JP2009250611A - Sulfuration detecting sensor, sulfuration detection circuit, and manufacturing method of sulfuration detection sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硫化センサに関するものであり、特に、チップ抵抗器等の電子部品の累積的な硫化量を検出するためのセンサに関するものである。 The present invention relates to a sulfuration sensor, and more particularly to a sensor for detecting a cumulative sulfurization amount of an electronic component such as a chip resistor.
電子機器にはチップ抵抗器やチップコンデンサなど銀電極を使用した電子部品が多く使用されている。これらの電子部品は硫黄を含む硫化ガスにさらされると銀が硫化銀となって導通路が狭くなり、やがて断線に至り、部品例えばチップ抵抗器の故障により電子機器が故障してしまうことがある。従来から温泉地帯やゴム製造工場などでは硫化断線の問題はあった。近年自動車内に使用する電子部品が増え、ガソリンなどに含まれる微量な硫黄成分が部品の銀電極部分を硫化断線させる故障が多くなった。 Many electronic parts using silver electrodes such as chip resistors and chip capacitors are used in electronic devices. When these electronic components are exposed to sulfur-containing sulfur gas, silver becomes silver sulfide and the conduction path becomes narrow, eventually leading to disconnection, and electronic devices may be damaged due to failure of components such as chip resistors. . Conventionally, there has been a problem of sulfide breakage in hot spring areas and rubber manufacturing factories. In recent years, the number of electronic parts used in automobiles has increased, and there have been many troubles in which a minute amount of sulfur components contained in gasoline or the like cause sulfidation of the silver electrode part of the parts.
例えば、図14に示すチップ抵抗器は、絶縁基板110と、上面電極120と、下面電極122と、側面電極124と、メッキ126(ニッケルメッキ128と、錫メッキ132)と抵抗体140と、カバーコート142と、保護膜144とを有するが、保護膜144とメッキ126の境界位置から硫化水素等の硫化ガスが侵入し、その濃度と時間に応じて上面電極120に深く浸透し、上面電極120を構成する銀が硫化銀となって消失することにより(例えば、図14における120aの部分が消失する)、抵抗値が変化したり断線状態となってしまい、使用環境が良くない場合には1〜3年の寿命で上面電極の銀が消失し断線することがある。特に、ゴム等の硫黄を扱う工場、温泉地帯、自動車や発電所などで使用される石油に含まれる硫化水素や二酸化硫黄等の硫黄成分などにおける影響が大きい。
For example, the chip resistor shown in FIG. 14 includes an
また、従来より、硫化ガスセンサとして、酸化錫系の酸化物半導体の抵抗値の変化を利用して硫化水素等の硫化ガスを検出するガスセンサは存在していた(特許文献1)。
しかし、特許文献1に示すようなガスセンサは、その時点でのガスの濃度を検出することはできるが、長時間にわたって硫化ガスに暴露された硫化の累積量を検出することはできない。つまり、特許文献1に示すような従来のガスセンサでは、チップ抵抗器等の電子部品の累積的な硫化量を検出して、電子部品が硫化断線する等して故障する前に危険性を検出することはできなかった。
However, the gas sensor as shown in
また、硫化断線しにくい抵抗器等の電子部品も種々考案されているが、その電子部品がどの程度の硫化ガスに曝されたのかは判断できなかった。 Also, various electronic parts such as resistors that are not easily broken by sulfidation have been devised, but it has not been possible to determine how much sulfur gas the electronic part has been exposed to.
そこで、本発明が解決しようとする問題点は、チップ抵抗器等の電子部品の累積的な硫化の度合いを検出して、電子部品が硫化断線する等して故障する前に危険性を検出することができる硫化センサを提供することである。 Thus, the problem to be solved by the present invention is to detect the degree of danger before electronic components such as chip resistors are broken due to a sulfide breakage or the like by detecting the cumulative degree of sulfurization of electronic components such as chip resistors. It is to provide a sulfurization sensor that can be used.
本発明は上記問題点を解決するために創作されたものであって、第1には、絶縁基板と、絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体と、絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域である非被覆領域を被覆する保護膜で、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されるとともに、硫化ガス透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス透過性保護膜と、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されるとともに、硫化ガス非透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス非透過性保護膜とから構成され、硫化ガス透過性保護膜と硫化ガス非透過性保護膜とが電極間方向に並んで配設され、該硫化ガス透過性保護膜と該硫化ガス非透過性保護膜とで硫化検出体における電極部に被覆されていない領域を被覆する保護膜と、を有することを特徴とする。 The present invention was created to solve the above-mentioned problems. First, a sulfide containing as a main material an insulating substrate and a metal formed on the upper surface of the insulating substrate and sulfided by a sulfide gas. Covers the detector, the electrode formed on both ends of the insulating substrate and connected to the sulfide detector, and the uncovered area that is not covered by the electrode in the sulfide detector. The protective film is formed to be transparent or semi-transparent so that the upper surface of the sulfide detector is visible, and is formed of a material having permeability to sulfide gas, and a part of the region not covered by the electrode portion in the sulfide detector is covered. The sulfide gas permeable protective film to be coated and the upper surface of the sulfide detector are formed to be transparent or translucent so that they can be visually observed. Not A sulfide gas non-permeable protective film covering a part of the region, and the sulfide gas permeable protective film and the sulfide gas non-permeable protective film are arranged side by side in the direction between the electrodes. And a protective film that covers a region that is not covered with the electrode portion of the sulfide detector by the protective film and the sulfide gas impermeable protective film.
第1の構成においては、チップ抵抗器等の他の電子部品(硫化の度合いを検出する対象である電子部品)が実装されているプリント基板に硫化検出回路(硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出する硫化検出回路)を設け、硫化検出回路に硫化検出センサを接続しておくことにより、硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出することにより累積的な硫化の度合いを検出することができる。 In the first configuration, a sulfide detection circuit (a resistance value of sulfide detector or a sulfide detection) is mounted on a printed circuit board on which other electronic components (an electronic component that is a target for detecting the degree of sulfuration) such as a chip resistor are mounted. By providing a sulfidation detection circuit that detects the amount of reflected light by irradiating the body with light, and connecting a sulfidation detection sensor to the sulfidation detection circuit, light is applied to the resistance value of the sulfidation detector and the sulfidation detection body. By detecting the amount of reflected light due to irradiation, the cumulative degree of sulfurization can be detected.
また、硫化ガス透過性保護膜と硫化ガス非透過性保護膜とが、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されているので、硫化ガス透過性保護膜により被覆された領域(硫化されている部分)と硫化ガス非透過性保護膜により被覆された領域(硫化されていない領域)とを相対比較して、色を比較観察することにより、硫化の度合いを正確に判断することができる。 Further, since the sulfide gas permeable protective film and the sulfide gas non-permeable protective film are formed to be transparent or translucent so that the upper surface of the sulfide detector is visible, the region covered with the sulfide gas permeable protective film Relative comparison between the (sulfurized part) and the area (non-sulfurized area) covered with the sulfide gas impermeable protective film, and the color is comparatively observed to judge the degree of sulfuration accurately. be able to.
また、硫化ガス透過性保護膜により被覆された領域と硫化ガス非透過性保護膜により被覆された領域の境界領域に注目すると、硫化ガス非透過性保護膜により被覆された領域は硫化ガスが透過しないので硫化されないが、硫化ガス透過性保護膜により被覆された領域との境界から横方向に進入して徐々に硫化するので、硫化検出体における変色した領域の幅を観察することにより長期間に渡る硫化の度合いを観察することができ、硫化検出体が硫化されて断線状態になっていても横方向の進行は続行されるので、その機器がどれくらい硫化ガスに暴露されたかの程度を知ることができる。 Also, focusing on the boundary area between the area covered with the sulfide gas permeable protective film and the area covered with the sulfide gas impermeable protective film, the area covered with the sulfide gas impermeable protective film is permeable to the sulfide gas. It is not sulfided because it does not sulfidize, but gradually enters the lateral direction from the boundary with the region covered with the sulfide gas permeable protective film and gradually sulphides, so by observing the width of the discolored region in the sulfide detector, The degree of sulfidation that can be observed can be observed, and even if the sulfidation detector is sulfidized and disconnected, the lateral direction continues, so you can know how much the instrument has been exposed to sulfidation gas. it can.
また、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域が保護膜により被覆されているので、誤って硫化検出体の上にハンダが乗ったり、ハンダフラックスが乗ったりすることがなく、硫化検出に支障をきたすことがなく、また、硫化検出体が硫化されると表面がボロボロになり剥がれるが、周囲に散乱することはなく周囲の電子部品に悪影響を及ぼすことはない。 In addition, since the area of the sulfur detector that is not covered by the electrode is covered with a protective film, there is no chance that solder or solder flux will be placed on the sulfur detector without sulphide detection. There is no hindrance, and if the sulfur detector is sulfided, the surface becomes tattered and peels off, but it is not scattered around and does not adversely affect the surrounding electronic components.
また、第2には、絶縁基板と、絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体と、絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域を被覆し、少なくとも一部が、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されるとともに、硫化ガスが硫化検出体に接触可能となるように硫化ガス透過性を有する材質により形成された保護膜と、を有することを特徴とする。 Second, an insulating substrate, a sulfide detector formed on the upper surface of the insulating substrate and containing a metal sulfided by a sulfide gas as a main material, and formed at both ends of the insulating substrate, the sulfide The electrode part formed in connection with the detector and the region not covered by the electrode part in the sulfide detector are covered, and at least a part is formed transparent or translucent so that the upper surface of the sulfide detector can be visually observed. And a protective film made of a material having permeability to sulfur gas so that the sulfur gas can come into contact with the sulfur detector.
第2の構成の硫化検出センサにおいては、チップ抵抗器等の他の電子部品(硫化の度合いを検出する対象である電子部品)が実装されているプリント基板に硫化検出回路(硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出する硫化検出回路)を設け、硫化検出回路に硫化検出センサを接続しておくことにより、硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出することにより硫化の累積的な度合いを検出することができる。 In the sulfidation detection sensor of the second configuration, the sulfidation detection circuit (resistance of the sulfidation detector is mounted on a printed circuit board on which other electronic components such as chip resistors (electronic components to be detected for sulfidation) are mounted. By providing a sulfuration detection circuit that detects the value and the amount of reflected light by irradiating light to the sulfuration detector, and connecting the sulfuration detection sensor to the sulfuration detection circuit, the resistance value and sulfurization detection of the sulfuration detector The cumulative degree of sulfidation can be detected by detecting the amount of reflected light by irradiating the body with light.
また、保護膜の少なくとも一部が、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されているので、硫化検出体を目視することにより、硫化検出体の色を判別することにより硫化の度合いを検出することができる。また、硫化検出体における電極部から露出した領域が保護膜により被覆されているので、誤って硫化検出体の上にハンダが乗ったり、ハンダフラックスが乗ったりすることがなく、硫化検出に支障をきたすことがなく、また、硫化検出体が硫化されると表面がボロボロになり剥がれるが、周囲に散乱することはなく周囲の電子部品に悪影響を及ぼすことはない。 In addition, since at least a part of the protective film is formed to be transparent or semi-transparent so that the upper surface of the sulfide detector can be visually observed, the color of the sulfide detector can be determined by visually observing the sulfide detector. Can be detected. In addition, since the region exposed from the electrode part of the sulfur detector is covered with a protective film, there is no possibility that solder or solder flux will get on the sulfide detector, and this will interfere with sulfur detection. When the sulfide detector is sulfided, the surface becomes tattered and peels off, but does not scatter around and does not adversely affect the surrounding electronic components.
また、第3には、絶縁基板と、絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を含有する硫化検出体と、絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、を有し、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域が外部に露出していることを特徴とする。 Third, an insulating substrate, a sulfide detector formed on the upper surface of the insulating substrate and containing a metal sulfided by a sulfide gas, and formed at both ends of the insulating substrate, the sulfide detector And a region not covered with the electrode portion of the sulfurization detector is exposed to the outside.
第3の構成においては、チップ抵抗器等の他の電子部品(硫化の度合いを検出する対象である電子部品)が実装されているプリント基板に硫化検出回路(硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出する硫化検出回路)を設け、硫化検出回路に硫化検出センサを接続しておくことにより、硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出することにより硫化の累積的な度合いを検出することができる。また、硫化検出体における電極部から露出した領域が外部に露出しているので、硫化検出体を目視することにより、硫化検出体の色を判別することにより硫化の度合いを検出することができる。 In the third configuration, a sulfuration detection circuit (a resistance value of a sulfuration detector or a sulfurization detection is detected on a printed circuit board on which other electronic components such as a chip resistor (an electronic component that is a target for detecting the degree of sulfurization) are mounted. By providing a sulfidation detection circuit that detects the amount of reflected light by irradiating the body with light, and connecting a sulfidation detection sensor to the sulfidation detection circuit, light is applied to the resistance value of the sulfidation detector and the sulfidation detector. The cumulative degree of sulfuration can be detected by detecting the amount of reflected light due to irradiation. Moreover, since the area | region exposed from the electrode part in the sulfuration detection body is exposed outside, it is possible to detect the degree of sulfuration by visualizing the sulfuration detection body and discriminating the color of the sulfuration detection body.
また、第4には、上記第3の構成において、硫化検出体における電極部から露出した領域の電極間方向の両側の端部領域には、硫化ガス非透過性を有する材質により形成された硫化ガス非透過性保護膜が形成され、硫化検出体における硫化ガス非透過性保護膜に被覆されていない該一対の硫化ガス非透過性保護膜の間の領域が外部に露出していることを特徴とする。 Fourthly, in the third configuration, the sulfide region formed of a material that is not permeable to sulfide gas is formed in the end region on both sides in the inter-electrode direction of the region exposed from the electrode portion in the sulfide detector. A gas impermeable protective film is formed, and a region between the pair of sulfurized gas impermeable protective films not covered with the sulfurized gas impermeable protective film in the sulfide detector is exposed to the outside. And
よって、硫化検出センサをプリント基板にハンダ付けして実装する際に、ハンダが両側の電極部を乗り越えて硫化検出体に接触するのを防止することができる。 Therefore, when mounting the sulfidation detection sensor on the printed circuit board by soldering, it is possible to prevent the solder from getting over the electrode portions on both sides and coming into contact with the sulfidation detector.
また、第5には、上記第4の構成において、硫化ガス非透過性保護膜が、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されていることを特徴とする。よって、硫化検出体における外部に露出した領域と保護膜により被覆された領域とを比較して、色を比較観察することにより、硫化の度合いを正確に判断することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth configuration, the sulfide gas impermeable protective film is formed to be transparent or translucent so that the upper surface of the sulfide detector is visible. Therefore, the degree of sulfidation can be accurately determined by comparing the region exposed to the outside in the sulfuration detector with the region covered with the protective film and comparing the colors.
また、第6には、絶縁基板と、絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体と、絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域である非被覆領域を被覆する保護膜で、硫化ガス透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス透過性保護膜と、硫化ガス非透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス非透過性保護膜とから構成され、硫化ガス透過性保護膜と硫化ガス非透過性保護膜とが電極間方向と直角の方向に並んで配設され、該硫化ガス透過性保護膜と該硫化ガス非透過性保護膜とで硫化検出体における電極部に被覆されていない領域を被覆する保護膜と、を有することを特徴とする。 Sixth, an insulating substrate, a sulfide detector formed on the upper surface of the insulating substrate and containing a metal sulfided by a sulfide gas as a main material, and formed at both ends of the insulating substrate, the sulfide This is a protective film that covers the electrode part that is connected to the detector and the uncovered area that is not covered by the electrode part of the sulfide detector. A sulfurized gas permeable protective film that covers a part of the region of the body that is not covered with the electrode part, and a sulfur gas non-permeable material that is not covered with the electrode part of the sulfide detector. A sulfide gas non-permeable protective film covering the portion, and the sulfide gas permeable protective film and the sulfide gas non-permeable protective film are arranged side by side in a direction perpendicular to the interelectrode direction. Protective film and the sulfurized gas A protective film covering a region in the transparent protective film is not coated with the electrode portion of the sulfide detector, characterized by having a.
第6の構成においては、チップ抵抗器等の他の電子部品(硫化の度合いを検出する対象である電子部品)が実装されているプリント基板に硫化検出回路(硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出する硫化検出回路)を設け、硫化検出回路に硫化検出センサを接続しておくことにより、硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出することにより累積的な硫化の度合いを検出することができる。 In the sixth configuration, the sulfuration detection circuit (the resistance value of the sulfuration detector and the sulfuration detection is detected on a printed circuit board on which other electronic components such as a chip resistor (an electronic component for which the degree of sulfurization is to be detected) are mounted. By providing a sulfidation detection circuit that detects the amount of reflected light by irradiating the body with light, and connecting a sulfidation detection sensor to the sulfidation detection circuit, light is applied to the resistance value of the sulfidation detector and the sulfidation detection body. By detecting the amount of reflected light due to irradiation, the cumulative degree of sulfurization can be detected.
また、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域が保護膜により被覆されているので、誤って硫化検出体の上にハンダが乗ったり、ハンダフラックスが乗ったりすることがなく、硫化検出に支障をきたすことがなく、また、硫化検出体が硫化されると表面がボロボロになり剥がれるが、周囲に散乱することはなく周囲の電子部品に悪影響を及ぼすことはない。 In addition, since the area of the sulfur detector that is not covered by the electrode is covered with a protective film, there is no chance that solder or solder flux will be placed on the sulfur detector without sulphide detection. There is no hindrance, and if the sulfur detector is sulfided, the surface becomes tattered and peels off, but it is not scattered around and does not adversely affect the surrounding electronic components.
また、硫化ガス透過性保護膜と透過ガス非透過性保護膜とが電極間方向とは直角の方向に並んで配設されているので、硫化検出体の電極間方向とは直角方向の幅を硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域が厚さ方向に硫化して断線しても、硫化ガス非透過性保護膜に被覆された領域は断線しない幅に形成しておくことにより、硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域が硫化により断線した場合でも、硫化ガス非透過性保護膜により被覆された領域により導通状態は確保され、硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域が硫化により断線した場合でも、導通状態が確保されている状態では徐々に抵抗値が上昇していくので、その抵抗値を検出することによりプリント基板に実装された他の電子部品の寿命を予測することができ、長期間にわたる硫化の検出に適している。 In addition, since the sulfide gas permeable protective film and the permeate gas non-permeable protective film are arranged side by side in a direction perpendicular to the interelectrode direction, the width in the direction perpendicular to the interelectrode direction of the sulfide detector is increased. Even if the region covered with the sulfide gas permeable protective film is sulfided in the thickness direction and disconnected, the region covered with the sulfide gas non-permeable protective film is formed with a width that does not disconnect, so that the sulfide gas Even when the area covered with the permeable protective film is broken by sulfidation, the conduction state is secured by the area covered with the sulfidized gas non-permeable protective film, and the area covered with the permeable protective film is sulfidized. Even in the case of disconnection, the resistance value gradually increases in the state where the conduction state is ensured, so the lifetime of other electronic components mounted on the printed circuit board can be predicted by detecting the resistance value. Long-term sulfur It is suitable for the detection of.
なお、上記第6の構成において、硫化ガス透過性保護膜と透過ガス非透過性保護膜とが、両側の電極部に接して形成するのが好ましい。 In the sixth configuration, it is preferable that the sulfide gas permeable protective film and the permeable gas non-permeable protective film are formed in contact with the electrode portions on both sides.
また、第7には、上記第6の構成において、上記保護膜を構成する硫化ガス透過性保護膜及び硫化ガス非透過性保護膜が、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されていることを特徴とする。 Seventhly, in the sixth configuration, the sulfide gas permeable protective film and the sulfide gas impermeable protective film constituting the protective film are transparent or translucent so that the upper surface of the sulfide detector can be visually observed. It is formed.
よって、硫化検出体における外部に露出した領域と保護膜により被覆された領域とを比較して、色を比較観察することにより、硫化の度合いを正確に判断することができる。 Therefore, the degree of sulfidation can be accurately determined by comparing the region exposed to the outside in the sulfuration detector with the region covered with the protective film and comparing the colors.
また、硫化ガス透過性保護膜により被覆された領域と硫化ガス非透過性保護膜により被覆された領域の境界領域に注目すると、硫化ガス非透過性保護膜により被覆された領域は硫化ガスが透過しないので硫化されないが、硫化ガス透過性保護膜により被覆された領域との境界から横方向に進入して徐々に硫化するので、硫化検出体における変色した領域の幅を観察することにより長期間に渡る硫化の度合いを観察することができ、硫化検出体が硫化されて断線状態になっていても横方向の進行は続行されるので、その機器がどれくらい硫化ガスに暴露されたかの程度を知ることができる。 Also, focusing on the boundary area between the area covered with the sulfide gas permeable protective film and the area covered with the sulfide gas impermeable protective film, the area covered with the sulfide gas impermeable protective film is permeable to the sulfide gas. It is not sulfided because it does not sulfidize, but gradually enters the lateral direction from the boundary with the region covered with the sulfide gas permeable protective film and gradually sulphides, so by observing the width of the discolored region in the sulfide detector, The degree of sulfidation that can be observed can be observed, and even if the sulfidation detector is sulfidized and disconnected, the lateral direction continues, so you can know how much the instrument has been exposed to sulfidation gas. it can.
また、第8には、上記第1から第7までのいずれかの構成において、上記硫化検出体における硫化ガスにより硫化される金属が、銀又は銅であることを特徴とする。 Eighth, in any one of the first to seventh configurations, the metal sulfided by the sulfide gas in the sulfide detector is silver or copper.
また、第9には、上記第1から第8までのいずれかの構成において、上記硫化ガス透過性保護膜が、シリコン樹脂やフッ素樹脂であることを特徴とする。 Ninth, in any one of the first to eighth configurations, the sulfide gas permeable protective film is a silicon resin or a fluororesin.
また、第10には、上記第1から第9までのいずれかの構成において、上記硫化ガス非透過性保護膜が、ガラス、ポリイミド、ポリエステル、ナイロン、エポキシ、アクリルにおけるいずれかにより形成されていることを特徴とする。 Tenth, in any one of the first to ninth configurations, the sulfide gas impermeable protective film is formed of any one of glass, polyimide, polyester, nylon, epoxy, and acrylic. It is characterized by that.
また、上記第9の構成において、上記硫化ガス非透過性保護膜には、硫化ガスにより硫化される金属粉が含有されているものとするのが好ましい。 In the ninth configuration, it is preferable that the sulfide gas impermeable protective film contains metal powder that is sulfided by the sulfide gas.
また、第11には、硫化検出回路であって、上記第1又は2又は3又は4又は5又は6又は7又は8又は9又は10の構成の硫化検出センサと、硫化検出センサと抵抗とが直列接続された回路手段と、該回路手段の両端に電圧を印加して一対の電極部間に電流を流す電圧印加手段と、一対の電極部間の電圧が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。 The eleventh is a sulfuration detection circuit, wherein the sulfuration detection sensor having the above-described configuration of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, or tenth, a sulfurization detection sensor, and a resistor. Circuit means connected in series, voltage applying means for applying a voltage to both ends of the circuit means to pass a current between the pair of electrode portions, and detecting that the voltage between the pair of electrode portions exceeds a predetermined value And determining means for determining the degree of sulfidation of the sulfidation detector of the sulfidation detection sensor.
この第11の構成においては、電圧印加手段により、硫化検出センサと抵抗とが直列接続された回路手段の両端に電圧を印加して一対の電極部間に電流を流し、判断手段が、硫化検出センサにおける一対の電極部間の電圧が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する。よって、判定手段による判定結果を警告灯や警告音等によりしてユーザに知らせることにより、硫化検出回路が実装されたプリント基板に実装された他の電子部品の硫化断線の危険を知らせることができる。 In the eleventh configuration, the voltage application means applies a voltage to both ends of the circuit means in which the sulfuration detection sensor and the resistor are connected in series, and a current flows between the pair of electrode portions. By detecting that the voltage between the pair of electrode portions in the sensor exceeds a predetermined value, the degree of sulfidation of the sulfidation detector of the sulfidation detection sensor is determined. Therefore, by notifying the user of the determination result by the determination means using a warning light, a warning sound, or the like, it is possible to notify the danger of sulfide breakage of other electronic components mounted on the printed circuit board on which the sulfide detection circuit is mounted. .
また、第12には、上記第11の構成において、電圧印加手段が、所定の間隔で電圧を印加することを特徴とする。よって、硫化検出回路の消費電力を軽減することができる。 Twelfth, in the eleventh configuration, the voltage applying means applies a voltage at a predetermined interval. Therefore, the power consumption of the sulfide detection circuit can be reduced.
また、第13には、上記第11又は第12の構成において、上記判定手段が、一対の電極部間の電圧の値と、所定の基準電圧の値とを比較して、その差分を増幅して出力することを特徴とする。よって、一対の電極部間の電圧の値と、基準電圧の値との差がわずかな場合でも十分出力信号を検出することができる。 In the thirteenth aspect, in the eleventh or twelfth configuration, the determination unit compares the voltage value between the pair of electrode portions with a predetermined reference voltage value, and amplifies the difference. Output. Therefore, the output signal can be sufficiently detected even when the difference between the voltage value between the pair of electrode portions and the reference voltage value is small.
また、第14には、硫化検出回路であって、上記第1又は2又は3又は4又は5又は7の構成の硫化検出センサと、硫化検出センサの硫化検出体に対して光を照射する光照射手段と、硫化検出センサの硫化検出体からの反射光を受光する受光手段と、受光手段により受光した光の光量を検出する光量検出手段と、光量検出手段により検出された光量が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。 Fourteenth is a sulfuration detection circuit, which is a light for irradiating light to the sulfuration detection sensor having the above-described configuration of the first, second, third, fourth, fifth, or seventh, and the sulfurization detector of the sulfurization detection sensor. Irradiation means, light receiving means for receiving reflected light from the sulfide detection body of the sulfuration detection sensor, light quantity detection means for detecting the light quantity of light received by the light receiving means, and the light quantity detected by the light quantity detection means has a predetermined value. And determining means for determining the degree of sulfidation of the sulfidation detection body of the sulfidation detection sensor by detecting that it has exceeded.
この第13の構成の硫化検出センサにおいては、光照射手段が、硫化検出センサの硫化検出体に対して光を照射すると、受光手段が、硫化検出センサの硫化検出体からの反射光を受光し、光量検出手段が、受光手段により受光した光の光量を検出する。そして、判定手段が、光量検出手段により検出された光量が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する。よって、判定手段による判定結果を警告灯や警告音等によりしてユーザに知らせることにより、硫化検出回路が実装されたプリント基板に実装された他の電子部品の硫化断線の危険を知らせることができる。 In this thirteenth sulfurization detection sensor, when the light irradiating means irradiates light to the sulfuration detector of the sulfuration detection sensor, the light receiving means receives reflected light from the sulfurization detector of the sulfuration detection sensor. The light amount detecting means detects the light amount of the light received by the light receiving means. And the determination means determines the degree of sulfidation of the sulfidation detector of the sulfidation detection sensor by detecting that the light quantity detected by the light quantity detection means exceeds a predetermined value. Therefore, by notifying the user of the determination result by the determination means using a warning light, a warning sound, or the like, it is possible to notify the danger of sulfide breakage of other electronic components mounted on the printed circuit board on which the sulfide detection circuit is mounted. .
また、第15には、硫化検出回路であって、上記第1又は7の構成の硫化検出センサと、硫化検出センサの硫化検出体に対して光を照射する光照射手段と、硫化検出センサの硫化検出体からの反射光を受光する受光手段で、硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域又は外部に露出した領域からの反射光を受光する第1受光手段と、硫化ガス非透過性保護膜に被覆された領域の反射光を受光する第2受光手段とを有する受光手段と、第1受光手段により受光した光の光量を検出する第1光量検出手段と、第2受光手段により受光した光の光量を検出する第2光量検出手段と、第1光量検出手段により検出された光量と第2光量検出手段により検出された光量とを比較することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段と、を有することを特徴とする。 Fifteenth, there is a sulfuration detection circuit, the sulfuration detection sensor having the above first or seventh configuration, a light irradiation means for irradiating light to the sulfide detection body of the sulfuration detection sensor, and a sulfuration detection sensor. A first light receiving means for receiving reflected light from a sulfide gas permeable protective film, or a light receiving means for receiving reflected light from a sulfide detector; A light receiving means having a second light receiving means for receiving the reflected light of the region covered with the film; a first light quantity detecting means for detecting the light quantity of the light received by the first light receiving means; and the light received by the second light receiving means. Sulfurization of the sulfur detector of the sulfur detection sensor is performed by comparing the light quantity detected by the second light quantity detection means for detecting the light quantity of light and the light quantity detected by the first light quantity detection means with the light quantity detected by the second light quantity detection means. Judgment to determine the degree of And having a stage, a.
この第15の構成の硫化検出センサにおいては、光照射手段が、硫化検出センサの硫化検出体に対して光を照射すると、第1受光手段が、硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域又は外部に露出した領域からの反射光を受光し、第2受光手段が、硫化ガス非透過性保護膜に被覆された領域の反射光を受光する。そして、第1光量検出手段が、第1受光手段により受光した光の光量を検出し、第2光量検出手段が、第2受光手段により受光した光の光量を検出する。そして、判定手段が、第1光量検出手段により検出された光量と第2光量検出手段により検出された光量とを比較することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する。よって、判定手段による判定結果を警告灯や警告音等によりしてユーザに知らせることにより、硫化検出回路が実装されたプリント基板に実装された他の電子部品の硫化断線の危険を知らせることができる。さらには、硫化検出体における硫化されている領域と硫化されていない領域とを相対比較することにより正確に硫化の度合いを検出することができる。 In the sulfurization detection sensor of the fifteenth configuration, when the light irradiation means irradiates light to the sulfide detection body of the sulfuration detection sensor, the first light receiving means is a region covered with the sulfide gas permeable protective film or The reflected light from the area exposed to the outside is received, and the second light receiving means receives the reflected light of the area covered with the sulfide gas impermeable protective film. Then, the first light quantity detecting means detects the light quantity of the light received by the first light receiving means, and the second light quantity detecting means detects the light quantity of the light received by the second light receiving means. Then, the determination unit determines the degree of sulfidation of the sulfidation detector of the sulfidation detection sensor by comparing the light amount detected by the first light amount detection unit with the light amount detected by the second light amount detection unit. Therefore, by notifying the user of the determination result by the determination means using a warning light, a warning sound, or the like, it is possible to notify the danger of sulfide breakage of other electronic components mounted on the printed circuit board on which the sulfide detection circuit is mounted. . Furthermore, the degree of sulfidation can be accurately detected by making a relative comparison between a sulfurized region and a non-sulfided region in the sulfur detector.
また、第16には、上記第3の構成の硫化検出センサの製造方法であって、硫化検出センサにおける絶縁基板の素体となる基板素体で、該絶縁基板の複数個分の大きさを少なくとも有する基板素体の上面の各硫化検出センサの領域に、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体を形成する硫化検出体形成工程と、硫化検出体における側面電極及びメッキに被覆されない領域を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程で、可溶性の材料により保護膜を形成する保護膜形成工程と、基板素体を電極間方向と直角方向の境界線に沿って分割して複数の短冊状基板を形成する一次分割工程と、短冊状基板に対して側面電極を断面略コ字状に形成する側面電極形成工程で、硫化検出体に接続するように側面電極を形成する側面電極形成工程と、短冊状基板を電極間方向の境界線に沿って分割する二次分割工程と、硫化検出体の露出領域と側面電極とにメッキを形成するメッキ形成工程と、保護膜を溶解することにより、硫化検出体における側面電極及びメッキから露出した領域が外部に露出させる保護膜溶解工程と、を有することを特徴とする。 A sixteenth aspect of the present invention is a method of manufacturing the sulfurization detection sensor of the third configuration, wherein the substrate body is an element body of an insulation substrate in the sulfurization detection sensor, and the size of the insulation substrate is a plurality of sizes. A sulfide detector forming step of forming a sulfide detector containing a metal sulfided by a sulfide gas as a main material at least in the region of each sulfide detection sensor on the upper surface of the substrate body, and side electrodes and plating in the sulfide detector In the protective film formation process that forms a protective film that covers areas not covered by the protective film, the protective film formation process that forms a protective film with a soluble material, and the substrate body is divided along the boundary line perpendicular to the inter-electrode direction The side electrodes are formed so as to be connected to the sulfide detector in the primary dividing step of forming a plurality of strip-shaped substrates and the side-surface electrode forming step of forming the side-surface electrodes in a substantially U-shaped cross section with respect to the strip-shaped substrates. Side power Forming step, secondary dividing step of dividing the strip-shaped substrate along the boundary line between the electrodes, plating forming step of forming plating on the exposed region of the sulfide detector and the side electrode, and dissolving the protective film By this, it has the protective film melt | dissolution process which exposes the area | region exposed from the side surface electrode and plating in a sulfurization detection body, It is characterized by the above-mentioned.
第16の構成の硫化検出センサの製造方法によれば、保護膜を可溶性の材料により形成し、メッキ形成工程後に保護膜を溶解することにより、上記第3の構成の硫化検出センサを製造することができ、容易に上記第3の構成の硫化検出センサを製造することができる。 According to the method for manufacturing the sulfurization detection sensor of the sixteenth configuration, the protective film is formed of a soluble material, and the protective film is dissolved after the plating forming step, thereby manufacturing the sulfurization detection sensor of the third configuration. Therefore, the sulfurization detection sensor having the third configuration can be easily manufactured.
本発明に基づく硫化検出センサによれば、チップ抵抗器等の他の電子部品(硫化の度合いを検出する対象である電子部品)が実装されているプリント基板に硫化検出回路(硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出する硫化検出回路)を設け、硫化検出回路に硫化検出センサを接続しておくことにより、硫化検出体の抵抗値や硫化検出体に光を照射することによる反射光の光量を検出することにより累積的な硫化の度合いを検出することができる。また、特に、保護膜の少なくとも一部を透明又は半透明にすることによりが硫化検出体を目視可能に形成した場合には、硫化検出体を目視することにより、硫化検出体の色を判別することにより硫化の度合いを検出することができる。 According to the sulfuration detection sensor of the present invention, a sulfuration detection circuit (resistance of a sulfuration detector is mounted on a printed circuit board on which other electronic components such as a chip resistor (an electronic component that is a target for detecting the degree of sulfurization) are mounted. By providing a sulfuration detection circuit that detects the value and the amount of reflected light by irradiating light to the sulfuration detector, and connecting the sulfuration detection sensor to the sulfuration detection circuit, the resistance value and sulfurization detection of the sulfuration detector The cumulative degree of sulfidation can be detected by detecting the amount of reflected light by irradiating the body with light. In particular, when the sulfide detector is made visible by making at least a part of the protective film transparent or translucent, the color of the sulfide detector is discriminated by visually checking the sulfide detector. Thus, the degree of sulfidation can be detected.
本発明においては、チップ抵抗器等の電子部品の累積的な硫化量を検出して、電子部品が硫化断線する等して故障する前に危険性を検出することができる硫化センサを提供するという目的を以下のようにして実現した。なお、図において、Y1−Y2方向は、X1−X2方向に直角な方向であり、Z1−Z2方向は、X1−X2方向及びY1−Y2方向に直角な方向である。 The present invention provides a sulfurization sensor capable of detecting a risk before an electronic component fails due to a sulfide breakage or the like by detecting a cumulative amount of sulfuration of an electronic component such as a chip resistor. The objective was realized as follows. In the figure, the Y1-Y2 direction is a direction perpendicular to the X1-X2 direction, and the Z1-Z2 direction is a direction perpendicular to the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction.
本発明に基づく硫化検出センサA1は、図1に示すように構成され、絶縁基板10と、硫化検出体20と、下面電極22と、側面電極24と、メッキ26と、保護膜40とを有している。この硫化検出センサA1においては、下面電極22と側面電極24とメッキ26とで電極部を形成しており、電極間方向の両側に一対の電極部が形成されている。
The sulfide detection sensor A1 according to the present invention is configured as shown in FIG. 1, and includes an insulating
ここで、絶縁基板10は、含有率96%(重量比)程度のアルミナにて形成された絶縁体である。この絶縁基板10は、直方体形状を呈しており、平面視すると、略長方形状を呈している。この絶縁基板10は、硫化検出センサA1の基礎部材として用いられている。
Here, the insulating
また、硫化検出体20は、絶縁基板10の上面に接して形成され、全体に略層状を呈し、平面形状は略方形状(略長方形状、略帯状としてもよい)を呈している。また、硫化検出体20は、絶縁基板10の電極間方向には絶縁基板10の一方の端部から他方の端部にまで形成され、また、幅方向には、絶縁基板10の幅よりも短く形成されていて、絶縁基板10の端部との間に所定の距離が設けられている。
Further, the
この硫化検出体20は、硫化ガスにより硫化される金属、例えば、硫化されやすい銀を主材として含有する導電体であり、硫化されていない状態では銀色を呈する。具体的には、硫化検出体20は、ペースト印刷により形成された場合には、銀(Ag)とガラスとが含有されていて、硫化検出体20に対する含有量は、重量比で、銀は95〜98%、ガラスは2〜5%となっている。また、銀蒸着により形成された場合や、銀蒸着及び銀メッキ(つまり、銀蒸着した領域に銀メッキを行なう)により形成された場合には、硫化検出体20は、銀により構成されている。
The
この硫化検出体20の厚さについては、厚さが厚くなるほど硫化断線するまでの時間が長くなるので、検出する硫化の度合い、すなわち、検出する硫化の累積量に応じて硫化検出体20の厚さは調整される。なお、ここでいう硫化の累積量とは、硫化ガスの濃度と該硫化ガスに暴露される時間の積の値の累積量である。なお、硫化検出体20の厚さとしては、100nm以下の場合には、銀蒸着により行なうことができ、0.1〜10μmの場合には銀蒸着及び銀メッキ(つまり、銀蒸着した領域に銀メッキを行なう)により行なうことができ、5〜30μmの場合にはペースト印刷により行なうことができる。
As for the thickness of the
なお、ペースト印刷により形成された硫化検出体と、蒸着やメッキにより形成された硫化検出体とを比較すると、蒸着やメッキのように純銀に近いものの方が硫化の進行が遅い。これは、同一の厚さ当たりの銀の量が蒸着やメッキの方が多く、硫化反応の進行が遅いことに起因する。つまり、同じ硫化の累積量を検出する場合には、蒸着やメッキで形成した硫化検出体の方が、ペースト印刷で形成した硫化検出体よりも薄く形成することができる。 In addition, when the sulfide detector formed by paste printing is compared with the sulfide detector formed by vapor deposition or plating, the progress of sulfurization is slower in the case of a material close to pure silver such as vapor deposition or plating. This is because the amount of silver per the same thickness is larger in vapor deposition and plating, and the progress of the sulfurization reaction is slower. That is, when detecting the same accumulated amount of sulfuration, the sulfide detector formed by vapor deposition or plating can be formed thinner than the sulfide detector formed by paste printing.
また、例えば、厚さ10〜15μmの上記硫化検出体を作成し、3ppmの硫化水素雰囲気中で温度40℃、湿度85%で硫化試験を行うと、1000時間程度で抵抗値が大きく変動する。また、パラジウムを硫化検出体に対する含有量を重量比で0〜10%の範囲内とし、その分の銀の含有量を減らすことにより、硫化断線する時間を伸ばすことができ、パラジウムの含有率を高くするほど硫化断線する時間を長くすることができる。 Further, for example, when the above-described sulfide detector having a thickness of 10 to 15 μm is prepared and a sulfide test is performed in a 3 ppm hydrogen sulfide atmosphere at a temperature of 40 ° C. and a humidity of 85%, the resistance value greatly fluctuates in about 1000 hours. In addition, the content of palladium in the sulfurized detector is within the range of 0 to 10% by weight, and by reducing the silver content, the time for sulfide breakage can be extended, and the palladium content can be increased. The higher the time, the longer the time for breaking the sulfide.
また、下面電極22は、絶縁基板10の下面に接して形成され、絶縁基板10の下面の長手方向(X1−X2方向(図1参照))の両端部領域に一対形成されていて、底面視において略方形状を呈している。下面電極22のY1−Y2方向の幅は、絶縁基板10のY1−Y2方向の幅と略同一に形成されている。この下面電極22は、銀系厚膜(銀系メタルグレーズ厚膜)により形成されている。
The
また、側面電極24は、上記絶縁基板10の長手方向(X1−X2方向)の両端に一対形成されており、上面及び側面及び底面を被覆するように略コ字状に形成されている。つまり、この側面電極24は、硫化検出体20の上面の一部と、絶縁基板10の側面と、下面電極22の下面の一部とに接して被覆している。この側面電極24の幅方向の長さは、絶縁基板10の幅方向の長さと同一に形成されている。この側面電極24は、銀系厚膜(例えば、銀系メタルグレーズ厚膜)により形成されている。
The pair of
また、メッキ26は、ニッケルメッキ28と、錫メッキ30とを有している。
The
ここで、ニッケルメッキ28は、電気メッキにより上記保護膜40の端部に接触し、かつ、上記硫化検出体20と側面電極24と下面電極22とを被覆するように略均一の膜厚で配設されている。つまり、ニッケルメッキ28は、硫化検出体20の露出部分と側面電極24と下面電極22の露出部分に接してこれらを被覆している。このニッケルメッキ28は、ニッケルにて形成されており、上記硫化検出体20、側面電極24等のハンダ喰われを防止するために形成されている。
Here, the nickel plating 28 is arranged with a substantially uniform film thickness so as to be in contact with the end portion of the
また、錫メッキ30は、電気メッキにより上記ニッケルメッキ28の上面を被覆するように略均一の膜厚で配設されている。この錫メッキ30は、錫にて形成されており、硫化検出センサA1の配線基板へのハンダ付けを良好に行うために形成されている。なお、この錫メッキ30は、錫以外にハンダが用いられる場合もある。
Further, the tin plating 30 is disposed with a substantially uniform film thickness so as to cover the upper surface of the nickel plating 28 by electroplating. The
また、保護膜40は、硫化検出体20の上面に接して形成され、硫化検出体20における電極部に被覆されていない領域(すなわち、電極間方向の両側を除く領域)を被覆するように形成されていて、平面視においては、略方形状を呈している。すなわち、この保護膜40の配設位置をさらに詳しく説明すると、幅方向(Y1−Y2方向)には、硫化検出体20の幅よりも広く形成され、該絶縁基板10の幅よりも若干小さく形成されていて、幅方向には硫化検出体20を被覆している。保護膜40におけるY1−Y2方向に硫化検出体20からはみ出た部分は、絶縁基板10の上面に接している。さらに、電極間方向には、硫化検出体20の長さよりも短く形成されて、硫化検出体20両側の領域が保護膜40から露出している。このように、保護膜40は、硫化検出体20における電極部から露出した領域の全てを被覆している。
Further, the
この保護膜40は、硫化ガス透過性を有するとともに、透明に形成されている。保護膜40を構成する材料としては、シリコン樹脂やフッ素樹脂(例えば、FEP:4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合樹脂)等がある。シリコン樹脂はSi(シリコン)とO(酸素)が直鎖状に繋がるシロキサン結合によりポリマーが形成されており、このシロキサン結合(−Si−O−Si−)は分子間距離が大きいため柔軟であり、分子回転立体障害が小さく、かつ、分子間力が小さいためガス透過性が大きいという物理的性質がある。
The
また、保護膜40を設けることにより、硫化検出体20に対する外部からの接触や湿度や周囲雰囲気による影響を受けにくくすることができ、さらには、製造に際して、保護膜40により硫化検出体20が被覆されているので、メッキをすることができ、通常チップ抵抗器と同じ工程で製作ができるので、低コストで製造が可能となる。また、硫化検出センサA1をプリント基板に実装するときに、誤って硫化検出体20の上にハンダが乗ったり、ハンダフラックスが乗ったりすることがなく、硫化検出に支障をきたすことがない。
また、硫化検出体20が硫化されると表面がボロボロになり剥がれて周囲に散乱するが、保護膜40が設けられていることにより硫化検出体20が散乱することはないので周囲の電子部品に悪影響を及ぼすことはない。
In addition, by providing the
Further, when the
なお、硫化検出センサA1をかなりの長期間使用する場合には、上記硫化検出センサA1における電極部を構成する部材、特に、下面電極22と、側面電極24は、パラジウムを20%以上混合させた銀、ニッケル、ニクロム、金等により形成して、電極部を硫化されない構成とするのが好ましい。
When the sulfuration detection sensor A1 is used for a considerably long period of time, members constituting the electrode portion in the sulfurization detection sensor A1, particularly the
上記構成の硫化検出センサA1の使用状態及び作用について説明する。硫化検出センサA1は、プリント基板に実装して使用する。つまり、チップ抵抗器等の他の電子部品(硫化の度合いを検出する対象である電子部品)が実装されているプリント基板に硫化検出センサA1を実装する。プリント基板に対する実装に際しては、硫化検出センサA1は、一対の電極部を有しているので、ハンダ付け等により実装することができる。 The use state and operation of the sulfurization detection sensor A1 having the above configuration will be described. The sulfide detection sensor A1 is used by being mounted on a printed board. That is, the sulfuration detection sensor A1 is mounted on a printed circuit board on which other electronic components such as a chip resistor (an electronic component that is a target for detecting the degree of sulfurization) are mounted. When mounting on a printed circuit board, the sulfurization detection sensor A1 has a pair of electrode portions, and can be mounted by soldering or the like.
該プリント基板を硫化ガスを含む雰囲気で使用すると、時間経過とともに他の電子部品が硫化されるとともに、硫化検出センサA1における硫化検出体20も硫化する。つまり、硫化ガスが保護膜40を透過して硫化検出体20に接するので、硫化ガスの濃度及び経過時間に応じて硫化していく。硫化の度合いが進むにつれて、硫化検出体20は、銀色から薄茶色、紫色、灰色、黒色の順に変化していく。
When the printed circuit board is used in an atmosphere containing sulfide gas, other electronic components are sulfided over time, and the
そして、プリント基板に実装された硫化検出センサA1における硫化検出体20を透明な保護膜40を通して目視することにより、硫化検出体20の色を判別することにより硫化の度合いを知ることができる。例えば、定期的に硫化検出体20の色を監視することにより硫化の程度を知ることができる。
Then, by visually observing the
また、以下に説明する硫化検出回路により硫化の度合いを検出する方法がある。つまり、硫化検出センサA1を、チップ抵抗器等の他の電子部品(硫化の度合いを検出する対象である電子部品)が実装されているとともに、硫化検出回路W1〜W4(図2、図4〜図6)におけるいずれかの硫化検出回路が設けられたプリント基板に実装し、該硫化検出センサA1は、該硫化検出回路に実装する。 There is also a method for detecting the degree of sulfidation by a sulfidation detection circuit described below. That is, the sulfuration detection sensor A1 is mounted with other electronic components such as a chip resistor (an electronic component that is a target for detecting the degree of sulfurization), and the sulfuration detection circuits W1 to W4 (FIGS. 2 and 4 to 4). The sulfuration detection circuit A1 is mounted on a printed circuit board provided with any of the sulfuration detection circuits in FIG. 6), and the sulfide detection sensor A1 is mounted on the sulfide detection circuit.
なお、硫化検出回路W1〜W4により、硫化検出センサA1の硫化の度合いを検出することにより、間接的に硫化検出センサA1が実装されたプリント基板に実装された他の電子部品の硫化の度合いを知ることができるものである。 In addition, by detecting the degree of sulfidation of the sulfidation detection sensor A1 by the sulfidation detection circuits W1 to W4, the degree of sulfidation of other electronic components mounted on the printed circuit board on which the sulfidation detection sensor A1 is mounted indirectly is detected. It is something you can know.
すなわち、図2に示す硫化検出回路W1は、硫化検出センサA1と、抵抗210と、LED212とを有し、硫化検出センサA1と抵抗210とは直列に接続され、硫化検出センサA1と抵抗210間の接続点214には、LED212が接続されていて、抵抗210の硫化検出センサA1側とは反対側の端部と、硫化検出センサA1の抵抗210側とは反対側の端部との間(つまり、硫化検出センサA1と抵抗210とが直列接続された回路手段の両端)に電圧が印加されるとともに、抵抗210の硫化検出センサA1側とは反対側の端部と、LED212における接続点214側とは反対側の端部との間にも電圧源(電圧印加手段)が接続され電圧が印加されている。
2 includes a sulfuration detection sensor A1, a
硫化検出回路W1においては、硫化検出センサA1の硫化検出体20は、硫化が進むにつれて硫化検出体20を構成する銀が硫化銀に変化することから、その抵抗値が上昇していく。時間が経つにつれてその抵抗値が下がることはない(図3参照)。そして、硫化検出センサA1における硫化検出体20の硫化が進んでおらず、硫化検出体20の抵抗値が低い状態の場合には、LED212に印加される電圧は低いことからLED212は発光しないが、硫化検出体20の硫化が進んで硫化検出体20の抵抗値が高くなると、LED212に印加される電圧も高くなっていき、硫化検出体20の硫化の累積量が高くなって、硫化検出体20の抵抗値がある値(硫化検出レベル(図3参照))を超えることによりてLED212に印加される電圧がある値を超えると、LED212に流れる電流の増加が急になり電流量に応じて発光する。なお、硫化検出体20が断線した場合も当然LED212が発光する。つまり、LED212は、「一対の電極部間の電圧が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段」として機能する。以上のようにして、硫化検出体20の硫化の累積量がある値を超えると、LED212が発光するので、硫化の累積量があるしきい値を超えたことを検出することができる。
In the sulfide detection circuit W1, the resistance of the
次に、図4に示す硫化検出回路W2は、硫化検出センサA1と、抵抗220と、MOSFET222と、抵抗224とを有し、硫化検出センサA1と抵抗220とは直列に接続されるとともに、MOSFET222と抵抗器224とは直列に接続され、MOSFET222のドレイン側が抵抗器224に接続されている。また、MOSFET222のゲートは、硫化検出センサA1と抵抗220間の接続点228に接続されている。また、MOSFET222と抵抗224間からは電圧出力端226が設けられている。また、抵抗220の硫化検出センサA1側とは反対側の端部と、硫化検出センサA1の抵抗220側とは反対側の端部との間(つまり、硫化検出センサA1と抵抗220とが直列接続された回路手段の両端)に電圧源(電圧印加手段)が接続され電圧が印加されるとともに、抵抗224のMOSFET222側とは反対側の端部と、MOSFET222のソース側の間にも電圧源(電圧印加手段)が接続され電圧が印加されている。
4 includes a sulfuration detection sensor A1, a
硫化検出回路W2においては、硫化検出センサA1の硫化検出体20は、硫化が進むにつれて硫化検出体20を構成する銀が硫化銀に変化することから、その抵抗値が上昇していく。時間が経つにつれてその抵抗値が下がることはない(図3参照)。そして、硫化検出センサA1における硫化検出体20の硫化が進んでおらず、硫化検出体20の抵抗値が低い状態の場合には、MOSFET222のゲートに印加される電圧は低いことからMOSFET222のドレイン電流の値も小さく、電圧出力端226の出力も高くなる。一方、硫化検出体20の硫化が進んで硫化検出体20の抵抗値が高くなると、MOSFET222のゲートに印加される電圧も高くなっていき、MOSFET222のドレイン電流の値も大きくなり、電圧出力端226の出力も低くなる。なお、硫化検出体20が断線した場合も当然電圧出力端226の出力は低くなる。つまり、MOSFET222と抵抗224と電圧出力端226により構成される回路は、「一対の電極部間の電圧が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段」として機能する。この電圧出力端226の出力を監視して、電圧出力端226の電圧が所定電圧値よりも低くなったことを検出することにより、硫化検出体20の硫化の累積量があるしきい値を超えたことを検出することができる。つまり、硫化検出体20の抵抗値が硫化検出レベル(図3参照)になった場合の電圧出力端226の電圧値を所定電圧値としておくことにより、電圧出力端226の所定電圧値を検出して硫化検出体20の抵抗値が硫化検出レベルになったことを検出することができる。
In the sulfide detection circuit W2, the resistance of the
次に、図5に示す硫化検出回路W3は、硫化検出センサA1と、抵抗230と、MOSFET232と、増幅器234と、基準電圧源236と、信号出力端238とを有し、硫化検出センサA1と抵抗230とMOSFET232とは直列に接続されるとともに、硫化検出センサA1と抵抗230間の接続点240は、増幅器234の一方の入力端(+側の入力端)に接続され、基準電圧源236は、増幅器234の他方の入力端(−側の入力端)に接続されている。抵抗230は、MOSFET232のソース側に接続され、ゲートには、パルス信号が入力されるようになっている。また、MOSFET232のドレインと、硫化検出センサA1の抵抗230側とは反対側の端部との間には電圧源(電圧印加手段)が接続され電圧が印加されている。このMOSFET232は、その種類はP形チャネルで、動作形式はエンハンスメント形であり、ゲート・ソース間に印加する負電圧(ゲート電圧)が増加するに従い、ドレイン電流が増加する特性を持つ。
Next, the sulfide detection circuit W3 shown in FIG. 5 includes a sulfide detection sensor A1, a
硫化検出回路W3においては、硫化検出センサA1の硫化検出体20は、硫化が進むにつれて硫化検出体20を構成する銀が硫化銀に変化することから、その抵抗値が上昇していく。時間が経つにつれてその抵抗値が下がることはない(図3参照)。硫化の検出に当たっては、MOSFET232のゲートに対して定期的にパルス信号を入力して(つまり、ゲート電圧をパルス波形の負電圧とする)、MOSFET232をオン動作させる。これにより、硫化検出センサA1と抵抗230とが直列接続された回路手段に電流が流れる。すると、硫化検出センサA1における硫化検出体20の硫化が進んでおらず、硫化検出体20の抵抗値が低い状態の場合には、増幅器234の一方の入力端に印加される電圧は基準電圧よりも低いため、信号出力端238から信号は出力されない。一方、硫化検出体20の硫化が進んで硫化検出体20の抵抗値が高くなると、増幅器234の一方の入力端に印加される電圧が基準電圧よりも高くなり、信号出力端238から信号が出力される。なお、硫化検出体20が断線した場合も当然増幅器234の一方の入力端に印加される電圧が基準電圧よりも高くなり、信号出力端238から信号が出力される。つまり、硫化検出体20の抵抗値が硫化検出レベル(図3参照)になった場合の増幅器234の入力端(+側の入力端)の電圧値を基準電圧の値としておくことにより、硫化検出体20の抵抗値が硫化検出レベルになったことを検出することができる。なお、硫化検出体20が断線した場合も当然信号出力端238から信号が出力される。つまり、増幅器234と基準電圧源236と信号出力端238により構成される回路は、「一対の電極部間の電圧が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段」として機能する。
In the sulfidation detection circuit W3, the
上記構成の硫化検出回路W3では、MOSFET232に対してパルス信号を入力してMOSFET232を動作させ、パルス信号が入力されている時間だけ硫化検出センサA1に電流を流すので、消費電力を小さくすることができる。特に、硫化検出センサA1における硫化検出体20は銀を主体としていて抵抗値が低いため、硫化検出体20の抵抗値の変化を検出するには、高い値の電流を流して検出される電圧の変化を高感度に検出する必要があり、また、硫化検出体20の硫化は数年という長い期間を経て進行するので、硫化検出回路に対して定常的に電流を流し続けて検出を行なうと、消費電流が大きくなるが、硫化検出回路W3のように、定期的にパルス信号を入力して回路を動作させることにより、消費電力を小さくすることができる。また、増幅器234を設けているので、基準電圧との差がわずかな場合でも十分出力信号を検出することができる。
In the sulfidation detection circuit W3 configured as described above, a pulse signal is input to the
なお、上記硫化検出回路W1、W2においても、回路に対して常時電流を流すのではなく、定期的に電流を流して回路を動作させることにより消費電流を小さくするのが好ましい。 Also in the sulfuration detection circuits W1 and W2, it is preferable to reduce the current consumption by causing the current to periodically flow and operate the circuit, rather than constantly flowing a current to the circuit.
また、上記硫化検出センサA1においては、硫化検出体20は平面視において長方形状であるとして説明したが、硫化検出体20を蛇行状に形成することにより、電流経路の幅を小さくするとともに電流経路を長く形成して硫化検出体20の抵抗値を高くすることにより、小さな値の電流で所定の電圧を得ることができるので、好ましいといえる。
In the sulfuration detection sensor A1, the
また、図6に示す硫化検出回路W4は、硫化検出センサA1と、LED250と、受光部252と、光量検出部254と、判定部256とを有している。この硫化検出回路W4においては、LED250から硫化検出センサA1の上面に対して上方から斜めに光を放射すると、光は透明な保護膜40を透過して硫化検出体20の上面で反射し、再び保護膜40を透過して外部に放出される。LED250から放射される光の光量は一定とする。外部に放出された光は受光部252で受光され、光量検出部254が、受光した光の光量を検出する。そして、判定部256は、検出された光量が所定のしきい値以下の場合に硫化検出体20が所定の硫化検出レベルに達していると判定し、図示しない警告灯や警告音等によりユーザに警告する。
Further, the sulfuration detection circuit W4 shown in FIG. 6 includes a sulfuration detection sensor A1, an
つまり、上記のように硫化検出体20は、硫化が進むことにより薄茶色、紫色、灰色、黒色の順に変化していき、硫化が進むに従って反射光の光量が小さくなるので、反射光の光量を検知することにより硫化の度合いを検出することができる。
That is, as described above, the
なお、上記硫化検出回路W1〜W4においては、上記硫化検出レベルは、該他の電子部品の動作の信頼性が低下する前に検知できるように設定する必要がある。 In the sulfuration detection circuits W1 to W4, it is necessary to set the sulfuration detection level so that it can be detected before the reliability of the operation of the other electronic components is lowered.
次に、実施例2の硫化検出センサA2は、上記実施例1の硫化検出センサA1と略同一の構成であるが、保護膜を硫化ガス透過性の保護膜と硫化ガス非透過性の保護膜により構成した点が異なる。 Next, the sulfidation detection sensor A2 of the second embodiment has substantially the same configuration as the sulfidation detection sensor A1 of the first embodiment, but the protective film is a protective film that is permeable to sulfide gas and a protective film that is not permeable to sulfide gas. The point which was comprised by differs.
すなわち、硫化検出センサA2は、図7に示すように構成され、絶縁基板10と、硫化検出体20と、下面電極22と、側面電極24と、メッキ26と、保護膜40とを有していて、保護膜40は、保護膜42と、保護膜44と、保護膜46とにより構成されている。保護膜42、44、46は、一対の電極部間の硫化検出体20の上面に電極間方向に並んで形成されていて、保護膜42と保護膜44と保護膜46とで、硫化検出体20における電極部から露出した領域(電極間方向の両側を除く領域)の全領域を被覆している。
That is, the sulfuration detection sensor A2 is configured as shown in FIG. 7, and includes the insulating
ここで、保護膜42(硫化ガス非透過性保護膜)は、硫化検出体20の上面における一方の(X2側の)メッキ26に接して形成され、平面視においては、略方形状を呈している。すなわち、この保護膜42の配設位置をさらに詳しく説明すると、幅方向(Y1−Y2方向)には、硫化検出体20の幅よりも広く形成され、該絶縁基板10の幅よりも若干小さく形成されていて、幅方向には硫化検出体20に接して硫化検出体20を被覆している。保護膜42におけるY1−Y2方向に硫化検出体20からはみ出た部分は、絶縁基板10の上面に接している。
Here, the protective film 42 (sulfide gas impermeable protective film) is formed in contact with one (X2 side) plating 26 on the upper surface of the
また、保護膜44(硫化ガス非透過性保護膜)は、硫化検出体20の上面における他方の(X1側の)メッキ26に接して形成され、平面視においては、略方形状を呈している。すなわち、この保護膜44の配設位置をさらに詳しく説明すると、幅方向(Y1−Y2方向)には、硫化検出体20の幅よりも広く形成され、該絶縁基板10の幅よりも若干小さく形成されていて、幅方向には硫化検出体20に接して硫化検出体20を被覆している。保護膜44におけるY1−Y2方向に硫化検出体20からはみ出た部分は、絶縁基板10の上面に接している。保護膜44の平面視における形状・大きさは保護膜42と同一に形成されている。
The protective film 44 (sulfide gas impermeable protective film) is formed in contact with the other (X1 side) plating 26 on the upper surface of the
この保護膜42と保護膜44は、透明な硫化ガス非透過性保護膜であり、硫化ガスを透過しない材料により形成されている。硫化ガスを透過しない材料としては、ガラス、ポリイミド、ポリエステル、ナイロン、エポキシ、アクリル等が挙げられる。これらを保護膜に使用することにより、硫化検出体20における保護膜42、44に被覆された領域は硫化されないかあるいは硫化の度合いが非常に少ない。また、硫化ガスにより硫化されやすい金属粉(銅粉や銀粉)を保護膜42、44に混合すると、硫化ガスが金属粉に吸着されるので、さらに硫化ガスの非透過性が高くなる。
The
また、保護膜46(硫化ガス透過性保護膜)は、保護膜42と保護膜44の間の位置に設けられ、平面視においては、略方形状を呈している。すなわち、この保護膜46の配設位置をさらに詳しく説明すると、幅方向(Y1−Y2方向)には、硫化検出体20の幅よりも広く形成され、該絶縁基板10の幅よりも若干小さく形成されていて、幅方向には硫化検出体20に接して硫化検出体20を被覆している。保護膜46におけるY1−Y2方向に硫化検出体20からはみ出た部分は、絶縁基板10の上面に接している。保護膜46の電極間方向の端部は、保護膜42、44と接している。
Further, the protective film 46 (sulfide gas permeable protective film) is provided at a position between the
この保護膜46は、実施例1における保護膜40と同様に、硫化ガス透過性を有するとともに、透明に形成されていて、保護膜46を構成する材料としては、シリコン樹脂やフッ素樹脂(例えば、FEP:4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合樹脂)等がある。
Like the
以上のように、保護膜40における全て(つまり、保護膜42、44、46)が、硫化検出体20の上面を目視可能に透明に形成されるとともに、保護膜40の一部(つまり、保護膜46)が、硫化ガスが硫化検出体20に接触可能となるように硫化ガス透過性を有する材質により形成されている。なお、保護膜40における保護膜46のみを透明としてもよい。
As described above, all of the protective film 40 (that is, the
本実施例の硫化検出センサA2における保護膜40以外の構成は、実施例1の硫化検出センサA1と同様であるので、詳しい説明を省略する。
Since the configuration other than the
上記構成の硫化検出センサA2の使用状態及び作用については、上記実施例1の硫化検出センサA1と同様である。すなわち、硫化検出センサA2は、プリント基板に実装して使用し、目視により硫化検出体20の色(特に、硫化検出体20における保護膜46に被覆された領域の色)を監視することにより、目視により硫化の度合いを検出することができ、さらには、上記硫化検出回路W1〜W4により硫化を検出することができる。
The use state and operation of the sulfurization detection sensor A2 having the above-described configuration are the same as those of the sulfurization detection sensor A1 of the first embodiment. That is, the sulfuration detection sensor A2 is used by being mounted on a printed circuit board, and by visually monitoring the color of the sulfurization detector 20 (particularly, the color of the region covered with the
また、本実施例の硫化検出センサA2においては、硫化ガス透過性の保護膜46と、硫化ガス非透過性の保護膜42、44により硫化検出体20の上面が被覆されているので、硫化されている部分(保護膜46により被覆された領域)と硫化されていない領域(保護膜42、44により被覆された領域)とを相対比較して、色を比較観察することにより、硫化の度合いを正確に判断することができる。つまり、硫化されている部分は、銀色から薄茶色、紫色、灰色、黒色の順に変色が進行するが、硫化されていない部分は、もとの銀色のままであるので、両者を比較することにより目視確認を正確に行なうことができる。特に、長期間使用した硫化検出センサA2は、電極部についても変色が避けられないので、変色しない部分が比較対象として隣接して設けられていることにより、正確に目視確認が可能となる。
Further, in the sulfidation detection sensor A2 of this embodiment, since the upper surface of the
また、保護膜46と保護膜42の境界領域と保護膜46と保護膜44の境界領域に注目すると、硫化検出体20における保護膜42、44に被覆された領域は硫化ガスが透過しないので硫化されないが、保護膜46に被覆された領域との境界から横方向に進入して徐々に内部の硫化検出体20を硫化し、黒く変色させる。横方向の硫化の進行は遅いので、変色した領域(図8におけるハッチングに示した領域)幅H1を観察することにより長期間に渡る硫化の度合いを観察することができる。硫化検出体20における保護膜46の領域は、硫化されて断線状態になっていても横方向の進行は続行されるので、その機器がどれくらい硫化ガスに暴露されたかの程度を知ることができる。
Further, when attention is paid to the boundary region between the
また、図6に示すような硫化検出回路W4を用いる場合に、硫化検出体20における保護膜46に被覆された領域からの反射光を受光する受光部(第1受光手段)と、保護膜42に被覆された領域又は保護膜44に被覆された領域からの反射光を受光する受光部(第2受光手段)とをそれぞれ設け、受光した光の光量をそれぞれ検出する光量検出部(第1光量検出部と第2光量検出部)を設けて、検出した2つの光量を比較する(例えば、2つの光量の差を算出して、該差の値を所定のしきい値と比較する)ことにより硫化の度合いを判定する判定部(判定手段)を設けるようにしてもよい。つまり、硫化検出体20における硫化した領域からの反射光と硫化していない領域からの反射光とを比較するのである。これにより、硫化検出体20における硫化されている領域と硫化されていない領域とを相対比較することにより正確に硫化の度合いを検出することができる。なお、硫化していない領域からの反射光としては、保護膜42と保護膜44のそれぞれに光を照射し、それぞれの反射光を受光して光量を算出し、その光量の平均値を硫化していない領域の光量としてもよい。
Further, in the case of using the sulfidation detection circuit W4 as shown in FIG. 6, a light receiving unit (first light receiving means) that receives reflected light from the region covered with the
次に、実施例3の硫化検出センサA3は、上記実施例1の硫化検出センサA1と略同一の構成であるが、保護膜を設けない構成である点が異なる。 Next, the sulfuration detection sensor A3 of the third embodiment has substantially the same configuration as the sulfurization detection sensor A1 of the first embodiment, except that a protective film is not provided.
すなわち、硫化検出センサA3は、図9に示すように構成され、絶縁基板10と、硫化検出体20と、下面電極22と、側面電極24と、メッキ26とを有している。
That is, the sulfuration detection sensor A3 is configured as shown in FIG. 9, and includes the insulating
硫化検出センサA3を構成する上記各部の構成は、実施例1における各部と同様の構成であるので詳しい説明を省略する。 Since the configuration of each of the above-described parts constituting the sulfurization detection sensor A3 is the same as that of each part in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
また、上記構成の硫化検出センサA3の使用状態及び作用については、上記実施例1の硫化検出センサA1と同様である。すなわち、硫化検出センサA3は、プリント基板に実装して使用し、目視により硫化検出体20の色(特に、保護膜46の領域の硫化検出体20の色)を監視することにより、目視により硫化の度合いを検出することができ、さらには、上記硫化検出回路W1〜W4により硫化を検出することができる。
The use state and operation of the sulfurization detection sensor A3 having the above configuration are the same as those of the sulfurization detection sensor A1 of the first embodiment. That is, the sulfidation detection sensor A3 is used by being mounted on a printed circuit board, and is visually sulfidized by monitoring the color of the sulfidation detector 20 (particularly the color of the
本実施例においては、硫化検出体20が外部に露出しているので、硫化に対して感度がよく、高感度に硫化を検出することができる。
In the present embodiment, since the
上記のように硫化検出体20をむき出しにすると、硫化に対する感度は良いが、ハンダやフラックスが硫化検出体20に接触して硫化を検出できなくなったり、手の油や湿度、汚れ等により検出する期間が変わったりする欠点はあるが、実装後に硫化検出体20の表面を洗浄したり、硫化ガス透過性材料をスプレーする等してでコーティングすれば、実施例1のように保護膜を設けた場合と同等の動作が期待でき、十分実用になる。
If the
本実施例の硫化検出センサA3の製造方法としては、煮沸したり溶剤で溶ける可溶性材料で保護膜をして、チップ部品の製造方法と同様にメッキした後、この溶融性保護膜を溶解し取り除く。 As a manufacturing method of the sulfidation detection sensor A3 of the present embodiment, a protective film is formed with a soluble material that can be boiled or dissolved in a solvent, and after plating in the same manner as the chip component manufacturing method, the meltable protective film is dissolved and removed. .
具体的な製造方法について図10を利用して説明すると、まず、予め一次スリットJ1や二次スリットJ2が設けられたアルミナ基板(基板素体)(このアルミナ基板は、複数の硫化検出センサの絶縁基板の大きさを少なくとも有する大判のものである)の表側の面に、帯状に硫化検出体20Gを形成する。この硫化検出体20Gは、複数の硫化検出センサ分の硫化検出体となる。例えば、硫化検出体のペーストを印刷した後に乾燥・焼成する(図10(a)、硫化検出体形成工程)。なお、蒸着による方法や、蒸着と銀メッキによる方法もある。
A specific manufacturing method will be described with reference to FIG. 10. First, an alumina substrate (substrate body) in which primary slits J1 and secondary slits J2 are provided in advance (this alumina substrate is an insulating material for a plurality of sulfide detection sensors). A
そして、図10(b)に示すように、保護膜40を形成する(保護膜形成工程)。この保護膜は、煮沸したり溶剤で溶ける可溶性材料により形成する。
And as shown in FIG.10 (b), the
その後は、一次スリットJ1に沿ってアルミナ基板を一次分割(図10(c)、一次分割工程)した後、一次分割により形成された短冊状基板に側面電極24Gを形成する。側面電極の形成に際しては、側面電極ペーストを印刷した後に乾燥・硬化する(図10(d)、側面電極形成工程)。側面電極ペーストとしては、銀と樹脂とが含有された側面電極ペーストが用いられる。また、側面電極は、ニッケル、クロム、金等を蒸着して形成してもよい。
、その後、二次スリットJ2に沿って二次分割する(二次分割工程)。そして、メッキを形成して(メッキ工程)硫化検出センサA3の素体を形成する。
Thereafter, the alumina substrate is primarily divided along the primary slit J1 (FIG. 10C, primary dividing step), and then the
Then, secondary division is performed along the secondary slit J2 (secondary division step). Then, plating is performed (plating process) to form an element body of the sulfide detection sensor A3.
該硫化検出センサA3の素体を形成したら、該硫化検出センサA3の素体から保護膜を除去する。すなわち、保護膜40が煮沸により溶ける可溶性材料である場合には煮沸することにより保護膜40を除去し、保護膜40が溶剤により溶ける可溶性材料である場合には溶剤を用いて保護膜40を除去する(保護膜溶解工程)。以上のようにして、硫化検出センサA3が形成される。
When the element body of the sulfidation detection sensor A3 is formed, the protective film is removed from the element body of the sulfidation detection sensor A3. That is, when the
また、実施例3の硫化検出センサA3の他の例として、図11に示す硫化検出センサA3’のように、硫化検出センサA3における硫化検出体20の露出領域の両側に、硫化ガス非透過性を有する保護膜42、44を設ける構成としてもよい。保護膜42、44の材質としては、実施例2の保護膜42、44と同様に、ガラス、ポリイミド、ポリエステル、ナイロン、エポキシ、アクリル等が挙げられる。
Further, as another example of the sulfurization detection sensor A3 of the third embodiment, as shown in FIG. 11, a sulfurization gas non-permeable property is provided on both sides of the exposed region of the
このような構成とすることにより、硫化検出センサA3’をプリント基板にハンダ付けして実装する際に、ハンダが両側の電極部を乗り越えて硫化検出体20に接触するのを防止することができる。
By adopting such a configuration, it is possible to prevent the solder from getting over the electrode portions on both sides and coming into contact with the
また、保護膜42、44を透明な素材とすれば、実施例2の場合と同様に、硫化検出体20の露出した領域(保護膜42と保護膜44の間の領域)と、保護膜42、44により被覆された領域とを比較して、色を比較観察することにより、硫化の度合いを正確に判断することができる。
Further, if the
次に、実施例4の硫化検出センサA4は、上記実施例2の硫化検出センサA2と略同一の構成であるが、実施例2の硫化検出センサA2においては、硫化ガス透過性の保護膜と硫化ガス非透過性の保護膜とを電極間方向に配設したのに対して、本実施例では、硫化ガス透過性の保護膜と硫化ガス非透過性の保護膜とを電極間方向とは直角の方向に配設した点が異なる。 Next, the sulfidation detection sensor A4 of the fourth embodiment has substantially the same configuration as the sulfidation detection sensor A2 of the second embodiment. However, in the sulfidation detection sensor A2 of the second embodiment, a sulfide gas permeable protective film and In contrast to the arrangement of the sulfide gas impermeable protective film in the direction between the electrodes, in this embodiment, the sulfide gas permeable protective film and the sulfide gas impermeable protective film are defined as the interelectrode direction. The difference is that they are arranged in a perpendicular direction.
すなわち、硫化検出センサA4は、図12に示すように構成され、絶縁基板10と、硫化検出体20と、下面電極22と、側面電極24と、メッキ26と、保護膜40とを有していて、保護膜40は、保護膜48と、保護膜50とにより構成されている。保護膜48、50は、一対の電極部間の硫化検出体20の上面に電極間方向と直角の方向に並んで形成されている。つまり、保護膜48、50ともに両側の一対のメッキ26に接して形成されていて、硫化検出体20における電極部から露出した領域のうち、Y2側の半分の領域が保護膜48により被覆され、Y1側の半分の領域が保護膜50により被覆されている。つまり、硫化検出体20における保護膜48に被覆された領域の電極間方向とは直角方向の幅と、硫化検出体20における保護膜50に被覆された領域の電極間方向とは直角方向の幅とは同一に形成されている。
That is, the sulfuration detection sensor A4 is configured as shown in FIG. 12, and includes the insulating
保護膜48は、透明な硫化ガス非透過性保護膜であり、硫化ガスを透過しない材料により形成されている。硫化ガスを透過しない材料としては、実施例2の保護膜42、44と同様に、ガラス、ポリイミド、ポリエステル、ナイロン、エポキシ、アクリル等が挙げられる。これらを保護膜に使用することにより、硫化検出体20における保護膜48に被覆された領域は硫化されないかあるいは硫化の度合いが非常に少ない。また、硫化されやすい金属粉(銅粉や銀粉)を保護膜48に混合すると、硫化ガスが金属粉に吸着されるので、さらに硫化ガスの非透過性が高くなる。
The
また、保護膜50は、実施例1における保護膜40や実施例2の保護膜46と同様に、硫化ガス透過性を有するとともに、透明に形成されていて、保護膜50を構成する材料としては、シリコン樹脂やフッ素樹脂(例えば、FEP:4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合樹脂)等がある。
Further, the
なお、硫化検出体20における保護膜50に被覆された領域が硫化することにより、厚さ方向に硫化が進むとともに、保護膜48に被覆された領域にも硫化が進むが、硫化検出体20の電極間方向とは直角方向の幅(Y1−Y2方向の幅)は、保護膜50に被覆された領域が厚さ方向に硫化して断線しても、保護膜48に被覆された領域は断線しない幅に形成しておく。
In addition, when the region covered with the
以上のように、保護膜40における全て(つまり、保護膜48、50)が、硫化検出体20の上面を目視可能に透明に形成されるとともに、保護膜40の一部(つまり、保護膜50)が、硫化ガスが硫化検出体20に接触可能となるように硫化ガス透過性を有する材質により形成されている。なお、保護膜40における保護膜50のみを透明としてもよい。
As described above, all of the protective film 40 (that is, the
上記構成の硫化検出センサA4の使用状態及び作用については、上記実施例1の硫化検出センサA1と同様である。すなわち、硫化検出センサA4は、プリント基板に実装して使用し、目視により硫化検出体20の色(特に、硫化検出体20における保護膜50に被覆された領域の色)を監視することにより、目視により硫化の度合いを検出することができ、さらには、上記硫化検出回路W1〜W4により硫化を検出することができる。
The use state and operation of the sulfurization detection sensor A4 having the above-described configuration are the same as those of the sulfurization detection sensor A1 of the first embodiment. That is, the sulfuration detection sensor A4 is used by being mounted on a printed circuit board, and by visually monitoring the color of the sulfurization detector 20 (particularly, the color of the region covered with the
また、本実施例の硫化検出センサA4においては、硫化ガス透過性の保護膜50と、硫化ガス非透過性の保護膜48により硫化検出体20の上面が被覆されているので、硫化されている部分(保護膜50により被覆された領域)と硫化されていない領域(保護膜48により被覆された領域)とを相対比較して、色を比較観察することにより、硫化の度合いを正確に判断することができる。つまり、硫化されている部分は、銀色から薄茶色、紫色、灰色、黒色の順に変色が進行するが、硫化されていない部分は、もとの銀色のままであるので、両者を比較することにより目視確認を正確に行なうことができる。特に、長期間使用した硫化検出センサA4は、電極部についても変色が避けられないので、変色しない部分が比較対象として隣接して設けられていることにより、正確に目視確認が可能となる。
Further, in the sulfidation detection sensor A4 of the present embodiment, since the upper surface of the
また、保護膜48と保護膜50の境界領域に注目すると、硫化検出体20における保護膜48に被覆された領域は硫化ガスが透過しないので硫化されないが、保護膜50に被覆された領域との境界から横方向に進入して徐々に内部の硫化検出体20を硫化し、黒く変色させる。横方向の硫化の進行は遅いので、変色した領域(図13におけるハッチングに示した領域)幅H2を観察することにより長期間に渡る硫化の度合いを観察することができる。
Further, when attention is paid to the boundary region between the
また、上記のように、硫化検出体20の電極間方向とは直角方向の幅(Y1−Y2方向の幅)は、保護膜50に被覆された領域が厚さ方向に硫化して断線しても、保護膜48に被覆された領域は断線しない幅に形成されているので、保護膜50に被覆された領域が硫化により断線した場合でも、保護膜48により被覆された領域により導通状態は確保され、保護膜48により被覆された領域の導通幅が徐々に狭くなる。よって、保護膜50に被覆された領域が硫化により断線した場合でも、導通状態が確保されている状態では徐々に抵抗値が上昇していくので、その抵抗値を検出することによりプリント基板に実装された他の電子部品の寿命を予測することができる。特に、横方向の硫化の進行は遅いので、長期間にわたる硫化の検出に適している。なお、硫化検出センサA4は長期間の硫化の検出に適しているので、硫化検出センサA4における電極部を構成する部材、特に、下面電極22と、側面電極24は、パラジウムを20%以上混合させた銀、ニッケル、ニクロム、金等により形成して、電極部を硫化されない構成とするのが好ましい。
Further, as described above, the width in the direction perpendicular to the interelectrode direction of the sulfurization detector 20 (the width in the Y1-Y2 direction) is that the region covered with the
また、図6に示すような硫化検出回路W4を用いる場合に、硫化検出体20における保護膜50に被覆された領域からの反射光を受光する受光部(第1受光手段)と、保護膜48に被覆された領域からの反射光を受光する受光部(第2受光手段)とをそれぞれ設け、受光した光の光量をそれぞれ検出する光量検出部(第1光量検出部と第2光量検出部)を設けて、検出した2つの光量を比較する(例えば、2つの光量の差を算出して、該差の値を所定のしきい値と比較する)ことにより硫化の度合いを判定する判定部(判定手段)を設けるようにしてもよい。つまり、硫化検出体20における硫化した領域からの反射光と硫化していない領域からの反射光とを比較するのである。
Further, in the case of using the sulfidation detection circuit W4 as shown in FIG. 6, a light receiving unit (first light receiving means) for receiving reflected light from the region covered with the
なお、上記の各実施例の説明においては、硫化検出体20を構成する材料として、銀を主体とする材料であるとして説明したが、銅又は銅を主体とする材料としてもよい。銅は硫化されると硫化銅となり絶縁物となるので、硫化検出体として用いることができる。
In the description of each of the above embodiments, the material constituting the
また、上記の各実施例においては、硫化検出体20は略方形状を呈し、直線状の幅の広いパターンとしているが、電極部間の絶縁基板上を何回も往復させたり、蛇行させたり、らせん状にして細く長いパターンにすることにより、硫化の抵抗値変化を利用した検出がしやすくなる効果がある。つまり、硫化検出体20は、銀や銅を主体としていてもともと抵抗値が低いことから抵抗値の変化を検出するには大きな電流を流す必要があるが、上記のように細くて長いパターンとすることにより、初期抵抗値が増加し、硫化されたときの抵抗値変化が大きくなり、検出するために必要な電流が小さくて済むので、消費電力を小さくすることができる。硫化は一般に硫化検出体の深さ方向に進行するので、細く長いパターンにしてもパターンの幅方向に硫化断線する可能性は低く、細くて長いパターンとしても抵抗値の検出に支障はない。
In each of the above embodiments, the
なお、上記の各実施例において、保護膜40、42、44、46、48、50は透明であるとして説明したが、半透明であってもよい。この場合の半透明の透明度としては、硫化検出体20の上面(特に、上面の色等の状態)を目視可能できる程度であればよい。
In each of the above-described embodiments, the
また、保護膜40、42、44、46、48、50が透明又は半透明でなく不透明で、硫化検出体20の表面の色等の状態を目視できない構成であっても、硫化検出回路W1〜W4による硫化の累積的度合いの検出は可能である。特に、実施例4の場合には、保護膜40を構成する保護膜48、50が不透明であっても、硫化検出体の電極間方向とは直角方向の幅を硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域が厚さ方向に硫化して断線しても、硫化ガス非透過性保護膜に被覆された領域は断線しない幅に形成しておくことにより、硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域が硫化により断線した場合でも、硫化ガス非透過性保護膜により被覆された領域により導通状態は確保され、長期間にわたる硫化の検出に適しているという効果を得ることができる。
Even if the
A1、A2、A3、A3’、A4 硫化検出センサ
10 絶縁基板
20 硫化検出体
22 下面電極
24 側面電極
26 メッキ
40、42、44、46、48、50 保護膜
W1、W2、W3、W4 硫化検出回路
210、220、224、230 抵抗
212、250 LED
222、232 MOSFET
234 増幅器
252 受光部
254 光量検出部
256 判定部
A1, A2, A3, A3 ′, A4
222, 232 MOSFET
234
Claims (16)
絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体と、
絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、
硫化検出体における電極部に被覆されていない領域である非被覆領域を被覆する保護膜で、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されるとともに、硫化ガス透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス透過性保護膜と、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されるとともに、硫化ガス非透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス非透過性保護膜とから構成され、硫化ガス透過性保護膜と硫化ガス非透過性保護膜とが電極間方向に並んで配設され、該硫化ガス透過性保護膜と該硫化ガス非透過性保護膜とで硫化検出体における電極部に被覆されていない領域を被覆する保護膜と、
を有することを特徴とする硫化検出センサ。 An insulating substrate;
A sulfide detector formed on the upper surface of the insulating substrate and containing as a main material a metal that is sulfided by a sulfide gas;
An electrode part formed on both ends of the insulating substrate and connected to the sulfide detector;
This is a protective film that covers the uncovered area that is not covered by the electrode part of the sulfur detector, and the upper surface of the sulfide detector is made transparent or semi-transparent so that it can be seen, and has a sulfur gas permeability. And a sulfide gas permeable protective film that covers a part of the region of the sulfide detector that is not covered with the electrode portion, and the upper surface of the sulfide detector is formed to be transparent or translucent so that it can be visually observed. A sulfide gas permeable protective film and a sulfide gas are formed of a gas non-permeable material, and are formed of a sulfide gas non-permeable protective film that covers a part of a region of the sulfur detector that is not covered with the electrode portion. A non-permeable protective film is arranged side by side in the direction between the electrodes, and the sulfide gas permeable protective film and the sulfide gas non-permeable protective film cover a region of the sulfide detector that is not covered with the electrode portion. And Mamorumaku,
A sulfuration detection sensor comprising:
絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体と、
絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、
硫化検出体における電極部に被覆されていない領域を被覆し、少なくとも一部が、硫化検出体の上面を目視可能に透明又は半透明に形成されるとともに、硫化ガスが硫化検出体に接触可能となるように硫化ガス透過性を有する材質により形成された保護膜と、
を有することを特徴とする硫化検出センサ。 An insulating substrate;
A sulfide detector formed on the upper surface of the insulating substrate and containing as a main material a metal that is sulfided by a sulfide gas;
An electrode part formed on both ends of the insulating substrate and connected to the sulfide detector;
The region of the sulfur detector that is not covered with the electrode is covered, and at least a part of the upper surface of the sulfur detector is formed to be transparent or translucent so that the sulfide gas can contact the sulfide detector. A protective film formed of a material having sulfur gas permeability,
A sulfuration detection sensor comprising:
絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を含有する硫化検出体と、
絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、
を有し、
硫化検出体における電極部に被覆されていない領域が外部に露出していることを特徴とする硫化検出センサ。 An insulating substrate;
A sulfide detector formed on the upper surface of the insulating substrate and containing a metal that is sulfided by a sulfide gas;
An electrode part formed on both ends of the insulating substrate and connected to the sulfide detector;
Have
A sulfuration detection sensor, wherein a region of the sulfuration detector that is not covered with an electrode portion is exposed to the outside.
絶縁基板の上面に形成され、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体と、
絶縁基板の両側の端部に形成され、該硫化検出体と接続して形成された電極部と、
硫化検出体における電極部に被覆されていない領域である非被覆領域を被覆する保護膜で、硫化ガス透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス透過性保護膜と、硫化ガス非透過性を有する材質により形成され、硫化検出体における電極部に被覆されていない領域の一部を被覆する硫化ガス非透過性保護膜とから構成され、硫化ガス透過性保護膜と硫化ガス非透過性保護膜とが電極間方向と直角の方向に並んで配設され、該硫化ガス透過性保護膜と該硫化ガス非透過性保護膜とで硫化検出体における電極部に被覆されていない領域を被覆する保護膜と、
を有することを特徴とする硫化検出センサ。 An insulating substrate;
A sulfide detector formed on the upper surface of the insulating substrate and containing as a main material a metal that is sulfided by a sulfide gas;
An electrode part formed on both ends of the insulating substrate and connected to the sulfide detector;
This is a protective film that covers the uncovered area that is not covered by the electrode part in the sulfur detector, and is formed from a material that is permeable to sulfide gas, and part of the area that is not covered by the electrode part in the sulfide detector And a sulfide gas impermeable protective film that is formed of a material that is impermeable to sulfide gas and that covers a part of the area of the sulfide detector that is not covered with the electrode portion. The sulfurized gas permeable protective film and the sulfurized gas non-permeable protective film are arranged in a direction perpendicular to the inter-electrode direction, the sulfurized gas permeable protective film and the sulfurized gas non-permeable protective film; And a protective film that covers a region of the sulfur detector that is not covered with the electrode part,
A sulfuration detection sensor comprising:
硫化検出センサと抵抗とが直列接続された回路手段と、
該回路手段の両端に電圧を印加して一対の電極部間に電流を流す電圧印加手段と、
一対の電極部間の電圧が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする硫化検出回路。 Sulfurization detection sensor according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 6 or 7 or 8 or 9 or 10;
Circuit means in which a sulfide detection sensor and a resistor are connected in series;
Voltage applying means for applying a voltage to both ends of the circuit means and causing a current to flow between the pair of electrode portions;
A determination means for determining the degree of sulfidation of the sulfidation detector of the sulfidation detection sensor by detecting that the voltage between the pair of electrode portions exceeds a predetermined value;
A sulfide detection circuit comprising:
硫化検出センサの硫化検出体に対して光を照射する光照射手段と、
硫化検出センサの硫化検出体からの反射光を受光する受光手段と、
受光手段により受光した光の光量を検出する光量検出手段と、
光量検出手段により検出された光量が所定値を超えたことを検出することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする硫化検出回路。 Sulfurization detection sensor according to claim 1 or 2 or 3 or 4 or 5 or 7;
A light irradiating means for irradiating light to the sulfur detector of the sulfur detection sensor;
A light receiving means for receiving reflected light from the sulfide detector of the sulfide detection sensor;
A light amount detecting means for detecting a light amount of light received by the light receiving means;
Determining means for determining the degree of sulfidation of the sulfidation detector of the sulfidation detection sensor by detecting that the light amount detected by the light amount detection means exceeds a predetermined value;
A sulfide detection circuit comprising:
硫化検出センサの硫化検出体に対して光を照射する光照射手段と、
硫化検出センサの硫化検出体からの反射光を受光する受光手段で、硫化ガス透過性保護膜に被覆された領域又は外部に露出した領域からの反射光を受光する第1受光手段と、硫化ガス非透過性保護膜に被覆された領域の反射光を受光する第2受光手段とを有する受光手段と、
第1受光手段により受光した光の光量を検出する第1光量検出手段と、
第2受光手段により受光した光の光量を検出する第2光量検出手段と、
第1光量検出手段により検出された光量と第2光量検出手段により検出された光量とを比較することにより、硫化検出センサの硫化検出体の硫化の度合いを判定する判定手段と、
を有することを特徴とする硫化検出回路。 Sulfurization detection sensor according to claim 1 or 7,
A light irradiating means for irradiating light to the sulfur detector of the sulfur detection sensor;
A light receiving means for receiving reflected light from a sulfide detection body of a sulfuration detection sensor, a first light receiving means for receiving reflected light from a region covered with a sulfide gas permeable protective film or an exposed region; and a sulfurized gas A light receiving means having a second light receiving means for receiving the reflected light of the region covered with the non-permeable protective film;
First light amount detecting means for detecting the amount of light received by the first light receiving means;
Second light quantity detection means for detecting the light quantity of light received by the second light receiving means;
Determining means for comparing the light quantity detected by the first light quantity detection means and the light quantity detected by the second light quantity detection means to determine the degree of sulfidation of the sulfidation detector of the sulfidation detection sensor;
A sulfide detection circuit comprising:
硫化検出センサにおける絶縁基板の素体となる基板素体で、該絶縁基板の複数個分の大きさを少なくとも有する基板素体の上面の各硫化検出センサの領域に、硫化ガスにより硫化される金属を主材として含有する硫化検出体を形成する硫化検出体形成工程と、
硫化検出体における側面電極及びメッキに被覆されない領域を被覆する保護膜を形成する保護膜形成工程で、可溶性の材料により保護膜を形成する保護膜形成工程と、
基板素体を電極間方向と直角方向の境界線に沿って分割して複数の短冊状基板を形成する一次分割工程と、
短冊状基板に対して側面電極を断面略コ字状に形成する側面電極形成工程で、硫化検出体に接続するように側面電極を形成する側面電極形成工程と、
短冊状基板を電極間方向の境界線に沿って分割する二次分割工程と、
硫化検出体の露出領域と側面電極とにメッキを形成するメッキ形成工程と、
保護膜を溶解することにより、硫化検出体における側面電極及びメッキから露出した領域が外部に露出させる保護膜溶解工程と、
を有することを特徴とする硫化検出センサの製造方法。 It is a manufacturing method of the sulfuration detection sensor according to claim 3,
A substrate element that is an element of an insulating substrate in a sulfide detection sensor, and is a metal that is sulfided by a sulfide gas in the region of each sulfide detection sensor on the upper surface of the substrate element having at least the size of the insulating substrate. A sulfide detector forming step of forming a sulfide detector containing as a main material,
A protective film forming step for forming a protective film that covers a region not covered with the side electrode and plating in the sulfur detector, and a protective film forming step for forming a protective film with a soluble material;
A primary dividing step of dividing the substrate body along a boundary line perpendicular to the inter-electrode direction to form a plurality of strip-shaped substrates;
A side electrode forming step of forming a side electrode so as to be connected to the sulfide detector in a side electrode forming step of forming the side electrode in a substantially U-shaped cross section with respect to the strip-shaped substrate;
A secondary division step of dividing the strip-shaped substrate along the boundary line in the inter-electrode direction;
A plating process for forming plating on the exposed region of the sulfur detector and the side electrode;
By dissolving the protective film, the side electrode in the sulfide detector and the region exposed from the plating are exposed to the outside, and a protective film dissolving step,
A method for producing a sulfide detection sensor, comprising:
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