JPH03205545A - 感湿素子 - Google Patents
感湿素子Info
- Publication number
- JPH03205545A JPH03205545A JP6890A JP6890A JPH03205545A JP H03205545 A JPH03205545 A JP H03205545A JP 6890 A JP6890 A JP 6890A JP 6890 A JP6890 A JP 6890A JP H03205545 A JPH03205545 A JP H03205545A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moisture
- sensing element
- humidity
- metal oxide
- oxide sintered
- Prior art date
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- Pending
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
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。
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．エアコン．除屋機，電子レンジ，栽培ハウス
等１６１度の検出．制御が必要な技術分野に関するもの
である。
等１６１度の検出．制御が必要な技術分野に関するもの
である。
〔従来の技術］
従来、この種の金属酸化物焼結体系感湿素子は第３図を
参照してバルク４の上に電極を形成し第４図を参照して
，基板６に厚１１ｉ８を形或したりしていた。周知のよ
うに金属酸化物の電気抵抗には感厘特性が有り，６ｉ度
の上昇に伴い電気抵抗は下がる。この特性を用いて種々
の感湿素子が発表されている。中でも代表的なものとし
ては１マグネタイト，ＺｎＯ２＋ＭｇＯ，ＺｎＣｒ２０
４ ＋ＬｉＺｎＶＯ４，ＭｇＣｒ２ ０４＋Ｔｔｏ２，
Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆ ｅ系酸化物等が挙げられる。
参照してバルク４の上に電極を形成し第４図を参照して
，基板６に厚１１ｉ８を形或したりしていた。周知のよ
うに金属酸化物の電気抵抗には感厘特性が有り，６ｉ度
の上昇に伴い電気抵抗は下がる。この特性を用いて種々
の感湿素子が発表されている。中でも代表的なものとし
ては１マグネタイト，ＺｎＯ２＋ＭｇＯ，ＺｎＣｒ２０
４ ＋ＬｉＺｎＶＯ４，ＭｇＣｒ２ ０４＋Ｔｔｏ２，
Ｍｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆ ｅ系酸化物等が挙げられる。
これらの感混素子は，いすれも微細な細孔を有し，この
気孔の金属酸化物焼結体側面に空気中の水分か吸着する
ことにより，Ｈ２０→Ｈ“＋ＯＨのイオン化が起こり，
Ｈ“のイオン伝導により電気伝導が発生するものである
。
気孔の金属酸化物焼結体側面に空気中の水分か吸着する
ことにより，Ｈ２０→Ｈ“＋ＯＨのイオン化が起こり，
Ｈ“のイオン伝導により電気伝導が発生するものである
。
［考案が解決しようとする課題］
しかしながら，気孔率が数十％あるため，高湿になった
場合，水分の吸着量が多い。ＯＨ−基は時間を経ると金
属酸化物焼結体中の金属と化学結合してしまい，荊記金
属酸化物焼結体の高抵抗化をもたらす。このＯＨ一基は
４００℃以上で熱しない限り結合を解くことはできない
。このため高湿放置前後で湿度一電気抵抗特性の経年変
化が発生するという欠点があった。
場合，水分の吸着量が多い。ＯＨ−基は時間を経ると金
属酸化物焼結体中の金属と化学結合してしまい，荊記金
属酸化物焼結体の高抵抗化をもたらす。このＯＨ一基は
４００℃以上で熱しない限り結合を解くことはできない
。このため高湿放置前後で湿度一電気抵抗特性の経年変
化が発生するという欠点があった。
第３図にＭ ｎ − Ｚ ｎ − Ｃ ｕ − Ｆ ｅ
系酸化物焼結体の２５℃±５℃，８０％ＲＨ±１０％Ｒ
Ｈ，３０日放置前後の湿度一電気抵抗特性の経年変化を
第５図に示す。
系酸化物焼結体の２５℃±５℃，８０％ＲＨ±１０％Ｒ
Ｈ，３０日放置前後の湿度一電気抵抗特性の経年変化を
第５図に示す。
これによると，実用測定範囲てある３０〜８０％ＲＨの
範囲て３０％ＲＨ以上の経年変化が発生していることが
わかる。
範囲て３０％ＲＨ以上の経年変化が発生していることが
わかる。
そこで，本発明の技術的課題は，かかる欠点を除去する
ため，感温材をスパッタ薄で形成することにより，従来
よりも微細な細孔をもうけ，気孔率を小さくすることに
より，高湿での水分吸着量を少なくすることによって経
時変化の小さい感湿素子を提供することを目的とする。
ため，感温材をスパッタ薄で形成することにより，従来
よりも微細な細孔をもうけ，気孔率を小さくすることに
より，高湿での水分吸着量を少なくすることによって経
時変化の小さい感湿素子を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段コ
本発明によれば７金属酸化物焼結体をターゲット材とし
て，Ａｒガス濃度５ Ｘ １ ０．７’ 〜１．Ｏ Ｘ
１０−１Ｔｏｒｒでスパッタしてスバツタ膜を形成し
１該スパッタ膜を感湿材とすることを特徴とする感温素
子が得られる。
て，Ａｒガス濃度５ Ｘ １ ０．７’ 〜１．Ｏ Ｘ
１０−１Ｔｏｒｒでスパッタしてスバツタ膜を形成し
１該スパッタ膜を感湿材とすることを特徴とする感温素
子が得られる。
［実施例コ
第１図を参照して、ガラス基板１上にＮｉ電極２をくし
形状にスパツタにより形成する。スバ・ソタ膜３の厚み
寸法は１μｍ程度とする。スパツタ膜３はＡ『ガス濃度
５Ｘ１０−’〜１．Ｏ Ｘ １ ０ −１Ｔｏｒｒで金
属酸化物焼結体のターゲソト材としてスパッタして形成
される。またＮｉ電極２については，他にＡｕ，Ａｇ，
ＲｕＯ２等の電極材でも同様である。
形状にスパツタにより形成する。スバ・ソタ膜３の厚み
寸法は１μｍ程度とする。スパツタ膜３はＡ『ガス濃度
５Ｘ１０−’〜１．Ｏ Ｘ １ ０ −１Ｔｏｒｒで金
属酸化物焼結体のターゲソト材としてスパッタして形成
される。またＮｉ電極２については，他にＡｕ，Ａｇ，
ＲｕＯ２等の電極材でも同様である。
夕−ゲット材となる金属酸化物焼結体としてはＭ ｎ
− Ｚ ｎ − Ｃ ｕ − Ｆ ｅ系酸化物を用いた
。
− Ｚ ｎ − Ｃ ｕ − Ｆ ｅ系酸化物を用いた
。
Ａｒガス濃度が５．Ｏ Ｘ １ ０−３Ｔｏｒｒ未満て
は金属酸化物焼結体のスパッタ膜３の膜質が非常に微細
で細孔もほとんど無いため電気抵抗の湿度依存性が全く
表われず， １．０ Ｘ １ ０−１Ｔｏｒｒ以上では
スパッタ蒸着に必要なグロー放電が得られないためスパ
ッタ膜が得られない。このためＡｒガス濃度は５．Ｏ
Ｘ １ ０ −’ 〜１．Ｏ Ｘ １ ０−１Ｔｏｒｒ
が適当である。
は金属酸化物焼結体のスパッタ膜３の膜質が非常に微細
で細孔もほとんど無いため電気抵抗の湿度依存性が全く
表われず， １．０ Ｘ １ ０−１Ｔｏｒｒ以上では
スパッタ蒸着に必要なグロー放電が得られないためスパ
ッタ膜が得られない。このためＡｒガス濃度は５．Ｏ
Ｘ １ ０ −’ 〜１．Ｏ Ｘ １ ０−１Ｔｏｒｒ
が適当である。
本実施例ではＡｒガス濃度２．５ Ｘ １ ０ −２Ｔ
ｏｒｒの場合についての作成直後と．２５℃±５℃，８
０９６ＲＨ±１０％ＲＨ，３０放置後の湿度一電気抵抗
特性のデータを第２図に示す。
ｏｒｒの場合についての作成直後と．２５℃±５℃，８
０９６ＲＨ±１０％ＲＨ，３０放置後の湿度一電気抵抗
特性のデータを第２図に示す。
従来の第５図の特性より実用測定範囲３０％ＲＨ−８０
％ＲＨで，３０％ＲＨ以上の経年変化か発生していたも
のに対し．本発明では５％ＲＨ以下になっており実用上
，有用な感温素子が得られた。
％ＲＨで，３０％ＲＨ以上の経年変化か発生していたも
のに対し．本発明では５％ＲＨ以下になっており実用上
，有用な感温素子が得られた。
［発明の効果コ
以上述べたように本発明によれば，経年変化の小さい高
安定性の感湿素子が得られる。
安定性の感湿素子が得られる。
第１図は本発明の一実施例による感湿素子の構成図，第
２図は第１図の感温素子の湿度一電気抵抗特性図，第３
図及び第４図は従来の感湿素子の斜視図，第５図は第３
図又は第４図の感湿素子の湿度一電気抵抗特性図を示す
。ただし，第２図及び第５図において．Ａ曲線は感湿素
子作成直後に測定したもので，Ｂ曲線は，２５℃±５℃
，８０％ＲＨ±１０％ＲＨ，３０日間放置後に測定した
ものである。 １：ガラス基板，２：電極，３：金属酸化物焼結体のス
パッタ膜．４：金属酸化物焼結体（バルク），５：電極
（両面），６：基板，７：電極，８：金属酸化物焼結体
の厚膜。 第２図 温良（％Ｒ＋−１） 第３図 鴫４図 Ｂ 第５図 温度 Ｃ’ＡＲＨ）
２図は第１図の感温素子の湿度一電気抵抗特性図，第３
図及び第４図は従来の感湿素子の斜視図，第５図は第３
図又は第４図の感湿素子の湿度一電気抵抗特性図を示す
。ただし，第２図及び第５図において．Ａ曲線は感湿素
子作成直後に測定したもので，Ｂ曲線は，２５℃±５℃
，８０％ＲＨ±１０％ＲＨ，３０日間放置後に測定した
ものである。 １：ガラス基板，２：電極，３：金属酸化物焼結体のス
パッタ膜．４：金属酸化物焼結体（バルク），５：電極
（両面），６：基板，７：電極，８：金属酸化物焼結体
の厚膜。 第２図 温良（％Ｒ＋−１） 第３図 鴫４図 Ｂ 第５図 温度 Ｃ’ＡＲＨ）
Claims (2)
- （１）金属酸化物焼結体をターゲット材として、Ａｒガ
ス濃度５×１０＾−＾３〜１．０×１０＾−＾１Ｔｏｒ
ｒでスパッタしてスパッタ膜を形成し、該スパッタ膜を
感湿材とすることを特徴とする感湿素子。 - （２）前記ターゲット材としてＭｎ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｆｅ
系酸化物を用いたことを特徴とする請求項１記載の感湿
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6890A JPH03205545A (ja) | 1990-01-05 | 1990-01-05 | 感湿素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6890A JPH03205545A (ja) | 1990-01-05 | 1990-01-05 | 感湿素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03205545A true JPH03205545A (ja) | 1991-09-09 |
Family
ID=11463870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6890A Pending JPH03205545A (ja) | 1990-01-05 | 1990-01-05 | 感湿素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03205545A (ja) |
-
1990
- 1990-01-05 JP JP6890A patent/JPH03205545A/ja active Pending
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