JP2015137937A - Humidity sensor and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検出電極を覆うように感湿膜が形成されていると共に、この感湿膜上に保護膜が形成された湿度センサおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a humidity sensor in which a moisture sensitive film is formed so as to cover a detection electrode, and a protective film is formed on the moisture sensitive film, and a method for manufacturing the same.
従来より、この種の湿度センサとして、例えば、特許文献1に次のものが提案されている。 Conventionally, as this type of humidity sensor, for example, Patent Document 1 proposes the following.
すなわち、この湿度センサは、基板上に一対の検出電極が形成され、この検出電極を覆うように吸湿性の感湿膜が形成されている。そして、感湿膜上には、水蒸気(気体)を透過させて水滴(液体)を遮断するゴアテックス(登録商標)等の保護膜が形成されている。 That is, in this humidity sensor, a pair of detection electrodes is formed on a substrate, and a hygroscopic moisture sensitive film is formed so as to cover the detection electrodes. On the moisture sensitive film, a protective film such as Gore-Tex (registered trademark) that allows water vapor (gas) to permeate and blocks water droplets (liquid) is formed.
このような湿度センサでは、感湿膜が保護膜を通過した水蒸気(水分)を吸脱着するため、湿度に応じて検出電極間の静電容量が変化する。このため、検出電極間の容量変化に基づいて湿度が検出される。また、保護膜によって水滴が遮断されるため、感湿膜に水滴が付着することを抑制でき、検出精度が低下することを抑制できる。 In such a humidity sensor, since the moisture sensitive film absorbs and desorbs water vapor (water) that has passed through the protective film, the capacitance between the detection electrodes changes according to the humidity. For this reason, humidity is detected based on the capacitance change between detection electrodes. Moreover, since a water droplet is interrupted | blocked by a protective film, it can suppress that a water droplet adheres to a moisture sensitive film | membrane, and can suppress that detection accuracy falls.
しかしながら、上記保護膜としてゴアテックスを用いた場合、ゴアテックスは、繊維が積層されて構成されるため、加工性が低い。つまり、ゴアテックスをダイシングブレード等で切断しようとすると、ゴアテックスを構成する繊維がダイシングブレードに絡まるために所望形状に加工することが困難である。したがって、ゴアテックスを保護膜として使用する場合には、ゴアテックスの大きさに基づいて製品の外形を決定しなければならず、設計の自由度が低いという問題がある。 However, when Gore-Tex is used as the protective film, since Gore-Tex is formed by laminating fibers, workability is low. That is, when trying to cut the Gore-Tex with a dicing blade or the like, it is difficult to process the Gore-Tex into a desired shape because the fibers constituting the Gore-Tex are entangled with the dicing blade. Therefore, when Gore-Tex is used as a protective film, the outer shape of the product must be determined based on the size of Gore-Tex, and there is a problem that the degree of freedom in design is low.
本発明は上記点に鑑みて、設計の自由度を向上できる湿度センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a humidity sensor capable of improving the degree of design freedom and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、一面(10a)を有する基板(10)と、基板の一面に形成され、湿度に応じたセンサ信号を出力する検出電極(31、32)と、検出電極を覆う感湿膜(50)と、感湿膜のうちの検出電極を覆う部分上に配置された保護膜(60)と、を備え、以下の点を特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a substrate (10) having one surface (10a) and a detection electrode (31, 32) formed on one surface of the substrate and outputting a sensor signal corresponding to humidity. ), A moisture-sensitive film (50) that covers the detection electrode, and a protective film (60) that is disposed on the portion of the moisture-sensitive film that covers the detection electrode, and is characterized by the following points.
すなわち、保護膜は、ポリマー系材料を用いて自己組織化形成された膜であって、内部に感湿膜と外部雰囲気とを連通させる通路(60b)が形成されており、通路は、複数の球状の穴(60a)が互いに連通されることで構成され、水蒸気を透過しつつ、液体を遮断する形状とされていることを特徴としている。 That is, the protective film is a film that is self-organized using a polymer-based material, and has a passage (60b) that allows the moisture-sensitive film and the external atmosphere to communicate with each other. The spherical holes (60a) are configured to communicate with each other, and are characterized in that they are shaped to block liquid while transmitting water vapor.
これによれば、保護膜をポリマー系材料を用いて構成している。このため、感湿膜上にポリマー系材料を含む溶液を塗布して保護膜を形成する場合には、保護膜の大きさを塗布する領域によって任意に変更できる。また、保護膜を形成した後に配置する場合には、ダイシングカッター等で保護膜の形状を容易に加工することができる。このため、設計の自由度を向上できる。 According to this, the protective film is configured using the polymer material. For this reason, when a protective film is formed by applying a solution containing a polymer-based material on the moisture sensitive film, the size of the protective film can be arbitrarily changed depending on the area to be applied. Moreover, when arrange | positioning after forming a protective film, the shape of a protective film can be easily processed with a dicing cutter etc. FIG. For this reason, the freedom degree of design can be improved.
また、請求項5に記載の発明では、基板の一面に検出電極が形成されると共に、検出電極を覆う感湿膜が形成されたものを用意する工程と、ポリマー系材料が溶剤に溶かされた溶液を基材(120)に塗布する工程と、溶液内に外部雰囲気から水蒸気を取り込んで水滴(62)を生成する工程と、溶剤および水滴を蒸発させて内部に通路が形成された保護膜を自己組織化形成する保護膜形成工程と、保護膜を基材から剥離する工程と、保護膜を感湿膜のうちの検出電極を覆う部分上に配置する工程と、を行うことを特徴としている。 Further, in the invention according to claim 5, a step of preparing a detection electrode formed on one surface of the substrate and a moisture-sensitive film covering the detection electrode, and a polymer material dissolved in a solvent A step of applying the solution to the substrate (120), a step of taking water vapor from the external atmosphere into the solution to generate water droplets (62), and a protective film having a passage formed therein by evaporating the solvent and water droplets. It is characterized by performing a protective film forming step for forming a self-organization, a step of peeling the protective film from the base material, and a step of disposing the protective film on a portion of the moisture sensitive film covering the detection electrode. .
これによれば、保護膜の大きさを配置領域に対して適宜変更することができ、設計の自由度を向上できる。 According to this, the size of the protective film can be appropriately changed with respect to the arrangement region, and the degree of freedom in design can be improved.
そして、請求項9に記載の発明では、基板の一面に検出電極が形成されると共に、検出電極を覆う感湿膜が形成されたものを用意する工程と、ポリマー系材料が溶剤に溶かされた溶液を基材(120)に塗布する工程と、溶液内に外部雰囲気から水蒸気を取り込んで水滴(62)を生成する工程と、溶剤および水滴を蒸発させて内部に通路が形成された保護膜を自己組織化形成する保護膜形成工程と、保護膜を基材から剥離する工程と、保護膜を感湿膜のうちの検出電極を覆う部分上に配置する工程と、を行うことを特徴としている。 And in invention of Claim 9, while preparing the detection electrode on one surface of the board | substrate and preparing the moisture sensitive film which covers a detection electrode, the polymer-type material was dissolved in the solvent. A step of applying the solution to the substrate (120), a step of taking water vapor from the external atmosphere into the solution to generate water droplets (62), and a protective film having a passage formed therein by evaporating the solvent and water droplets. It is characterized by performing a protective film forming step for forming a self-organization, a step of peeling the protective film from the base material, and a step of disposing the protective film on a portion of the moisture sensitive film covering the detection electrode. .
これによれば、保護膜をポリマー系材料で構成しているため、保護膜をダイシングカッター等で容易に加工でき、設計の自由度を向上できる。 According to this, since the protective film is made of a polymer material, the protective film can be easily processed with a dicing cutter or the like, and the degree of design freedom can be improved.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の湿度センサは、例えば、車室内のルームミラー近傍に取り付けられ、車室内の湿度を検出するものとして用いられると好適である。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The humidity sensor of the present embodiment is preferably attached, for example, in the vicinity of a room mirror in the vehicle interior and used to detect humidity in the vehicle interior.
図1に示されるように、湿度センサは、シリコン等で構成される基板10を備えている。そして、基板10の一面10aには、酸化膜等で構成される第1絶縁膜20を介して一対の検出電極31、32が形成されている。
As shown in FIG. 1, the humidity sensor includes a
一対の検出電極31、32は、それぞれ複数本形成されており、互いに噛み合うように対向して形成された櫛歯状とされている。なお、この一対の検出電極31、32は、Al、Ti、Au、Cu等の導電性材料を用いて構成されている。
A plurality of pairs of
そして、この検出電極31、32を覆うようにシリコン窒化膜等で構成される第2絶縁膜40が形成され、第2絶縁膜40上には、ポリイミドや酪酸酢酸セルロース等の吸湿性を有する高分子有機材料で構成される感湿膜50が形成されている。
Then, a second
また、感湿膜50のうちの検出電極31、32上に位置する部分には、保護膜60が配置されている。なお、感湿膜50のうちの検出電極31、32上に位置する部分とは、感湿膜50のうちの検出電極31、32の直上に位置する部分およびその周囲の部分のことである。
Further, a
保護膜60は、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリスルホン、ポリカーボネート等のポリマー系材料が自己組織化形成された膜であり、内部に複数の球状の穴60aがほぼ均等に形成されている。そして、この穴60aが互いに連通されることにより、外部雰囲気(外部空間)と感湿膜50との間を連通する通路60bが形成されている。言い換えると、保護膜60は、ハニカム構造とされている。また、通路60bは、水蒸気を透過しつつ、液体を遮断する形状(大きさ)とされている。
The
ここで、通路60bの形状(大きさ)について図2を参照しつつ説明する。なお、図2は、スプレーノズルで水滴(液滴)を散布したときの水滴の粒子径(直径)と粒子数との関係を示す図である。
Here, the shape (size) of the
図2に示されるように、水滴は、粒子径(直径)が5μmより大きい場合に測定される。このため、通路60bは、水滴が感湿膜50に到達しないように、最も狭くなる部分の幅が5μm以下とされている。具体的には、隣接する穴60a同士が連通される部分が最も狭くなるため、この部分の直径(幅)が5μm以下とされている。
As shown in FIG. 2, the water droplet is measured when the particle diameter (diameter) is larger than 5 μm. For this reason, the width | variety of the channel |
また、水蒸気が通過する通路60bは、上記ゴアテックスに形成される穴のように、1μm以上であれば応答性が良好であることが知られている。このため、隣接する穴60a同士が連通される部分の直径(幅)が1μm以上とされている。
Further, it is known that the
そして、基板10の一面10aには、図1とは別断面において、検出電極31、32と電気的に接続されるパッド70が形成されている。このパッド70は、第2絶縁膜40に形成されたコンタクトホール40aおよび感湿膜50に形成されたコンタクトホール50aを介して露出しており、ボンディングワイヤ80を介して外部回路と電気的に接続される。
A
以上が本実施形態における湿度センサの構成である。このような湿度センサでは、感湿膜50が水分(水蒸気)を吸脱着するため、湿度に応じて検出電極31、32間の静電容量が変化する。このため、検出電極31、32間の容量変化(センサ信号)に基づいて湿度が検出される。
The above is the configuration of the humidity sensor in the present embodiment. In such a humidity sensor, since the moisture
次に、上記湿度センサの製造方法について図3を参照しつつ説明する。 Next, a method for manufacturing the humidity sensor will be described with reference to FIG.
まず、図3(a)に示されるように、一般的な製造プロセスを行い、基板10の一面10a側に、第1絶縁膜20、検出電極31、32、第2絶縁膜40、感湿膜50、パッド70が形成されたものを用意する。なお、第2絶縁膜40および感湿膜50には、パッド70を露出させるコンタクトホール40a、50aが形成されている。
First, as shown in FIG. 3A, a general manufacturing process is performed, and the first insulating
次に、図3(b)に示されるように、感湿膜50上にレジスト90を配置する。そして、フォトリソグラフィ等によって当該レジスト90をパターニングし、感湿膜50のうちの保護膜形成予定領域をレジスト90から露出させる。つまり、感湿膜50のうちの検出電極31、32上に位置する部分をレジスト90から露出させる。
Next, as shown in FIG. 3B, a resist 90 is disposed on the moisture
続いて、図3(c)に示されるように、感湿膜50およびレジスト90が覆われるように、スピンコート法等で保護膜60を構成する溶液61を塗布する。なお、この溶液61は、ポリスチレン、ポリメタクリレート、ポリスルホン、ポリカーボネート等のポリマー系材料をトルエン等の有機溶剤に溶かしたものである。
Subsequently, as shown in FIG. 3C, a
そして、図3(d)に示されるように、溶液61内に球状の水滴62を生成し、保護膜60内の穴60a(通路60b)となる鋳型を形成する。具体的には、図3(c)の工程まで行ったものを高湿度環境下に配置することにより、溶液61内に水蒸気(水分)を取り込んで球状の水滴62を生成する。このとき、湿度や処理時間、温度等の処理条件を適宜調整することにより、水滴62の大きさを制御することができる。このため、隣接する水滴62同士が連結される部分の直径(幅)が1μm以上であって5μm以下となるように処理条件を適宜調整する。
Then, as shown in FIG. 3 (d),
なお、このように溶液61内に水滴62を生成すると、水滴62は最密構造を形成しようとする。このため、水滴62は、溶液61内にほぼ均等に生成される。
When
その後、図3(e)に示されるように、溶液61から溶剤および水滴62を蒸発させる。これにより、水滴62が形成されていた部分で穴60a(通路60b)が形成された保護膜60を自己組織化形成できる。
Thereafter, as shown in FIG. 3E, the solvent and
続いて、図3(f)に示されるように、レジスト90を除去する(リフトオフする)ことにより、保護膜60のうちのレジスト90上に位置する部分を除去する。そして、パッド70と外部回路とを接続するボンディングワイヤ80を形成することにより、上記図1に示す湿度センサが製造される。
Subsequently, as shown in FIG. 3F, the resist 90 is removed (lifted off), so that a portion of the
なお、保護膜60は、自己組織化形成された後は、高湿度環境下に配置されたとしても内部に水滴62が生成されることはない。つまり、湿度センサの使用時に保護膜60の内部に水滴62が生成されることはない。また、上記では、1つの湿度センサの製造方法について説明したが、ウェハ状の基板10を用意し、各チップ形成領域に上記製造工程を行った後にチップ単位に分割するようにしてもよい。
Note that after the
以上説明したように、本実施形態では、保護膜60を感湿膜50上に溶液61を塗布することによって形成している。このため、保護膜60の大きさを配置領域に対して適宜変更することができ、設計の自由度を向上できる。
As described above, in the present embodiment, the
また、通路60bは穴60aが互いに連通されることによって構成されている。そして、隣接する穴60a同士が連通される部分の直径(幅)が5μm以下とされている。このため、水滴が感湿膜50に達することを抑制でき、検出精度が低下することを抑制できる。
The
そして、隣接する穴60a同士が連通される部分の直径(幅)が1μm以上とされている。このため、水蒸気の透過性が低下することを抑制でき、応答性が低下することを抑制できる。すなわち、設計の自由度を向上するために、保護膜としてゲルを用いることも考えられるが、ゲルは内部の穴の径(水蒸気が通過する経路の幅)が数nm程度であるため、応答性が低い。つまり、本実施形態の湿度センサによれば、設計の自由度を向上しつつ、応答性の低下も抑制できる。
The diameter (width) of the portion where the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して製造工程を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the manufacturing process is changed with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
本実施形態では、図3(b)の工程の際、図4(a)に示されるように、感湿膜50のうちの保護膜形成予定領域を囲むようにレジスト90をパターニングする。つまり、本実施形態では、感湿膜50のうちのコンタクトホール50aの周囲もレジスト90から露出している。
In the present embodiment, in the step of FIG. 3B, the resist 90 is patterned so as to surround the protection film formation scheduled region of the moisture
そして、図4(b)に示されるように、レジスト90で囲まれた部分に溶液61をディスペンサ100等で塗布する。つまり、本実施形態のレジスト90は、溶液61がコンタクトホール40a、50a内に侵入することを抑制するダムとしての機能を発揮するものである。その後は、上記図3(d)〜図3(f)の工程と同様の工程を行うことによって湿度センサが製造される。
Then, as shown in FIG. 4B, the
このようにレジスト90をパターニングしても湿度センサを製造することができる。 Thus, the humidity sensor can be manufactured even if the resist 90 is patterned.
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対してパッド70を封止部材で封止したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the
本実施形態では、図5(a)に示されるように、感湿膜50のうちのコンタクトホール50aを囲む部分にも保護膜60が形成されるように、図3(b)〜図3(f)の工程を行う。なお、図5(a)では、保護膜60のうちの検出電極31、32上に位置する部分と、コンタクトホール50aを囲む部分とが分断されたものを図示しているが、これらが一体化されていてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the
そして、図5(b)に示されるように、パッド70とボンディングワイヤ80との接続部分を封止するようにゲル等の封止部材110を形成する。このとき、保護膜60のうちのコンタクトホール50aを囲む部分によって封止部材110が濡れ広がることを抑制できる。
Then, as shown in FIG. 5B, a sealing
これによれば、パッド70とボンディングワイヤ80との接続部分を封止する封止部材110を配置する場合、封止部材110が濡れ広がることを保護膜60で抑制できる。
According to this, when the sealing
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して製造工程を変更したものであり、その他に関しては第1実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the manufacturing process is changed with respect to the first embodiment, and the other parts are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.
本実施形態では、図6(a)に示されるように、基材120上に溶液61を塗布する。次に、図6(b)に示されるように、図3(d)および図3(e)と同様の工程を行い、内部に穴60a(通路60b)が形成された保護膜60を自己組織化形成する。そして、図6(c)に示されるように、保護膜60を基材120から剥離することで保護膜60を用意する。つまり、本実施形態では、保護膜60を別工程で予め形成する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, the
そして、図6(d)に示されるように、図3(a)の工程を行ったものに対して、保護膜60を感湿膜50上に図示しない接着剤等を介して配置する。その後は、パッド70にボンディングワイヤ80を接続することによって湿度センサが製造される。
Then, as shown in FIG. 6D, a
このように、保護膜60を予め形成しておき、当該保護膜60を感湿膜50上に配置するようにしても湿度センサを製造することができる。
Thus, the humidity sensor can be manufactured even if the
なお、保護膜60は、図6(d)の工程で配置する大きさのものを形成してもよいし、図6(c)の工程で基材120から剥離した後にダイシングカッター等で大きさを適宜調整してもよい。ダイシングカッター等で大きさを調整する場合には、保護膜60はポリマー系材料で構成されているため、容易に切断することができる。つまり、本実施形態のように保護膜60を別工程で用意する場合においても、保護膜60を容易に加工できるため、設計の自由度を向上できる。
In addition, the
(第5実施形態)
本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対してモールド樹脂を形成したものであり、その他に関しては第4実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, a mold resin is formed with respect to the fourth embodiment, and the other aspects are the same as those of the fourth embodiment, and thus description thereof is omitted here.
図7に示されるように、本実施形態では、基板10、第1、第2絶縁膜20、40、感湿膜50の側面、および感湿膜50のうちの基板10側と反対側の外縁部が覆われるように、モールド樹脂130が形成されている。言い換えると、感湿膜50のうちの検出電極31、32上に位置する部分を露出させる貫通孔130aが形成されたモールド樹脂130が備えられている。そして、貫通孔130aのうちの感湿膜50側と反対側の開口端部に、図示しない接着剤を介して保護膜60が配置されている。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, the
次に、本実施形態の湿度センサの製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the humidity sensor of this embodiment is demonstrated.
このような湿度センサは、図3(a)の工程を行った後、図8(a)に示されるように、パッド70にボンディングワイヤ80を形成する。そして、図8(b)に示されるように、このものを図示しない金型に設置し、感湿膜50のうちの検出電極31、32上に位置する部分を露出させる貫通孔130aが形成されたモールド樹脂130を形成する。なお、本実施形態では、基板10のうちの一面10aと反対側の面も露出するように、モールド樹脂130を形成する。
In such a humidity sensor, after performing the process of FIG. 3A, a
次に、図8(c)に示されるように、上記第4実施形態で説明したように保護膜60を別工程で用意した後、モールド樹脂130における貫通孔130aのうちの感湿膜50側と反対側の開口端部に図示しない接着剤を介して保護膜60を配置する。これにより、本実施形態の湿度センサが製造される。
Next, as shown in FIG. 8C, after preparing the
このように、感湿膜50等の外縁部を保護するモールド樹脂130を備えた湿度センサに本発明を適用することもできる。
Thus, the present invention can also be applied to a humidity sensor including the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims.
例えば、上記第1実施形態において、溶液61に含まれる溶剤として親水性のものを用いてもよい。この場合、図3(d)の工程を行う際、溶液61のうちの感湿膜50側と反対側の表面に両親媒性ポリマー系材料を含む溶液を滴下しておくことが好ましい。これにより、図3(d)の工程では、溶液61内に両親媒性ポリマーが添加された水滴の鋳型が構成される。同様に、上記第2〜第5実施形態においても、溶液61に含まれる溶剤として親水性のものを用いることもできる。
For example, in the first embodiment, a hydrophilic solvent may be used as the solvent contained in the
そして、上記各実施形態において、隣接する穴60a同士が連通される部分の直径(幅)が1μm以上とされていなくてもよい。このような湿度センサとしても、設計の自由度を向上できる湿度センサとできる。
And in each said embodiment, the diameter (width | variety) of the part which the
10 基板
10a 一面
31、32 検出電極
50 感湿膜
60 保護膜
60a 穴
60b 通路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基板の一面側に形成され、湿度に応じたセンサ信号を出力する検出電極(31、32)と、
前記検出電極を覆う感湿膜(50)と、
前記感湿膜のうちの前記検出電極を覆う部分上に配置された保護膜(60)と、を備え、
前記保護膜は、ポリマー系材料を用いて自己組織化形成された膜であって、内部に前記感湿膜と外部雰囲気とを連通させる通路(60b)が形成されており、
前記通路は、複数の球状の穴(60a)が互いに連通されることで構成され、水蒸気を透過しつつ、液体を遮断する形状とされていることを特徴とする湿度センサ。 A substrate (10) having one surface (10a);
Detection electrodes (31, 32) that are formed on one side of the substrate and output a sensor signal according to humidity;
A moisture sensitive film (50) covering the detection electrode;
A protective film (60) disposed on a portion of the moisture sensitive film covering the detection electrode,
The protective film is a film that is self-organized using a polymer material, and a passage (60b) that connects the moisture-sensitive film and the external atmosphere is formed therein.
The passage is configured by a plurality of spherical holes (60a) communicating with each other, and has a shape that blocks water while allowing water vapor to pass therethrough.
前記感湿膜には、前記パッドを露出させるコンタクトホール(50a)が形成され、
前記パッドを封止すると共に、前記感湿膜のうちの前記コンタクトホールの周囲に配置された封止部材(110)を有し、
前記保護膜は、前記感湿膜のうちの前記コンタクトホールを囲む部分にも形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の湿度センサ。 A pad (70) electrically connected to the detection electrode is formed on one side of the substrate,
A contact hole (50a) exposing the pad is formed in the moisture sensitive film,
A sealing member (110) disposed around the contact hole in the moisture-sensitive film and sealing the pad;
The humidity sensor according to claim 1, wherein the protective film is also formed on a portion of the moisture sensitive film surrounding the contact hole.
前記保護膜は、前記貫通孔のうちの前記感湿膜側と反対側の開口端部に配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の湿度センサ。 The moisture sensitive film is covered with a mold resin (130) in which a through hole (130a) exposing a portion covering the detection electrode is formed,
The humidity sensor according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective film is disposed at an opening end portion of the through hole opposite to the moisture sensitive film side.
前記基板の一面側に形成され、湿度に応じたセンサ信号を出力する検出電極(31、32)と、
前記検出電極を覆う感湿膜(50)と、
前記感湿膜のうちの前記検出電極を覆う部分上に配置された保護膜(60)と、を備え、
前記保護膜は、ポリマー系材料を用いて自己組織化形成された膜であって、内部に前記感湿膜と外部雰囲気とを連通させる通路(60b)が形成されており、
前記通路は、複数の球状の穴(60a)が互いに連通されることで構成され、水蒸気を透過しつつ、液体を遮断する形状とされている湿度センサの製造方法において、
前記基板の一面に前記検出電極が形成されると共に、前記検出電極を覆う前記感湿膜が形成されたものを用意する工程と、
前記感湿膜上にポリマー系材料が溶剤に溶かされた溶液(61)を塗布する工程と、
前記溶液内に外部雰囲気から水蒸気を取り込んで水滴(62)を生成する工程と、
前記溶剤および水滴を蒸発させて内部に前記通路が形成された前記保護膜を自己組織化形成する保護膜形成工程と、を行うことを特徴とする湿度センサの製造方法。 A substrate (10) having one surface (10a);
Detection electrodes (31, 32) that are formed on one side of the substrate and output a sensor signal according to humidity;
A moisture sensitive film (50) covering the detection electrode;
A protective film (60) disposed on a portion of the moisture sensitive film covering the detection electrode,
The protective film is a film that is self-organized using a polymer material, and a passage (60b) that connects the moisture-sensitive film and the external atmosphere is formed therein.
In the method for manufacturing a humidity sensor, the passage is configured by a plurality of spherical holes (60a) communicating with each other, and is configured to transmit water vapor while blocking liquid.
Preparing the detection electrode formed on one surface of the substrate and the moisture sensitive film covering the detection electrode; and
Applying a solution (61) in which a polymer material is dissolved in a solvent on the moisture sensitive film;
Incorporating water vapor from an external atmosphere into the solution to produce water droplets (62);
A method of forming a humidity sensor, comprising: evaporating the solvent and water droplets to form a protective film in which the protective film having the passage formed therein is self-organized.
前記保護膜形成工程の後、前記レジストを除去することによって前記レジスト上に形成された前記保護膜を除去することを特徴とする請求項5に記載の湿度センサの製造方法。 In the applying step, after forming a resist (90) in a portion different from the portion covering the detection electrode in the moisture sensitive film, the solution is applied so as to cover the moisture sensitive film and the resist,
6. The method of manufacturing a humidity sensor according to claim 5, wherein after the protective film forming step, the protective film formed on the resist is removed by removing the resist.
前記保護膜形成工程では、前記感湿膜のうちの前記検出電極を覆う部分および前記コンタクトホールを囲む部分に前記保護膜を形成し、
前記保護膜形成工程の後、前記パッドと前記ワイヤとの接続部分を封止する封止部材(110)を形成することを特徴とする請求項5に記載の湿度センサの製造方法。 In the preparing step, a pad (70) electrically connected to the detection electrode is formed on one surface side of the substrate, and a contact hole (50a) exposing the pad is formed in the moisture sensitive film. Preparing a wire (80) connected to the pad;
In the protective film forming step, the protective film is formed on a portion of the moisture sensitive film that covers the detection electrode and a portion that surrounds the contact hole,
The method for manufacturing a humidity sensor according to claim 5, wherein a sealing member (110) for sealing a connection portion between the pad and the wire is formed after the protective film forming step.
前記基板の一面に形成され、湿度に応じたセンサ信号を出力する検出電極(31、32)と、
前記検出電極を覆う感湿膜(50)と、
前記感湿膜のうちの前記検出電極を覆う部分上に配置された保護膜(60)と、を備え、
前記保護膜は、ポリマー系材料を用いて自己組織化形成された膜であって、内部に前記感湿膜と外部雰囲気とを連通させる通路(60b)が形成されており、
前記通路は、複数の球状の穴(60a)が互いに連通されることで構成され、水蒸気を透過しつつ、液体を遮断する形状とされている湿度センサの製造方法において、
前記基板の一面に前記検出電極が形成されると共に、前記検出電極を覆う前記感湿膜が形成されたものを用意する工程と、
ポリマー系材料が溶剤に溶かされた溶液を基材(120)に塗布する工程と、
前記溶液内に外部雰囲気から水蒸気を取り込んで水滴(62)を生成する工程と、
前記溶剤および水滴を蒸発させて内部に前記通路が形成された前記保護膜を自己組織化形成する保護膜形成工程と、
前記保護膜を前記基材から剥離する工程と、
前記保護膜を前記感湿膜のうちの前記検出電極を覆う部分上に配置する工程と、を行うことを特徴とする湿度センサの製造方法。 A substrate (10) having one surface (10a);
Detection electrodes (31, 32) that are formed on one surface of the substrate and output sensor signals according to humidity;
A moisture sensitive film (50) covering the detection electrode;
A protective film (60) disposed on a portion of the moisture sensitive film covering the detection electrode,
The protective film is a film that is self-organized using a polymer material, and a passage (60b) that connects the moisture-sensitive film and the external atmosphere is formed therein.
In the method for manufacturing a humidity sensor, the passage is configured by a plurality of spherical holes (60a) communicating with each other, and is configured to transmit water vapor while blocking liquid.
Preparing the detection electrode formed on one surface of the substrate and the moisture sensitive film covering the detection electrode; and
Applying a solution in which a polymer-based material is dissolved in a solvent to the substrate (120);
Incorporating water vapor from an external atmosphere into the solution to produce water droplets (62);
A protective film forming step of self-organizing the protective film in which the solvent and water droplets are evaporated to form the passages therein;
Peeling the protective film from the substrate;
And a step of disposing the protective film on a portion of the moisture sensitive film covering the detection electrode.
前記配置する工程では、前記貫通孔のうちの前記感湿膜側と反対側の開口端部に前記保護膜を配置することを特徴とする請求項9に記載の湿度センサの製造方法。
After the preparing step, forming a mold resin (130) in which a through hole (130a) exposing the portion of the moisture sensitive film that covers the detection electrode is formed,
The method for manufacturing a humidity sensor according to claim 9, wherein, in the step of arranging, the protective film is arranged at an opening end of the through hole opposite to the moisture sensitive film side.
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CN113825998A (en) * | 2019-04-17 | 2021-12-21 | Koa株式会社 | Method for manufacturing vulcanization detection sensor |
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