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JPS6328481B2 - - Google Patents
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JPS6328481B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6328481B2
JPS6328481B2 JP56128170A JP12817081A JPS6328481B2 JP S6328481 B2 JPS6328481 B2 JP S6328481B2 JP 56128170 A JP56128170 A JP 56128170A JP 12817081 A JP12817081 A JP 12817081A JP S6328481 B2 JPS6328481 B2 JP S6328481B2
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JP
Japan
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sensor element
manufacturing
thin film
humidity sensor
humidity
Prior art date
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Application number
JP56128170A
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Japanese (ja)
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JPS5830101A (en
Inventor
Yozo Obara
Akira Nomura
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Hokuriku Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Hokuriku Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hokuriku Electric Industry Co Ltd filed Critical Hokuriku Electric Industry Co Ltd
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Non-Adjustable Resistors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はAlの酸化薄膜を利用した湿度センサ
ー素子の製造方法に関するものである。湿度セン
サーは従来湿度観測用として一部に使用されてい
たのであるが、最近に至つて家電機器等に利用さ
れるに至つて用途は急激に拡大された。 Al皮膜を用いたセンサーは既に幾つか公知と
なつている。その代表的なものは次の通りであ
る。 (イ) 特願昭51−83507号(アルミニユウムの陽極
酸化皮膜を使用した含湿量検出素子) (ロ) 感湿素子の試作(東京都立工業技術センター
研究報告第6号;1976年,51頁〜56頁) (ハ) 陽極化成Alの封孔処理効果(Sealing
Effects near the Barrier−Porous Layer
Interface of Anodic Aluminas;Solid Sate
Sience,Sep.,1970) その製法を、第1図を参照して極めて簡単に説
明する。図はこの種のセンサー素子の平面図であ
る。図において1はセラミツク基板、2は真空蒸
着又はスパツタ法によつて形成した櫛(くし)状
薄膜電極である。即ちTiなどのバルブ金属を用
いて基板1の前面に亘つて蒸着法又はスパツタ法
によつて薄膜を形成した後、フオトエツチングに
よつて所要のくし形電極を形成する。次にアルミ
ニユーム薄膜をマスク蒸着により、くし状電極部
分の全面に形成し、後硫酸,蓚酸等の酸を用いて
陽極酸化法により酸化Alの薄膜3(疎斜線で示
す)を形成する。次に、センサー素子完成後に外
部引出しリード線5を半田付するためにマスク蒸
着法によりAuの端子部4を設ける。その後該素
子を純水を沸とうさせた熱湯中に30分くらい浸漬
して、いわゆる封孔処理(Sealing)を行い、最
後にリード線5をAu端子部4に半田づけする。 前述のようにして作られたセンサーは幾多の特
徴があるが、一方次のような欠点がある。 (1) 湿度に対するヒステリシスが大きい。 即ち第1図のリード線5,5間のコンダクタン
スが湿度の上昇と共に増加するのであるが、逆に
湿度を減少すると、コンダクタンス値が、上昇の
ときと異る径路(パス)を通り、その差が大き
い。いわゆるヒステレシス現象を生ずる。 (2) 低湿度の中では、時間と共に感度が徐徐に下
がる。 即ち前記リード線5,5間の湿度に対するコン
ダクタンス値及びそのスロープが時間と共に減少
する。 (3) 高湿度の中では、感度が増加し、かつ不安定
となる。 即ち相対湿度が80%R.H.以上の高湿度中では、
感度が次第に増加し、かつ不安定となる。 本発明の目的は前記の欠点を除去し、もしくは
著しく改善して実用に供し得る、特性の優れた酸
化Al薄膜センサー素子の製造方法を提供するこ
とにある。 前記の目的を達成するため本発明に係るAlの
陽極酸化薄膜を用いた湿度センサー素子の製造方
法は、絶縁基板の上に形成された薄膜状バルブ金
属の電極上の全面に亘つて設けられたAl薄膜を
陽極酸化して生じた酸化Alの表面を、界面活性
剤で被覆して成る湿度センサー素子において、該
活性剤を被覆する直前に真空中で高温熱処理する
ことを特徴とするものである。 次に本発明の構成について説明する。 本発明は同一の出願人によつてなされた出願、
即ち特願昭56−008601号(以下前出願と略称す
る)、即ち湿度センサー素子の発明において、そ
の製法の1実施例として開示した該センサー素子
の製造方法の改良に関するものである。 それ故最初に前出願について極めて簡単に述
る。 前出願の湿度センサー素子は、絶縁基板の上に
形成された薄膜状バルブ金属の電極上の全面に亘
つて設けられたAl薄膜を陽極酸化して生じた酸
化Alの表面を、界面活性剤で被覆して成ること
を特徴としたものである。 なお前発明においては、前述した(1)〜(3)の欠点
の生ずる理由を詳細に究明し、よつてその改善方
法を明らかにし、その結果として前出願発明に係
るセンサー素子を提供し、かつその製法の1実施
例を述べ、併せて該センサー素子の効果について
述べた。 前記した説明を重ねて反覆することは煩雑にな
るので省略し、直ちに本発明に係る製造方法につ
いて詳述する。本製造方法は前記したように前出
願に係る温度センサーの製法の1例として詳述し
た製造方法の改善に属するものであるから、本質
的に類似する点が多い。即ち前出願の製法と重畳
する点が多く、よつて前出願センサーの構成を間
接的に示すことにもなつている。 次に本発明について、次の実施例を用いて説明
する。 第1図を参照してセラミツク基板1としては高
純度のアルミナ磁器を用い、寸法は10mm×15mm×
0.6mmである。これを充分に洗滌,乾燥する。次
に該基板を高周波スパツタ槽に収容し、表面に
Ta膜をスパツタする。膜厚は2000Åである。次
に化学エツチングにより櫛状電極2を形成する。
櫛状歯の幅は50μm,間隔は50μmとした。 次に高真空中でマスク蒸着法により細い斜線3
で示す部分の全面にAl薄膜(厚さ5000Å〜7000
Å)及び4で示すAu電極端子を形成する。次い
で3のAl膜と4の金電極端子との間に、合成レ
ジンを用いて幅数mmの絶縁帯を作る。 次に該基板を電極端子4をコンモンにし3の部
分を稀硫酸又は蓚酸の電解液中に懸垂して陽極と
する。この場合、前記レジン層の中心線付近まで
浸漬する。このようにするのは陽極酸化時に表面
近くに電流の集中するのを防止し、以後の酸化が
全面に亘つて均一に行われるようにするためであ
る。次に純度の高いTa片を電解液中に懸垂して
陰極とする。前記陽陰両極間に、最初に定電流を
流して充分に化成し、次にやや高い電圧による定
電圧化成をして、陽極化成の工程を終る。 この場合はバルブ金属としてTaを用いた。バ
ルブ金属というのは、今日定義は明確でないが、
陽極化成により絶縁物を生ずる金属とされてい
る。例えばSe,Ti,Ta,Nb,Hf等である。 陽極化成工程でバルブ金属を用いる必要性を第
2図を参照して簡単に説明する。図は第1図の櫛
状電極部分の拡大断面図である。図において第1
図と同一の部分には同じ符号を付して説明を省略
する。陽極酸化はAl層の表面から初まり、次い
でTaの櫛状歯に及び、その表面が酸化Taの絶縁
層となつてこの部分の酸化が終り、かくして徐徐
にAl層の深部に反応は及ぶ。3は酸化されたAl
層、21は金属Taの部分22は酸化Taを示してい
る。それ故櫛状電極2がバルブ金属でなく例えば
Auとすると、酸化膜22が生じないため、化成電
流は2に流入し、そのためAl層の深部は容易に
酸化されない。従つて第2図の2,2間は短絡状
態になつたままである。 次にバルブ金属としてTaを用いたのは、酸化
膜22の厚さが他のバルブ金属に比して極めて薄
く、かつ緻密であること、及び完成品とした後に
更に酸化が進むことがないという利点があること
による。従つて後にセンサー素子とした場合、安
定性,感度等において優れた特性を示す。 化成終了後充分に洗滌し、300℃〜350℃の安定
化熱処理を2時間程度行う。 次に純水の沸とう水中で充分に封孔処理する。 最後に非イオン性界面活性剤ポリオキシエチレ
ンアルキルフエニルエーテル(Polyoxyethylen
Alkyl Phenyl Ether;
The present invention relates to a method for manufacturing a humidity sensor element using an Al oxide thin film. Humidity sensors have traditionally been used in some areas for humidity observation, but recently their use has rapidly expanded to include home appliances and the like. Some sensors using Al films are already known. The representative ones are as follows. (a) Patent Application No. 1983-83507 (moisture content detection element using anodized aluminum film) (b) Prototype of moisture sensing element (Tokyo Metropolitan Industrial Technology Center Research Report No. 6; 1976, p. 51) (~56 pages) (c) Sealing effect of anodized Al
Effects near the Barrier−Porous Layer
Interface of Anodic Aluminas;Solid Sate
Science, Sep., 1970) The manufacturing method will be explained very simply with reference to FIG. The figure is a plan view of this type of sensor element. In the figure, 1 is a ceramic substrate, and 2 is a comb-shaped thin film electrode formed by vacuum deposition or sputtering. That is, after forming a thin film using a valve metal such as Ti by vapor deposition or sputtering over the front surface of the substrate 1, the desired comb-shaped electrodes are formed by photo-etching. Next, an aluminum thin film is formed on the entire surface of the comb-shaped electrode portion by mask vapor deposition, and then an aluminum oxide thin film 3 (indicated by loosely hatched lines) is formed by anodic oxidation using an acid such as sulfuric acid or oxalic acid. Next, after the sensor element is completed, an Au terminal portion 4 is provided by a mask vapor deposition method in order to solder the external lead wire 5. Thereafter, the element is immersed in boiling pure water for about 30 minutes to perform a so-called sealing process, and finally the lead wire 5 is soldered to the Au terminal part 4. Although the sensor made as described above has many features, it also has the following drawbacks. (1) Hysteresis with respect to humidity is large. In other words, the conductance between the lead wires 5 and 5 in Fig. 1 increases as the humidity rises, but conversely, when the humidity decreases, the conductance value passes through a different path than when it rose, and the difference increases. is large. A so-called hysteresis phenomenon occurs. (2) In low humidity, sensitivity gradually decreases over time. That is, the conductance value and its slope with respect to humidity between the lead wires 5 decrease with time. (3) Sensitivity increases and becomes unstable in high humidity. In other words, in high humidity where the relative humidity is 80%RH or higher,
Sensitivity increases gradually and becomes unstable. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an Al oxide thin film sensor element with excellent characteristics, which can be put to practical use by eliminating or significantly improving the above-mentioned drawbacks. In order to achieve the above object, the method for manufacturing a humidity sensor element using an anodic oxide thin film of Al according to the present invention provides a method for manufacturing a humidity sensor element using an anodic oxide thin film of Al, which is provided over the entire surface of a thin valve metal electrode formed on an insulating substrate. A humidity sensor element in which the surface of Al oxide produced by anodic oxidation of an Al thin film is coated with a surfactant, which is characterized by subjecting it to high-temperature heat treatment in a vacuum immediately before coating with the active agent. . Next, the configuration of the present invention will be explained. The present invention is filed by the same applicant,
That is, this patent application No. 56-008601 (hereinafter referred to as the previous application) relates to an improvement in the manufacturing method of a humidity sensor element disclosed as an embodiment of the manufacturing method. Therefore, we will first discuss the previous application very briefly. The humidity sensor element of the previous application uses a surfactant to coat the surface of Al oxide, which is produced by anodizing a thin Al film provided over the entire surface of a thin valve metal electrode formed on an insulating substrate. It is characterized by being coated. In your invention, you have investigated in detail the reasons for the above-mentioned drawbacks (1) to (3), and therefore clarified a method for improving them, and as a result, provided the sensor element according to the previously filed invention, and An example of the manufacturing method was described, and the effects of the sensor element were also described. Since it would be complicated to repeat the above explanation over and over again, it will be omitted, and the manufacturing method according to the present invention will be described in detail immediately. As described above, this manufacturing method belongs to an improvement of the manufacturing method detailed as an example of the manufacturing method of the temperature sensor according to the previous application, so there are many essentially similar points. That is, there are many points that overlap with the manufacturing method of the previous application, and it also indirectly shows the structure of the sensor of the previous application. Next, the present invention will be explained using the following examples. Referring to Figure 1, high-purity alumina porcelain is used as the ceramic substrate 1, and the dimensions are 10 mm x 15 mm x
It is 0.6mm. Wash and dry this thoroughly. Next, the substrate is placed in a high frequency sputtering tank, and the surface
Sputter the Ta film. The film thickness is 2000 Å. Next, a comb-shaped electrode 2 is formed by chemical etching.
The width of the comb teeth was 50 μm, and the interval was 50 μm. Next, thin diagonal lines 3 are formed using mask evaporation method in a high vacuum.
Al thin film (thickness 5000 Å to 7000 Å) is applied to the entire surface of the area indicated by
Å) and Au electrode terminals shown as 4 are formed. Next, an insulating band several mm wide is made using synthetic resin between the Al film 3 and the gold electrode terminal 4. Next, the electrode terminal 4 of the substrate is made common, and the part 3 is suspended in an electrolytic solution of dilute sulfuric acid or oxalic acid to serve as an anode. In this case, the resin layer is immersed up to the vicinity of the center line. This is done in order to prevent current concentration near the surface during anodic oxidation and to ensure that subsequent oxidation is performed uniformly over the entire surface. Next, a piece of highly pure Ta is suspended in the electrolyte to serve as a cathode. First, a constant current is passed between the positive and negative electrodes to sufficiently form the anodizing material, and then a constant voltage forming process is performed using a slightly higher voltage to complete the anodic forming process. In this case, Ta was used as the valve metal. Although the definition of valve metal is not clear today,
It is said to be a metal that produces an insulator through anodization. For example, Se, Ti, Ta, Nb, Hf, etc. The necessity of using a valve metal in the anodization process will be briefly explained with reference to FIG. The figure is an enlarged sectional view of the comb-shaped electrode portion of FIG. 1. In the figure, the first
Components that are the same as those in the drawings are given the same reference numerals and descriptions thereof will be omitted. Anodic oxidation starts from the surface of the Al layer, then reaches the comb-like teeth of Ta, and the surface becomes an insulating layer of oxidized Ta, and oxidation of this part ends, and thus the reaction gradually spreads to the deep part of the Al layer. 3 is oxidized Al
The layer 2 1 is metal Ta and the layer 2 2 is oxidized Ta. Therefore, the comb-shaped electrode 2 is not made of valve metal, but for example
When Au is used, since no oxide film 2 2 is formed, the anodizing current flows into 2, and therefore the deep part of the Al layer is not easily oxidized. Therefore, the circuit between 2 and 2 in FIG. 2 remains short-circuited. Next, Ta was used as the valve metal because the oxide film 2 2 is extremely thin and dense compared to other valve metals, and oxidation does not progress further after it is made into a finished product. This is because it has the advantage of Therefore, when used later as a sensor element, it exhibits excellent characteristics in terms of stability, sensitivity, etc. After completion of chemical formation, the product is thoroughly washed and subjected to stabilization heat treatment at 300°C to 350°C for about 2 hours. Next, the pores are thoroughly sealed in boiling pure water. Finally, the nonionic surfactant polyoxyethylene alkyl phenyl ether (Polyoxyethylen)
Alkyl Phenyl Ether;

【式】)の0.1〜1容 積%液で処理して乾燥し、厚さ0.5μm前後の活性
層を作つて工程を終るわけであるが(前出願)、
本出願発明においては、最近の本出願発明者等の
研究により前記活性剤で処理する前に次の工程を
加えると、センサー特性は著しく向上することが
明らかになつた。 次にこの点に関し詳述する。 従来、Al酸化膜の熱処理条件としては、大気
中で温度100℃ないし200℃で数時間ないし〜20時
間程度が良いとされている。(下記文献1参照) Γ文献1 誌名:Humidity and Moisture誌
1965.1.p.372 筆者:A.C.Jason 発行所:Reinhold Publishing Co.,
U.S.A. しかし、われわれの実験では、前出願発明に係
るセンサー素子(その製法は前述の通り)では安
定化の効果は殆んど認められない。 次に処理条件を250℃〜350℃,1〜2時間とす
ると、感度は幾分増加するが、時間の経過と共に
もとに戻る。更に温度を上げて400℃以上とする
と、Ta電極等が酸化して特性が著しく劣化する。 然るに処理条件を真空度(10-2〜10-4)トー
ル,処理温度(100〜300)℃,処理時間(1−
2)時間とし、処理直後に前記表面活性剤に浸漬
し処理すると、後述するようにセンサー特性が著
しく向上するという事実を確かめた。特にセンサ
ー素子に印加する電圧として(5〜10)Herzの
低周波を用いると優れた特性が得られる。 次にその理由を簡単に述る。 真空蒸着によつて得られたAl膜は一般に微結
晶体の集合であつて、陽極酸化の工程中、一部は
水と反応して酸化物となる等、不純物を含むこと
になる。従つて前出願で詳述したような封孔処理
を行つても、必ずしも表面は緻密なアルマイト層
を形成しているとはいい難い。 このようにして表面に形成された膜は、純粋な
ベーマイトがAl2O31モルに対してH2O1モルの結
晶水を有するのに対し、(1.4〜2.0)モルの結晶
水を有するいわゆる擬ベーマイトである。 更に陽極酸化時に多量のSO4 --イオン又は
C2O4 --イオンが残存する。これ等が水との吸着
性,イオン電導性に寄附していることになり、セ
ンサー特性を不安定にする要因となる。 それ故、いま高温における真空処理をすると、
脱水反応及び前記のイオン,ガス化した不純物が
大部分除去され、よつて処理後、表面が活性化し
ているため空気中の水分,ガスなどを吸着し易い
ので、直ちに表面活性剤中に浸漬し処理すると、
酸化膜表面,気孔部等に、まんべんなく該活性剤
が浸透する。 このようにして酸化膜の表面の特性が著しく改
善されるため、特性が飛躍的に改善されることに
なつたものと考えられる。 なお処理条件として温度が400℃以上、真空度
10-5トール以上になると、Al,Ta等の薄膜の蒸
発及び塊状化(アグロマレーシヨン,
Agglomeration)が起つて、甚だしく劣化する。
また処理時間は3時間以上でもよいが、あまり長
くなると特性が劣化する。実際上は処理時間は短
いほど良いわけで、多くの場合1時間ないし2時
間で充分である。 また界面活性剤として、非イオン性のものが望
ましいことは前出願で説明したので、簡単のため
省略する。 次にその効果について簡単に述る。 (1) センサー特性、即ち温度特性が大きく向上す
る。特に10Hz以下の超低周波で励起した場合が
著しく向上する。 第3図の直線は本発明のセンサー素子の特性
で、曲線及びは前出願に係るセンサー素子並
びに従来のセンサー素子の特性である。測定回路
は第4図に示す通りである。図において10で示
す抵抗Rsは標準抵抗,11で示すRx抵抗はセン
サー抵抗,12は増幅器,13,14は負帰還抵
抗である。 いま入力AB間に入力電圧Viなる交流電圧を印
加したとき、増幅器12の増幅度をAとすると、
出力端子CD間の出力電圧V0は明らかに次のよう
になる。 V0=(Rx/Rx+Rs)Vi・A (1) 前記測定においては Rs=1000MΩ, A=100(抵抗13,14を適当に選定) Vi=0.8V(周波数6Hz) と選定した。 即ち本出願製法によるセンサーの特性が優れて
いることは明らかであろう。 次に本出願は前出願発明の改良に係るものであ
るから、本出願法によるセンサー素子は、従来の
素子に比し次の効果を併有する。即ち、 (2) 湿度に対するコンダクタンスの増加が大き
く、相対湿度60%以上になると特に大きい。 (3) 湿度とコンダクタンスとの関係を示す特性曲
線におけるヒステレシス現象が小さい。 (4) 界面活性剤の塗布した層の厚さが1μm以下
であれば、応答速度は速い。 (5) 前記活性剤の層の厚さが1μm以下であれば、
高温中でも容易に溶出することはない。
The process is completed by treating with 0.1 to 1% by volume solution of [Formula]) and drying to form an active layer with a thickness of about 0.5 μm (previous application).
In the present invention, recent research by the present inventors has revealed that the sensor characteristics are significantly improved if the following step is added before treatment with the activator. Next, this point will be explained in detail. Conventionally, it has been said that the best heat treatment conditions for Al oxide films are in the air at a temperature of 100°C to 200°C for several hours to about 20 hours. (See Document 1 below) Γ Document 1 Magazine name: Humidity and Moisture magazine
1965.1.p.372 Author: ACJason Publisher: Reinhold Publishing Co.,
USA However, in our experiments, almost no stabilizing effect was observed in the sensor element according to the previously filed invention (its manufacturing method is as described above). Next, when the processing conditions are set to 250° C. to 350° C. for 1 to 2 hours, the sensitivity increases somewhat, but returns to the original value with the passage of time. If the temperature is further increased to 400°C or higher, the Ta electrode etc. will oxidize and the characteristics will deteriorate significantly. However, the processing conditions were as follows: degree of vacuum (10 -2 to 10 -4 ) Torr, processing temperature (100 to 300) °C, and processing time (1-
2) It was confirmed that the sensor characteristics were significantly improved by immersing the sensor in the surfactant immediately after the treatment, as described below. In particular, excellent characteristics can be obtained when a low frequency of (5 to 10) Hertz is used as the voltage applied to the sensor element. Next, I will briefly explain the reason. Al films obtained by vacuum evaporation are generally a collection of microcrystals, and some of them react with water to form oxides during the anodic oxidation process, so they contain impurities. Therefore, even if the sealing treatment as detailed in the previous application is performed, it cannot be said that a dense alumite layer is necessarily formed on the surface. The film thus formed on the surface has a so - called It is pseudo-boehmite. Furthermore, during anodic oxidation, a large amount of SO 4 --ions or
C 2 O 4 -- ions remain. These contribute to adsorption with water and ion conductivity, and become a factor that makes sensor characteristics unstable. Therefore, if we perform vacuum treatment at high temperature,
After the dehydration reaction and most of the aforementioned ions and gasified impurities are removed, the surface is activated and can easily adsorb moisture, gas, etc. in the air, so immediately immerse it in a surfactant. When processed,
The activator penetrates evenly into the oxide film surface, pores, etc. It is thought that the characteristics of the surface of the oxide film were significantly improved in this way, resulting in a dramatic improvement in the characteristics. The processing conditions are a temperature of 400℃ or higher and a degree of vacuum.
When the temperature exceeds 10 -5 Torr, evaporation and agglomeration of thin films such as Al and Ta (agglomeration,
agglomeration), resulting in severe deterioration.
Further, the processing time may be 3 hours or more, but if it is too long, the characteristics will deteriorate. In practice, the shorter the treatment time, the better; one to two hours is sufficient in most cases. Furthermore, as it was explained in the previous application that a nonionic surfactant is desirable, the description will be omitted for the sake of brevity. Next, the effect will be briefly described. (1) Sensor characteristics, that is, temperature characteristics, are greatly improved. In particular, the improvement is remarkable when excited at an extremely low frequency of 10 Hz or less. The straight line in FIG. 3 is the characteristic of the sensor element of the present invention, and the curved line is the characteristic of the sensor element according to the previous application and the conventional sensor element. The measurement circuit is as shown in FIG. In the figure, the resistor Rs indicated by 10 is a standard resistance, the Rx resistor indicated by 11 is a sensor resistor, 12 is an amplifier, and 13 and 14 are negative feedback resistors. Now, when an AC voltage of input voltage Vi is applied between input AB, and if the amplification degree of amplifier 12 is A, then
The output voltage V 0 across the output terminals CD is clearly: V 0 =(Rx/Rx+Rs)Vi・A (1) In the above measurement, Rs=1000MΩ, A=100 (resistors 13 and 14 were appropriately selected) Vi=0.8V (frequency 6Hz) were selected. In other words, it is clear that the sensor produced by the manufacturing method of the present application has excellent characteristics. Next, since the present application relates to an improvement on the invention of the previous application, the sensor element according to the method of the present application has the following effects as compared to conventional elements. That is, (2) The increase in conductance with humidity is large, especially when the relative humidity is 60% or more. (3) The hysteresis phenomenon in the characteristic curve showing the relationship between humidity and conductance is small. (4) If the thickness of the layer coated with surfactant is 1 μm or less, the response speed is fast. (5) If the thickness of the activator layer is 1 μm or less,
It does not easily dissolve even at high temperatures.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は皮膜形(薄膜形を含む)センサー素子
の平面図、第2図は第1図のくし状電極の断面の
一部拡大図、第3図は本発明に係るセンサー素子
と前出願並びに従来のセンサー素子との対湿特性
を示すグラフ、第4図は前記対湿特性の測定回路
図である。 図において、1……セラミツク基板、2……く
し状薄膜電極、3……酸化Al薄膜、4……Auの
電極端子、5……リード線、である。
Fig. 1 is a plan view of a film type (including thin film type) sensor element, Fig. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of the comb-shaped electrode in Fig. 1, and Fig. 3 is a sensor element according to the present invention and the previous application. FIG. 4 is a graph showing the humidity characteristics with respect to a conventional sensor element. FIG. 4 is a circuit diagram for measuring the humidity characteristics. In the figure, 1... Ceramic substrate, 2... Comb-shaped thin film electrode, 3... Al oxide thin film, 4... Au electrode terminal, 5... Lead wire.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 絶縁基板の上に形成された薄膜状バルブ金属
の電極上の全面に亘つて設けられたAl薄膜を陽
極酸化して生じた酸化Alの表面を、界面活性剤
で被覆して成る湿度センサー素子において、該活
性剤を被覆する直前に真空中で高温熱処理するこ
とを特徴とするAlの陽極酸化薄膜を用いた湿度
センサー素子の製造方法。 2 第1項記載の界面活性剤として、非イオン性
界面活性剤を用いることを特徴とする、特許請求
の範囲第1項記載のAlの陽極酸化薄膜を用いた
湿度センサー素子の製造方法。 3 第2項記載の非イオン性界面活性剤として、
ポリオキシエチレンアルキルフエニルエーテルを
用いることを特徴とする、特許請求の範囲第2項
記載のAl陽極酸化薄膜を用いた湿度センサー素
子の製造方法。 4 第1項記載の真空中における高温熱処理の条
件として、 真空度(10-2〜10-4)トール, 温 度(100〜300)℃, 処理時間(1〜3)時間, とすることを特徴とする、特許請求の範囲第1項
ないし第3項記載のAlの陽極酸化薄膜を用いた
湿度センサー素子の製造方法。
[Claims] 1. The surface of Al oxide produced by anodizing a thin Al film provided over the entire surface of a thin valve metal electrode formed on an insulating substrate is coated with a surfactant. 1. A method for manufacturing a humidity sensor element using an anodic oxidation thin film of Al, characterized in that the humidity sensor element is subjected to high-temperature heat treatment in a vacuum immediately before coating with the activator. 2. A method for manufacturing a humidity sensor element using an anodic oxide thin film of Al according to claim 1, characterized in that a nonionic surfactant is used as the surfactant according to claim 1. 3. As the nonionic surfactant described in Section 2,
A method for manufacturing a humidity sensor element using an Al anodized thin film according to claim 2, characterized in that polyoxyethylene alkyl phenyl ether is used. 4. The conditions for the high-temperature heat treatment in vacuum described in paragraph 1 are as follows: degree of vacuum (10 -2 to 10 -4 ) Torr, temperature (100 to 300) °C, and treatment time (1 to 3) hours. A method for manufacturing a humidity sensor element using an anodic oxidized Al thin film according to any one of claims 1 to 3.
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