JPS58218101A - 感湿抵抗体の製造方法 - 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】 本発明は、感湿素子に用いる、感湿抵抗体の製造方法に
関する。

感湿素子とは、湿度に応じ、感湿抵抗体の電気抵抗が変
化づる現象を利用して、湿庶変化を電気信号に変換覆る
素子である。これには、従来厚膜製造工程で形成される
厚膜型感湿素子と、セラミック製造工程で形成される吐
ラミック３＋２感湿素子とがあった。

厚膜型感湿素子は、セラミック等の絶縁基板上に、電極
と感湿抵抗体を印刷し、焼成したちのＣあり、セラミッ
ク型感湿素子に比し、小さく、か”つ安価ｒニーある。

しかし、前記基板上に焼成させる関係上、ｉ０ｉ温で焼
成さけることはできない。し１ｃがって感湿抵抗体の素
材が、従来用いられているＭ　Ｑ　Ｃｒ２０　ａ系Ｌラ
ミックやＮｉ＋”−ｘＦｅｚ十×０４系Ｃラミックのよ
うに、焼結温度が１３００℃〜１４００℃と高温である
ものの場合には、適さず、そのままでは形成できない。

（のため、従来は、前記Ｍ（］Ｃｒ２０ａ系セラミック
やＮｉＨ−ｘ　Ｆｅ　２−１−Ｘ　Ｏａ系セラミックに
、結合材としてバインダガラスを添加し、前記基板上に
焼成していた。しかし、バインダガラスを用いると、感
湿抵抗（ホの比抵抗が人さりる了り、し、たがって、感
度が悪くなるという欠点を免れ１！４＜丁かった。。

方、レラミックを感湿素ｆは、前記Ｍ（ｌｃｒ２０４系
セラミック等の祠料を仮焼し、粉砕し、しかる後、該仮
焼粉末をブ゛レス成形してγイスクを形成（］、該ディ
スクを焼成し、得られた焼結体に電極を塗イＩｉ　する
口とことにより、帽Ｉる。このレラミック型感湿素ｆは
、高温焼結が可能なため、パインタカラスのような結合
＋Δは不要であり、感度は良いが、形状は比較的大きく
、また、高山Ｃある。

本発明は、かかる事情を考慮しＣ案出されたものであり
、感度が良く、また、比較的小さく、かつ安価な感個素
子を製造°りることを最終目的とし、該最終目的を達成
づるべく、１沖ラミツク等の絶縁基板−（、に、比較的
低温で、シバ＼もバインダカラス過。

のような帖合祠を用いることケク感湿特性の良好４１：
感Ｇ抵抗体を焼成りる方法を提供りるものである。

すなわら、本発明に係る感湿抵抗１ホの製造方ｄ、とは
、り［ｌム（Ｃ，ｊ＞、又はモリブデン（ＭＯ）、又は
タンゲス１ン（Ｗ）のりくなくと６１種を含むＡキソ酸
塩を、刀′ラス又はセラミックなどの電気絶縁基板］二
で熱分解し、該基板」二に、前記クロム、又はモリブデ
ン、又はタングステンの酸化物を焼成し、感湿抵抗体と
り−るものである。

ここに、Ａキソ酸塩とは、クロム（Ｃｒ）又は［リブγ
ン（Ｍｏ　）又はタングステン（Ｗ）の少なくとも１種
を中心元素とするＡキソ酸Ｖ基と金属または陽性の塩基
性基（ＮＨａ十等）からなる化合物であり、たとえば、
タングステン酸アンモニウム等をいう。□ また、Ａ−１ソＦ１塩を熱分解し、金属の酸化物を得る
反応とは、以Ｆの如き反応である。

即ら、酸化タシ′表スデンの焼成は、 ＜Ｎ１−１ａ　）　Ｉｏ　’綽２０４１　・５ｌ−Ｉｔ
ｓ−”１０：１，１： Ｎｔ−１３＋　　１　　２Ｗ０　３’ｌ・（＋　１　０
　　）−１２０・・・　・・・　・・・　・・・　　く
　１　）を、また酸化モリブデンの焼成は、 （Ｎｌ−１４）ｅ　・Ｍｏ７０ｚ４−４Ｈ２０→６　Ｎ
　Ｈ３＋　７　Ｍ　ｏ　Ｏ３＋　７　Ｈ２０・・・・・
・・・・　　（２）を、まＩＣ，醇化りｒ−１ｌ＼の焼
成は、２　　＜Ｎｔ１４）　　２　　にＣｒ　　Ｏａ　
＝Ｃ１゛２０３十４Ｎｌ＋３−１２１１２０・・・・・
・・・・・・・（３）を、でれそれ利用づるもの−Ｃあ
る。

なＪ３、酸化タングステン、酸化しりＶＪン、酸化りに
１ムの生成（Ｊ、それぞれ、Ｘ線回折のピークにより確
認覆ることがＣきる。焼成される感湿抵抗体を、均一か
−）薄膜状とづ゛るためには、前記Ａて、感湿抵抗体を
焼成Ｊればにい。水溶液の１Ｉｒ１度（、未５　Ｘ　１
０−４〜１Ｍ程度が適当′Ｃある。また薄膜状感湿抵抗
体の厚みは０．１μｍ〜ｉｏｕｍ程度が適当ぐある。

なお、基板は、塗イ；ｉ又はスル−以前にあうかしめ加
熱し’ＣＪ’５いＣもよい。ここに加熱温度は２００℃
へ・６０’　Ｏ”Ｃが適当である。

また、前記Ａキソ酸塩水溶液（こは、アルミナ（Ａｌ　
　ｚｏ３）、Ｚ醸化珪素（Ｓ　ｉ　Ｏ２）　、炭化珪素
（Ｓｉ　Ｃ）等の畳月を添１１［Ｉ　Ｌ　（０，Ｊ、い
つこれは、第２図１こ示１、うに１．感湿抵抗体の露出
表面積を増し、Ｊ：り速ヤ〕かに湿層変化を検知さけ、
感湿特性を良くりる１、−めのもので・ある。骨（Ａの
粒径は０．１〜２０．ｃｚｍ　、添加割合は０．１〜５
Ｑｖ。

１％稈度か良い。

本発明の！！’Ｊ　造方法によると、バインダガラスを
用いることなく、基板上に感湿抵抗体を焼成できるため
、感湿特性の良い感湿素子が得られる。また、基板に水
溶液を塗布又はスプレーし、該基板を加熱づるという比
較釣部ｎ１な作業によって感湿抵抗体を焼成できるため
、安価かつ能率的である。

さらに、水溶液に骨材を添加づ”るという簡単な作業に
よって、感湿領域を任意に設定できるという利点−を有
する。

以下、実施例に即し、木°発明を具体的に説明し、製造
された感湿素子を比較りる。。

感湿素子は、第１図に示すような形状としＩＣ０即ち、
レラミツク製の絶縁基板１上（Ｊ、（し歯状の対向電極
４を、金（Ａｌｌ＞、又は白金（Ｐｔ　）、又は酸化ル
ｊニウム（ＲｕＯ２）等の低抵抗のベーストによっ°（
、印刷し、焼成し、ぞの土にさらに、感湿抵抗体を焼成
づる構造どした。ががく形状の感湿素子を表に示゛す５
）種類０成した１、なＪ。

電極４にはリード線２が接続され−（いる。

感湿抵抗体３の焼成（，１、Ａキソ酸１品水溶液を０（
記、電極４の焼成された基板１」−にスプレーしｌこ後
、該基板′１を加熱して行なった。ここに、オニ１ソ酸
塩としては、表の試料１ａ、ｌｂ　、１＜ンに一〕いて
は、タングステン酸アンモニウｌオを、また、試料２に
ついＣは、モリブテデン酸ノ７ン七−・クムを、また、
試料３については、りＬ１ノ＼酸）７ンし一つムをそれ
ぞれ使用した。なＪ３、表中試料Ｏは、バインタガラス
を用い−で焼結した、従来の〃膜３１１感湿素子Ｃある
。

イれぞれの試料の、水溶液の濃度、加熱温度１、．１ 加熱時間は、表に示づ−通り□・である。

、１．。

なお、試ｆ３１１ｂ、Ｉｃについては、母ｌとして表に
示り粒径のアルミナ（△１２０３＞を、長に示１割合で
、前記水溶液に添加し、骸骨Ｈの添加された水溶液を前
記基板１上に、スプレーした１゜こうして、７１−ｔソ
酸塩を熱分解することにＪ、す、前記基板１上に、試れ
１ａ、１ｂ１１０にあっては、酸化タンクスプレを、試
１１’＋　２にあっ−（は酸化モリブデンを、試料３Ｇ
・二あっては酸化クロムを、それぞれ表に承り厚さで焼
成した。

”””’ｊ１ 次に、製造した感？！ｉｉｌ素了の感湿特性を測定し、
比較した。

第３図に試料１ａ、１ｂ、ｌｃの感湿特性を、第４図に
試料１ａ１２．３．０の感温性１４を、ぞれぞれ示４゜ 以」の実施例及び従宋例の比較にＪ、す、以１・の効宋
が看取される。。

第１に、木実絶倒の製造ツノ法にＪ、り製造した感湿抵
抗体を右・ｊる感湿素ｆ（ユ、総じ（、従来の厚模型感
湿累了に比し、ＩＡ好な感湿性ｔ’ｌをイｊ？ｌること
が、第４図Ｊ二り“明らかぐある１、これは、製造過稈
Ｃバインタガラスを添加しないことによるしのである。

第２に、感湿領域の設定が容易で・ある。即ち第３図、
Ｊ、す、ｒ＋祠の粒径により、感湿特性をイ１ハ、に設
定できることがわかるが、この骨材は、Ａ１：ソ酸Ｊｌ
ｌ−の水溶液に添加づるもの（あるｌこめ、感湿領域の
設定は容易である。

第３に、小さい感湿素子を安１１■１に製造（・きる、
。

即ち、幕板上に感湿抵抗体を焼成りるという４２人を採
用しでいるため、前述の１２ラミツク型感湿素了に比し
、小型のものを安価に製３６てσるのＣ゛ある。

以上、実施例により詳述したところからも明らかなよう
に、本発明の製造方法は感度ｊメ良く、小型の感湿素子
を、安価に製造できる方法で゛あり、また、感湿領域の
設定ら、任意に行なうことがＣきる、きわめて有用な方
法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は感湿素子の模式図、第２図は骨材を添加した感
湿抵抗体の模式図、第３図は試Ｈ１ａ、１ｂ、１ｃの感
湿特性図、第４図は試料１ａ１２．３．０の感湿特性図
ぐある。 １・・・・・・基板　　　　２・・・・・・リード線３
・・・・・・感湿１１（抗体　　４・・・・・・電極５
・・・・・・骨材 特許出願人 口木電装株式会社 代理人 弁理士　　大　川　　宏 弁理１　　＃　谷　　修 弁理士　　丸　山　明　大 第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）クロム（Ｃｒ）、又はモリブデン（Ｍｏ　）、又
   はタンゲス−ｊン（Ｗ）の少なくとも１種を含むオキソ
   酸塩を、電気絶縁基板上で熱分解し、該基板上に前記金
   属の酸化物を焼成Ｊる、感湿抵抗体の製造方法。
2. （２）前記オキソ酸塩の前記基板上での熱分解が、該オ
   キソ酸塩の水溶液を、該基板上に塗布又はスプレーし、
   該基板を２００℃〜６００℃に加熱して（ｊなわれる、
   特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
3. （３）前記オキソ酸塩水溶液が、粒子状の骨材を添加さ
   れたものである、特許請求の範囲第２項記載の製造方法
   。