JPS63163265A - 感湿素子及びその製造方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用外ｎ） この発明は感湿素子及びその製造方法に関し待に感湿素
子の亀甑形成に関する。

（従来の技術） 従来、感湿素子としては湿度変化に芯じて各１イオン、
プロトン、電子等の電気伝導（が変化することを利用す
る抵仇変化型のものが広く用いられている。−万・感湿
材料中の含水吐の変化に応じてその誘導率が変化しその
結果静亀容曖が変化することを利用する静゛成容ｌ３Ｌ
−変化型の感湿素子は砥抗変化梨のものに比較して相対
湿度に対する感湿特注が直線的でまた温度依存曲が小さ
いなどの長所をＭしているため最近使われなじめている
。この静鑞容靴型の感湿素子は＃１容量を犬きくするた
めに　　　　−上部４極と下部磁極でｖ！４湿膜の上下
両面を１甑で挟持した三１層構造が採られている。上部
電極には透湿性と耐腐蝕！！：を要するためＡｕ、Ｐｔ
等の貴金属薄膜が用いられるが、資金・ｔ４薄嘆は一般
に密着性が弱くこの４礪につながるリード取り出しが問
題となる。そのためこのような下部磁極を形成するのに
Ｈ）金４板又は金属リングで圧接するイ４造、（２）２
つに分離された下部１甑Ｏ上に累湿嘆を杉成すた後、役
上部に透湿性の薄摸鑞色を２つの下部磁極よりそれぞれ
行なう構造あるいは、（３）特開昭６０−２３９６５７
号に示されているような上部４隠を感湿膜パターン外部
のり−ド接続端子まで延長する構造（第各図［ａ）に示
す）停が採られている。

（発明が解決しようとする間頂点） しかしながら、このような従来技術＋ｃ　２３いて（１
）の金属・孜又は金；嘱リングで圧接する場合では構造
が複雑なため組み立て時に煮甑が傷つき易いなどの製造
上の問題がある。（２）の場合には約１／２の靜１容歇
が２個直匈に妻続された形であるため静電容縫が４分の
１に減少し感湿素子としての感度乙 が小さい１３）の場合は第８図ｆｂｌに示すように感湿
寝バクーンの段差部で断；礫が発生しやすいため、これ
を防止するのに下部電極の延設片が配設された段差部の
みを適当な厚さのＡｕ　ｊ’　を等からなる貴金属膜で
被覆することで上部電極の延設片を補強する方法がある
がこの貴会１４膜が構造を複雑Ｉこしているという問題
がある。

本発明は前述の問題点の解決しＩＮ＠注が１妬く生産８
：に漫れかつ小型の感湿素子及びその製造方法を提供す
ることにある。

〔発明の溝数〕

（問題を解決するだめの手段） 本発明は以上の間頑点ｌζ対してなされたものであり絶
縁体よりなる基板上に設けられた多孔質の第１リード取
り出し部及び第２のリード取り出し部と、前記第１リー
ド取り出し部に導通して前記基板上に設けられた下部磁
極と、 前記下部電極を少くともＳおいかつ前記第１リード取り
出し部及び第２リード取り出し部を沼田して設けられた
に湿模と 前記ｆ＆湿膜そはさんで前記下部ＲＩＭ＋こ対向しかつ
前記第２リード取り出し部と導通して設けられた上部シ
他とを雛えたことを特徴とする。

またその製造方法としては、絶縁体よりなる基、板上に
多孔質の第１リード取り出し部及び第２リード取り出し
部２設ける第１の工程と、前記Ｘ１リード取り出し部に
導通して一前記基板上に下部磁極を設ける第２の工程と
、 ｆＬ状感湿膜材料を塗布して前記下部磁極を少くとも２
εいかつ前記第１リード取り出し部及び第２リード取り
出しｇを４出した感湿膜を設ける第３の工程と 前記感湿＠をはさんで前記下部凰ムに対向しかつ前記、
第２リード取り出し部と導通して下部磁極を設けφ第４
の工程とを１えたことを特徴とする。

本拍明の＆湿素子に３いては第１図に示すように基板上
の多孔質金属から成る第１リード取り出し部１と第２リ
ード取り出し部２とを有し下部電極６がリード取り出し
部１のみに下部磁極４がリード取り出し部２のみに疑し
感湿機能部が感湿膜５を下部電極と下部１甑で挟持した
三層構造であることを特徴とする。このＡ−Ａ部の縦４
面図を第２図に示す。

また本発明の製造方法では、まずガラス、ＳｔＯ。

またはアルミナなどの基板３上２ケ所に多孔質金鴫嗅を
パターン化してリード取り出し部１と２とをそれぞれ形
成する。次醗こ基板上のリード取り出し部２１ｃ層する
ように貴会４薄模の下部電極４を形成する。この下部電
極には密着性と耐湿・耐腐ｉｉ！Ｉｔ曲をもたせるため
に多重化された金４膜を用いることが望ましい。例えば
下１−＃こ、垂板とのｆｉ着曲の良いＡ　ｌ　、Ｎｉｅ
ｒＭｎ等の金鴫嘆を用いさらに上１偏に耐湿・耐腐蝕性
に優れたＡｕ、Ｐｔ等の資金ｇを用いてなる２鳴換を真
空蒸考法スパッタリング等で１設して下部７４甑とする
。この厚さは０，５μから２μの間が温ましい。次に下
部４極を上部１甑と妾するリード取り出し部１に接しな
いようＥこパＪ−ン化する。この方法としてはマスク蒸
着。

エツチング、リフトオフ等がある。

次にリード取り出し部１と２及び下部ｔｉが形成された
基板上に感湿＠５を形成する。感湿膜としてはアクリル
系モノマー、フォトレジスト等の高分子材料を弔い下部
電極を含む基板全面に堆積する。この感湿膜の形成は、
感湿材料の混合溶液をスピンナー塗布した後ＵＶ硬化ま
たは熱硬化することにより行なう。その上から下部電極
６として透湿性を有するごく４いＡｕ、Ｐｔ等の資金嘴
薄膜を下部成極に対向してリード取り出し部１に接して
形成する。

（ｔ’ｌ：用〕 本発明に３いてはリード取り出し部１及び２が多孔瓜な
ため、スピンコードで高分子材料の混合浴液を基板上に
遣布してもリード取り出し部内に浸透ｆ６゜そして蒸着
等ｌこよジ乍成した下部４甑上に２いては、こＤリード
取り田し部上よりも容易Ｇこ高分子材料による感湿膜が
形成されるので、こうして下部電極上に感湿膜が形成さ
れた後もリード取り出し部上では導通している。したが
つてパターン形成等により新たにリード部を形成せずに
リードの喉り出しが容易に行なえる。これより本発明の
感湿素子は構造が単純で製造工惺が容易であるうえｔこ
従来行なっていた感湿膜のパターン形成による影＃を受
けることなく高感度を保持したままリードが取り出され
る。

（実施例） （ａ）〔し〕（り 第３図ｍに示した工程図に従って、窮１図及び第２図に
示した惑直角子を作成した。まず第３図周に示すようＥ
こＳ　ｉ　Ｏ，の基板３の上にリード取！７田しｇｌと
２を金ペーストを用いてこれを塗布後尭成して多孔質の
４ｆｉとして形成した。欠に垂板３上に形成したリード
取り出し部２に、その４部を妾して下部電極４を形１戎
した。この下部電極ぼ下部にＣｒよＶなる厚さ０．３μ
の金゛、４嗅上ｌ薯にＡｕよ！ｌｌｌなる厚さ０．５μ
の賞金４嘆からなる２１−幌を真空蒸；！法で順次マス
ク蒸着して形成した。欠いで下部電極４及びリード取９
出し部１と２が形成された基板上Ｅこ第３図４ｆこ示す
如く惑匿嗅５を形成した。この感湿＠５の材料としては
グリセロールトリグリシジルアクリレートを用いトルエ
ン。

メチルエチルケトン、シクロヘキサノンの等量混合＠液
を用いて濃度を１５ｃｐｓ、５０ｃｐｓ、１００ｃｐｓ
及び１２０ｃｐｓの４種に調整した。混合溶液をスピン
ナー産布した（ｉＵＶ照射を２ＫＷのＵＶランプを用い
て照射時間２０分の条件で硬化させた。その・ス湿嗅５
の上に上部１嘱６として透湿性を有する厚さ０．５μの
ごく薄いＡｕからなる貸金＠膜を第３１補に示す如くリ
ード取り出し部１１ζ条して形成した。こうして得られ
た本発明に係る感湿素子の粘性による違いを各湿度での
静電ｇ昔を測定した結果として第４図（４度５０ｃｐｓ
）と第５図（１度１００ＣｐＳ）の特注図に示す。

このＱａ度が１５ｃｐｓＯものは丁部鑞極上に感湿膜が
製膜されず、また１２０ｃｐｓのものは粘性が高すぎて
リードＩ＆り出し部上まで、６縁されてしまり九。これ
ら第４図及び第５図かられかるように、粘性を５えても
静４与凌のンａ対値は変わるが感度は変わらない。した
がって粘性の高い高分子材料Ｃζついては希釈して特定
の範囲に粘性を定めることｔこより本発明の感湿素子が
作製される。

本実施例において基板３としてはＳｉｎ、よりなる基板
を用いたがこの他にもＦＥＴを一体的に内設した基板を
利用してＦｇＴのゲート絶縁膜上に上述したよりなｔ甑
及び感湿膜を設けてこれをＦＦＪＴで［動制御する感湿
素子としても良い。

〔発明の効果〕

本発明に二ｔ）製造が容易で生産性に優れた小唄の感湿
素子を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る感湿素子の一例を示した模擬図、
第２図はそのＡ−Ａｆｉの縦断面図、第３（動Ｌ４）　
（Ｃ） 図塀叫湯は本発明に係る製造方法を示した工程図、成を
示した模式図である。 １・・・リード取り出し部、２・・・リード敗り出し部
、３・・・基板、４・・・下部を甑、５・・・感湿膜、
６・・・上部￥１！極、７・・・接続端子、８・・・貴
金属膜、９・・・リード線。 代理人　弁理士　　則　近　憲　体 間　　　　　　　　竹　　花　　喜久男第　　２　　図 （α） （Ｃ） 第３図 乙　　　１，０　　　１．ＯｇＤ　　　　１００／ｊＦ
１１文・↑ＩＡ　（５≧′ン 第　　４　　図 嶺丼湿）ｆ５　（Ｘ） 第　　５　　図 第　　６　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　絶縁体よりなる基板上に設けられた多孔質の第
   １リード取り出し部及び第２リード取り出し部と、前記
   第１リード取り出し部に導通して前記基板上に設けられ
   た下部電極と、 前記下部電極を少くともおおいかつ前記第１リード取り
   出し部及び第２リード取り出し部を露出して設けられた
   感湿膜と、 前記感湿膜をはさんで前記下部電極に対向しかつ前記第
   ２リード取り出し部と導通して設けられた上部電極とを
   備えたことを特徴とする感湿素子。
2. （２）　絶縁体よりなる基板上に多孔質の第１リード取
   り出し部及び第２リード取り出し部を設ける第１の工程
   と、 前記第１リード取り出し部に導通して前記基板上に下部
   電極を設ける第２の工程と、 液状感湿膜材料を塗布して前記下部電極を少くともおお
   いかつ前記第１リード取り出し部及び第２リード取り出
   し部を露出した感湿膜を設ける第３の工程と、 前記感湿膜をはさんで前記下部電極に対向しかつ前記第
   ２リード取り出し部と導通して上部電極を設ける第４の
   工程とを備えたことを特徴とする感湿素子の製造方法。