JPH03257359A - セラミック湿度センサ及びその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、セラミックまたはガラス基板上にくし形電極
を形成し、このくし形電極の上に感湿セラミックを形成
してなるセラミック湿度センサ及びその製造方法に関す
る。

［従来の技術］ 従来、厚膜セラミック湿度センサは、アルミナを初めと
するセラミックやガラスの絶縁基板上に、Ａｇ−Ｐｒま
たはＡｕなどの導体ペーストを印刷・焼成してくし形電
極を形成し、この」二に感湿セラミック粉体とバインダ
からなる感湿セラミックペーストを印刷・焼成して感湿
セラミックを形成することによって製造されている。

第４図は、このような従来の厚膜セラミック湿度センサ
の一例を示す図であり、セラミック基板１上に、くし形
電極２、及び感湿セラミック３が順次形成されている。

なお、図中２ａは、くし形電極２の右側端部に設けられ
た電極引出部（回路部との接続部）であり、その機能」
二、感湿セラミック３は形成されていない。

しかしながら、以上のようにして製造された従来の厚膜
セラミック湿度センサにおいては、くし形電極の電極間
隔及び電極幅、感湿セラミックペストの配合比、感湿セ
ラミックペーストの印刷厚み、焼成する時の温度やその
プロファイルなどによって、ばらつきが発生し、この結
果、湿度センサとしての特性（抵抗値の大きさ）にばら
つきが生じてしまう欠点があった。この場合、−旦製造
された湿度センサの抵抗値を一定の値に調整してばらつ
きをなくすことは技術的に難しいため、予め設定した所
定の抵抗値を正確に得ることは極めて困難であり、従っ
て、高精度の湿度検出を行うことは不可能であった。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のように、従来のセラミック湿度センサにおいては
、製造工程における、電極形状、感湿セラミックペース
ト、焼成温度などの各種条件のばらつきに起因して、製
造されたセラミック湿度センサの特性（抵抗値の大きさ
）にばらつきを生じてしまうという大きな問題が存在し
ており、また、これに伴い、所定の抵抗値を正確に設定
することが極めて困難となっていた。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するために
提案されたものであり、その目的は、安定した特性（抵
抗値）を有し、且つ予め設定した所定の特性（抵抗値）
を正確に得られ、高精度の湿度検出を行うことができる
ような、優れたセラミック湿度センサ及びその製造方法
を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明によるセラミック湿度センサは、セラミックまた
はガラス基板」二にくし形電極が形成され、このくし形
電極の上に感湿セラミックが印刷・焼成されて形成され
てなるセラミック湿度センサにおいて、感湿セラミック
が、くし形電極の露出部を残すように印刷・焼成されて
形成されており、且つこのくし形電極の露出部に、印刷
抵抗体が印刷・焼成され、トリミング可能に形成されて
いることを特徴としている。

また、本発明によるセラミック湿度センサの製造方法は
、以上のような構成を有するセラミック湿度センサを製
造する方法である。

すなわち、本発明によるセラミック湿度センサの製造方
法は、セラミックまたはガラス基板上にくし形電極を形
成し、このくし形電極の上に感湿セラミックペーストを
印刷・焼成して感湿セラミックを形成するセラミック湿
度センサの製造方法において、感湿セラミックの形成に
あたって、くし形電極の露出部を設け、これ以外の部分
に感湿セラミックペーストを印刷・焼成することにより
、くし形電極の露出部を残して感湿セラミックを形成し
、この後、くし形電極の露出部に印刷抵抗体ペーストを
印刷・焼成することにより、トリミング可能な印刷抵抗
体を形成することを特徴とじている。

［作用］ 以上のような構成を有する本発明の作用は次の通りであ
る。

まず、くし形電極上に、感湿セラミックと並べて印刷抵
抗体を形成することにより、感湿セラミックと、印刷抵
抗体とが並列に接続されたものと等価な回路となる。こ
の結果、印刷抵抗体にトリミングを施すことによって、
印刷抵抗体の抵抗値を変化させることができる。

すなわち、このような印刷抵抗体のトリミングによって
、感湿セラミックと並列に接続された抵抗値を変化させ
ることができる。

このように、本発明に従って製造したセラミック湿度セ
ンサにおいては、−旦製造された湿度センサの抵抗値を
、印刷抵抗体のトリミングという簡単な作業によって容
易に調整できるため、感湿セラミックにおける抵抗値の
ばらつきを、印刷抵抗体をトリミングしてなる並列抵抗
値で吸収する形でなくすことができると共に、予め設定
した所定の抵抗値を正確に得ることが容易になり、高精
度の湿度検出が可能となる。

［実施例］ 以下に、本発明のセラミック湿度センサ及びその製造方
法に従って製造した厚膜セラミック湿度センサの一実施
例を図面を参照して具体的に説明する。

まず、第１図は、製造された厚膜セラミック湿度センサ
を示す斜視図である。この第１図に示す厚膜セラミック
湿度センサの製造にあたっては、アルミナなどのセラミ
ック基板１」二に、Ａｇ−ＰｒまたはＡｕなどの導体ペ
ーストを印刷・焼成してくし形電極２を形成する。この
工程までは、前述した従来技術と全く同様である。

この後、本実施例においては、右側端部の電極引出部（
回路部との接続部）２ａに加えて、請求の範囲に従って
、くし形電極２の左側端部にくし形電極の露出部２ｂを
設け、この右側端部の電極引出部（回路部との接続部）
２ａ及び左側端部の露出部２ｂを除いたくし形電極２の
中央部２Ｃに、感湿セラミックペーストを印刷・焼成し
て感湿セラミック３を形成する。この場合、感湿セラミ
ックペーストとしては、ＺｎＣｒＯ４などの成分を含む
感湿セラミック粉体とバインダを混合してなる感湿セラ
ミックペーストを使用する。続いて、くし形電極２の左
側端部の露出部２ｂに、ＲｕＯ２などからなる印刷抵抗
体ペーストを印刷・焼成してトリミング可能な印刷抵抗
体４を形成する。

このような製造工程によって得られた厚膜セラミック湿
度センサの等価回路を、第２図に示す。

すなわち、本実施例によって製造された厚膜セラミック
湿度センサにおいては、感湿部（感湿セラミック３）と
並列に可変抵抗（印刷抵抗体４）が接続された形になる
ため、印刷抵抗体４をトリミングして可変抵抗を変化さ
せることにより、湿度センサ全体としての抵抗値を変化
させることができる。

従って、本実施例の厚膜セラミック湿度センサにおいて
は、印刷抵抗体４のトリミングという簡単な手段により
、湿度センサの抵抗値を容易に調整できるため、湿度セ
ンサとしての抵抗値をかなり自由に設定して、設定した
所定の抵抗値を容易に得ることが可能となる。

以上のような本実施例の印刷抵抗体４を形成した厚膜セ
ラミック湿度センサ（実施例品）と、従来技術による印
刷抵抗体４を形成していない厚膜セラミック湿度センサ
（従来品）とを製造し、それぞれの湿度センサの特性を
調べたところ、第３図に示すような結果が得られた。な
お、第３図は、横軸に湿度［％ＲＨ］、縦軸に設定値か
らのずれを湿度換算した絶対値（ΔＺ　［％ＲＨ］　）
を示している。

この第３図から、従来品に対して本実施例品においては
、特性のばらつきもほとんどなく、極めて安定した特性
が得られており、印刷抵抗体４を形成したことによる本
実施例品の作用効果が実証されていることは明らかであ
る。

なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく
、例えば、印刷抵抗体を形成する位置は、くし形電極の
上で適宜変更可能であり、その位置に拘らず、同様の作
用効果を得られるものである。

また、本発明の湿度センサを形成するための基板も、セ
ラミック基板に限らず、請求の範囲に従ってガラス基板
を使用することも勿論可能である。

さらに、くし形電極や、感湿セラミック、及び印刷抵抗
体の形成に使用する材料及びその組成は適宜選択可能で
あり、具体的な製造条件も、既存の方法に従って適宜選
択可能である。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明においては、くし形電極の上
に、トリミング可能な印刷抵抗体を設け、この印刷抵抗
体を、感湿セラミックと並列接続された可変抵抗として
機能させることにより、従来に比べて格段にばらつきの
少ない、極めて安定した特性（抵抗値）を有し、且つ予
め設定した所定の特性（抵抗値）を正確に得られ、高精
度の湿度検出を行うことができるような、優れたセラミ
ック湿度センサ及びその製造方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のセラミック湿度センサ及びその製造方
法に従って製造した厚膜セラミック湿度センサの一実施
例を示す斜視図、第２図は第１図の厚膜セラミック湿度
センサの等価回路を示す回路図、第３図は本発明に従っ
て製造した厚膜セラミック湿度センサ（実施測高）と、
従来技術に従って製造した厚膜セラミック湿度センサ（
従来品）との特性を比較して示すグラフ、第４図は従来
の厚膜セラミック湿度センサの一例を示す斜視図である
。 １・・・セラミック基板、２・・・くし形電極、２ａ・
・・くし形電極の電極引出部（回路部との接続部）、２
ｂ・・・くし形電極の露出部、２ｃ・・・くし形電極の
中央部、３・・・感湿セラミック、４・・・印刷抵抗体
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミックまたはガラス基板上にくし形電極が形
   成され、このくし形電極の上に感湿セラミックが印刷・
   焼成されて形成されてなるセラミック湿度センサにおい
   て、 前記感湿セラミックが、くし形電極の露出部を残すよう
   に印刷・焼成されて形成されており、且つこのくし形電
   極の露出部に、印刷抵抗体が印刷・焼成され、トリミン
   グ可能に形成されていることを特徴とするセラミック湿
   度センサ。
2. （２）セラミックまたはガラス基板上にくし形電極を形
   成し、このくし形電極の上に感湿セラミックペーストを
   印刷・焼成して感湿セラミックを形成するセラミック湿
   度センサの製造方法において、前記感湿セラミックの形
   成にあたって、くし形電極の露出部を設け、これ以外の
   部分に感湿セラミックペーストを印刷・焼成することに
   より、くし形電極の露出部を残して感湿セラミックを形
   成し、この後、くし形電極の露出部に印刷抵抗体ペース
   トを印刷・焼成することにより、トリミング可能な印刷
   抵抗体を形成することを特徴とするセラミック湿度セン
   サの製造方法。