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專利名稱：濕度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高精度的濕度傳感器，更具體地，本發(fā)明涉及由 于弄清了濕敏機(jī)理而在高溫和高濕范圍內(nèi)基本上具有穩(wěn)定性的傳感 器。
背景技術(shù)：
為了使得植物和產(chǎn)品的裝運(yùn)在維持植物生長(zhǎng)環(huán)境和在管理工廠的 生產(chǎn)線中具有高質(zhì)量，對(duì)均勻的濕度控制提出了更高的要求。濕度傳 感器按照測(cè)量原理分為六種。即，存在如下方法檢測(cè)水的汽化熱、 檢測(cè)水的露點(diǎn)、計(jì)算水蒸氣帶來的光學(xué)吸收、檢測(cè)濕敏材料的膨脹和 提取物、檢測(cè)濕敏材料的電阻變化以及檢測(cè)濕敏材料的電容變化。考 慮到微型化傳感器元件部分和傳感器輸出信號(hào)的算術(shù)處理，在這六種 檢測(cè)方法中檢測(cè)濕敏材料的電阻或電容變化這兩種方法。
例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種濕敏元件，所述濕敏元件具有 基本上由聚醚砜和聚砜作為濕敏材料組成的濕敏膜。在吸收水量方面， 這種材料低于乙酸丁酸纖維素等，且這種材料的濕敏特性在吸濕過程 和水分解吸過程之間的差別很小。
此外，在專利文獻(xiàn)2中，提出了一種靜電電容類型的濕敏元件， 其中聚苯砜和電極被疊放。根據(jù)專利文獻(xiàn)2，可利用聚苯砜提供一種遲 滯較小的濕敏材料。
專利文獻(xiàn)1:日本特公平6-92953(已審査)的專利公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:美國專利6938482號(hào)的說明書。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
然而，專利文獻(xiàn)1用于濕敏材料的聚醚砜與聚砜和專利文獻(xiàn)2用 于濕敏材料的聚苯砜(下文中稱之為PPS)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度最高為
220°C。即，兩種材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都較低，而且，其基本特性如 溫度依賴性和高溫時(shí)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性也不適合作為濕敏材料。
另外，正相反，在燃料電池和汽車引擎領(lǐng)域，在高溫下對(duì)濕度測(cè) 量的要求提高了。在那些領(lǐng)域的環(huán)境中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度需要超過 220°C。因此，需要一種新型的濕度傳感器，其能在更高溫度下仍能進(jìn) 行濕度測(cè)量，包括衰變耐久性的穩(wěn)定性。
于是，本發(fā)明的申請(qǐng)人主要探究更高溫度下濕敏材料和其玻璃化 轉(zhuǎn)變溫度之間關(guān)系的根本原因。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了一種最佳材料，所述材 料在更高溫度范圍內(nèi)能提供如溫度依存性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性的基本特性。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種濕度傳感器，所述濕度傳感器由 于在更高溫度范圍內(nèi)具有基本特性如溫度依存性、長(zhǎng)期穩(wěn)定性等的濕 敏材料而被最優(yōu)化。
解決問題的方法
根據(jù)申請(qǐng)人的悉心研究，首先優(yōu)選使用濕敏材料用于感應(yīng)相對(duì)濕 度，其中吸濕量?jī)H取決于相對(duì)濕度，這是因?yàn)椋绻鼭窳咳Q于其 它因素如溫度等，則不可能準(zhǔn)確地測(cè)量濕度，而需要校正。
為了使吸濕量?jī)H取決于相對(duì)濕度，則首先需要濕敏材料聚合物中 親水基團(tuán)與水分子間的結(jié)合能等于水分子之間的結(jié)合能。
在聚合物中，在穩(wěn)定狀態(tài)親水基團(tuán)和水分子間的結(jié)合能幾乎等于水分子間的結(jié)合能的是磺酰基和羰基。兩種基團(tuán)中氧原子的不飽和電 子對(duì)能夠在氫鍵中具有與水分子間的結(jié)合能幾乎相等的能量。
其次，為了防止水分子冷凝，必須用疏水基團(tuán)將親水基團(tuán)隔開。 不含側(cè)鏈并的確能間隔在親水基團(tuán)之間的疏水基團(tuán)是多元環(huán)，其中典 型的一種是具有大體積結(jié)構(gòu)的苯基。特別地，優(yōu)選五元環(huán)至八元環(huán)。 特別是在容易獲得多元環(huán)氟化物的情況下，尤其優(yōu)選其五元環(huán)至八元 環(huán)。
在含有側(cè)鏈的聚合物中，介電常數(shù)主要取決于溫度，即使溫度低 于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。正好相反，在不含側(cè)鏈的聚合物中，在高達(dá)玻璃 化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)介電常數(shù)幾乎為常數(shù)，這是有利的。
此外，吸收的水分子的介電常數(shù)不依賴于溫度，因?yàn)橛H水基團(tuán)被 疏水基團(tuán)間隔開，然后阻止了在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中結(jié)合的水分子的冷凝。
根據(jù)上述觀點(diǎn)，申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)明了下列方法以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明的濕度傳感器具有用聚合物形成 的濕敏膜，在所述聚合物中親水基團(tuán)通過至少一個(gè)疏水基團(tuán)與另外一 個(gè)親水基團(tuán)結(jié)合在一起，所述疏水基團(tuán)由多元環(huán)組成。所述親水基團(tuán) 可以為磺酰基或羰基。此外，傳感器具有用聚合物形成的濕敏膜，所
述聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在24(TC 50(TC的范圍內(nèi)。
所述聚合物的特征在于其包含至少一種如下式所示的單元結(jié)構(gòu)。 [化學(xué)式1][化學(xué)式3]<formula>formula see original document page 10</formula><formula>formula see original document page 10</formula><formula>formula see original document page 10</formula>[化學(xué)式6]
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件具有用聚合物形成 的濕敏膜，在所述聚合物中親水基團(tuán)通過至少一個(gè)疏水基團(tuán)與另一個(gè) 親水基團(tuán)結(jié)合在一起，所述疏水基團(tuán)由多元環(huán)組成。所述親水基團(tuán)可 以為磺酰基或羰基。此外，半導(dǎo)體器件具有用聚合物形成的濕敏膜，
所述聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在24(TC 50(TC的范圍內(nèi)。所述多元環(huán) 優(yōu)選為五元環(huán)至八元環(huán)。
此外，半導(dǎo)體器件具有附屬的溫度傳感器和具有附屬的傳感器輸出線路。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，因?yàn)闈穸葌鞲衅骶哂袧衩粼鰸?br> 敏元件包括由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在24(TC 500。C范圍內(nèi)的聚合物形成的 濕敏膜，優(yōu)化了較高溫度范圍內(nèi)的基本特性如溫度依存性和長(zhǎng)期穩(wěn)定 性。


圖1為本發(fā)明濕度傳感器的第一示例性實(shí)施方案概念圖。
圖2顯示了當(dāng)將濕度傳感器在220。C 38(TC間熱處理時(shí)，本發(fā)明
濕度傳感器的第一示例性實(shí)施方案的相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。
圖3顯示了當(dāng)將濕度傳感器在42(TC熱處理時(shí)，本發(fā)明濕度傳感器 的第一示例性實(shí)施方案的相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。
圖4顯示了在進(jìn)行耐熱試驗(yàn)前后，常規(guī)產(chǎn)品PES在3(TC下的相對(duì) 濕度和電容之間的特性曲線。
圖5顯示了在進(jìn)行耐熱試驗(yàn)前后，常規(guī)產(chǎn)品PAS在3(TC下的相對(duì) 濕度和電容之間的特性曲線。
圖6顯示了在進(jìn)行耐熱試驗(yàn)前后，本發(fā)明的第一聚砜在3(TC下的 相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。
圖7顯示了在進(jìn)行耐熱試驗(yàn)前后，本發(fā)明的第二聚砜在3(TC下的 相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。
圖8為本發(fā)明濕度傳感器的第二示例性實(shí)施方案的俯視圖。
圖9為本發(fā)明濕度傳感器的第二示例性實(shí)施方案的縱向橫斷面視圖。
圖10顯示了本發(fā)明濕度傳感器的第二示例性實(shí)施方案的實(shí)施例4 的相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。
圖11為本發(fā)明濕度傳感器的實(shí)施例5的俯視圖。
圖12為沿本發(fā)明濕度傳感器實(shí)施例5的線BB'放大的橫斷面視圖。
圖13為本發(fā)明濕度傳感器的實(shí)施例6的俯視圖。
圖14為本發(fā)明濕度傳感器的實(shí)施例7的俯視圖。
符號(hào)說明2絕緣基板
4下側(cè)電極
6下側(cè)電極用襯墊
8濕敏膜
10上側(cè)電極
12上側(cè)電極用襯墊
14絕緣基板
16下側(cè)電極
18下側(cè)電極用襯墊
20濕敏膜
22上側(cè)電極
24上側(cè)電極用襯墊
26、28電極用襯墊
30半導(dǎo)體器件
32半導(dǎo)體基板
34、36梳型電極部分
38濕敏材料
40濕敏層
42上側(cè)濕敏膜
44輸出線路
46襯墊
48溫度測(cè)量線路
本發(fā)明的最佳實(shí)施方案
參考附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的示例性實(shí)施方案。圖1為本發(fā)明濕度傳感器的第一示例性實(shí)施方案的概念圖。在圖 1中，數(shù)字2為由如下物質(zhì)組成的絕緣基板例如燒結(jié)氧化鋁、鈉玻璃、 硅酸鹽玻璃等。數(shù)字4為由鋁、金、鈀、鉻等沉積到絕緣基板2上組 成的下側(cè)電極。數(shù)字6為用于下側(cè)電極的襯墊，所述襯墊在基板2上
用于電極的襯墊區(qū)域部分與下側(cè)電極4相連接形成一個(gè)整體。數(shù)字8
為由聚砜(下文中稱之為第一聚砜)組成的濕敏膜，所述聚砜為聚合物樹
脂材料，具有約26(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度且用下式表示。所述聚合物樹 脂材料為覆蓋層不但覆蓋下側(cè)電極4，而且覆蓋用于下側(cè)電極的襯墊6 的一部分，并進(jìn)一步覆蓋絕緣基板2。
(8)
另外，數(shù)字10為在所述濕敏膜8上形成的上側(cè)電極。數(shù)字12為 在濕敏膜8上的電極用襯墊區(qū)域部分形成的上側(cè)電極襯墊，其在與下 側(cè)電極4相同的步驟期間擴(kuò)展形成。
通過焊接，將導(dǎo)線(未示出)固定到下側(cè)電極用襯墊6和上側(cè)電極用 襯墊12的接線端部位。
在由此構(gòu)造的濕度傳感器中，濕敏膜8基本上由如化學(xué)式8所示 的第一聚砜的濕敏材料組成。
接下來，將對(duì)濕度傳感器的具體制造方法進(jìn)行說明。例如，首先制備5 30 g第一聚砜的粉末。然后，將制得的粉末
溶于N-甲基吡咯烷酮(下文中用NMP表示)中，從而得到第一聚砜的溶 液。然后，利用旋涂法將溶液涂覆到形成在絕緣基板2上的下側(cè)電極4 上。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)速度為500 9000 rpm。在成膜以后，為了除 去膜中的溶劑和使膜變形松弛，將所述膜在高于第一聚砜的玻璃化轉(zhuǎn) 變溫度26(TC下熱處理超過一小時(shí)，從而得到濕敏膜8。
其次，利用方法如真空蒸發(fā)、濺射、離子電鍍等，在由絕緣基板 2上覆蓋的濕敏膜8層上形成膜厚為100 nm 10000 nm的上側(cè)電極10。
此外，使用氣相沉積，通過將鉻形成厚度為400nm 800 nm的薄 膜而得到下側(cè)電極4。
另外，盡管在該示例性實(shí)施方案中是使用第一聚砜進(jìn)行說明的， 但也能夠?qū)⑷缦旅婊瘜W(xué)式所示的其它聚砜應(yīng)用到實(shí)施方案中，因?yàn)樗?們具有更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
<formula>formula see original document page 15</formula>(9)一o-
(10)
0
-々
0
(11)
—0
(13)以化學(xué)式(9)、 (IO)表示的聚合物化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 250°C，且優(yōu)選溶劑為二甲基甲酰胺(下文中稱之為DMF)、 二甲基乙酰 胺(下文中稱之為DMAC)。
以化學(xué)式(ll)表示的聚合物化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為400°C，且 優(yōu)選溶劑為NMP和高溫下的苯酚。
以化學(xué)式(12)、 (13)表示的高分子化合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 290°C，且優(yōu)選溶劑為DMF、 DMAC。
實(shí)施例1
另外，對(duì)使用本發(fā)明第一聚砜而形成的濕度傳感器，測(cè)定了當(dāng)熱 處理溫度變化時(shí)其相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。在實(shí)施例1的詳 細(xì)條件中，在濕敏膜被涂覆以后，將濕度傳感器分別在22(TC、 260°C、 300°C、 340°C、 38(TC和420'C的溫度下各自熱處理18小時(shí)。
圖2顯示了濕度傳感器在22(TC 38(TC間進(jìn)行熱處理時(shí)的相對(duì)濕 度和電容之間的特性曲線。圖3顯示了濕度傳感器在42(TC下進(jìn)行熱處 理時(shí)的相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。
另外，使用LCZ儀測(cè)定了電容，其中測(cè)試頻率為2MHz，測(cè)試槽 的溫度為3(TC。在測(cè)量電容的同時(shí)，也測(cè)量了遲滯寬度，熱處理溫度 為220。C、 260°C、 300°C、 340。C、 380。C和420。C時(shí)，所述遲滯寬度分 別為3.0、 2.0、 1.5、 1.5、 1.0、 1.0禾口 2.0%。
相對(duì)應(yīng)，測(cè)量了使用常規(guī)的聚醚砜(下文中稱之為PES)和PPS產(chǎn) 品的濕度傳感器中的遲滯寬度，所述濕度傳感器是由在類似條件下構(gòu) 建的濕敏膜組成的，其中熱處理?xiàng)l件為在26(TC下100小時(shí)。PES和 PPS的遲滯寬度都為1.0%。根據(jù)上述描述可以看出，當(dāng)在34(TC和38(TC下進(jìn)行熱處理時(shí)，使 用第一聚砜的本發(fā)明濕度傳感器具有與PES和PPS相等的較小的遲滯。
實(shí)施例2
在實(shí)施例2中，將使用本發(fā)明第一聚砜的濕度傳感器的耐熱性能 示于下面。在實(shí)施例2中，將常規(guī)的PES、 PPS產(chǎn)品，以及本發(fā)明的第 一聚砜用作濕敏材料，其中PES、 PPS在260'C下熱處理100小時(shí)，而 本發(fā)明的第一聚砜在38(TC下熱處理18小時(shí)。另外，在濕度傳感器完 成以后，對(duì)那些傳感器進(jìn)行了耐熱試驗(yàn)。耐熱試驗(yàn)的條件是將傳感器 在20(TC的空氣中放置240小時(shí)。在耐熱試驗(yàn)前后，在3(TC的空氣中 測(cè)定了相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。圖4顯示了在進(jìn)行耐熱試驗(yàn) 前后，PES在3(TC下的相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。圖5顯示了 在進(jìn)行耐熱試驗(yàn)前后，PAS在3(TC下的相對(duì)濕度和電容之間的特性曲 線。圖6顯示了在進(jìn)行耐熱試驗(yàn)前后，本發(fā)明的第一聚砜在3CTC下的 相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。
當(dāng)實(shí)施例2的電容變化的最大值用相對(duì)濕度的幅度表示時(shí)，本發(fā) 明的第一聚砜為1.6%禾卩PPS為21.%， PES為9.3%。相應(yīng)地，可以看 出本發(fā)明的第一聚砜的耐熱性能高于PPS和PES的耐熱性能。
實(shí)施例3
此外，實(shí)施例3顯示了使用本發(fā)明第二聚砜的濕度傳感器，所述 第二聚砜如下面的化學(xué)式所示。<formula>formula see original document page 19</formula>
(14)
除了熱處理?xiàng)l件為35(TC下進(jìn)行18小時(shí)以外，與實(shí)施方案1同樣 的方法構(gòu)成了第二聚砜的制備條件。圖7顯示了由那種條件形成的第 二聚砜在3(TC下的相對(duì)濕度和電容之間的特性曲線。從結(jié)果可以看出， 隨著相對(duì)濕度從0 100%的變化，電容變化為72.96 101.70pF。濕度 為0%時(shí)，電容變化對(duì)電容的百分比為40.0%，其與PES的18.0%、 PPS 的10.3%和第一聚砜的20.3%相比非常大，顯示了其抗噪性能高。
實(shí)施方案2
參考圖8和圖9，將對(duì)本發(fā)明具有表面安裝類型(SMT)的實(shí)施方案 2進(jìn)行說明。圖8為本發(fā)明濕度傳感器的第二示例性實(shí)施方案的俯視圖。 圖9為圖8的縱向橫斷面視圖。
如圖9中所示，數(shù)字14為由例如燒結(jié)氧化鋁、鈉玻璃、硅酸鹽玻 璃等組成的絕緣基板。數(shù)字16為由鋁、金、鈀、鉻等沉積到絕緣基板 14的上表面上組成的下側(cè)電極。數(shù)字18為用于下側(cè)電極16的襯墊， 所述襯墊是在基板14上形成電極用襯墊區(qū)域部分中通過蒸鍍附著形成 的。數(shù)字20為通過附著形成的濕敏膜，以使?jié)衩裟げ坏采w下側(cè)電極 16，而且覆蓋絕緣基板14。濕敏膜由如下面化學(xué)式所示的玻璃化轉(zhuǎn)變 溫度為26(TC的第一聚砜構(gòu)成。[化學(xué)式15]
(15)
此外，數(shù)字22為在濕敏膜20上形成的上側(cè)電極。數(shù)字24為用于 上側(cè)電極22的襯墊，所述襯墊為在形成如同下側(cè)電極用襯墊18中電 極用襯墊區(qū)域部分內(nèi)通過蒸鍍形成。
實(shí)施例4
按照第二實(shí)施方案制造濕度傳感器。圖IO顯示了相對(duì)濕度和電容 之間的特性曲線，其中測(cè)定溫度為3(TC。
實(shí)施方案3
將對(duì)安裝在半導(dǎo)體基板上的第三示例性實(shí)施方案(下文中稱之為 第一半導(dǎo)體器件)進(jìn)行說明，其為本發(fā)明的濕度傳感器。
實(shí)施例5
參考圖11和圖12，對(duì)實(shí)施例5進(jìn)行說明。圖ll為第一半導(dǎo)體器 件的俯視圖。圖12為沿著圖11的線BB'放大的橫斷面視圖。
在這個(gè)半導(dǎo)體器件30中，如下所述，厚度為(t)的一對(duì)電極中的任 一個(gè)被固定地配置到半導(dǎo)體基板32上。
然后，使寬的電極襯墊26和28位于一對(duì)電極的每一端，另外的 每一端被分割成多個(gè)梳型齒，其中用于電極的各個(gè)梳型齒部分34、 36以面到面距離(d)相對(duì)接連放置。
另外，具有面到面距離(d)的濕敏層40，通過在電極用梳型齒部分
34、 36中填充濕敏材料38形成。另一方面，在電極用梳型齒部分34、 36的上部形成上側(cè)濕敏膜42以覆蓋所述梳型齒部分。
相應(yīng)地，在電極用梳型齒部分34、 36中填充的濕敏材料38，由 此形成濕敏層40，其中縱向電容器在半導(dǎo)體基板32上形成，所述縱向 電容器由梳型齒部分34、濕敏層40和梳型齒部分36形成。
在該半導(dǎo)體器件中，除了硅以外，還可能使用GaAs、 SiC、 Ge等 以及其它化合物半導(dǎo)體作為半導(dǎo)體基板32。
此外，可能使用具有如在化學(xué)式(1) (15)中所示的單元結(jié)構(gòu)的組 合作為濕敏材料。而且，除了鋁、金、鈀和鉻以外，還可能使用硅、 SiC、砷化鎵和多晶硅作為電極。
另外，將電極用梳型齒部分34、 36在水平方向上的寬度定義為 "w"，將從半導(dǎo)體基板表面到電極用梳型齒部分34、 36的上表面的 高度定義為"t"，將相對(duì)的梳型齒部分34、36的面到面距離定義為"d"， 而且，將從半導(dǎo)體基板32的表面到上側(cè)濕敏膜42的表面的厚度定義 為"h"。
在此，優(yōu)選寬度"w"在0.05 2.5 /mi的范圍內(nèi)，高度"t"在0.02 2.5/mi的范圍內(nèi)，面到面的距離"d"在0.2 2.5 /mi的范圍內(nèi)，高度 "h"在t+(0.1 3.0)/mi的范圍內(nèi)。
實(shí)施例6
實(shí)施例5為由傳感器的簡(jiǎn)單主體構(gòu)成的半導(dǎo)體器件，其為本發(fā)明 的濕度傳感器，且被安裝到半導(dǎo)體基板上。另一方面，圖13為半導(dǎo)體器件的線路設(shè)計(jì)俯視圖，其中與實(shí)施例5不同，放大器線路或調(diào)制線 路等與濕度傳感器平行放置，其中與實(shí)施例5中數(shù)字相同的數(shù)字對(duì)應(yīng) 與實(shí)施例5中元件相同的元件。在此，數(shù)字44代表半導(dǎo)體線路等的傳 感器輸出線路，所述輸出線路由常規(guī)使用的振蕩線路、調(diào)制線路、放
大器線路等構(gòu)建。襯墊46與輸出信號(hào)、電源和大地相連。其它構(gòu)成元 件與實(shí)施例5中的那些元件相同。此時(shí)，傳感器信號(hào)能夠不用連接到 線路外部而輸出。
實(shí)施例7
實(shí)施例7(圖14)顯示了被另外安裝到實(shí)施例5上的溫度測(cè)量線路 48，所述實(shí)施例5為本發(fā)明的濕度傳感器并被安裝到半導(dǎo)體基板上。
其它組成元件與實(shí)施例5中的那些元件相同。通過安裝用于濕度 和溫度兩者的傳感器，可容易地對(duì)濕度傳感器的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行溫度校 正。詳細(xì)地，將初步測(cè)量的溫度值儲(chǔ)存在半導(dǎo)體線路器件的存儲(chǔ)器中， 然后，對(duì)應(yīng)每個(gè)測(cè)量的溫度，在存儲(chǔ)器中形成濕度校正值。因此，可 通過將濕度傳感器測(cè)量的濕度和與由溫度傳感器實(shí)際測(cè)量的溫度相對(duì) 應(yīng)的濕度校正值合并而準(zhǔn)確地測(cè)量濕度。
工業(yè)應(yīng)用
本發(fā)明的濕度傳感器與常規(guī)傳感器相比，優(yōu)化了作為濕敏材料在 較高溫度范圍內(nèi)的基本性能如長(zhǎng)期穩(wěn)定性等。因此，它可高精度地在 過去很難測(cè)量濕度的如汽車引擎、燃料電池等高溫環(huán)境中測(cè)量濕度。
權(quán)利要求
1. 一種具有濕敏膜的濕度傳感器，所述濕敏膜由聚合物形成，其中所述聚合物的親水基團(tuán)通過至少一個(gè)疏水基團(tuán)與其它親水基團(tuán)結(jié)合，其中所述疏水基團(tuán)由多元環(huán)組成。
2. 如權(quán)利要求l所述的濕度傳感器，其中所述親水基團(tuán)為羰基。
3. 如權(quán)利要求1所述的濕度傳感器，其中所述親水基團(tuán)為磺酰基。
4. 如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的濕度傳感器，其中所述傳感 器的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在24(TC 50(TC的范圍內(nèi)。
5. 如權(quán)利要求4所述的濕度傳感器，其中所述聚合物包括由下式 表示的單元結(jié)構(gòu)中的至少任何一種[化學(xué)式1](1)<formula>formula see original document page 2</formula>[化學(xué)式2]<formula>formula see original document page 2</formula><formula>formula see original document page 3</formula>[化學(xué)式7] <formula>formula see original document page 4</formula>
6. —種具有濕敏膜的半導(dǎo)體器件，所述濕敏膜由聚合物形成，其 中所述聚合物的親水基團(tuán)通過至少一個(gè)疏水基團(tuán)與其它親水基團(tuán)結(jié) 合，其中所述疏水基團(tuán)由多元環(huán)組成。
7. 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中所述親水基團(tuán)為羰基。
8. 如權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件，其中所述親水基團(tuán)為磺酰基。
9. 如權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其中所述半導(dǎo) 體器件的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在240'C 50(TC的范圍內(nèi)。
10. 如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件，其中所述聚合物包括由下 式表示的單元結(jié)構(gòu)中的至少任何一種[化學(xué)式8] <formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 5</formula>(13)<formula>formula see original document page 6</formula>[化學(xué)式14](14)。
11. 如權(quán)利要求6 10中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其中溫度傳 感器也被連接到所述半導(dǎo)體器件中。
12. 如權(quán)利要求6 11中任一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件，其中所述傳 感器的輸出線路也被連接到所述半導(dǎo)體器件中。[化學(xué)式13]<formula>formula see original document page 6</formula>
全文摘要
本發(fā)明提供了一種濕度傳感器，其優(yōu)化了作為濕敏材料在高溫下的基本性能如長(zhǎng)期穩(wěn)定性等。所提供的本發(fā)明濕度濕度傳感器具有用聚合物形成的濕敏膜，其中聚合物的親水基團(tuán)通過至少一個(gè)疏水基團(tuán)與其它親水基團(tuán)結(jié)合。通過形成具有用聚合物形成的濕敏膜的濕敏元件，優(yōu)化了所述傳感器的基本性能如長(zhǎng)期穩(wěn)定性等，其中聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在240℃～500℃的范圍內(nèi)。
文檔編號(hào)G01N27/12GK101438149SQ20068005448
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月6日
發(fā)明者鈴木一博 申請(qǐng)人:德普臘斯工程股份有限公司