电容式湿度传感器制造技术

提供即使不形成非透湿保护膜也能够防止多余的湿气的浸入以及排出的电容式湿度传感器。在包围电极(51)与下部电极(31)的周边部的大部分之间形成第1狭缝(4)。感湿膜图案(7)掩埋在包围电极51与下部电极31的周边部的大部分之间形成的第1狭缝(4)，且具备沿着包围电极(51)使该包围电极(51)连续地露出的第2狭缝(8)。上部电极图案(9)被形成为覆盖感湿膜(71)的周边部的大部分。上部电极图案(9)被形成为掩埋感湿膜图案(7)的第2狭缝(8)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容式湿度传感器
本专利技术涉及湿滞少的电容式湿度传感器。
技术介绍
在日本特公平4－64425号公报(专利文献1)、WO2010/113711(专利文献2)等所示的以往的电容式湿度传感器中，在基板之上形成有下部电极，在其之上形成有感湿膜，进而在感湿膜之上形成有上部电极。而且，在专利文献2所示的以往的湿度传感器中，进而在上部电极之上形成有非透湿保护膜。在任意的电容式湿度传感器中，都为了与设置于基板上的连接电极的电连接，使上部电极在基板上延伸。专利文献1：日本特公平4－64425号公报专利文献2：WO2010/113711
技术实现思路
但是，在以往的电容式湿度传感器中，为了防止对湿滞造成影响的多余的湿气的浸入以及排出，需要形成非透湿性保护膜。另外在使上部电极在基板的表面上延伸的情况、上部电极与基板的表面的紧密接触性差的情况下，产生上部电极的延长部分从基板的表面剥离的问题。本专利技术的目的在于提供即使不形成非透湿保护膜也能够防止多余的湿气的浸入以及排出的电容式湿度传感器。除了上述目的之外，本专利技术的另一目的在于提供能够防止上部电极从基板表面剥离的电容式湿度传感器。本专利技术的电容式湿度传感器具备：绝缘基板；下部电极图案，包括下部电极以及第1连接电极，上述下部电极被形成为包括由与绝缘基板的紧密接触性良好的材料形成的基底电极层，上述第1连接电极与该下部电极电连接；感湿膜图案，包括整体性地覆盖下部电极的感湿膜；以及上部电极图案，包括以使感湿膜部分性地露出的方式将其覆盖的上部电极。特别在本专利技术的电容式湿度传感器中，上部电极图案被形成为覆盖感湿膜图案的周边部的大部分。这样，成为感湿膜图案的周边部的大部分被上部电极图案覆盖的状态，所以从感湿膜的外周部的多余的吸湿以及排湿消失，即使不形成非透湿保护膜，感湿膜的滞后特性也被改善。下部电极图案包括与下部电极电连接的第1连接电极。而且，优选还具备包围电极图案，该包围电极图案具有基底电极层，按照与下部电极图案相同的构造形成，上述包围电极图案包括包围电极以及第2连接电极，上述包围电极在与下部电极的周边部的大部分之间隔开间隔地形成在绝缘基板上，包围下部电极的周边部的大部分，上述第2连接电极与该包围电极电连接。在该情况下，感湿膜图案优选被形成为掩埋在包围电极与下部电极的周边部的大部分之间形成的第1狭缝，且形成沿着包围电极使该包围电极连续地露出的第2狭缝。而且上部电极图案优选被形成为掩埋第2狭缝。这样，在第2狭缝之下存在包围电极，上部电极与包围电极紧密接触，不会与绝缘基板接触。因此，能够防止上部电极被剥离。另外，在上部电极图案掩埋了第2狭缝的状态下，成为感湿膜图案的周边部的大部分被上部电极图案覆盖的状态。其结果，从感湿膜的外周部的吸湿以及排湿消失，感湿膜的滞后特性被改善。下部电极图案具备连接下部电极与第1连接电极之间的第1连接部，该第1连接部的宽度尺寸优选比第1连接电极的宽度尺寸短。另外，包围电极优选具备一对延长部，该一对延长部在与第1连接部之间隔开间隔地延伸，延长第1狭缝。在该情况下，感湿膜图案优选被形成为掩埋通过延长部延长的第1狭缝的延长部分，且沿着一对延长部使该一对延长部连续地露出地延长第2狭缝。而且，上部电极图案优选被形成为掩埋第2狭缝的延长部分。如果这样构成，则能够使直至在设置第1连接电极的情况下形成的用于湿度的检测的感湿膜部分为止的湿度进入路径的长度变长。其结果，能够进一步改善湿滞特性。包围电极图案优选具备连接包围电极和第2连接电极的连接部。在该情况下，感湿膜图案优选被形成为覆盖下部电极图案的第1连接部以及包围电极图案的第2连接部以及一对延长部，且覆盖第1连接电极以及第2连接电极的周围。如果采用这样的构造，则感湿膜图案覆盖形成有下部电极图案的绝缘基板的大致整个面，上部电极在成膜时不与基板接触，所以能够不使上部电极从基板剥离而进行加工。优选为下部电极图案以及包围电极图案的基底电极层由NiCr、Cr以及Ti中的任意1个构成，在基底电极层之上形成有由Au或者Pt构成的表面电极层。如果是这样的材料的组合，则能够防止下部电极图案从基板表面剥离，并且，能够可靠地防止上部电极从包围电极剥离。另外，优选为下部电极图案以及包围电极图案的基底电极层包括由NiCr、Cr以及Ti中的任意1个构成的薄膜，在基底电极层之上利用薄膜形成有由Ta等构成的扩散防止层，在扩散防止层之上形成有由Au或者Pt构成的表面电极层。如果设置扩散防止层，则防止基底电极层与表面电极层的相互的扩散，膜的可靠性提高。在感湿膜图案由聚酰亚胺形成的情况下，能够降低成本。另外如果第1连接电极以及第2连接电极具有引线键合的电极焊盘的大小，则能够进行基于线接合的连接。而且，优选为第1狭缝的宽度尺寸为10～20μm以上，第2狭缝的宽度尺寸为10μm～20μm以上。而且，优选为下部电极图案以及上部电极图案由以下的薄膜形成，感湿膜图案由0.2微米以上～2微米以下的薄膜形成。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式的电容式湿度传感器的俯视图。图2的(A)以及(B)是图1的A－A′线剖面图以及B－B′线剖面图。图3的(A)至(D)是分别示出在图1的实施方式中使用的下部电极图案以及包围电极图案、感湿膜图案及上部电极图案的图。图4是示出下部电极图案的层构造的图。图5是示出测量第1实施方式的电容式湿度传感器的湿滞和以往的构造的电容式湿度传感器的湿滞而得到的结果的图。图6的(A)至(C)是在本专利技术的第2实施方式的电容式湿度传感器中使用的下部电极图案以及包围电极图案和用于形成用于进行温度补偿的基准电容式湿度传感器的下部电极图案以及包围电极图案的俯视图、感湿膜图案的俯视图、以及上部电极图案的俯视图。图7是示出第2实施方式的等效电路的图。图8的(A)至(E)是在本专利技术的第3实施方式的电容式湿度传感器中使用的下部电极图案以及包围电极图案的俯视图、感湿膜图案的图、示出通过感湿膜图案覆盖上部电极图案和下部电极图案的状态的俯视图、以及示出在覆盖下部电极图案的感湿膜图案之上形成有上部电极图案的状态的俯视图。符号说明1：电容式湿度传感器；2：绝缘基板；3：下部电极图案；3a：基底电极层；3b：扩散防止层；3c：表面电极层；4：狭缝；5：包围电极图案；7：感湿膜图案；8：狭缝；9：上部电极图案；10：贯通孔；13：下部电极图案；14：狭缝；15：包围电极图案；17：感湿膜图案；18：狭缝；19：上部电极图案；31：下部电极；32：第1连接部；33：连接电极；41：延长部分；51：包围电极；52：第2连接部；53：连接电极；54：延长部；71：感湿膜；72：遮覆部；81：延长部分；91：上部电极；92：电极遮覆部。具体实施方式以下参照附图，说明本专利技术的电容式湿度传感器的实施方式。[第1实施方式]图1是本专利技术的第1实施方式的电容式湿度传感器1的俯视图，图2(A)以及图2(B)是图1的A－A′线剖面图以及B－B′线剖面图，图3(A)至图3(D)分别示出在图1的实施方式中使用的下部电极图案3以及包围电极图案5、和感湿膜图案7及上部电极图案9。此外，图1至图3是为了说明实施方式制作出的，各部分的尺寸、孔的数量等与实际的不同。本实施方式的电容式湿度传感器1由玻璃、表面氧化的硅片、陶瓷等材料形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式湿度传感器，具备：绝缘基板；下部电极图案，包括下部电极以及第1连接电极，所述下部电极被形成为包括由与所述绝缘基板的紧密接触性良好的材料形成的基底电极层，所述第1连接电极与所述下部电极电连接；感湿膜图案，包括整体性地覆盖所述下部电极的感湿膜；以及上部电极图案，由与所述绝缘基板的紧密接触性差的材料形成，包括以使所述感湿膜部分性地露出的方式将其覆盖的上部电极，所述电容式湿度传感器的特征在于包括：包围电极图案，该包围电极图案具有与所述下部电极图案相同的构造，包括包围电极和第2连接电极，所述包围电极在与所述下部电极的周边部的大部分之间隔开间隔地形成在所述绝缘基板上，包围所述下部电极的所述周边部的大部分，所述第2连接电极与该包围电极电连接，所述感湿膜图案被形成为掩埋在所述包围电极与所述下部电极的周边部的大部分之间形成的第1狭缝，且形成沿着所述包围电极使该包围电极连续地露出的第2狭缝，所述上部电极图案被形成为掩埋所述第2狭缝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.11 JP 2014-2507731.一种电容式湿度传感器，具备：绝缘基板；下部电极图案，包括下部电极以及第1连接电极，所述下部电极被形成为包括由与所述绝缘基板的紧密接触性良好的材料形成的基底电极层，所述第1连接电极与所述下部电极电连接；感湿膜图案，包括整体性地覆盖所述下部电极的感湿膜；以及上部电极图案，由与所述绝缘基板的紧密接触性差的材料形成，包括以使所述感湿膜部分性地露出的方式将其覆盖的上部电极，所述电容式湿度传感器的特征在于包括：包围电极图案，该包围电极图案具有与所述下部电极图案相同的构造，包括包围电极和第2连接电极，所述包围电极在与所述下部电极的周边部的大部分之间隔开间隔地形成在所述绝缘基板上，包围所述下部电极的所述周边部的大部分，所述第2连接电极与该包围电极电连接，所述感湿膜图案被形成为掩埋在所述包围电极与所述下部电极的周边部的大部分之间形成的第1狭缝，且形成沿着所述包围电极使该包围电极连续地露出的第2狭缝，所述上部电极图案被形成为掩埋所述第2狭缝。2.一种电容式湿度传感器，具备：绝缘基板；下部电极图案，包括下部电极，该下部电极被形成为包括由与所述绝缘基板的紧密接触性良好的材料形成的基底电极层；感湿膜图案，包括整体性地覆盖所述下部电极的感湿膜；以及上部电极图案，包括以使所述感湿膜部分性地露出的方式将其覆盖的上部电极，所述电容式湿度传感器的特征在于包括：所述上部电极图案被形成为覆盖所述感湿膜的周边部的大部分。3.根据权利要求2所述的电容式湿度传感器，其特征在于：所述下部电极图案包括与所述下部电极电连接的第1连接电极，所述电容式湿度传感器还具备：包围电极图案，该包围电极图案包括基底电极层，按照与所述下部电极图案相同的构造形成，包括包围电极以及第2连接电极，所述包围电极在与所述下部电极的周边部的大部分之间隔开间隔地形成在所述绝缘基板上，包围所述下部电极的所述周边部的大部分，所述第2连接电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：西田达也，岛田爱子，
申请(专利权)人：北陆电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP