湿膜の骨格構造を与え、構造強度を付与
する。また、アルカリ金属等突沸し易いものが感湿部に
含まれている場合、サーミスターと別個に製造するため
、飛散によりサーミスターを汚染することがない。この
後エージング処理を行う。エージングは、高温度、高温
においてもなされるが、金メツキ部は、腐食が生ぜず、
後のハンダ付けを良好とする。

一方温度補償用サーミスターも１通常のサーミスターベ
ース１−例えばＭｎ２０．、−Ｃｏ、Ｏ，−ＮｉＯから
なるもの、或いはＧａ２Ｏ，−ＦｅＯ−ＮｉＯ等からな
るものが使用され、電極上に形成しくスクリーン印刷等
による）９００℃前後で焼成し、温度感知部を形成する
。又はシート状のものに電極を形成する。

上記サーミスターのリード用電極部も、Ａｇ或いはＡｇ
−Ｐｄ等ハンダ付着性の良いもので形成しであることが
好ましい。

感湿部をイ■するＪｌ（板のエージング処理後、前記サ
ーミスターのリード用電極と前記）、ζ板のリード用″
市極（７，６）の金メツキ部（８）とをハンダ等で、接
続する。

以上の処理により、温度補償付き感湿センサーを製造す
る。また、上記感湿センサーと同一基板上に温度センサ
ーを設ける場合は、前記温度補償用サーミスターを設け
る手順と同様に行われる。

ただ独立のリード用電極を二本別に設ける点は、異なる
。その他、Ａｇ系電極を設け、接続部を予め金糸メッキ
しておく点等においては、同様である。

発明の級米以」二のように本発明により１４トられる感湿センサー
又は複合センサーは、以下のすぐれた効果を生ずるもの
である。

（１）エージング処理後であっても、電極が腐食するこ
となく温度補償用サーミスターと感湿部を有する基板と
のハンダ付けによる接合が好ましく行われる。

ハンダをする際には、金糸メッキは、ハンダ中に吸収さ
れ合金化するため、腐食のされていない銀系ｉｔ電極部
呪われるためである。また、導電接着剤の場合は、サビ
を生じていない金メツキ上にそのまま接続される。

（２）感湿部を有する基板の製品率、及びサーミスタ一
部の製品率が悪い場合であっても、それぞれの良いもの
のみを組み合わせれば良いため、合計した製品率を低下
させることがない。

（３）＜Ｌ型組極部を金電極にすることにより、エージ
ング処理後等に現われる電極材の感湿部へのマイグレー
ションが防止でき、感湿性能を悪化することがない。

（４）感湿部とサーミスタ一部を別々に製造するため感
湿部にアルカリ金属等が含まれる場合、焼成時に突沸し
、飛散し、サーミスターに悪影響を与える心配がない。

（５）温度センサーを設けたものは、同一基板上に設け
ており、簡便に複合センサーが得られる。

太傭−例一８５重量％ＺｒＯ，−１５重量％Ｙ２０．固溶化した粉
末を、１５％ＫＯＨ水溶液に１０分間浸漬処理し焼成し
た粉に、Ｌｉ、Ｇｏ、１．５モル％添加したものを乾燥
、焼成、粉砕し、樹脂等を混練し、ペーストを作る。

一方、Δ１２０３基板上に、リード用電極３．６．７（
第１図）を、Ａｇ−Ｐｄベース１−によりスクリーン印
刷し、くし型電極（４）、及びハンダ付部を金ペース１
〜によりスクリーン印刷し、その後上記感湿部を形成す
るペーストをスクリーン印刷する。１６０℃５０分、３
３０℃５０分の二段乾燥を行い、８００℃で１２分焼成
した。

この後、恒温恒湿槽にて、８０℃において相対温度３ｏ
、６０．９０％のサイクルエージングを行った。

この結果、リード用電極のハンダ付部の金メツキ部は、
腐食されておらず良好な状態であった。

さらに、温度補償用のサーミスターは、Ｍ　ｎ　２０、
−Ｃｏ、Ｏ，’−ＮｉＯペーストを用い、８４０°Ｃで
焼成し、温度浦償部を独立に製作した。

この後、感湿部を有する」ル板のリード用′屯極（６，
７）上の金メツキ部にハンダを付け、温度補償用サーミ
スターのリード用電極とを接合した６以上により、温度
補償される感湿センサーを製造することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る温度補償用感湿センサーの一態
様を示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）予めリード用電極を有する感湿センサーを形成し
た基板上に、感湿センサーの二つのリード用電極のうち
いずれかの電極と、他の独立したリード用電極一本とを
電極とする温度補償用サーミスターを設け、前記温度補
償用サーミスターは、銀系のリード用電極に接続面のみ
金系メッキをしたリード用電極としていることを特徴と
する温度補償付き感湿センサー。
（２）くし型電極上の感湿材中にアルカリ金属が少なく
とも含まれていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の温度補償付き感湿センサー。（３）予めリード
用電極を有する感湿センサーを形成した基板上に、感湿
センサーの二つのリード用電極のうちいずれかの電極と
、他の独立したリード用電極一本とを電極とする温度補
償用サーミスターを設け、前記温度補償用サーミスター
は、銀系のリード用電極に接続面のみ金系メッキをした
リード用電極としていること及び前記センサーと同一基
板上に温度センサーを前記温度補償用サーミスターと同
様な接続をしてなる独立した構成で配置してなることを
特徴とする温度補償付き感湿センサー及び温度センサー
。