KR100852475B1 - 습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법 - Google Patents

습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100852475B1
KR100852475B1 KR1020060017719A KR20060017719A KR100852475B1 KR 100852475 B1 KR100852475 B1 KR 100852475B1 KR 1020060017719 A KR1020060017719 A KR 1020060017719A KR 20060017719 A KR20060017719 A KR 20060017719A KR 100852475 B1 KR100852475 B1 KR 100852475B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
humidity
unit
detection
sensor device
capacitance
Prior art date
Application number
KR1020060017719A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060094484A (ko
Inventor
도시카즈 이타쿠라
도시키 이소가이
Original Assignee
가부시키가이샤 덴소
가부시키가이샤 닛폰 소켄
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 덴소, 가부시키가이샤 닛폰 소켄 filed Critical 가부시키가이샤 덴소
Publication of KR20060094484A publication Critical patent/KR20060094484A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100852475B1 publication Critical patent/KR100852475B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
    • F26B17/26—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by reciprocating or oscillating conveyors propelling materials over stationary surfaces; with movement performed by reciprocating or oscillating shelves, sieves, or trays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/06—Chambers, containers, or receptacles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/10—Umbrellas

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

습도 센서 장치(500)는 주위 습도에 따라 용량(capacitance)이 변화되는 센서부(sensor portion)(100), 상기 센서부의 검출 신호를 처리하고 습도에 대응하는 신호를 출력하기 위한 신호 처리부(300), 상기 센서부를 가열하기 위한 가열부(200) 및 상기 센서부(100)의 용량이 적어도 자기 진단 주기 동안 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록 상기 가열부(200)의 가열을 제어하기 위한 제어부(400)를 포함한다.
습도 센서 장치, 신호 처리부, 자기 진단, 전극, 반도체 기판

Description

습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법{MOISTURE SENSOR DEVICE AND SELF-DIAGNOSING METHOD THEREFOR}
도1a는 본 발명의 일실시예의 습도 센서 장치의 센서부(sensor portion) 및 가열부(heating portion)를 도시한 확대도.
도1b는 도1의 IB-IB를 따라 도시한 단면도.
도2a는 히터(heater) 전극이 배치된 경우를 도시한 단면도.
도2b는 히터 전극이 배치되어 있지 않은 경우를 도시한 단면도.
도3은 자기 진단을 수행할 수 있는 습도 센서 장치의 구조를 도시한 도면.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 습도 센서 장치의 센서부 및 가열부를 도시한 확대 평면도.
도5는 제3 실시예에 따른 습도 센서 장치의 검출부 주위를 도시한 확대 단면도.
도6은 제4 실시예에 따른 습도 센서 장치의 센서부 및 가열부를 도시한 확대 단면도.
도7은 다른 변형예의 검출부 주위를 도시한 확대 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 센서부 101: 검출부
102: 참조 용량부 110: 반도체 기판
120: 제1 절연막 130: 제2 절연막
141, 142: 검출 전극 143, 144: 참조 전극
150: 보호막 160: 감습막(moisture sensitive film)
200: 가열부 201: 히터 전극
300: 신호 처리부 310: C-V 변환부
320: 증폭부 400: 제어부
500: 습도 센서 장치
본 기술 분야는 대기 습도에 응답하여 용량(capacitance)이 변화되는 센서부와 이 센서부로부터의 검출 신호를 처리하고 습도에 대응하는 신호를 출력하기 위한 신호 처리부를 갖는 습도 센서 장치 및 이 습도 센서 장치를 위한 자기 진단 방법과 관련되어 있다.
본 출원의 출원인은, JP-A-2000-81449호에 기재된 바와 같이, 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 전극 사이의 용량에 기초하여 물리적인 양을 검출하기 위한 용 량성 물리량 검출 장치를 제안하였다.
이 용량성 물리량 검출 장치에 따라, 물리량(예를 들어, 가속도)의 변화에 따라 옮겨지는 이동 전극과 이 이동 전극을 마주보도록 배치된 고정 전극 사이의 용량 변화는, 스위칭된 커패시터로서 설계된 C-V 변환 회로에서 전압 변화로서 얻어지고, 그리고 나서, 신호 처리로 진행되며, 여기서, 물리량의 변화에 대응하는 신호가 출력될 수 있다.
또한, 자기 진단 신호(소정의 전압)는, 이동 전극과 고정 전극 사이에 주기적으로 인가되어, 그 결과, 이동 전극과 고정 전극 사이에서 정전기력(electrostatic force)을 유도하고, 그에 따라, 용량성 물리량 검출 장치를 의사(pseudo) 물리량이 이동 전극에 적용되는 상태로 셋팅하게 된다. 즉, 자기 진단이 수행될 수 있다.
그러나, 습도가 물리량으로서 검출되는 구조의 경우, 서로 마주보도록 배치된 한 쌍의 전극은 고정되어 배치되고, 따라서, 소정의 전압이 그 한 쌍의 전극에 강제로 인가되어도, 장치를 의사 물리량이 유도된 상태로 셋팅하는 것이 어렵다. 즉, 자기 진단이 수행될 수 없다.
전술된 문제점을 고려하여, 본 발명의 목적은 자기 진단을 수행할 수 있는 습도 센서 장치 및 이 습도 센서 장치를 위한 자기 진단 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 대기 습도에 응답하여 용량이 변화되는 센서 부 및 이 센서부의 검출 신호를 처리하고 습도에 대응하는 신호를 출력하기 위한 신호 처리부를 포함하는 습도 센서가 제공된다.
제1 양태에 따라, 습도 센서 장치는 센서부를 가열하기 위한 가열부 및 센서부의 용량이 적어도 자기 진단 주기 동안 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록 가열부의 가열을 제어하기 위한 제어부를 더 구비한다.
전술된 바와 같이, 소정의 습도 상태는 강제로 설정될 수 있다. 따라서, 현재의 출력값과 이 습도 상태에서 얻어져야 하는 출력값을 비교함으로써, 자기 진단(센서 장치의 고장 진단)이 수행될 수 있다.
제2 양태에 따라, 소정의 습도는 약 0%RH로 셋팅되는 것이 바람직하다. 그러나, 이는 약 0%RH에 한정되지는 않는다.
제3 양태에 따라, 센서부는, 기판, 서로 이격되어(space) 서로 마주보도록 기판의 표면 상에 배치된 한 쌍의 검출 전극, 기판 상에 제공되어 검출 전극들 사이의 갭(gap)을 덮고 그 상대 유전율이 습도에 따라 변화되는 검출부 및 검출 전극과 동일한 평면 상에 제공되어 실질적으로 검출 전극과 실질적으로 동일한 구조를 갖는 한 쌍의 참조 전극을 갖는 참조 용량부를 구비하며, 신호 처리부는 검출부의 용량값과 참조 용량부의 용량값 사이의 용량차를 대응하는 전압으로 변환하기 위한 스위칭된 커패시터형 C-V 변환부를 구비하고, 가열부는 기판 상에 제공되는 발열 소자를 포함한다. 여기서, 가열부는 잘 알려진 인쇄 기술 또는 반도체 프로세스에 의해 쉽게 형성될 수 있다. 또한, 센서 장치의 본체(body)는 소형화될 수 있다. 가열부는 센서부로부터 분리되어 제공될 수도 있다.
제4 양태에 따라, 기판이 반도체 기판이면, 신호 처리부는 반도체 기판 상에 제공될 수 있고, 발열 소자는 신호 처리부의 일부로서 구성될 수 있다. 여기서, 신호 처리부를 구성하는 구성요소는 발열 소자로서 적용되고, 따라서, 구조는 간소화될 수 있다. 또한, 유리 기판 또는 수지 기판 등과 같은 절연 기판이 기판으로 이용될 수 있다. 그러나, 절연막을 갖는 반도체 기판이 이용되면, 센서 장치는 반도체 프로세스에 의해 형성될 수 있다. 따라서, 제조 비용이 감소될 수 있다.
제5 양태에 따라, 전류원에 의해 발열하는 히터 전극으로서의 저항이 적용될 수 있다. 여기서, 전극은, 제6 양태에 따라, 절연층을 통해 검출 전극 및 참조 전극 하부에 제공될 수 있고, 또는, 제7 양태에 따라, 감습막(moisture sensitive film) 상에 제공될 수도 있다.
감습막이 제공되는 경우, 감습막의 수분 요소가 빠르게 증발될 수 있고, 소정의 습도 상태가 설정될 수 있으며, 그에 따라, 자기 진단 주기가 단축될 수 있다. 그러나, 수분 요소의 감습막으로의 침투 및 수분 요소의 감습막으로부터의 증발은 저항에 의해 방지되고, 따라서, 응답성의 감소가 추정될 수 있다. 따라서, 저항은, 제8 양태에 따라, 투습성(moisture permeability)을 가지도록 설계될 수도 있다.
또한, 제9 양태에 따라, 저항의 폭은 검출 전극 및 참조 전극의 마주보는 부분의 폭과 실질적으로 동일해지도록 셋팅되고, 마주보는 부분의 대응하는 구조를 가지도록 설계된다. 특히, 저항이 검출 전극 및 참조 전극 하부에 제공되는 구조에서, 검출 전극은 저항을 제공함으로써 상부에 위치하도록 구성되고, 검출 전극들 사이에 배치된 감습막의 양은 증가될 수 있으며, 용량 변화가 증가될 수 있다. 즉, 감도가 향상될 수 있다.
제10 양태에 따라, 저항은 검출 전극 및 참조 전극과 동일한 평면 상에 제공될 수 있다. 여기서, 저항은 검출 전극 및 참조 전극과 동일한 재료로 형성될 수 있고, 따라서, 제조 비용이 감소될 수 있다. 구체적으로, 제11 양태에 따라, 저항은 한 쌍의 검출 전극들 사이 및 한 쌍의 참조 전극들 사이에 제공될 수 있다. 또한, 저항은 검출 전극과 참조 전극 주위에 제공될 수도 있다.
발열 소자는 저항에 한정되지는 않는다. 반도체 기판에서, 트랜지스터 및 다이오드 중 적어도 하나가, 제12 양태에 따라, 발열 소자로서 적용될 수 있다. 트랜지스터의 경우, 검출 전극 및 참조 전극은 게이트 또는 드레인 영역에 대응하여 제공될 수 있다. 다이오드의 경우, 검출 전극 및 참조 전극 주위에 다이오드가 제공될 수 있다.
제13 양태에 따라, 보호막이 검출 전극 및 참조 전극을 덮도록 기판 상에 제공되고, 감습막이 보호막 상에 제공되는 것이 바람직하다. 여기서, 전극은 수분 요소로부터 확실히 보호될 수 있고, 각각의 전극의 저항의 수분 요소에 대한 내식성(耐蝕性)은 향상될 수 있다.
제14 양태 및 제15 양태에 따른 습도 센서 장치의 자기 진단 방법의 작용 및 효과는 제1 양태 및 제2 양태에 따른 습도 센서 장치의 작용 및 효과와 동일하고, 따라서, 그에 대한 설명은 생략한다.
이제 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예들이 설명된다. 또한, 본 실시예들에서, 소위 빗살 형상의 전극 구조를 갖는 습도 센서 장치가 용량성 습도 센서 장치로 이용된다.
(제1 실시예)
도1a 및 도1b는 일실시예에 따른 습도 센서 장치의 센서부 및 가열부를 도시한 확대도이며, 여기서, 도1a는 평면도이고, 도1b는 도1의 IB-IB를 따라 도시한 단면도이다. 또한, 도1a에서는, 편의상, 검출 전극, 참조 전극 및 히터 전극을 도시하고 있다.
도1a에 도시된 바와 같이, 센서부(100)는 용량이 습도에 따라 변화되는 검출부(101) 및 참조 용량을 형성하는 참조 용량부(102)를 포함한다. 또한, 본 실시예에서, 발열 소자의 역할을 하는 히터 전극(201)은 센서부(100)와 동일한 기판 상에 가열부(200)로서 형성된다. 또한, 부호(202)는 히터 전극(201)의 말단부에서 형성되는 패드를 나타낸다.
도1b에 도시된 바와 같이, 부호(110)는 기판으로서의 반도체 기판을 나타내고, 이것은 본 실시예에서 p형 실리콘으로 형성된다. 그리고, 제1 절연막(120)(예를 들어, LOCOS(local oxidation of silicon))이 반도체 기판(110)의 상부 표면 상에 형성된다. 히터 전극(201)은 제1 절연막(120) 상의 소정의 위치에서 가열부(200)로서 형성된다.
히터 전극(201)은 자기 진단시에 발열하고, 이것은 센서부(100)를 구성하는 감습막(후술됨)에서의 수분을 증발시키도록 형성되어, 감습막에서의 수분량을 조정하고, 그에 따라, 소정의 습도 상태를 형성한다. 따라서, 검출부(101) 주위에 형성되는 것이 바람직하다. 본 실시예에서, 가열의 영향을 상쇄하기 위하여, 히터 전극(201)은 검출부(101) 뿐만 아니라 참조 용량부(102)에 대응하여 형성된다. 히터 전극(201)의 형상에 대해서는 후술된다.
어떠한 재료라도, 전류원에 의해 발열되는 한, 히터 전극(201)의 재료로서 이용될 수 있다. 그러나, 자기 진단 주기를 단축시키기 위하여, 재료는 몇 Ω 이상의 시트 저항값을 갖는 것이 바람직하며, 예를 들어, polySi 또는 Cr-Si 등과 같은 배선 재료가 적용될 수 있다. 이 경우, 상기 배선 재료는 증착, 스퍼터링(sputtering) 또는 다른 방법에 의해 제1 절연막(120) 상에 배치되고, 그리고 나서, 포토리소그래피 처리에 의해 패턴이 만들어질 수 있다. 본 실시예에서, 히터 전극(201)은 polySi를 이용함으로써 형성된다.
제2 절연막(130)(예를 들어, 실리콘 산화막)은 히터 전극(201)을 포함하는 제1 절연막(120) 상에 형성되고, 한 쌍의 검출 전극(141, 142)은 서로 이격되도록 제2 절연막(130)과 동일한 평면 상에 배치된다.
검출 전극(141, 142)의 형상은 특정한 형상에 한정되지 않는다. 그러나, 본실시예에서는, 도1a에 도시된 바와 같이, 빗살 형상이 검출 전극(142, 142)의 형상으로써 채택되었다. 전술된 바와 같이 빗살 형상을 셋팅함으로써, 검출 전극(141, 142)의 마주보는 면적은 증가되면서, 검출 전극(141, 142)의 배치 면적은 감소될 수 있다. 따라서, 주위 습도 변화에 따라 변화하는 검출 전극들(141, 142) 사이의 정전 용량의 변화량은 증가되고, 습도 센서 장치의 감도는 향상될 수 있다.
검출 전극(141, 142)은, 알루미늄, 구리, 금, 백금, polySi 등과 같은 배선 재료를 진공 증착(vacuum deposition) 또는 스퍼터링과 같은 방식에 의해 반도체 기판(110) 상에 배치하고, 그리고 나서, 포토리소그래피 처리를 통해 배선 재료를 빗살 형상의 패턴으로 만듦으로써 형성된다. 본 실시예에서, 검출 전극(141, 142)은 알루미늄을 이용하여 형성된다.
또한, 한 쌍의 참조 전극(143, 144)이 검출 전극(141, 142)에 인접하게 제2 절연막(130)과 동일한 평면 내에 서로 이격되어 서로 마주보도록 배치된다. 참조 전극(143, 144)은 검출 전극(141, 142)과 동일한 재료로 형성되고, 동일한 패턴을 가지도록 설계된다. 또한, 도1a에서, 부호(145)는 참조 전극(141)을 위한 패드를 나타내고, 부호(146)는 검출 전극(142) 및 참조 전극(143)을 위한 공통 패드를 나타내며, 부호(147)는 참조 전극(144)을 위한 패드를 나타낸다.
실리콘 질화막은 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)을 덮도록 반도체 기판(110) 상에 보호막(150)으로서 형성된다. 이 보호막(150)은 플라즈마 CVD법 등에 의해 배치되어 형성되고, 그 결과, 반도체 기판(110) 상의 각각의 부분에서 동일한 두께를 가지게 된다. 단, 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)이 수분에 대한 내식성을 가지면, 보호막(150)을 형성할 필요가 없다. 도2a에서, 보호막은 편의상 생략되어 있다.
폴리이미드에 기초한 폴리머 등으로 형성되고 흡습성을 갖는 감습막(160)이 보호막(150) 상에 형성되어, 검출 전극(141, 142) 및 검출 전극들(141, 142) 사이 의 갭을 덮는다. 감습막(160)은 스핀 코팅법 또는 인쇄법 등에 의해 폴리이미드에 기초한 폴리머의 전구체(precursor)(폴리아미드 산)를 코팅하고, 그리고 나서, 전구체를 가열하고 경화시킴으로써 형성될 수 있다.
수분이 감습막(160)으로 침투하면, 수분은 큰 상대 유전율을 가지기 때문에, 감습막(160)의 상대 유전율은 이 침투한 수분의 양에 따라 변화한다. 그 결과, 감습막(160)을 유전체의 일부로 하여 검출 전극(141, 142)에 의해 구성되는 커패시터의 정전 용량이 변화된다. 반면, 참조 전극(143, 144)에는 감습막(160)이 제공되지 않으며, 따라서, 참조 전극(143, 144)에 의해 구성되는 커패시터의 정전 용량은 변화되지 않거나, 또는 변화되어도, 그 변화는 근소하다. 감습막(160) 내에 포함되는 수분량은 센서부(100) 주위의 습도에 대응하고, 따라서, 습도는 검출 전극들(141, 142) 사이의 정전 용량과 참조 전극들(143, 144) 사이의 정전 용량의 용량차에 기초하여 검출될 수 있다. 또한, 히터 전극(201)을 제외한 상기 구조를 갖는 부분(site)은 센서부(100)에 대응하고, 검출 전극(141, 142) 및 감습막(160)을 포함하는 부분은 검출부(141)에 대응하며, 참조 전극(143, 144)을 포함하는 부분은 참조 용량부(102)에 대응한다.
또한, 본 실시예에서, 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)은 전술된 바와 같이 동일한 재료로 형성되고, 동일한 패턴을 가지도록 설계되며, 대응하는 빗살 형상은 일직선 상에 위치하도록 서로 인접하여 배치되어 있다. 도1a에 도시된 바와 같이, 히터 전극(201)은, 검출 전극(141, 142)과 참조 전극(143, 144)의 마주보는 부분(커패시터 구성 부분)과 실질적으로 동일한 전극폭을 갖고, 제2 절연 막(130)을 통해 마주 보는 부분 바로 아래에 위치하도록 구부러진 형상으로 설계된다.
히터 전극(201)이 전술된 바와 같이(도2a) 검출 전극(141, 142)의 마주보는 부분 바로 아래에 형성되면, 홈(recess)이 보호막(150)에 형성되고, 따라서, 검출 전극들(141, 142) 사이에 배치된 감습막(160)의 양은, 히터 전극(201)이 상기 구조로 형성되어 있지 않은 경우(도2b) 또는 히터 전극(201)이 검출 전극(141, 142)의 마주보는 부분 바로 아래에 배치되지 않고 검출 전극(141, 142)의 마주보는 부분에 대해서 엇갈리는(meandering) 구성으로 배치된 경우와 비교하여, 보다 증가된다. 즉, 감도는 검출 전극(141, 142)의 면적을 증가시키지 않으면서 향상될 수 있다. 도2a 및 도2b는 히터 전극(201) 배치의 효과를 설명하는 단면도이고, 특히, 도2b는 히터 전극(201)이 제공되지 않은 경우의 도면이다.
다음으로, 자기 진단을 수행할 수 있는 습도 센서 장치(500)가 도3을 참조하여 설명된다. 본 실시예에서, 신호 처리부(300) 및 가열부(200)를 구성하는 히터 전극(201)의 가열을 제어하기 위한 제어부(400)는 센서부(100)와는 상이한 기판 상에 구성되어 있다.
신호 처리부(300)는 적어도 스위칭된 커패시터형 C-V 변환부(310) 및 증폭부(320)를 구비하고 있다.
C-V 변환부(310)는 연산 증폭기(311), 용량값 Cf를 갖는 피드백 커패시터(312) 및 스위치(313)를 포함한다. 또한, 검출부(101)를 구성하는 검출 전극(141)과 검출 전극(142) 사이에서 발생하는 용량값 C1에 비례하는 전하와 참조부(102)를 구성하는 참조 전극들(143, 144) 사이에서 발생하는 용량값 C2에 비례하는 전하와의 차에 대응하는 전하는, 피드백 커패시터(312)에 축적되고 대응하는 전압으로 변환되며, 그리고 나서, 이 전압은 출력으로 변환된다.
연산 증폭기(311)의 반전(inverted) 입력 단자는 패드(146)를 통해 검출 전극(142) 및 참조 전극(143)에 접속되어 있고, 피드백 커패시터(312) 및 스위치(313)는 연산 증폭기(311)의 반전 입력 단자와 출력 단자 사이에 병렬로 접속되어 있다. 또한, 참조 전압 Vr을 인가하기 위한 참조 전압 발생 회로(도시되어 있지 않음)는 비반전(non-inverted) 입력 단자에 접속되어 있다.
또한, 신호 처리부(300)는 구동 전압 발생 회로(도시되어 있지 않음)를 갖는다. 이 구동 전압 발생 회로는 패드(145)로부터 검출부(101)의 검출 전극(141)으로 고정된 진폭(0에서 V)에서 주기적으로 변화하는 반송파 P1을 입력하고, 패드(147)로부터 참조부(102)의 참조 전극(144)으로 반송파 P2를 입력하는데, 여기서, 반송파 P2는 반송파 P1과 180도 만큼의 위상차를 갖고 동일한 진폭을 갖는다.
또한, 스위치(313)는 구동 전압 발생 회로로부터의 클록 신호와 동기화되어 생성되는 트리거(trigger) 신호에 기초하여 턴-온/오프되고, 예를 들어, 스위치는 반송파 P1의 상승 시간(rise-up timing)(반송파 P2의 하강 시간(falling timing))에서 고정된 시간(반송파 P1의 1/2주기보다 짧은 시간) 동안만 턴-온되도록 셋팅된다.
검출 주기 T1 동안, 스위치(313)는 턴-온된다. 피드백 커패시터(312)는 방전되고, 참조 전압 Vr로 리셋된다. 계속해서, 스위치(313)는 턴-오프되고, 리셋 동작이 완료된다. 다음으로, 반송파 P1, P2가 반전되면, (C1-C2)×V의 전하는 검출 전극들(141, 142) 사이 및 참조 전극들(143, 144) 사이의 갭으로부터 방전되고, 이 전하는 피드백 커패시터(312)에 축적된다. 따라서, 센서부(100)의 용량차 (C1-C2) 및 진폭 V에 대응하는 전압 Vs는, 연산 증폭기(311)의 출력 단자에서 참조 전압 Vr을 참조로 하여 발생한다. 이 전압 Vr은 다음의 식에 의해 설명된다.
(식1)
Vs=(C1-C2)/Cf×V+Vr
여기서, 주위 습도의 변화에 따라, 참조부(62)의 용량값 C2는 변화되지 않거나, 또는 변화되어도, 그 변화는 근소하다. 검출부(61)의 용량값 C1은 변화된다. 따라서, 식1에 나타난 전압 Vs를 검출함으로써, 습도가 검출될 수 있다.
증폭부(320)는 C-V 변환부(310)의 출력 전압 Vs를 소정의 감도까지 증폭한다. 도시되어 있지는 않지만, C-V 변환부(310)의 출력 전압 Vs를 샘플링하고 출력 전압 Vs를 일정 시간 동안 홀드하기(hold) 위한 샘플링 홀드부는 증폭부(320) 바로 앞에 제공될 수 있으며, 또한, 증폭부(320)의 출력 전압으로부터 소정의 주파수 대역의 구성요소만을 추출하기 위한 로우 패스 필터(low pass filter)는 증폭부(320) 바로 뒤에 제공될 수 있다.
여기서, 자기 진단은 이하와 같이 수행된다.
구동 전압(반송파 P1, P2)이 센서부의 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)에 인가되는 상태 하에서, 제어부(400)는, 예를 들어, 소정의 주기마다 가열부(200)로 자기 진단 신호를 출력한다.
자기 진단 신호가 가열부(200)에서 수신되면, 히터 전극(201)은 전류를 공급받고 발열한다. 본 실시예에서, 히터 전극(201)은 자기 진단 신호가 제어부(400)로부터 출력되는 동안 전류를 공급받고 발열하며, 그에 따라, 센서부(100)의 용량(용량차)은 실질적으로 0%RH에서의 값이 되도록 제어된다. 또한, 감습막(160)으로부터 증발되는 수분량(감습막(160) 내의 수분량)은 히터 전극(201)의 발열값에 의해 조정되고(즉, 습도 상태가 조정됨), 따라서, 습도 상태는 실질적으로 0%RH 습도 상태 이외의 습도 상태로도 조정될 수 있다. 그러나, 정상 검출시의 센서 출력에 따라, 자기 진단시 히터 전극(201)의 발열값을 제어할 필요가 있고, 따라서, 장치의 구조가 복잡해질 수 있다. 반면, 본 실시예에서, 정상 검출시의 센서 출력에 관계없이 실질적으로 0%RH 상태로 항상 설정되도록 발열량이 셋팅되고(자기 진단 신호의 출력 시간), 그에 따라, 자기 진단은 확실하게 수행될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 히터 전극(201)은 동일한 구성을 갖는 검출 전극(141, 142)과 참조 전극(143, 144)에 대해 배치되고, 따라서, 가열의 영향(뜨거워지는 특성(hot characteristic))은 상쇄될 수 있다.
그리고, 감습막(160) 내의 수분량이 조정되는 상태, 즉, 습도 상태가 조정되는 상태 하에서, 센서부(100)의 출력은 C-V 변환부(310)에서의 대응하는 전압으로 변환되고, 이 증폭된 전압은 증폭부(320)에서 소정의 감도까지 증폭되며, 그리고 나서, 출력된다. 그리고, 예를 들어, ECU(Electric Control Unit)에서의 소정의 로직에 따라, 출력 신호를 비교 및 판정함으로써, 습도 센서 장치(500)의 이상(예를 들어, 이물(foreign matters)을 부착함으로써 야기되는 특성 변화, 감습막의 이상, 신호 처리부의 고장 등) 여부에 관해 자기 진단이 수행될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 비교 및 판정은 ECU에서 수행된다. 그러나, 비교부(예를 들어, 비교기를 갖는 구성)는 신호 처리부(300)의 일부로서 구비되고 비교는 장치(500)에서 수행되도록 설계될 수도 있다. 증폭부(320)로부터의 출력 라인은, 예를 들어, 제어부(400)로부터의 자기 진단 신호의 유무에 의해, 정상 테스트 라인과 비교기를 포함하는 자기 진단 라인 사이에서 스위칭될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 신호 처리부(300)는 센서부(100)와 상이한 기판 상에서 구성된다. 그러나, 이는 동일한 기판 상에서 구성될 수도 있다. 유리 기판 등과 같은 절연 기판은 기판으로 이용될 수 있지만, 반도체 프로세스는, 본 실시예에서 설명된 바와 같이, 절연막을 갖는 반도체 기판(110)을 이용함으로써 활용될 수 있다. 따라서, 제조 비용은 감소될 수 있다. 여기서, 발열 소자로서 히터 전극(201)은 신호 처리부(300)와 집적될 수 있다.
(제2 실시예)
다음으로, 제2 실시예가 도4를 참조하여 설명된다. 도4는 본 실시예의 습도 센서 장치 내의 센서부 및 가열부를 도시한 확대 평면도이고, 이는 제1 실시예에서의 도1a에 대응한다. 또한, 편의상, 검출 전극, 참조 전극 및 히터 전극이 도시되어 있다.
제2 실시예의 습도 센서 장치는 제1 실시예와 많은 구성요소를 공통으로 갖는다. 따라서, 공통적인 부분에 관한 상세한 설명은 생략되고, 상이한 부분들에 중점을 두어 설명된다.
도4에 도시된 바와 같이, 히터 전극(201a, 201b)은 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)과 동일한 평면 상에 구성되어 있다. 따라서, 히터 전극(201a, 201b)은 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)과 동일한 구성 재료로 형성되고, 제조 프로세스는 간소화될 수 있다. 또한, 도4에서, 부호(202a, 202b)는 히터 전극(201a, 201b)을 위한 패드를 나타낸다.
또한, 본 실시예에서, 히터 전극(201a)은 검출 전극들(141, 142) 사이의 중간 부분에 제공되고, 히터 전극(201b)은 참조 전극들(143, 144) 사이의 중간 부분에 제공된다. 자기 진단시 이외(정상 검출시)에, 히터 전극(201a) 및 히터 전극(202b)은 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)에 인가되는 전압의 중간 전위로 유지된다. 따라서, 정상 검출시에, 히터 전극(201a)이 검출 전극들(141, 142) 사이에 배치되어 있고, 히터 전극(201b)이 참조 전극들(143, 144) 사이에 배치되어 있으면서, 검출 전극들(141, 142) 사이의 용량 평형(capacitance balance) 및 참조 전극들(143, 144) 사이의 용량 평형은 유지될 수 있다. 또한, 히터 전극(201a, 201b)은 정상 검출시에 발열하지 않도록 브리지 구조로 설계된다.
또한, 본 실시예에서, 히터 전극(201a)은 검출 전극들(141, 142) 사이에 제공되고, 히터 전극(201b)은 참조 전극들(143, 144) 사이에 제공된다. 그러나, 단 하나의 히터 전극(201)이 제공될 수도 있다.
또한, 상기 실시예에서, 히터 전극(201a)은 검출 전극들(141, 142) 사이에 제공되고, 히터 전극(201b)은 참조 전극들(143, 144) 사이에 제공된다. 그러나, 상기 구조가 채택되는 경우에는, 검출 전극들(142, 142) 사이의 마주보는 거리 및 참 조 전극들(143, 144) 사이의 마주보는 거리가 연장되고, 그 결과, 감도가 저하된다. 따라서, 히터 전극(201a, 201b)은 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144) 주위에 제공될 수 있다. 이 경우, 각각의 히터 전극(201a, 201b)은 더 분할될 수 있다.
(제3 실시예)
다음으로, 제3 실시예가 도5를 참조하여 설명된다. 도5는 검출부 주위를 도시한 확대 단면도이고, 이는 제1 실시예의 도2a에 대응한다.
제3 실시예의 습도 센서 장치는 제1 실시예와 많은 부분을 공통으로 갖는다. 따라서, 공통적인 부분에 관한 상세한 설명은 생략되고, 상이한 부분들에 중점을 두어 설명된다.
도5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서, 히터 전극(201a)은 감습막(160) 상에 제공된다. 이러한 구조에 따라, 감습막(160)은 직접 가열되고, 따라서, 감습막(160) 내의 수분은 소정의 습도 상태를 설정하도록 빠르게 증발될 수 있다. 따라서, 자기 진단 주기는 단축될 수 있다. 또한, 히터 전극(201a)이 감습막(160) 상에 제공되기 때문에, 본 실시예는, 히터 전극(201a)이 검출부(101) 및 참조 용량부(102)에 의해 공유되도록 구성된다.
그러나, 수분의 감습막(160)으로의 침투 및 수분의 감습막(160)으로부터의 증발은 히터 전극(201a)에 의해 방지되고, 따라서, 응답성이 저하될 것으로 생각된다. 따라서, 본 실시예에서, 히터 전극(201a)에 투습성을 제공한다. 구체적으로, 금속 재료의 박막은 증착법에 의해 감습막(160) 상에 배치되어(예를 들어, 0.1㎛), 그 결과, 히터 전극(201a)을 형성한다. 따라서, 물분자는 박막으로서 형성되는 히터 전극(201a)의 금속 원자 사이에서 전달될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 히터 전극(201a)은 검출 전극(141) 및 검출 전극(142)의 마주보는 부분 바로 위에 배치되어 있다. 따라서, 히터 전극(201a)이 검출 전극(141, 142)의 마주보는 부분에 대해서 엇갈리는 구성으로 배치된 경우와 비교하여, 물분자는 감습막(160)의 영역으로 보다 쉽게 출입할 수 있고, 여기서, 감습막(160)은 검출 전극들(141, 142) 사이에 존재하며 용량 변화에 기여한다. 즉, 응답성이 향상될 수 있다.
(제4 실시예)
다음으로, 제4 실시예가 도6을 참조하여 설명된다. 도6은 본 실시예에 따른 습도 센서 장치의 센서부 및 가열부를 도시한 확대 단면도이다.
제4 실시예의 습도 센서 장치는 제1 실시예와 많은 부분을 공통으로 갖는다. 따라서, 공통적인 부분에 관한 상세한 설명은 생략되고, 상이한 부분들에 중점을 두어 설명된다.
제1 내지 제3 실시예에서, 히터 전극(201)(또는 201a, 201b)은 가열부(200)로서 적용된다. 그러나, 가열부(200)는 히터 전극(201)에 한정되지는 않는다. 반도체 기판(110)에서, 신호 처리부(300)를 구성하는 트랜지스터 및 다이오드 중 적어도 하나가 적용될 수도 있다. 이 경우, 히터 전극(201)을 별도로 제공할 필요는 없으며, 따라서, 제조 프로세스는 간소화될 수 있다.
예를 들어, 트랜지스터의 경우, 적어도 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극 (143, 144)의 마주보는 부분은, 도6에 도시된 바와 같이, 확산 영역 상에 제공될 수 있다. 또한, 도6에서, 부호(210)는 MOS 트랜지스터를 나타내고, 부호(211)는 polySi으로 형성된 게이트 전극을 나타내고, 부호(212)는 드레인 전극을 나타내고, 부호(213)는 소스 전극을 나타내며, 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)은 N+ 드레인 영역 상에 제공된다.
또한, 다이오드의 경우, 다이오드는 검출 전극 및 참조 전극 주위에 제공된다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되지는 않으며, 다양한 변형예가 만들어질 수 있다.
또한, 상기 실시예에서, 실리콘으로 형성된 반도체 기판(110)이 기판으로서 적용된다. 그러나, 유리 기판 또는 수지 기판 등과 같은 절연 기판이 기판으로서 적용될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서, 감습막(160)은 보호막(150) 상에 제공된다. 그러나, 보호막(150)이 형성되어 있지 않으면, 감습막(160)은 제2 절연막(130) 상에 제공될 수도 있다. 또한, 기판이 유리 기판 등과 같은 절연 기판을 포함하면, 감습막(160)은 절연 기판 상에 직접 형성될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서, 검출 전극(141, 142) 및 참조 전극(143, 144)은 빗살 형상 구조로 설계된다. 그러나, 용량을 형성하는 각각의 전극의 구조는 상기 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 소위 병렬 평판형 구조로 설계될 수도 있다. 또 한, 검출 전극(141, 142)과 참조 전극(143, 144)은 상이한 구조로 설계될 수도 있다.
요약하면, 본 발명에서, 용량이 주위 습도에 따라 변화되는 센서부(100), 센서부를 가열하기 위한 가열부(200), 센서부(100)의 검출 신호를 처리하고 습도에 대응하는 신호를 출력하기 위한 신호 처리부(300) 및 센서부(100)의 용량이 적어도 자기 진단 주기 동안 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록 가열부(200)의 가열을 제어하기 위한 제어부(400)를 포함하는 한, 어떠한 구조라도 채택될 수 있다. 상기 구성요소들은 별도로 제공될 수 있거나, 또는 모든 구성요소들이 동일한 기판에 집적되어 형성될 수도 있다.
또한, 상기 실시예들에서, 히터 전극(201)은 제2 절연막(130)을 통해 검출 전극(141, 142)(및 참조 전극(143, 144)) 바로 아래 제공된다. 그러나, 도7에 도시된 바와 같이, 검출 전극(141, 142)(및 참조 전극(143, 144))이 제2 절연막(130)을 통해 히터 전극(201) 바로 아래에 제공될 수도 있다. 이 경우, 감습막(160) 내의 물분자가 빠르게 증발될 수 있고, 따라서, 자기 진단 주기는 단축될 수 있다. 그러나, 검출 전극들(142, 142) 사이에 배치되어 있고 용량 변화에 기여하는 감습막(160)의 양은 감소되고, 따라서, 감도는 저하된다. 따라서, 제1 실시예의 구조가 보다 바람직하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 자기 진단을 수행할 수 있는 습도 센서 장치 및 이 습도 센서 장치를 위한 자기 진단 방법이 제공된다.

Claims (19)

  1. 습도 센서 장치에 있어서,
    주위 습도에 따라 변화되는 용량(capacitance)을 갖는 센서부(sensor portion)와,
    상기 센서부의 검출 신호를 처리하고 습도에 대응하는 신호를 출력하기 위한 신호 처리부와,
    상기 센서부를 가열하기 위한 가열부와,
    상기 센서부의 용량이 적어도 자기 진단 주기 동안 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록 상기 가열부의 가열을 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 센서부는
    기판과,
    서로 이격되어(space) 서로 마주보도록 상기 기판의 표면 상에 배치된 한 쌍의 검출 전극과,
    상기 기판 상에 제공되어 상기 검출 전극들 사이의 갭(gap)을 덮고 그 상대 유전율이 습도에 따라 변화되는 검출부와,
    및 상기 검출 전극과 동일한 평면 상에 제공되어 실질적으로 상기 검출 전극과 동일한 구조를 갖는 한 쌍의 참조 전극을 구비하는 참조 용량부를 포함하며,
    상기 신호 처리부는 상기 검출부의 용량값과 상기 참조 용량부의 용량값 사이의 용량차를 대응하는 전압으로 변환하기 위한 스위칭된 커패시터형 C-V 변환부를 구비하고,
    상기 가열부는 상기 기판 상에 제공되는 발열 소자를 포함하는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 습도는 실질적으로 0%RH 인
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 반도체 기판을 포함하고, 상기 신호 처리부는 상기 반도체 기판 상에 제공되고, 상기 발열 소자는 상기 신호 처리부의 일부로서 구성된
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발열 소자는 전류를 공급받고 발열하는 히터(heater) 전극으로서의 저항을 포함하는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 저항은 절연층을 통해 상기 검출 전극 및 상기 참조 전극 하부에 제공되는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 저항은 감습막(moisture sensitive film) 상에 제공되는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저항은 투습성(moisture permeability)을 갖는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 저항은 상기 검출 전극 및 상기 참조 전극의 마주보는 부분의 폭과 실질적으로 동일한 폭을 갖고, 상기 마주보는 부분에 대응하여 제공되는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 저항은 상기 검출 전극 및 상기 참조 전극과 동일한 평면 상에 제공되는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 저항은 상기 한 쌍의 검출 전극들 사이 및 상기 한 쌍의 참조 전극들 사이에 제공되는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 발열 소자는 트랜지스터 및 다이오드 중 적어도 하나를 포함하는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  13. 제1항, 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 전극 및 상기 참조 전극을 덮도록 상기 기판 상에 형성된 보호막
    을 더 포함하고,
    상기 보호막 상에 감습막이 제공되는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 발열 소자는 전류를 공급받고 발열하는 히터 전극으로서의 저항을 포함하는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  15. 센서부와 신호 처리부를 구비하는 습도 센서 장치를 위한 자기 진단 방법에 있어서,
    상기 센서부에서 주위 습도에 따라 변화되는 용량을 검출하는 단계;
    상기 신호 처리부에서 상기 센서부의 검출 신호를 처리하여, 상기 주위 습도에 대응하는 처리 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 주위 습도에 대응하는 처리 신호에 기초하여 자기 진단을 수행하기 위해서, 상기 센서부의 용량이 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록, 상기 센서부를 가열함으로써 상기 센서부의 용량을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 센서부는
    기판과,
    서로 이격되어(space) 서로 마주보도록 상기 기판의 표면 상에 배치된 한 쌍의 검출 전극과,
    상기 기판 상에 제공되어 상기 검출 전극들 사이의 갭(gap)을 덮고 그 상대 유전율이 습도에 따라 변화되는 검출부와,
    및 상기 검출 전극과 동일한 평면 상에 제공되어 실질적으로 상기 검출 전극과 동일한 구조를 갖는 한 쌍의 참조 전극을 구비하는 참조 용량부를 포함하며,
    상기 신호 처리부는 상기 검출부의 용량값과 상기 참조 용량부의 용량값 사이의 용량차를 대응하는 전압으로 변환하기 위한 스위칭된 커패시터형 C-V 변환부를 구비하고,
    상기 가열부는 상기 기판 상에 제공되는 발열 소자를 포함하는
    것을 특징으로 하는 자기 진단 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 소정의 습도는 실질적으로 0%RH 인
    것을 특징으로 하는 자기 진단 방법.
  17. 습도 센서 장치에 있어서,
    주위 습도에 따라 변화하는 용량을 갖는 센서부와,
    상기 센서부의 검출 신호를 처리하고 습도에 대응하는 신호를 출력하기 위한 신호 처리부와,
    상기 센서부의 용량이 적어도 자기 진단 주기 동안 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록 상기 센서부를 가열하기 위한 가열부를 포함하고,
    상기 센서부는
    기판과,
    서로 이격되어(space) 서로 마주보도록 상기 기판의 표면 상에 배치된 한 쌍의 검출 전극과,
    상기 기판 상에 제공되어 상기 검출 전극들 사이의 갭(gap)을 덮고 그 상대 유전율이 습도에 따라 변화되는 검출부와,
    및 상기 검출 전극과 동일한 평면 상에 제공되어 실질적으로 상기 검출 전극과 동일한 구조를 갖는 한 쌍의 참조 전극을 구비하는 참조 용량부를 포함하며,
    상기 신호 처리부는 상기 검출부의 용량값과 상기 참조 용량부의 용량값 사이의 용량차를 대응하는 전압으로 변환하기 위한 스위칭된 커패시터형 C-V 변환부를 구비하고,
    상기 가열부는 상기 기판 상에 제공되는 발열 소자를 포함하는
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  18. 습도 센서 장치에 있어서,
    주위 습도에 따라 변화되는 용량(capacitance)을 갖는 센서부(sensor portion)와,
    상기 센서부의 검출 신호를 처리하고 습도에 대응하는 신호를 출력하기 위한 신호 처리부와,
    상기 센서부를 가열하기 위한 가열부와,
    상기 센서부의 용량이 적어도 자기 진단 주기 동안 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록 상기 가열부의 가열을 제어하기 위한 제어부를 포함하고,
    상기 소정의 습도는 실질적으로 0%RH 인
    것을 특징으로 하는 습도 센서 장치.
  19. 센서부와 신호 처리부를 구비하는 습도 센서 장치를 위한 자기 진단 방법에 있어서,
    상기 센서부에서 주위 습도에 따라 변화되는 용량을 검출하는 단계;
    상기 신호 처리부에서 상기 센서부의 검출 신호를 처리하여, 상기 주위 습도에 대응하는 처리 신호를 출력하는 단계; 및
    상기 주위 습도에 대응하는 처리 신호에 기초하여 자기 진단을 수행하기 위해서, 상기 센서부의 용량이 실질적으로 소정의 습도에서의 값이 되도록, 상기 센서부를 가열함으로써 상기 센서부의 용량을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 소정의 습도는 실질적으로 0%RH 인
    것을 특징으로 하는 자기 진단 방법.
KR1020060017719A 2005-02-24 2006-02-23 습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법 KR100852475B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005049598A JP4566784B2 (ja) 2005-02-24 2005-02-24 湿度センサ装置
JPJP-P-2005-00049598 2005-02-24

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070108556A Division KR20070118564A (ko) 2005-02-24 2007-10-26 습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060094484A KR20060094484A (ko) 2006-08-29
KR100852475B1 true KR100852475B1 (ko) 2008-08-14

Family

ID=36809558

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060017719A KR100852475B1 (ko) 2005-02-24 2006-02-23 습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법
KR1020070108556A KR20070118564A (ko) 2005-02-24 2007-10-26 습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070108556A KR20070118564A (ko) 2005-02-24 2007-10-26 습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7176700B2 (ko)
JP (1) JP4566784B2 (ko)
KR (2) KR100852475B1 (ko)
CN (1) CN100549685C (ko)
FR (1) FR2882438B1 (ko)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4804308B2 (ja) * 2005-12-08 2011-11-02 株式会社デンソー 湿度センサ
JP4770530B2 (ja) * 2006-03-13 2011-09-14 株式会社デンソー 容量式湿度センサ
JP4821560B2 (ja) * 2006-10-27 2011-11-24 株式会社デンソー 液体性状センサ
JP4882732B2 (ja) * 2006-12-22 2012-02-22 株式会社デンソー 半導体装置
TWI317812B (en) * 2006-12-22 2009-12-01 Delta Electronics Inc Capacitance acceleration sensing structure
JP5012036B2 (ja) * 2007-01-17 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 硫黄成分検出装置
JP4375579B2 (ja) * 2007-02-08 2009-12-02 株式会社デンソー 容量式物理量検出装置
JP5070901B2 (ja) * 2007-03-28 2012-11-14 株式会社デンソー 湿度センサ装置
US7683636B2 (en) * 2007-10-26 2010-03-23 Honeywell International Inc. Structure for capacitive balancing of integrated relative humidity sensor
JP2010127763A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Hitachi Ltd 半導体力学量検出センサ及びそれを用いた制御装置
KR101201896B1 (ko) * 2008-12-03 2012-11-16 한국전자통신연구원 정전용량형 환경유해가스 센서 및 그 제조방법
US7816681B2 (en) * 2008-12-03 2010-10-19 Electronics And Telecommunications Research Institute Capacitive gas sensor and method of fabricating the same
JP4915421B2 (ja) * 2009-01-07 2012-04-11 株式会社デンソー 容量式湿度検出装置
EP2278309B1 (en) * 2009-07-21 2019-05-15 ams international AG A Sensor
WO2011055605A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 株式会社日立製作所 ガスセンサ
CN101738422B (zh) * 2009-12-23 2012-09-05 北京宝力马传感技术有限公司 一种湿度测量装置及方法
JP2012047725A (ja) * 2010-07-30 2012-03-08 Canon Anelva Corp 静電容量圧力センサ
JP5547296B2 (ja) * 2010-10-04 2014-07-09 アルプス電気株式会社 湿度検出センサ及びその製造方法
US9063067B1 (en) 2010-11-17 2015-06-23 Alvin P. Schmitt Moisture sensing devices
MY154211A (en) * 2011-04-26 2015-05-15 Mimos Berhad A humidity sensor device
JP5507524B2 (ja) * 2011-11-07 2014-05-28 株式会社日立製作所 可燃性ガスセンサ
US20130160518A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd. Relative humidity sensor and method for calibration thereof
WO2013106253A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Hzo Inc. Methods, apparatuses and systems for monitoring for exposure of electronic devices to moisture and reacting to exposure of electronic devices to moisture
EP2803083A4 (en) 2012-01-10 2014-12-31 Hzo Inc MASKS FOR APPLYING PROTECTIVE COATINGS TO ELECTRONIC ASSEMBLIES, MASKED ELECTRONIC ASSEMBLIES, AND ASSOCIATED METHODS
US9146207B2 (en) * 2012-01-10 2015-09-29 Hzo, Inc. Methods, apparatuses and systems for sensing exposure of electronic devices to moisture
KR101497586B1 (ko) * 2012-07-05 2015-03-02 호쿠토 덴시 고교 가부시키가이샤 정전용량형의 수분 검출 장치
JP2014038056A (ja) * 2012-08-20 2014-02-27 Hitachi Automotive Systems Ltd 湿度検出装置
CN103018288B (zh) * 2012-12-18 2014-11-12 哈尔滨理工大学 一种可控加热除霜电容式高空湿度传感器的制备方法
WO2014110159A1 (en) 2013-01-08 2014-07-17 Hzo, Inc. Apparatuses, systems, and methods for detecting and reacting to exposure of an electronic device to moisture
US9482172B2 (en) 2013-02-22 2016-11-01 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor diagnostics
US9234859B2 (en) * 2013-03-28 2016-01-12 Stmicroelectronics S.R.L. Integrated device of a capacitive type for detecting humidity, in particular manufactured using a CMOS technology
US9329160B2 (en) 2013-04-05 2016-05-03 Ford Global Technologies, Llc Humidity sensor diagnostic method using condensation clearing heater
DE102014200060A1 (de) * 2013-08-28 2015-03-19 Micro-Epsilon Messtechnik Gmbh & Co. Kg Sensorelement und Sensor mit einem entsprechenden Sensorelement
CN103630582B (zh) * 2013-12-11 2016-02-10 江苏物联网研究发展中心 一种mems湿度传感器及制备方法
EP3092503A4 (en) * 2014-01-08 2017-03-15 HzO, Inc. Methods, apparatuses and systems for sensing exposure of electronic devices to moisture
JP6228865B2 (ja) * 2014-03-06 2017-11-08 アルプス電気株式会社 センサ装置の検査方法及びそのセンサ装置
KR102237710B1 (ko) * 2014-06-18 2021-04-09 주식회사 해치텍 커패시터형 습도센서
US9882065B2 (en) * 2014-06-27 2018-01-30 Texas Instruments Incorporated Analog floating-gate atmometer
KR102187614B1 (ko) * 2014-07-02 2020-12-08 주식회사 키 파운드리 커패시터형 습도센서
JP6448007B2 (ja) * 2014-07-23 2019-01-09 国立研究開発法人物質・材料研究機構 高速応答・高感度乾湿応答センサー
WO2016134079A1 (en) 2015-02-17 2016-08-25 Honeywell International Inc. Humidity sensor and method for manufacturing the sensor
JP6535185B2 (ja) * 2015-03-04 2019-06-26 エイブリック株式会社 湿度センサ
AT516980B1 (de) * 2015-03-20 2017-10-15 Ait Austrian Inst Technology Anordnung zur Bestimmung der Feuchtigkeit eines Gegenstands
CN104914138A (zh) * 2015-07-03 2015-09-16 深圳市共进电子股份有限公司 湿度传感器、湿度传感器阵列及其制备方法
DE102015216997A1 (de) * 2015-09-04 2017-03-09 Robert Bosch Gmbh Kapazitive Struktur und Verfahren zum Bestimmen einer Ladungsmenge unter Verwendung der kapazitiven Struktur
EP3358343B1 (en) * 2015-09-30 2024-05-08 Hitachi Astemo, Ltd. Physical quantity detection device
EP3244201B1 (en) 2016-05-13 2021-10-27 Honeywell International Inc. Fet based humidity sensor with barrier layer protecting gate dielectric
CN106053393A (zh) * 2016-05-18 2016-10-26 南京信息工程大学 一种基于纳米共轴腔结构和表面等离激元效应的相对湿度传感器件及其制作方法
WO2018062379A1 (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 ミツミ電機株式会社 湿度センサ
JP6802703B2 (ja) 2016-12-14 2020-12-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 気体センサ装置
KR102658311B1 (ko) * 2017-02-08 2024-04-18 삼성전자주식회사 스피커를 포함하는 전자 장치
EP3379218B1 (en) * 2017-03-21 2020-07-15 MEAS France Method for providing a diagnostic on a combined humidity and temperature sensor
JP7176676B2 (ja) * 2018-11-16 2022-11-22 ミネベアミツミ株式会社 検出装置
US11460428B2 (en) 2018-11-16 2022-10-04 Minebea Mitsumi Inc. Humidity detecting device and method of determining malfunction
JP7200615B2 (ja) * 2018-11-16 2023-01-10 ミネベアミツミ株式会社 検出装置
US20200158677A1 (en) * 2018-11-16 2020-05-21 Minebea Mitsumi Inc. Detecting device
JP7173662B2 (ja) * 2018-11-16 2022-11-16 ミネベアミツミ株式会社 検出装置
JP7193203B2 (ja) * 2018-11-16 2022-12-20 ミネベアミツミ株式会社 検出装置
KR102274575B1 (ko) * 2018-12-21 2021-07-06 서울대학교산학협력단 수분 포텐셜 측정 장치 및 방법
JP7096635B2 (ja) * 2019-03-22 2022-07-06 株式会社日立製作所 水分検出素子、呼気ガス検出装置、呼気検査システム及び水分検出素子の製造方法
US11397047B2 (en) * 2019-04-10 2022-07-26 Minebea Mitsumi Inc. Moisture detector, moisture detection method, electronic device, and log output system
KR20210018723A (ko) * 2019-08-09 2021-02-18 삼성디스플레이 주식회사 터치 구동 회로 및 이를 포함하는 표시 장치
US20220390406A1 (en) * 2019-11-08 2022-12-08 Hitachi Astemo, Ltd. Humidity sensor diagnosis device
JP2021092453A (ja) * 2019-12-11 2021-06-17 ミネベアミツミ株式会社 湿度センサ
WO2022031265A1 (en) * 2020-08-03 2022-02-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional printed sensors
EP4012393A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-15 Vaisala Oyj Fast humidity sensor and a method for calibrating the fast humidity sensor
CN112881481A (zh) * 2021-01-15 2021-06-01 江苏创芯海微科技有限公司 高性能湿度传感器及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6076655A (ja) 1983-10-03 1985-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 故障診断型湿度検出器
KR20000013253U (ko) * 1998-12-24 2000-07-15 권태웅 저항형 습도센서
KR20040063050A (ko) * 2003-01-04 2004-07-12 엘지전자 주식회사 히터 내장형 감습센서 모듈 및 이를 이용한 습도 측정 방법
JP2004279370A (ja) * 2003-03-19 2004-10-07 Denso Corp 容量式湿度センサ

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0814556B2 (ja) * 1987-03-31 1996-02-14 エヌオーケー株式会社 温度センサ内蔵型感湿素子
JPH01301158A (ja) * 1988-05-30 1989-12-05 Toshiba Corp ガスセンサ
JPH0599877A (ja) * 1991-06-25 1993-04-23 Yamatake Honeywell Co Ltd 感湿装置
JP3112180B2 (ja) * 1991-09-04 2000-11-27 グローリー工業株式会社 湿度センサ
US5362975A (en) * 1992-09-02 1994-11-08 Kobe Steel Usa Diamond-based chemical sensors
FI98567C (fi) * 1993-09-29 1997-07-10 Vaisala Oy Impedanssianturi, etenkin radiosondikäyttöön, sekä menetelmä anturin valmistamiseksi
JP3369677B2 (ja) 1993-11-25 2003-01-20 グローリー工業株式会社 温湿度センサ
US5723864A (en) * 1995-09-01 1998-03-03 Innovative Lasers Corporation Linear cavity laser system for ultra-sensitive gas detection via intracavity laser spectroscopy (ILS)
AT1469U1 (de) * 1996-04-10 1997-05-26 E & E Elektronik Gmbh Verfahren zum ermitteln der absoluten luftfeuchtigkeit
JPH10160698A (ja) * 1996-11-29 1998-06-19 Tokin Corp マイクロセンサ
US5767687A (en) * 1996-11-29 1998-06-16 Geist; Jon Surface-capacitor type condensable-vapor sensor
DE19729697C1 (de) * 1997-07-11 1999-02-11 Mannesmann Vdo Ag Anordnung zum Bestimmen der relativen Luftfeuchte
JP4178658B2 (ja) * 1998-06-30 2008-11-12 株式会社デンソー 容量式物理量検出装置
JP2002039983A (ja) 2000-07-21 2002-02-06 Denso Corp 湿度センサ
JP2002116172A (ja) * 2000-10-10 2002-04-19 Ngk Spark Plug Co Ltd 湿度センサ
JP3617032B2 (ja) * 2000-11-17 2005-02-02 エスペック株式会社 湿度センサの校正方法およびそれを用いた湿度センサ
JP2003065819A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Denso Corp 薄膜式センサ
DE10335553A1 (de) * 2003-08-02 2005-02-17 E + E Elektronik Ges.M.B.H. Verfahren und Anordnung zur Feuchtemessung
JP3994975B2 (ja) * 2004-02-27 2007-10-24 株式会社デンソー 容量式湿度センサ
JP2006317155A (ja) * 2005-05-10 2006-11-24 Ngk Spark Plug Co Ltd ガスセンサおよびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6076655A (ja) 1983-10-03 1985-05-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 故障診断型湿度検出器
KR20000013253U (ko) * 1998-12-24 2000-07-15 권태웅 저항형 습도센서
KR20040063050A (ko) * 2003-01-04 2004-07-12 엘지전자 주식회사 히터 내장형 감습센서 모듈 및 이를 이용한 습도 측정 방법
JP2004279370A (ja) * 2003-03-19 2004-10-07 Denso Corp 容量式湿度センサ

Also Published As

Publication number Publication date
FR2882438B1 (fr) 2013-09-13
US20060186901A1 (en) 2006-08-24
JP2006234576A (ja) 2006-09-07
CN100549685C (zh) 2009-10-14
FR2882438A1 (fr) 2006-08-25
KR20060094484A (ko) 2006-08-29
US7176700B2 (en) 2007-02-13
KR20070118564A (ko) 2007-12-17
CN1825103A (zh) 2006-08-30
JP4566784B2 (ja) 2010-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100852475B1 (ko) 습도 센서 장치 및 그 자기 진단 방법
US7032448B2 (en) Capacitive humidity sensor
JP4229885B2 (ja) 容量式物理量検出装置
US6580600B2 (en) Capacitance type humidity sensor and manufacturing method of the same
EP1217364B1 (en) Sensor cell
JP2003270189A (ja) 容量式湿度センサ
US20020114125A1 (en) Capacitance type humidity sensor and manufacturing method of the same
JP2007248065A (ja) 容量式湿度センサ
JP2004271461A (ja) 容量式湿度センサ
US11719661B2 (en) Sensor
US20090237090A1 (en) Method and system for adjusting characteristics of integrated relative humidity sensor
JP5070901B2 (ja) 湿度センサ装置
KR20200080481A (ko) 가스 감지 센서
US10520457B2 (en) Sensor of volatile substances with integrated heater and process for manufacturing a sensor of volatile substances
CN104854448B (zh) 具有包括屏蔽层的纳米线传感器的集成电路、感测装置、测量方法以及制造方法
JP5188567B2 (ja) 湿度センサ及びガス状の媒体の湿度を測定する方法
JP2013134078A (ja) 容量式物理量検出装置
CN107923934B (zh) 电容结构和在使用电容结构的情况下确定电荷量的方法
JP4475070B2 (ja) 湿度センサ
JP3333959B2 (ja) 表面形状認識用センサ回路
JP2007155556A (ja) 湿度センサ
JP2006226728A (ja) 容量式湿度センサ
JP3488182B2 (ja) 表面形状認識センサ装置
JPH04324980A (ja) 静電界検出素子および静電界測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
A107 Divisional application of patent
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120727

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130726

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140801

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160729

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170728

Year of fee payment: 10