JPH04295752A - 結露または感湿センサの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は被検体表面上の結露また
は大気中の湿度を検知することができる結露または感湿
センサに関する。更に詳しくは、ビデオテープレコーダ
（ＶＴＲ）やディジタルオーディオテープデッキ（ＤＡ
Ｔ）、空調機、住宅設備等に用いられ、結露や高湿度の
状態を検知するセンサの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種精密電気機器や自動車、空調制御、
保存庫、住宅設備などの様々な分野で結露が問題となり
高湿度状態または結露状態を正確に検知したいという要
望が高まっている。一例として、家庭用のビデオテープ
レコーダ（ＶＴＲ）やカメラ一体型ＶＴＲ、ディジタル
オーディオテープデッキ（ＤＡＴ）等において、磁気テ
ープに記録・再生を行なう回転ヘッドのシリンダで結露
が生じると、テープの巻き込み・切断・機器の損傷が発
生する恐れがあるため、結露センサが設けられている。 近年、これらの機器の軽量小型化・低価格化が進展した
ため、小型で簡易、安価な結露センサへの要望が大きく
なりつつある。本発明で述べる結露または感湿センサの
製造方法はこうした要望に応えるために考案されたもの
である。

【０００３】図５に従来の結露センサの一部破砕斜視図
を示す。これらの結露センサは例えば、特開昭５２−９
２３９５号公報、実開昭６２−１２３５６１号公報、特
開平２−４９１４９号公報等に開示されている。感湿セ
ンサについてもほぼ同様の構造内容を有するので、以下
、こうした結露センサを例にとって説明する。

【０００４】これらのセンサの検知部は、吸湿すること
によって体積膨張する吸湿性高分子樹脂中に導電性粉末
を分散した感湿抵抗体を基材としてなっている。そして
、センサとしては、絶縁性の基板上に形成された櫛形対
向電極を覆うように該感湿抵抗体を被膜形成させたもの
（図５（ａ））や、多数の微細な空隙部が形成されるよ
うに実質的に連続し且つ分散した状態で感湿抵抗体を固
着させた布帛を絶縁性基板上に配置し基板上の電極と電
気的な接続をとったもの（図５（ｂ））などがある。

【０００５】一般的に実施されている従来のこれらの結
露センサの構造を図５を参照して具体的に説明する。図
５において１はセンサの検知部で、該検知部は、一対の
対向電極２ａ、２ｂが片方の表面に形成されたアルミナ
やメタルコア基板などの基板３の上に形成されている。 該対向電極２ａ、２ｂの一部は、図５（ａ）のようにセ
ンサ検知部１によって直接覆われて検知部と電気的な接
続がなされ導電コンタクト部４となるか、図５（ｂ）の
ように導電性ペーストなどの導電コンタクト部４を形成
することによって、検知部と電気的に接合されている。 対向電極２ａ、２ｂには各々リード線５ａ、５ｂが半田
によって接続されている。そして一般的にはセンサの基
板３がアルミナなどのセラミックの場合、センサをＶＴ
Ｒに取り付けるためには、検知部のない基板裏面に、取
り付けの際に利用するビス止め用孔１３を有した金属製
のブラケット板６を接着剤で貼り付けておかなければな
らない。

【０００６】このような結露センサについて、その動作
原理を簡単に説明する。これらの結露センサは、センサ
を取り付けたところが結露すると、センサ検知部１の表
面にも水分が結露水として凝集し感湿抵抗体中の吸湿性
高分子樹脂が膨潤・膨張し導電性粉末（主としてカーボ
ン粉）間の距離が大きくなって粉末間を電流が流れにく
くなり電気抵抗値が増大するというものである。そして
この抵抗値変化を電極部２ａ、２ｂを介してリード線５
ａ、５ｂから取り出し検知するものである。

【０００７】しかし、上記のような従来の結露センサに
ついては、センサ製造時に、リード線を半田付けすると
いう工程、および、センサ検知部や基板に飛散した半田
フラックスを除去する洗浄工程も必要となり、また、フ
ラックス付着や洗浄自身によるセンサの性能劣化も起こ
りやすいものであった。さらにリード線があるため、セ
ンサの製造作業および組み込み作業の上でリード線が絡
み合ったり、リード線のくせを直したり、１個ずつつま
んで作業するなど、生産の合理化や自動機械化への量産
性に欠けるものとなっていた。また、製品上でも半田付
け部付近でリード線の切れが発生しやすいなどの問題も
有していた。

【０００８】また、基板を金属製のブラケット板に接着
剤によって貼り付けることになるので工程もかさみ、さ
らに、接着剤がセンサ検知部に付着して性能を劣化させ
ることが発生しやすいという問題を有していた。これら
のような問題点を解決・軽減する試みとして、特開平２
−６９６５０号公報に記載されている図４のような、フ
ープ材１２を成したブラケット上に結露センサ素子２０
とコネクタ２１を接着剤によって固定配置し、この結露
センサ素子の対向銀電極とこのコネクターのリードピン
がスポット溶接で各々電気的に接続した後、ブラケット
をフープ材から分離する結露センサの製造方法があり、
リード線の半田付けとリード線そのものはなくすことが
可能となったが、この方法では、スポット溶接の工程や
結露センサ素子とコネクターが接着剤によって固定配置
される工程（図中Ａ、Ｂ）が依然として存在するので、
スポット溶接にともなう熱や、接着剤の付着による性能
不良の発生の可能性はいまだ解決されていなかった。ま
た、結露センサ素子はブラケットの平板上に接着固定配
置されるだけなのでブラケット上で位置ずれが生じやす
く、ずれが発生した場合、素子の銀電極とコネクタのリ
ードピンの溶接の際に確実な電気的接続がとりにくくな
り導通不良を起こしやすいと云う問題も有していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
これらの問題点を解決するもので、センサチップを、予
め形成したセンサチップホルダに挿入して嵌合するだけ
で実使用可能なセンサを構成することができ、リード線
がなくなるので、センサ製造時に半田付けやスポット溶
接などの工程および半田付け後のフラックス洗浄の工程
の両方を廃止することができ、熱やフラックス、洗浄に
よる性能劣化等の問題もなくすことが可能となり、また
、各製造・取り付け工程の上で絡みつきのない取扱いや
すい方法になる。かつまた同時に、金属製のブラケット
板を接着剤を用いて貼り付けることも不必要になるため
、接着工程もなくなり、接着剤による性能劣化等の問題
もなくすことができる。さらに、センサチップはセンサ
チップホルダの接続部の中にずれもなく固定され嵌合さ
れるので確実に電気的接続がなされるようになる。この
ように本発明は、品質安定性が高く、安価で自動機械化
にも適した、非常に量産性に富んだ結露または感湿セン
サの製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、フープ状にな
ったブラケット板の位置決め兼固定用開孔部中にバネ状
電極および外部接続端子を有する基板ホルダを嵌合固定
し、あらかじめ表面に対向電極を形成してある基板を該
電極と前記バネ状電極が接触するように前記基板ホルダ
に挿入、嵌合することを特徴とする結露または感湿セン
サの製造方法である。

【００１１】本発明の構成について図１に基づいて説明
する。まず第１の工程として、フープ状になったブラケ
ット板１２の位置決め兼固定用開孔部１６中にバネ状電
極１４及び外部接続端子１７を有する基板ホルダ１１を
嵌合固定する。上記ブラケット板は位置決め兼固定用開
孔部を有している。

【００１２】位置決め兼固定用開孔部の形状や大きさに
は特に限定はなく、個数についてはズレ等の防止の点で
２個以上が好ましい。素材については、加工性が良く熱
伝導の良い材質なら何でも良く、一般的には金属が好ま
しい。また、上記基板ホルダ１１は、突起部を有し、該
突起をフープ状になったブラケット板１２に開けた位置
決め兼固定用開孔部にはめ合わせればよく、はめ合わせ
た後にはずれないように、突起の弾性変形を利用した嵌
合形態にしたり、突起を熱で溶着して固定するのが好ま
しい。

【００１３】基板ホルダの形式については、通常の電気
コネクタの様なもので良く、外装は樹脂などで成形して
構成されており、基板が脱落しないように固定保持する
ためにその外装の一部に固定用の爪１９などが形成され
ていることが好ましい。バネ状電極１４については、板
バネ型や摺動（しゅうどう）型の金属片で作られるもの
であればよい。

【００１４】外部接続端子１７については、基板ホルダ
の一部分に形成されており、その型式としては、図２の
１７に示すように、外部回路板の端子電極に半田付け、
溶接をすることができる端子状のものでもよいし、図３
の１８に示すように、外部からのリード線を接続するこ
とができるコネクタ状のものでもよい。端子状のものに
ついては、前記バネ状電極の一部分に形成され、バネ状
電極と一体になった型、専用別体のものは、結合した型
いずれのタイプでもよい。素材については、通常の回路
板への実装に適合する形で回路板端子電極の寸法・形状
に基づいていればどのような金属で形成してもよく、ピ
ン状、リード片状などの形が好ましい。

【００１５】コネクタ状のものの形状については、外部
からのリード線の側の形状に応じて、リード線コネクタ
接続型（図３（ａ））、リード線ターミナル接続型（図
３（ｂ））、ＦＰＣ配線接続型（図３（ｃ））のように
それぞれに適合した形にすればよく、それぞれの接続部
は前記バネ状電極の他端がそうした接続ができるような
形をした一体ないしは別体結合のコンタクトピンになっ
ていればよい。

【００１６】第２の工程として、あらかじめ表面に対向
電極９ａ、９ｂを形成してある基板１０を該対向電極と
前記バネ状電極が接触するように、前記基板ホルダ１１
に挿入、嵌合する。基板１０については、従来の結露セ
ンサや一般的な電子部品に用いられるものならばどのよ
うなものでもよいが、センサの性格上センサを取り付け
る対象物の温度状態がセンサに良好に伝わっている必要
があるので、好ましくは熱伝導性の良いものが良く、例
えば、金属をベースにしたメタルコア基板や、熱伝導の
良いセラミック（アルミナなど）基板、または、厚さの
薄い絶縁フィルム上に電極部を形成したものを熱伝導性
良好な硬質の板状物に貼り付けた基板などがあげられる
。そして表面には、あらかじめ対向電極９ａ、９ｂを形
成しておく必要がある。基板上のセンサ検知部７の形成
は従来の結露センサの形成方法でよく、本発明の構成に
合わせて特別な手法を用いる必要はない。そして、形成
の順番は、基板を基板ホルダに嵌合する前でもよいし、
嵌合した後でもよい。

【００１７】本発明の結露または感湿センサの製造方法
は、以上のようにフープ材の金属製ブラケット板のベー
スに基板ホルダをはめ込み固定し、基板上に対向電極を
あらかじめ形成した基板をはめ込むことによって達成さ
れる。このような構成にすることによって、結露状態を
検知した場合の該センサの抵抗値変化は、基板上の対向
電極と接触したバネ状電極を介し外部接続端子を通じて
外部リード線に伝達され掲出される。

【００１８】

【実施例】本発明の一実施例について、以下に図面を参
照して説明する。図２に本発明の一実施例における結露
または感湿センサの図面を示す。図２の（ａ）、（ｂ）
は異なる２方向からみたその斜視図、（ｃ）はその側面
から見た断面図である。図２において、１０はアルミナ
の基板（厚さ０．６４ｍｍ）、９ａ、９ｂは銀−パラジ
ウムの対向電極、７は多数の微細な空隙部が形成される
ように実質的に連続し且つ分散した状態で感湿抵抗体を
固着させた布帛を基材とした結露または感湿センサの検
知部、８ａ、８ｂは導電ペーストによる導電コンタクト
部である。１１はＰＢＴ樹脂性の基板ホルダであり、バ
ネ状電極１４および外部接続端子１７を有しており、そ
の一部には挿入後の基板を固定保持する爪１９が形成さ
れている。１２はビス止め用孔１３を設けたフープ状の
アルミニウム製のブラケット板（厚さ０．５０ｍｍ）で
あり、位置決め兼固定用開孔部１６を有している。基板
ホルダ１１は、突起部を有し、該突起を図１の■に示す
ようにフープ状のアルミニウムのブラケット板１２に開
けた位置決め兼固定用開孔部１６にはめ合わせた後、熱
で溶着して固定し予め基板ホルダとして一体化して作ら
れる。

【００１９】このフープ材状で並んだ一連の基板ホルダ
に対して、図１の■のように、その基板挿入方向（ブラ
ケットの面に平行方向）から前記基板１０をすべり込ま
せ嵌合させる。これによって基板と基板ホルダの電気的
な接続がなされる。基板上に先にセンサ検知部が形成さ
れている場合、該検知部は予め特性検査されていてもよ
いが、本発明の主旨からすれば、上記挿入・嵌合後、基
板ホルダの外部接続端子によってフープ材のまま一連で
特性検査し、その後フープ材から切り離して、梱包・出
荷する方が、連続的に製造することができるので好適で
ある。

【００２０】以上のように製造された本実施例の結露ま
たは感湿センサについて、以下にその動作を簡単に説明
する。これらの結露センサは、センサを取り付けたとこ
ろが結露すると、センサ検知部７の表面にも水分が結露
として凝集し感湿抵抗体中の吸湿性高分子樹脂が膨潤・
膨張し導電性粉末（主としてカーボン粉）間の距離が大
きくなって粉末間を電流が流れにくくなり電気抵抗値が
増大するというものである。そしてこの抵抗値変化は、
銀−パラジウムの対向電極部９ａ，９ｂを介して、基板
ホルダ１１中にあって該電極と接触しているバネ状電極
１４に伝達され検出される。そしてそのもう一端の部分
の外部接続端子（１７や１８）が、センサを取り付ける
ＶＴＲ等の機器の回路等に接続されることにより、セン
サの電気抵抗値が外部に伝達される。

【００２１】以上のように本発明の製造方法による本実
施例によれば、基板を基板ホルダに挿入して嵌合するだ
けで電気的な接続およびセンサとしての作動構成をとる
ことができるので、リード線がなく、センサ製造時には
半田付けやスポット溶接などの工程および半田付け後の
フラックス洗浄工程の両方を廃止することができ熱やフ
ラックス、洗浄による性能劣化等の問題もなくすことが
可能となる。また、各製造・取り付け工程の上で絡みつ
きのない取扱いやすい構造になり、かつまた同時に、金
属製のブラケット板を接着剤を用いて貼り付けることも
不必要になるため、接着工程もなくなり、接着剤による
性能劣化等の問題もなくすことができる。さらに、基板
は基板ホルダの中にずれもなく固定され嵌合されるので
確実に電気的接続がなされるようになる。したがって、
品質安定性が高く、安価で自動機械化にも適した、非常
に量産性に富んだ結露または感湿センサを提供すること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の結露または感湿センサの製造方
法は、フープ状になったブラケット板の位置決め兼固定
用開孔部に、基板ホルダを嵌合し、更に基板を挿入、嵌
合するだけで外部との電気的接続が可能となるので、リ
ード線がなく、センサ製造時には半田付けやスポット溶
接などの工程および半田付けによるフラックス洗浄工程
の両方を廃止することができ、熱やフラックス、洗浄に
よる性能劣化等の問題もなくすことが可能となり、また
、各製造・取り付け工程の上で絡みつきのない取扱いや
すい構造になり、かつまた同時に、金属製のブラケット
板を接着剤を用いて貼り付けることも不必要になるため
、接着工程もなくなり、接着剤による性能劣化等の問題
もなくすことができる。さらに、基板は基板ホルダの接
続部の中にずれもなく固定され嵌合されるので確実に電
気的接続がなされるようになる。したがって、品質安定
性が高く、安価で自動機械化にも適した、非常に量産性
に富んだ結露または感湿センサを製造することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法の具体的な製造工程の斜視図
である。

【図２】本発明の製造方法で製造される結露または感湿
センサの図であり、（ａ）、（ｂ）は異なる２方向から
みたその斜視図、（ｃ）はその側面から見た断面図であ
る。

【図３】本発明の製造方法で製造される結露または感湿
センサのコネクタ状の外部接続端子の態様を示す斜視図
であり、外部からのリード線の側の形状に応じて、リー
ド線コネクタ接続型（図３（ａ））、リード線ターミナ
ル接続型（図３（ｂ））、ＦＰＣ配線接続型（図３（ｃ
））として示す。

【図４】従来の製造方法の一例（特開平２−６９６５０
号公報記載）を示す。

【図５】従来の結露センサの一部破砕斜視図であり、（
ａ）は感湿抵抗体を絶縁性の基板上に形成された櫛形対
向電極を覆うように被膜形成させた形式のもの、（ｂ）
は多数の微細な空隙部が形成されるように実質的に連続
し且つ分散した状態で感湿抵抗体を固着させた布帛を絶
縁性基板上に配置し基板上の電極と電気的な接続をとっ
た形式のものである。

【符号の説明】

１　　センサ検知部 ２ａ、２ｂ　　一対の対向電極 ３　　基板 ４　　導電コンタクト部 ５ａ、５ｂ　　リード線 ６　　金属製のブラケット板 ７　　センサ検知部 ８ａ、８ｂ　　導電コンタクト部 ９ａ、９ｂ　　対向電極 １０　　基板 １１　　基板ホルダ １２　　フープ材状のブラケット板 １３　　ビス止め用孔 １４　　バネ状電極 １５　　バネ状電極と対向電極との接触部１６　　位置
決め兼固定用開孔部 １７　　外部接続端子 １８　　コネクタ状外部接続端子 １９　　基板ホルダ中の基板固定保持用爪２０　　結露
センサ素子 ２１　　コネクタ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　フープ状になったブラケット板の位置
   決め兼固定用開孔部中にバネ状電極および外部接続端子
   を有する基板ホルダを嵌合固定し、あらかじめ表面に対
   向電極を形成してある基板を該電極と前記バネ状電極が
   接触するように前記基板ホルダに挿入、嵌合することを
   特徴とする結露または感湿センサの製造方法。