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Dokumentenidentifikation DE102006023208A1 30.11.2006
Titel Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP;
Nippon Soken, Inc., Nishio, Aichi, JP
Erfinder Itakura, Toshikazu, Kariya, Aichi, JP;
Isogai, Toshiki, Nishio, Aichi, JP
Vertreter WINTER, BRANDL, FÜRNISS, HÜBNER, RÖSS, KAISER, POLTE, Partnerschaft, 85354 Freising
DE-Anmeldedatum 17.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006023208
Offenlegungstag 30.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.11.2006
IPC-Hauptklasse H01L 49/00(2006.01)A, F, I, 20060517, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01N 27/12(2006.01)A, L, I, 20060517, B, H, DE   
Zusammenfassung Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor (90), der einen feuchteempfindlichen Film aufweist, welcher aus einer Polymermembran (4) ausgeformt ist. Das Verfahren beinhaltet ein Durchführen eines ersten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran (4) bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die wenigstens ungefähr gleich einer Einfriertemperatur der Polymermembran (4) ist. Das Verfahren beinhaltet ebenfalls ein Durchführen eines zweiten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran (4) bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die höchstens ungefähr gleich der Einfriertemperatur der Polymermembran (4) in einer vorgegebenen Umgebungsfeuchtigkeit ist.

Beschreibung[de]

Die gegenwärtige Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor, und insbesondere auf ein Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor, der einen feuchteempfindlichen Film aufweist, welcher aus einer Polymermembran ausgebildet ist.

Feuchtigkeitssensoren, welche einen feuchteempfindlichen Film aufweisen, der aus einer Polymermembran ausbildet ist, und Herstellungsverfahren für diese, sind beispielsweise in dem U.S. Patent Nr. 6,580,600 (japanische Patentanmeldung 2002-243690 A) und in der japanischen Patentanmeldung 2003-232765 A offenbart.

4 ist eine schematische Schnittansicht des Feuchtigkeitssensors 90 des Kapazitätstyps, der in dem U.S. Patent Nr. 6,580,600 offenbart ist. Wie dargestellt, beinhaltet der Feuchtigkeitssensor 90 einen Feuchtigkeitserfassungsabschnitt und einen Schaltungselementabschnitt, die auf einer Seite eines Halbleitersubstrats 1 ausgeformt sind.

In dem Feuchtigkeitserfassungsabschnitt sind zwei Elektroden 5a, 5b an einem Siliziumoxidfilm 2 enthalten, der an dem Halbleitersubstrat 1 ausgebildet ist. Die Elektroden 5a, 5b sind voneinander beabstandet angeordnet. Ein Siliziumnitridfilm 3 bedeckt die Elektroden 5a, 5b, und ein feuchteempfindlicher Film 4 bedeckt den Siliziumnitridfilm 3 über den Elektroden 5a, 5b. Der feuchteempfindliche Film 4 ist aus einer Polyimid-Polymer-Membran ausgeformt. Die Dielektrizitätskonstante des Films 4 ändert sich gemäß Änderungen in der Umgebungsfeuchtigkeit. Demgemäß ändert sich die Kapazität zwischen den Elektroden 5a, 5b gemäß Änderungen in der Umgebungsfeuchtigkeit.

Der Schaltungselementabschnitt ist aus einem Bezugskapazitätsabschnitt und aus einem Abschnitt zur Bildung eines CMOS-Transistors (complementary metaloxide semiconductor transistor) und dergleichen hergestellt. Eine Änderung bei der Kapazität zwischen den Elektroden 5a, 5b in dem Feuchtigkeitserfassungsabschnitt wird mit der Kapazität des Bezugskapazitätsabschnitts verglichen. Daraus resultierende Signale werden in dem Abschnitt zur Bildung eines CMOS-Transistors und dergleichen verarbeitet. Somit werden Änderungen bei der Kapazität zwischen den Elektroden 5a, 5b, welche durch Änderungen der Feuchtigkeit erzeugt werden, gemessen. Demgemäß wird die Umgebungsfeuchtigkeit gemessen.

Bei Feuchtigkeitssensoren, wie z.B. dem in 4 dargestellten Feuchtigkeitssensor 90, der einen feuchteempfindlichen Film aufweist, welcher aus einer Polymermembran ausgebildet ist, tritt folgendes Problem auf. Wenn ein derartiger Feuchtigkeitssensor lange Zeit (beispielsweise etwa 2,000 Stunden) einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit ausgesetzt ist, weicht sein Ausgangswert ab, wodurch eine Empfindlichkeitsschwankung (beispielsweise ein Empfindlichkeitsanstieg) verursacht wird. Die Empfindlichkeit kann ansteigen, weil das für den feuchteempfindlichen Film verwendete Polyimid angeschwollen und hydrolysiert ist, und seine Wasserabsorption (d.h. das Volumen, in dem Wassermoleküle absorbiert werden können) ist angestiegen.

In Bezug auf dieses Problem offenbart die japanische Patentanmeldung 2003-232765A Polymermembranen, die als feuchteempfindlicher Film verwendet werden. Insbesondere wird zur Unterdrückung der Hydrolyse eine Polymermembran verwendet, bei der eine Funktionsgruppe hinzugefügt wurde. Ebenfalls wird zur Unterdrückung des Aufquellens eine Polymermembran verwendet, in welcher an Enden von Molekülketten durch Hinzufügen einer Acetylenstruktur eine Netzwerkstruktur ausgeformt ist.

Wenn die Polymermembran, die in dem Patent 2003-232765 offenbart ist, als der feuchteempfindliche Film verwendet wird, kann die Empfindlichkeitsschwankung verringert werden. Ein Aufquellen kann jedoch noch auftreten. Wenn der Feuchtigkeitssensor einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit ausgesetzt ist, wird zwischen dem Feuchtigkeitssensor im Anfangszustand und dem Feuchtigkeitssensor nach Aussetzen der Bedingungen ein Feuchtigkeitsmessfehler von 10% RH (relative Feuchtigkeit) oder dergleichen noch bei 100% RH erzeugt.

Wenn ein Feuchtigkeitssensor, dessen Empfindlichkeit dadurch, dass er längere Zeit einer hohen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit ausgesetzt war, in eine Umgebung mit hoher Temperatur und niedriger Feuchtigkeit gebracht wird, verringert sich seine Empfindlichkeit entgegengesetzt dazu. Die Empfindlichkeit kann verringert werden, weil das für den feuchteempfindlichen Film verwendete Polyimid in der Umgebung mit hoher Temperatur und niedriger Feuchtigkeit geschrumpft ist und weil sich seine Wasserabsorption verringert hat.

Aufgabe der gegenwärtigen Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor bereitzustellen, der einen feuchteempfindlichen Film hat, welcher aus einer Polymermembran ausgebildet ist.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst. weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Verfahren beinhaltet ein Durchführen eines ersten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die wenigstens ungefähr gleich einer Einfriertemperatur der Polymermembran ist. Das Verfahren beinhaltet ebenfalls ein Durchführen eines zweiten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die höchstens ungefähr gleich der Einfriertemperatur der Polymermembran in einer vorgegebenen Umgebungsfeuchtigkeit ist.

1 ist eine grafische Darstellung von Eigenschaften von Feuchtigkeitssensoren, welche gemäß dem hier offenbarten Herstellungsverfahren hergestellt wurden;

2 ist eine grafische Darstellung von Eigenschaften von Feuchtigkeitssensoren, welche gemäß dem Herstellungsverfahren hergestellt wurden;

3 ist eine grafische Darstellung von Eigenschaften von Feuchtigkeitssensoren, welche gemäß dem Herstellungsverfahren hergestellt wurden; und

4 ist eine schematische Schnittansicht eines Feuchtigkeitssensoren des Kapazitätstyps, der gemäß dem hier offenbarten Herstellungsverfahren hergestellt werden kann.

Es ist ein Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor offenbart. In einer Ausführungsform wird das Herstellungsverfahren verwendet, um einen Feuchtigkeitssensor 90 herzustellen, der dem in 4 dargestellten Feuchtigkeitssensor 90 ähnlich ist. Der Feuchtigkeitssensor 90 hat einen feuchteempfindlichen Film, der aus einer Polymermembran 4 ausgebildet ist. Die Polymermembran 4 ist an einem Substrat 1 so angeordnet, wie es dargestellt ist. In einer Ausführungsform ist die Polymermembran 4 aus Polyimid hergestellt.

Das Verfahren beinhaltet ein Durchführen eines ersten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran 4 bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die größer gleich ihrer Einfriertemperatur ist. Das Verfahren beinhaltet ferner ein Durchführen eines zweiten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran 4 anschließend bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die kleiner gleich ihrer Einfriertemperatur in einer vorgegebenen Umgebungsfeuchtigkeit ist. Als solche wird die Polymermembran 4 in dem ersten Wärmebehandlungsvorgang ausgehärtet und während des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs in einer vorgegebenen Umgebungsfeuchtigkeit, die einer Betriebsumgebung entspricht, zwangsläufig gealtert.

Dieses Herstellungsverfahren bewirkt, dass die Empfindlichkeit der Feuchtigkeitssensoren nach der zweiten Wärmebehandlung gemäß verschiedenen Betriebsumgebungen stabiler bleibt (d.h., dass es weniger wahrscheinlich ist, dass sie von einem Anfangszustand abweicht), und die Eigenschaften von Feuchtigkeitssensoren können stabilisiert werden.

Es erfolgt nun eine genauere Beschreibung. Wenn Polymermoleküle, wie z.B. Polyimid, aufgequollen sind, ist es wahrscheinlich, dass ihre Einfriertemperatur sinkt. Wenn beispielsweise Polyimid, das einen relativ geringen Vernetzungsbetrag aufweist, aufgequollen ist, sinkt seine Einfriertemperatur auf eine Temperatur nahe Raumtemperatur, und es transformiert in einen gummiartigen Zustand.

Somit wird die Polymermembran 4 in einer Umgebung mit hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang ausreichend aufgequollen. Bei einem Feuchtigkeitssensor, der in einer Umgebung mit relativ hoher Feuchtigkeit verwendet werden soll, wird die Empfindlichkeitsschwankung von seinem Anfangszustand im Wesentlichen verringert. Somit können für eine relativ lange Betriebszeit stabile Eigenschaften aufrecht erhalten werden.

1 ist eine graphische Darstellung der Eigenschaften eines Feuchtigkeitssensors 90, der gemäß dem Herstellungsverfahren hergestellt wurde. Der Feuchtigkeitssensor 90 weist eine Polymermembran auf, die aus Polyimid ausgebildet ist. wie gezeigt, ist die Wärmebehandlungszeit in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang auf der horizontalen Achse dargestellt, und die Rate bzw. der Grad der Empfindlichkeitsänderung des Feuchtigkeitssensors 90 ist auf der vertikalen Achse dargestellt. Mit anderen Worten, die vertikale Achse stellt die Rate bzw. den Grad (den Prozentsatz) der Änderung der Empfindlichkeit des Feuchtigkeitssensors 90, welche nach der zweiten Wärmebehandlung erzielt wird, in Bezug auf seine Empfindlichkeit, welche nach der ersten Wärmebehandlung erzielt wird, dar.

In der Ausführungsform von 1 beträgt die Temperatur während des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs ungefähr 65°C. Ebenfalls liegt in der Ausführungsform von 1 die Umgebungsfeuchtigkeit bei ungefähr 90% RH.

Wie in 1 dargestellt ist, ändert sich die Ausgangsspannung beträchtlich, wenn die Wärmebehandlungszeit kürzer als ungefähr 200 Stunden ist. Die Rate der Empfindlichkeitsänderung ist jedoch weniger deutlich bzw. klar, wenn die Wärmebehandlungszeit 200 Stunden oder länger beträgt. Die Ausgangsspannung ist auch gesättigt und bleibt deutlich konstant, wenn die Wärmebehandlungszeit ungefähr 500 Stunden oder länger beträgt.

2 ist eine weitere graphische Darstellung der Eigenschaften des Feuchtigkeitssensors 90, der gemäß dem hier offenbarten Verfahren hergestellt wurde. Die Linie, welche massive Dreiecke hat, stellt die Eigenschaften eines Feuchtigkeitssensors 90 dar, bei dem zwar der erste Wärmebehandlungsvorgang, aber nicht der zweite Wärmebehandlungsvorgang vollständig durchgeführt wurde (d.h. es ist der Anfangszustand). Die Linie, welche hohle Dreiecke aufweist, stellt einen Feuchtigkeitssensor 90 dar, der während des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs bei einer Temperatur von 65°C, einer Umgebungsfeuchtigkeit von 90% RH und 300 Stunden lang wärmebehandelt wurde. Die Linie, welche hohle Diamanten aufweist, stellt einen Feuchtigkeitssensor 90 dar, der gleichermaßen bei 65°C, 90% RH und 500 Stunden lang wärmebehandelt wurde. Die Linie, welche hohle Kreise aufweist, stellt einen Feuchtigkeitssensor 90 dar, der gleichermaßen bei 65°C, 90% RH und 1000 Stunden lang wärmebehandelt wurde.

Wie aus 2 ersichtlich ist, wird die Ausgangsspannung der Proben, welche dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang bei einer Temperatur von 65°C und einer Feuchtigkeit von 90% RH für 300 Stunden unterzogen wurden, im Vergleich zu der Probe erhöht, die zwar dem ersten Wärmebehandlungsvorgang, aber nicht dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang unterzogen wurde (d.h. es ist der Anfangszustand). (Diese Ausgangsspannung ist gleich der Empfindlichkeit, welche durch den Gradienten der Darstellung dargestellt wird.) Da sich die Feuchtigkeit 100% RH nähert, ist auch eine Erhöhung der Ausgangsspannung stärker ausgeprägt. In Bezug auf die Proben, die dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang für 300, 500 und 1000 Stunden unterzogen wurden, schwankt ihre Ausgangsspannung gegenüber der Feuchtigkeit nicht erblich.

In einer Ausführungsform beträgt daher die Wärmebehandlungszeit des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs wenigstens ungefähr 200 Stunden, was auf den Ergebnissen von 1 und 2 basiert. Insbesondere liegt in einer Ausführungsform die Wärmebehandlungszeit zwischen ungefähr 200 Stunden und 1000 Stunden. In einer anderen Ausführungsform liegt die Zeit der zweiten Wärmebehandlung zwischen ungefähr 500 Stunden und 1000 Stunden.

Wie aus 1 ersichtlich ist, kann die Empfindlichkeitsschwankung von dem Anfangszustand nach der zweiten Wärmebehandlung beträchtlich unterdrückt werden, wenn die Wärmebehandlungszeit in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang 200 Stunden oder länger beträgt. Wenn die Wärmebehandlungszeit in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang auf 500 Stunden oder länger eingestellt ist, wird die Empfindlichkeitsschwankung von dem Anfangszustand praktisch beseitigt: Sogar wenn die Wärmebehandlungszeit 1000 Stunden oder mehr beträgt, ändert sich die Alterungswirkung kaum. Daher verringert eine Wärmebehandlungszeit von 1000 Stunden oder weniger die Herstellungskosten.

Wie dargelegt, wurden die in den 1 und 2 dargestellten Feuchtigkeitssensoren 90 einer Wärmebehandlungstemperatur (des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs) von 65°C und einer Umgebungsfeuchtigkeit von 90% RH unterzogen. In einer anderen Ausführungsform beträgt die Wärmebehandlungstemperatur in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang wenigstens ungefähr 60°C. In einer weiteren Ausführungsform liegt die Wärmebehandlungstemperatur zwischen ungefähr 60°C und 150°C. In noch einer anderen Ausführungsform liegt die Wärmebehandlungstemperatur zwischen ungefähr 65°C und 90°C.

Wenn die Wärmebehandlungstemperatur in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang kleiner als 60°C ist, kann die oben erwähnte Alterungswirkung selbst dann nicht ausreichend erzielt werden, wenn die Wärmebehandlungszeit 1000 Stunden oder länger beträgt. Wenn die Wärmebehandlunstemperatur in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang auf 60°C oder höher oder auf 65°C oder höher eingestellt ist, kann indessen die oben erwähnte Alterungswirkung ausreichend erzielt werden, und die Wärmebehandlungszeit kann erheblich verkürzt werden.

Wenn die Wärmebehandlungstemperatur in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang auf 150°C oder weniger oder auf 90°C oder weniger eingestellt ist, kann ein herkömmlich verwendeter Thermohygrostat verwendet werden, um die oben erwähnte zweite Wärmebehandlung bei einer beliebigen Umgebungsfeuchtigkeit mühelos durchzuführen. Dadurch können die Herstellungskosten des Feuchtigkeitssensors verringert werden.

Wenn der Feuchtigkeitssensor 90 in einer Umgebung mit relativ hoher Feuchtigkeit verwendet werden soll, wie z.B. in Japan, kann es bevorzugt sein, dass die Umgebungsfeuchtigkeit in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang 90% RH oder höher ist. In dieser Ausführungsform wird die Polymermembran 4 während des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs bei einer relativ hohen Umgebungsfeuchtigkeit hinreichend aufgequollen. Somit wird die Empfindlichkeitsschwankung von dem Anfangszustand nach der zweiten Wärmebehandlung im Wesentlichen verringert, und es können für eine relativ lange Zeit stabile Eigenschaften aufrecht erhalten werden.

3 stellt graphisch die Eigenschaften von Feuchtigkeitssensoren 90 dar, die feuchteempfindliche Filme aufweisen, welche aus Polyimid hergestellt sind. Insbesondere stellt 3 in einer Stückschwankung bzw. einer Schwankung in Punktform die Sensorausgabe, die erzielt wird, nachdem der zweite Wärmebehandlungsvorgang durchgeführt wurde, in Bezug auf die Sensorausgabe, die erzielt wurde, bevor der zweite Wärmebehandlungsvorgang durchgeführt wurde, dar. In der gezeigten Ausführungsform wurde in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang die absolute Feuchtigkeit verwendet, welche aus verschiedenen Bedingungen berechnet wurde. Der zweite Wärmebehandlungsvorgang wurde unter den veränderten Bedingungen der Wärmebehandlungstemperatur und der Umgebungsfeuchtigkeit durchgeführt. Die verschiedenen grafisch dargestellten Symbole in 3 entsprechen dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang unter den verschiedenen Bedingungen hinsichtlich der Wärmebehandlungstemperatur und der Umgebungsfeuchtigkeit.

In Bezug auf die absolute Feuchtigkeit, welche durch die horizontale Achse dargestellt wird, entspricht die Bedingung, in welcher die Wärmebehandlungstemperatur 45°C und die Umgebungsfeuchtigkeit 80% RH betragen, einer absoluten Feuchtigkeit von ungefähr 74g/m3. Beispielsweise entspricht die Bedingung, bei welcher die Wärmebehandlungstemperatur 37°C und die Umgebungsfeuchtigkeit 90% RH betragen, oder die Bedingung, welche im natürlichen Zustand die maximal mögliche absolute Feuchtigkeit bereitstellt, einer absoluten Feuchtigkeit von ungefähr 40g/m3.

Wie aus dem in 3 dargestellten Ergebnis ersichtlich ist, beträgt die Ausgangsschwankung ungefähr 4% RH oder weniger, wo die absolute Feuchtigkeit bei ungefähr 110g/m3 oder weniger liegt. Wo die absolute Feuchtigkeit bei ungefähr 145g/m3 liegt, beträgt die Ausgangsschwankung ungefähr 8% RH. Demgemäß wird bewirkt, dass die Sensorausgabe aufgrund des Aufquellphänomens stark schwankt. Wie oben erwähnt, wird somit die Schwankung in der Sensorausgabe durch den zweiten Wärmebehandlungsvorgang abrupt erhöht, wenn der Grenzwert der absoluten Feuchtigkeit 110g/m3 beträgt.

In einer Ausführungsform wird somit der zweite Wärmebehandlungsvorgang derart durchgeführt, dass die absolute Feuchtigkeit ungefähr bei 110g/m3 oder weniger liegt, wobei ausreichend Zeit verwendet wird. Wie oben erwähnt, kann in dieser Ausführungsform die Schwankung in der Sensorausgabe, die erzielt wird, nachdem der zweite Wärmebehandlungsvorgang durchgeführt wird, in Bezug auf die Sensorausgabe, die erzielt wird, bevor der zweite Wärmebehandlungsvorgang durchgeführt wird, unterdrückt werden. Dadurch wird die Ausgestaltung und die Herstellung erleichtert, und nach der zweiten Wärmebehandlung können stabile Eigenschaften über einen langen Zeitraum aufrecht erhalten werden.

Um eine höhere Genauigkeit zu erzielen, wird in einer anderen Ausführungsform der zweite Wärmebehandlungsvorgang derart durchgeführt, dass die absolute Feuchtigkeit höchstens bei ungefähr 70g/m3 liegt. In noch einer anderen Ausführungsform wird der zweite Wärmebehandlungsvorgang derart durchgeführt, dass die absolute Feuchtigkeit höchstens bei ungefähr 40g/m3 liegt.

Wenn die Einfriertemperatur von Polyimid auf ungefähr Raumtemperatur dadurch verringert worden ist, dass es aufgequollen und einer Umgebung mit einer relativ hohen Temperatur (wie z.B. 80°C oder höher) und einer niedrigen Feuchtigkeit für einen beträchtlichen Zeitraum ausgesetzt ist, wird das Polyimid allmählich geschrumpft. Daher kann bei einem Feuchtigkeitssensor, der in einer Umgebung mit relativ niedriger Feuchtigkeit verwendet werden soll, die Polymermembran in dem zweiten Wärmebehandlungsvorgang in einer Atmosphäre mit einer hohen Temperatur (wie z.B. 80°C bis 150°C oder dergleichen), die ungefähr kleiner gleich seiner Einfriertemperatur ist, ausreichend geschrumpft werden. Somit wird die Empfindlichkeitsschwankung von seinem Anfangszustand nach der zweiten Wärmebehandlung im Wesentlichen verringert, und es können über einen relativ langen Zeitraum stabile Eigenschaften aufrecht erhalten werden.

Wie oben erwähnt, eignet sich das oben beschriebene Herstellungsverfahren für Feuchtigkeitssensoren, die einen feuchteempfindlichen Film aufweisen, welcher aus einer Polymermembran ausgeformt ist. Durch das Herstellungsverfahren kann eine Empfindlichkeitsschwankung in Übereinstimmung mit Umgebungen verringert werden, bei denen der Feuchtigkeitssensor verwendet wird. Daher ist das hier beschriebene Herstellungsverfahren dafür geeignet, Feuchtigkeitssensoren in Fahrzeugen herzustellen, die bei unterschiedlichen Umgebungen verwendet werden.

Es ist ein Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor vorgeschlagen, der einen feuchteempfindlichen Film aufweist, welcher aus einer Polymermembran ausgebildet ist. Das Verfahren beinhaltet ein Durchführen eines ersten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, welche wenigstens ungefähr gleich einer Einfriertemperatur der Polymermembran ist. Das Verfahren beinhaltet ebenfalls ein Durchführen eines zweiten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die zumeist ungefähr gleich der Einfriertemperatur der Polymermembran in einer vorgegebenen Umgebungsfeuchtigkeit ist.


Anspruch[de]
Herstellungsverfahren für einen Feuchtigkeitssensor (90), der einen feuchteempfindlichen Film aufweist, welcher aus einer Polymermembran (4) ausgebildet ist, mit:

Durchführen eines ersten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran (4) bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die wenigstens ungefähr gleich einer Einfriertemperatur der Polymermembran (4) ist; und

Durchführen eines zweiten Wärmebehandlungsvorgangs, bei dem die Polymermembran (4) bei einer Temperatur wärmebehandelt wird, die höchstens ungefähr gleich ihrer Einfriertemperatur in einer vorgegebenen Umgebungsfeuchtigkeit ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, worin die Polymermembran (4) ein Polyimidfilm ist. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, worin die Wärmebehandlungstemperatur des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs zwischen ungefähr 60°C und 150°C liegt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 3, worin die Wärmebehandlungstemperatur des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs zwischen ungefähr 60°C und 90°C liegt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 4, worin die Wärmebehandlungstemperatur des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs zwischen ungefähr 65°C und 90°C liegt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 5, worin eine Wärmebehandlungszeit des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs zwischen ungefähr 200 Stunden und 1000 Stunden liegt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, worin die Wärmebehandlungszeit des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs zwischen ungefähr 500 Stunden und 1000 Stunden liegt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, worin die vorgegebene Umgebungsfeuchtigkeit des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs wenigstens ungefähr 90% RH beträgt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, worin eine absolute Feuchtigkeit des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs höchstens ungefähr 110g/m3 beträgt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 9, worin die absolute Feuchtigkeit des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs höchstens ungefähr 70g/m3 beträgt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 10, worin die absolute Feuchtigkeit des zweiten Wärmebehandlungsvorgangs höchstens ungefähr 40g/m3 beträgt. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, worin der Feuchtigkeitssensor (90) ein Feuchtigkeitssensor in einem Fahrzeug ist.






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