DE112005000168T5 - Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses, Alkoholkonzentrationssensor und Vorrichtung zum Messen einer Alkoholkonzentration - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses, Alkoholkonzentrationssensor und Vorrichtung zum Messen einer Alkoholkonzentration Download PDF

Info

Publication number
DE112005000168T5
DE112005000168T5 DE112005000168T DE112005000168T DE112005000168T5 DE 112005000168 T5 DE112005000168 T5 DE 112005000168T5 DE 112005000168 T DE112005000168 T DE 112005000168T DE 112005000168 T DE112005000168 T DE 112005000168T DE 112005000168 T5 DE112005000168 T5 DE 112005000168T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alcohol concentration
mold
resin
concentration sensor
insulating substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE112005000168T
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Ageo Kawanishi
Shinichi Ageo Inoue
Takayuki Ageo Takahata
Kiyoshi Ageo Yamagishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2004005614A external-priority patent/JP2005203431A/ja
Priority claimed from JP2004005615A external-priority patent/JP2005201670A/ja
Application filed by Mitsui Mining and Smelting Co Ltd filed Critical Mitsui Mining and Smelting Co Ltd
Publication of DE112005000168T5 publication Critical patent/DE112005000168T5/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2835—Specific substances contained in the oils or fuels
    • G01N33/2852—Alcohol in fuels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/226—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50—Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56—Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • H01L21/565—Moulds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H01L2924/1815—Shape

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses durch Versiegeln eines Innenelements mit Kunstharz so, dass wenigstens ein Teil der Oberfläche des Innenelements freiliegt, mit
einem Beschichtungsschritt des Beschichtens eines freizulegenden Teils der Oberfläche des Innenelements mit einem Beschichtungsmittel;
einem Verbindungsschritt des Verbindens eines Mikrochip-Anschlussflächenabschnitts mit einer Rückseite des Innenelements;
einem Anordnungsschritt des Anordnens einer durch den Beschichtungsschritt und den Verbindungsschritt erhaltenen Struktur in einer Form;
einem Druckschritt des Einsetzens eines Stifts in die Form nach dem Anordnungsschritt, um sein vorderes Ende gegen den Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt stoßen zu lassen, und des Drückens einer Oberfläche des Beschichtungsmittels gegen die Innenfläche der Form;
einem Einspritz/Aushärtungsschritt des Einspritzens von Kunstharz in die Form und des Aushärtens des Kunstharzes nach dem Druckschritt;
einem Entnahmeschritt des Entnehmens eines durch den Einspritz/Aushärtungsschritt erhaltenen, harzversiegelten Körpers aus der Form; und
einem Entfernungsschritt des Entfernens des Beschichtungsmittels von dem harzversiegelten Körper.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses, bei dem ein Teil der Oberfläche eines in der Kunstharzform des Gehäuses eingeschlossenen Innenelements nach außen freiliegt.
  • Ein solches Verfahren zur Herstellung des Kunstharzformgehäuses kann typischerweise Anwendungen beim Herstellen eines Alkoholkonzentrationssensors zum Messen der Konzentration eines Alkohols, wie beispielsweise Ethanol und/oder Methanol, das in Benzin, das als Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs verwendbar ist, enthalten ist, finden.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch einen solchen Alkoholkonzentrationssensor und eine Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung, die den Alkoholkonzentrationssensor verwendet.
  • Technischer Hintergrund
  • Benzin, das eine Art fossiler Brennstoff ist, wird in Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen verwendet.
  • In Anbetracht des Umstandes jedoch, dass die Produktion fossilen Brennstoffs in der Zukunft sinken kann und dass die Emission von Kohlendioxid reduziert werden muss, um die Erwärmung der Erde zu verhindern, wurde untersucht, Alkohol, wie beispielsweise Ethanol oder Methanol, welches ein von Pflanzen abstammender Brennstoff ist, mit Benzin zu mischen, um so als Brennstoff für Verbrennungsmotoren verwendet zu werden.
  • Benzin und Alkohol zeigen jeweils stöchiometrische Luft/Brennstoff-Verhältnisse oder Stöchiometrien, die voneinander deutlich verschieden sind. Demgemäß ist es, um die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors mit Verwendung des Alkohol/Benzin-Gemisches zu verbessern, um so die Brennstoffkosten zu verringern und auch den Anteil von Kohlenwasserstoff (HC) und Kohlenmonoxid (CO), welches Produkte einer unvollständigen Verbrennung sind, im Abgas zu reduzieren, notwendig, Luft mit dem Alkohol/Benzin-Gemisch in einem idealen Verhältnis zu mischen (d.h. das Luft/Brennstoff-Verhältnis zu optimieren), welches als Funktion des Mischungsverhältnisses des Alkohols relativ zum Benzin (Alkoholkonzentration), bevor es verbrannt wird, variiert.
  • Es ist daher bevorzugt, die Alkoholkonzentration in dem als Brennstoff zu verwendenden Benzin zu messen und den Motor entsprechend dem Messergebnis zu steuern. Mit anderen Worten ist es erwünscht, einen geeigneten Zustand der Brennstoffverbrennung (der Zustand der Verbrennung, durch den das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors erhöht und die Herstellungsrate unvollständiger Verbrennungsprodukte verringert wird) durch Messen der Alkoholkonzentration in dem tatsächlich dem Verbrennungsmotor zugeführten Benzin und durch geeignetes Definieren des Verbrennungszustandes im Verbrennungsmotor entsprechend dem Messergebnis zu realisieren.
  • Techniken zum Messen der Alkoholkonzentration in Benzin und Steuern des Verbrennungsmotors entsprechend dem Messergebnis sind zum Beispiel in den Druckschriften JP-4-350550-A (Patentdokument 1), JP-5-288707-A (Patentdokument 2) und JP-6-27073-A (Patentdokument 3) offenbart.
  • Die Sensoren zum Messen der Alkoholkonzentration in Benzin, wie sie in diesen Patentdokumenten offenbart sind, sind jene des elektrostatischen Kapazitätstyps, bei dem das zu überwachende Benzin zwischen ein Paar Elektroden geleitet wird, die eine Kapazität erzeugen, und die Alkoholkonzentration durch Nutzen der Tatsache, dass der Kapazitätswert zwischen dem Paar Elektroden als eine Funktion der Alkoholkonzentration im Benzin variiert, gemessen wird.
  • Patentdokument 1 beschreibt einen Alkoholkonzentrationssensor, der vorteilhafterweise verkleinert werden kann, um ein verbessertes Leistungsvermögen zu zeigen, wobei ein Paar Elektroden ausgebildet und voneinander auf der Oberfläche eines isolierenden Substrats getrennt ist. Gemäß dem Patentdokument enthalten isolierende Substrate, die vorzugsweise für einen solchen Sensoren benutzt werden können, jene aus Keramik des Al2O3-Typs und jene aus Keramik des Steatit-Typs.
  • Ferner sollen die in den oben genannten Patentdokumenten beschriebenen Techniken die Alkoholkonzentration in Benzin über eine weiten Bereich zwischen 0% und 100% messen, sodass die Veränderung des Kapazitätswerts zwischen einem Paar Elektroden überwacht wird, um die Alkoholkonzentration zu messen, die in einem solchen weiten Bereich gefunden wird.
  • Während es ideal sein mag, einen Verbrennungsmotor entsprechend des gesamten Bereichs eines solchen weiten Bereichs zu steuern, ist es tatsächlich schwierig, den Motor allein durch Steuern des Luft/Brennstoff-Verhältnisses zufriedenstellend zu steuern, weil in der Realität die Konstruktion des Motors verändert werden muss, um eine solche perfekte Steuerbarkeit zu erzielen.
    • Patentdokument 1: JP-A-4-350550
    • Patentdokument 2: JP-A-5-288707
    • Patentdokument 3: JP-A-6-027073
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Bei dem Alkoholkonzentrationssensor, der in dem obigen Patentdokument 1 beschrieben ist, wird eine Isolierschicht so gebildet, dass sie einen Hauptteil der auf einem Substrat gebildeten Elektroden überdeckt. Es ist jedoch keine Abdeckung auf den Teilen der Oberfläche des Substrats, wo die Elektrodenanschlussflächen ausgebildet sind, der Rückseite und den seitlichen Stirnflächen vorgesehen.
  • Beim Verkleinern eines Alkoholkonzentrationssensors ist es erwünscht, die Einfachheit seiner Handhabung zu verbessern und die Festigkeit und Haltbarkeit des Sensors zu erhöhen. Es ist insbesondere äußerst erwünscht, eine Situation zu vermeiden, in welcher die Elektroden sich von dem Substrat wegen einer reduzierten Haftung der Elektroden an dem Substrat, die als Ergebnis einer Penetration des Alkohol enthaltenden Benzins stattfindet, abschälen. Zu diesem Zweck ist es bevorzugt, das Substrat, auf dem die Elektroden ausgebildet sind, mit einer Kunstharzform zu versiegeln, um ein Formgehäuse zu erzeugen. Im Fall eines Alkoholkonzentrationssensors ist es notwendig, ihn teilweise mit Kunstharz in einer solchen Weise zu versiegeln, dass die Substratoberfläche, auf der die Elektroden ausgebildet sind, frei ist, um die auf dem Substrat ausgebildeten Elektroden in Kontakt mit dem Alkohol enthaltenden Benzin, welches die zu überwachende Flüssigkeit ist, oder nahe dazu zu bringen. Die Herstellung von derartigen teilweise versiegelten Formgehäusen lässt fehlerhafte Produkte entstehen, weil Harz auf der freien Oberfläche verbleiben kann. Dann ist es schwierig, solche Formgehäuse mit einem hohen Ausstoß herzustellen, wenn die Herstellung derart fehlerhafter Produkte vermieden wird.
  • Eine solche Schwierigkeit entsteht nicht nur beim Herstellen von Alkoholkonzentrationssensoren, sondern auch beim Herstellen von Kunstharzformgehäusen, die wenigstens einen Teil der Oberfläche des im Innern eingeschlossenen Innenelements freilegen, unabhängig von der Art des eingeschlossenen Innenelements.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Kunstharzformgehäuse, die einen Teil der Oberfläche des Innenelements, das typischerweise ein Alkoholkonzentrationssensor sein kann, wie oben beschrieben, freilegen, mit einem hohen Ausstoß herzustellen.
  • Der Bereich der Alkoholkonzentration in Benzin, der die Ausgangsleistung verbessern und die unvollständigen Verbrennungsprodukte im Abgas durch Steuern des Luft/Brennstoff-Verhältnisses eines zur Verwendung von mit Alkohol gemischtem Benzin geeigneten Verbrennungsmotors ohne wesentliches Verändern der Konstruktion des herkömmlichen Verbrennungsmotors reduzieren kann, liegt typischerweise zwischen 0% und 5%. Mit anderen Worten kann ein Motor, der zum Betrieb durch Verbrennen von reinem Benzin konstruiert ist, durch Verwenden von mit Alkohol gemischtem Benzin einer solchen relativ niedrigen Alkoholkonzentration gut betrieben werden, wenn das Luft/Brennstoff-Verhältnis geeignet gesteuert wird.
  • Deshalb ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es möglich zu machen, das Luft/Brennstoff-Verhältnis in einem Verbrennungsmotor, der zum Verwenden von mit Alkohol gemischtem Benzin ausgebildet ist, durch exaktes Messen der Alkoholkonzentration in Benzin in einem derart niedrigen Alkoholkonzentrationsbereich wie oben angegeben genau zu steuern, und insbesondere einen Alkoholkonzentrationssensor zum genauen Steuern des Luft/Brennstoff-Verhältnisses vorzusehen.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Um die obigen Aufgaben zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses durch Versiegeln eines Innenelements mit Kunstharz derart, dass wenigstens ein Teil der Oberfläche des Innenelements freiliegt, vorgesehen, mit einem Beschichtungsschritt des Beschichtens eines freizulegenden Teils der Oberfläche des Innenelements mit einem Beschichtungsmittel; einem Verbindungsschritt des Verbindens eines Mikrochip-Anschlussflächenabschnitts mit einer Rückseite des Innenelements; einem Anordnungsschritt des Anordnens einer Struktur, die mittels des Beschichtungsschritts und des Verbindungsschritts erhalten wurde, in einer Form; einem Druckschritt des Einsetzens eines Stifts in die Form nach dem Anordnungsschritt, um dessen vorderes Ende gegen den Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt stoßen zu lassen, und des Drückens einer Oberfläche des Beschichtungsmittels gegen die Innenfläche der Form; einem Einspritz/Aushärteschritt des Einspritzens von Kunstharz in die Form und des Aushärtens des Kunstharzes nach dem Druckschritt; einem Entnahmeschritt des Entnehmens eines harzversiegelten Körpers, der mittels des Einspritz/Aushärteschritts erhalten wurde, aus der Form; und einem Entfernungsschritt des Entfernens des Beschichtungsmittels von dem harzversiegelten Körper.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Beschichtungsmittel ein Photolack, und das Beschichtungsmittel wird im Entfernungsschritt von dem harzversiegelten Körper durch Eintauchen des harzversiegelten Körpers in eine Lösung entfernt. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Innenelement durch Bilden eines elektrisch leitfähigen Dünnfilms auf einer Oberfläche eines isolierenden Substrats gebildet, und der elektrisch leitfähige Dünnfilm erstreckt sich von einem freizulegenden Teil einer Oberfläche des Innenelements zu einem anderen Teil als dem freizulegenden Teil und hat einen in dem anderen Teil als dem freizulegenden Teil ausgebildeten Elektrodenanschlussflächenabschnitt. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der elektrisch leitfähige Dünnfilm durch einen isolierenden Schutzfilm in dem freizulegenden Teil abgedeckt. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält der elektrisch leitfähige Dünnfilm ein Paar Dünnfilmelektroden, die zum Erzeugen einer elektrostatischen Kapazität angeordnet sind. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine spezifische Dielektrizitätskonstante des isolierenden Substrats nicht höher als 5. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt mit einem Leitungsabschnitt verbunden, um im Verbindungsschritt einen Leitungsrahmen zu bilden, der Elektrodenanschlussflächenabschnitt und der Leitungsabschnitt werden nach dem Verbindungsschritt und vor dem Anordnungsschritt elektrisch verbunden, und nach dem Entnahmeschritt wird der Leitungsrahmen geschnitten und der Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt von dem Leitungsabschnitt getrennt.
  • Um die obigen Aufgaben zu lösen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung auch ein Alkoholkonzentrationssensor eines elektrostatischen Kapazitätstyps zum Messen einer Alkoholkonzentration in mit Alkohol gemischtem Benzin vorgesehen, mit einem isolierenden Substrat; und einem Paar Dünnfilmelektroden, die auf einer Oberfläche des isolierenden Substrats angeordnet sind, um eine elektrostatische Kapazität zu erzeugen, wobei das isolierende Substrat aus einem Material gemacht ist, das eine spezifische Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 zeigt.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das isolierende Substrat eine Dicke zwischen 200 und 1.000 μm. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat das Paar Dünnfilmelektroden eine Dicke zwischen 0,01 und 0,8 μm. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jede des Paares der Dünnfilmelektroden wenigstens teilweise durch einen isolierenden Schutzfilm abgedeckt. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der isolierende Schutzfilm aus einem Material gemacht, der eine spezifische Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 zeigt. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat der isolierende Schutzfilm eine Dicke zwischen 0,4 und 1 μm.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Alkoholkonzentrationssensor weiter ein Paar Ausführelektroden, die jeweils mit dem Paar Dünnfilmelektroden verbunden sind; und eine Harzform zum Versiegeln von Anschlussenden der mit den Dünnfilmelektroden verbundenen Ausführelektroden und eines Teils des isolierenden Substrats, wobei die Harzform wenigstens ein Teil der Oberfläche des isolierenden Substrats mit den darauf ausgebildeten Dünnfilmelektroden nach außen freilegt, auf.
  • Um die obigen Aufgaben zu lösen ist gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung vorgesehen, mit einem Schwingkreis, der das Paar Dünnfilmelektroden eines Alkoholkonzentrationssensors nach Anspruch 8 enthält; und einem Verarbeitungsabschnitt zur rechnerischen Bestimmung der Alkoholkonzentration entsprechend einer Oszillationsfrequenz des Schwingkreises.
  • In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung bestimmt der Verarbeitungsabschnitt rechnerisch die Alkoholkonzentration unter Verwendung einer Eichkurve. In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zeigt die Eichkurve eine Beziehung zwischen der Alkoholkonzentration und der Oszillationsfrequenz des Schwingkreises in einem Bereich der Alkoholkonzentration zwischen 0% und 5% und einem entsprechenden Bereich der Oszillationsfrequenz des Schwingkreises.
  • Wirkungen der Erfindung
  • So ist mit einem Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses gemäß der vorliegenden Erfindung der freizulegende Teil der Oberfläche eines Innenelements mit einem Beschichtungsmittel beschichtet, und ein Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt wird mit der Rückseite des Innenelements verbunden. Dann wird die erhaltene Struktur in einer Form angeordnet, und anschließend wird ein Stift in die Form eingesetzt, bis das vordere Ende des Stifts gegen den Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt stößt. Dann wird die Oberfläche des Beschichtungsmittels gegen die Innenfläche der Form gedrückt, und der Druckzustand wird beibehalten. Danach wird Kunstharz in die Form eingespritzt und ausgehärtet. Der erhaltene harzversiegelte Körper wird aus der Form entnommen und das Beschichtungsmittel wird von dem harzversiegelten Körper entfernt. So ist es möglich, Kunstharzformgehäuse einfach mit einem hohen Ausstoß herzustellen, die einen Teil der Oberfläche ihres Innenelements nach außen freilegen.
  • Ein isolierendes Substrat, auf dessen Oberfläche ein Paar Dünnfilmelektroden angeordnet ist, um eine elektrostatische Kapazität zu erzeugen, ist aus einem Material gemacht, das eine spezifische Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 zeigt, und es wird für einen Alkoholkonzentrationssensor des elektrostatischen Kapazitätstyps gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Daher ist es möglich, die Alkoholkonzentration in einem relativ niedrigen Alkoholkonzentrationsbereich mit einem verbesserten Empfindlichkeitsgrad genau zu messen. Dann ist es möglich, das Luft/Brennstoff-Verhältnis in einem Verbrennungsmotor, der ausgebildet ist, um mit Alkohol gemischtes Benzin zu verwenden, genau zu steuern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels eines durch die vorliegende Erfindung hergestellten Alkoholkonzentrationssensors;
  • 2 ist eine schematische Querschnittsansicht des Alkoholkonzentrationssensors von 1;
  • 3 ist eine schematische Perspektivansicht, die ein isolierendes Substrat und Dünnfilmelektroden des Alkoholkonzentrationssensors von 1 zeigt;
  • 4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 5 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 7 ist eine Draufsicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 8 ist eine schematische Querschnittansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 9 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 10 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 11 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 12 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Alkoholkonzentrationssensors, die einen Schritt zu seiner Herstellung zeigt;
  • 13 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung;
  • 14 ist ein Diagramm von Kennlinien der Änderungsrate der Oszillationsfrequenz des Schwingkreises relativ zur Änderung der Ethanolkonzentration; und
  • 15 zeigt einen Alkoholkonzentrationssensor, der in einem Benzinströmungspfad angeordnet ist,
    wobei Bezugsziffer 2 ein isolierendes Substrat bezeichnet, 4, 5 eine Dünnfilmelektrode, 4a, 5a einen Anschlussflächenabschnitt der Dünnfilmelektrode, 6 einen isolierenden Schutzfilm, 8 einen Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt eines Leitungsrahmens, 10, 11 einen Leitungsabschnitt des Leitungsrahmens (Ausführelektroden), 12 einen Kontaktierungsdraht, 14 eine Harzform, 20 einen Alkoholkonzentrationssensor, 22 einen Schwingkreis, 26 einen Mikrocomputer, 28 eine Ausgangspufferschaltung, VDD einen Eingang des Schwingkreises, OUT einen Ausgang des Schwingkreises, ER1, ER2 ein Widerstandselement, EC ein Kapazitätselement, 30 einen einen Messabschnitt beinhaltenden Hauptkörper, 31 einen einen Messabschnitt beinhaltenden Deckelkörper, 32 ein brennstoffbehälterseitiges Rohr, 34 ein verbrennungsmotorseitiges Rohr, 42 ein Beschichtungsmittel, 44 einen Leitungsrahmen, 46 eine untere Form, 46a ein Stifteinsetzloch, 48 eine obere Form, 50 einen Stift, und 52 ein Kunstharz.
  • BESTER AUSFÜHRUNGSMODUS DER ERFINDUNG
  • Es wird nun die vorliegende Erfindung in mehr Einzelheiten unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen. Während das nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel ein Kunstharzformgehäuse für einen Alkoholkonzentrationssensor betrifft, ist ein Kunstharzformgehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung in keiner Weise darauf beschränkt und kann auf beliebige Innenelemente mit einem weiten Anwendungsbereich angewendet werden.
  • Zuerst wird ein Ausführungsbeispiel eines Alkoholkonzentrationssensors beschrieben, der durch dieses Ausführungsbeispiel hergestellt wird. 1 ist eine schematische Perspektivansicht des Ausführungsbeispiels eines Alkoholkonzentrationssensors, und 2 ist eine schematische Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels, während 3 eine schematische Perspektivansicht ist, die das isolierende Substrat und die Dünnfilmelektroden des Ausführungsbeispiels des Alkoholkonzentrationssensors zeigt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind ein Paar Dünnfilmelektroden 4, 5 und ein isolierender Schutzfilm 6, der zum Abdecken der Dünnfilmelektroden gebildet ist, auf einer der Hauptseiten (Vorderseite) eines isolierenden Substrats 2 ausgebildet.
  • Das isolierende Substrat 2 ist aus einem Material gemacht, das eine spezifische Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 zeigt und typischerweise eine Dicke zwischen 200 und 1.000 μm besitzt. Materialien mit einer spezifischen Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5, die für das isolierende Substrat 2 verwendet werden können, enthalten PyrexTM-Glas, Quarzglas und Kunstharze, wie beispielsweise TeflonTM, Nylon, Polyethylen, Polystyrol, Polymethylmethacrylat und Bakelit. Der Zweck des Verwendens eines isolierenden Substrats 2 aus einem Material mit einer spezifischen Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 wird nachfolgend beschrieben.
  • Die Dünnfilmelektroden 4, 5 sind aus einem hochkorrosionsfesten elektrischen Leiter gemacht, der ausgewählt ist aus Aluminium, Gold, Silber, Kupfer, Titan, Nickel, Chrom und Legierungen von ihnen, und sie besitzen typischerweise eine Dicke zwischen 0,01 und 0,8 μm. Wie dargestellt, sind die Dünnfilmelektroden 4, 5 so angeordnet, dass sie ein Doppelkammmuster zeigen. Alternativ können die Dünnfilmelektroden 4, 5 in der Form einer Doppelwicklung realisiert werden, wie in dem oben genannten Patentdokument 1 beschrieben. Wie in dem Patentdokument 1 beschrieben, ändert sich, wenn die Elektroden 4, 5 als ein Paar gemusterter Dünnfilmelektroden in der gleichen Ebene realisiert werden, der Abstand zwischen den Elektroden praktisch nicht, wenn das isolierende Substrat gebogen oder anders verformt wird, um dadurch eine ausgezeichnete Kapazitätsstabilität zu zeigen. Die Dünnfilmelektroden 4, 5 können typischerweise durch Ausbilden eines elektrisch leitfähigen Films auf der Oberfläche des isolierenden Substrats 2 durch Sputtern und Unterziehen des elektrisch leitfähigen Films einem Musterungsvorgang mittels Photolithographie erzielt werden. Die Dünnfilmelektroden 4, 5 sind jeweils mit Anschlussflächenabschnitten 4a, 5a an einem Ende versehen, um so mit Auslaufelektroden verbunden zu werden, die nachfolgend in mehr Einzelheiten beschrieben werden.
  • Der isolierende Schutzfilm 6 ist vorgesehen, um die Dünnfilmelektroden 4, 5 gegen chemische Beschädigungen zu schützen, die durch Alkohol enthaltendes Benzin, was die zu messende Flüssigkeit ist, verursacht werden können, und um irgendeinen elektrischen Stromfluss zwischen den Dünnfilmelektroden 4, 5 über das Alkohol enthaltende Benzin, insbesondere die darin enthaltene Flüssigkeit, zu verhindern. Beispiele von Materialien, die für den isolierenden Schutzfilm 6 verwendet werden können, enthalten elektrische Isolatoren, wie beispielsweise SiO2, Si3N4 und Al2O3. Man beachte, dass der isolierende Schutzfilm 6 nicht auf den Anschlussflächenabschnitten 4a, 5a der Dünnfilmelektroden 4, 5 ausgebildet wird. Die Dicke des isolierenden Schutzfilms 6 liegt typischerweise zwischen 0,4 und 1 μm. Die Messempfindlichkeit des Alkoholkonzentrationssensors zum Erfassen der spezifischen Dielektrizitätskonstante des Alkohol enthaltenden Benzins ist zu gering, wenn der isolierende Schutzfilm 6 zu dick ist. Deshalb ist der isolierende Schutzfilm 6 aus diesem Gesichtspunkt vorzugsweise so dünn wie möglich gemacht. Andererseits können Pinholes erzeugt werden, um ihn hart zu machen, um den beabsichtigten Effekt zu erzielen, wenn der isolierende Schutzfilm 6 zu dünn ist. Deshalb ist der isolierende Schutzfilm 6 unter diesem Gesichtspunkt so dick wie möglich. Vorzugsweise zeigt das Material des isolierenden Schutzfilms 6 wie im Fall des Materials des isolierenden Substrats eine spezifische Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5. Der Zweck des Verwendens eines isolierenden Schutzfilms 6 aus einem Material mit einer spezifischen Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 wird nachfolgend beschrieben. Der isolierende Schutzfilm 6 kann typischerweise durch Sputtern gebildet werden. Es ist nicht notwendig, den isolierenden Schutzfilm 6 zu verwenden, wenn das Alkohol enthaltende Benzin praktisch keine elektrisch leitfähigen Verunreinigungen enthält. Wenn die Dicke des isolierenden Schutzfilms 6 relativ zu dem Abstand zwischen den gegenüber angeordneten Dünnfilmelektroden 4, 5 ausreichend klein (z.B. nicht größer als 1/5) ist, beeinflusst die spezifische Dielektrizitätskonstante des isolierenden Schutzfilms 6 die Messempfindlichkeit für die spezifische Dielektrizitätskonstante des Alkohol enthaltenden Benzins nicht wesentlich, und deshalb kann der isolierende Schutzfilm 6 unter Verwendung eines Materials gebildet werden, das eine spezifische Dielektrizitätskonstante zeigt, die 5 übersteigt.
  • Das isolierende Substrat 2 wird mit seiner Rückseite mit dem Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt 8 eines Leitungsrahmens verbunden. Andererseits werden die Anschlussflächenabschnitte 4a, 5a der Dünnfilmelektroden jeweils mit Leitungsabschnitten (Auslaufelektroden) 10, 11 des Leitungsrahmens mittels Kontaktierungsdrähten 12 verbunden. Die mit den Dünnfilmelektroden verbundenen Verbindungsenden der Auslaufelektroden 10, 11 (die Enden der Auslaufelektroden 10, 11, wo die Kontaktierungsdrähte 12 angeschlossen sind), ein Teil des isolierenden Substrats 2, der Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt 8 und die Kontaktierungsdrähte sind durch eine Kunstharzform 14 versiegelt. Die Kunstharzform 14 gibt den Teil der Oberfläche des isolierenden Substrats 2 frei, wo die Dünnfilmelektroden 4, 5 gebildet sind, sodass die Dünnfilmelektroden 4, 5 nahe dem Alkohol enthaltenden Benzin platziert sind, dessen Alkoholkonzentration über den isolierenden Schutzfilm 6 gemessen werden soll.
  • Es wird nun ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zur Herstellung eines Alkoholkonzentrationssensors und damit eines Kunstharzformgehäuses gemäß der vor liegenden Erfindung unter Bezug auf 4 bis 12 beschrieben. 4 bis 6 und 8 bis 12 sind schematische Querschnittsansichten eines Alkoholkonzentrationssensors, die verschiedene Schritte seiner Herstellung zeigen, während 7 eine Draufsicht des Alkoholkonzentrationssensors ist, die einen Schritt seiner Herstellung zeigt. Man beachte, dass 4 bis 6 und 8 bis 12 Querschnittsansichten entlang der Linie A-A' in 7 sind.
  • Zuerst werden, wie in 4 dargestellt, die Dünnfilmelektroden 4, 5, die elektrisch leitfähige dünne Filme sind, und ein isolierender Schutzfilm 6 auf der Oberfläche eines isolierenden Substrats 2 gebildet. Im Fall der 4 bis 6 und 8 bis 12 sind die Dünnfilmelektroden 4, 5 und der isolierende Schutzfilm 6 der Einfachheit halber integral dargestellt. Als Ergebnis wird ein Innenelement oder eine Innenvorrichtung für den Zweck der vorliegenden Erfindung gebildet. Die Dünnfilmelektroden 4, 5 verlaufen jeweils von dem Teil der Oberfläche des Innenelements, der nach außen freigelegt werden soll, zu einem anderen als den freizulegenden Teil und haben die Elektrodenanschlussflächenabschnitte 4a, 5a in dem anderen Teil der Oberfläche als dem freizulegenden Teil ausgebildet. Die Dünnfilmelektroden 4, 5 sind durch den isolierenden Schutzfilm 6 in dem freizulegenden Teil der Oberfläche bedeckt.
  • Dann wird ein Beschichtungsschritt ausgeführt. Wie in 5 dargestellt, wird der freizulegende Teil der Oberfläche des Innenelements mit einem Beschichtungsmittel 42 beschichtet. Das Beschichtungsmittel 42 ist vorzugsweise ein Photolack, weil er einfach und bequem mit einer flachen Oberfläche und einem vorbestimmten Muster erzeugt werden kann.
  • Danach wird ein Verbindungsschritt ausgeführt. Wie in 6 dargestellt, wird ein Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt 8 mit der Rückseite des Innenelements (und damit der Rückseite des isolierenden Substrats 2) mittels eines Verbindungsmittels verbunden. In diesem Schritt wird der Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt 8 mit den Leitungsabschnitten 10, 11 und anderen Abschnitten verbunden, um einen Leitungsrahmen 44 zu bilden, wie in 7 dargestellt.
  • Nach dem Verbindungsschritt werden die Anschlussflächenabschnitte 4a, 5a der Dünnfilmelektroden 4, 5 und die Leitungsabschnitte 10, 11 jeweils über die oben beschriebenen Kontaktierungsdrähte 12 elektrisch verbunden, wie in 7 dargestellt.
  • Anschließend wird ein Anordnungsschritt ausgeführt. In diesem Schritt wird die Struktur, die man als Ergebnis des Beschichtungsschritts und des Verbindungsschritts erhält, in einer Form angeordnet, wie in 8 dargestellt. Die Form enthält eine untere Form 46 und eine obere Form 48, und die Oberseite der unteren Form 46 und die Unterseite der oberen Form 48 funktionieren als Formflächen. Die untere Form 46 ist mit Stifteinsetzlöchern 46a versehen, die vertikale Durchgangslöcher sind.
  • Dann wird ein Druckschritt ausgeführt. In diesem Schritt werden Stifte 50 über die jeweiligen Stifteinsetzlöcher 46a in die Form eingesetzt, bis ihre vorderen Enden gegen den Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt 8 stoßen, und die Oberfläche (Oberseite) des Beschichtungsmittels 42 wird gegen die Formfläche, d.h. eine Innenfläche der Form, oder die Unterseite der oberen Form 48 gedrückt, wie in 9 dargestellt. Die Stifte 50 werden während des Schritts das Innenelement drückend gehalten.
  • Danach wird ein Einspritz/Aushärteschritt ausgeführt. In diesem Schritt wird ein Kunstharz 52 in die Form eingespritzt und ausgehärtet, wie in 10 dargestellt. Die oben beschriebene Harzform 14 wird durch das ausgehärtete Kunstharz 52 gebildet. So wird ein harzversiegelter Körper erzeugt, bei dem das Innenelement durch die Harzform versiegelt ist. Da die Oberfläche des Beschichtungsmittels 42 und die Unterseite der oberen Form 45 in engem Kontakt zueinander gehalten werden, fließt kein Kunstharz 52 zwischen sie.
  • Anschließend wird ein Entnahmeschritt ausgeführt. In diesem Schritt wird die Form geöffnet und der oben beschriebene harzversiegelte Körper wird aus der Form entnommen, wie in 11 dargestellt.
  • Nach dem Entnahmeschritt werden, wie in 7 dargestellt, alle außerhalb der Harzform 14 angeordneten Teile des Leitungsrahmens 44 außer den Leitungsabschnitten 10, 11 durch Schneiden entfernt. Als Ergebnis wird der Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt 8 von den Leitungsabschnitten 10, 11 getrennt.
  • Danach wird ein Entfernungsschritt ausgeführt. In diesem Schritt wird das oben beschriebene Beschichtungsmittel 12 von dem harzversiegelten Körper entfernt, von dem der unnötige Teil des Leitungsrahmens 44 abgeschnitten worden ist, wie in 12 dargestellt. In diesem Entfernungsschritt kann das Beschichtungsmittel, das typischerweise ein Photolack ist, von dem harzversiegelten Körper durch Eintauchen des harzversiegelten Körpers in ein organisches Lösemittel, wie beispielsweise Aceton, entfernt werden.
  • Als Ergebnis des Verwendens des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens bleibt praktisch kein Kunstharz 52 auf der Oberfläche des mit dem Beschichtungsmittel beschichteten Innenelements. Deshalb ist es möglich, solche Alkoholkonzentrationssensoren mit einem hohen Ausstoß herzustellen.
  • 13 ist eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung unter Verwendung eines Alkoholkonzentrationssensors gemäß der vorliegenden Erfindung und mit einem Aufbau wie oben beschrieben. Die Vorrichtung weist einen Schwingkreis 22 und einen Mikrocomputer 26 auf. Der Mikrocomputer 26 arbeitet als ein Verarbeitungsabschnitt zum rechnerischen Bestimmen der Alkoholkonzentration gemäß der Frequenz des Ausgangssignals des Schwingkreises 22 oder der Oszillationsfrequenz des Schwingkreises 22. Der Eingang VDD des Schwingkreises 22 ist typischerweise gleich 5 V, und sein Ausgang OUT wird als eine Funktion der Widerstände R1, R2 der Widerstandselemente ER1, ER2 und der Kapazität C des Kapazitätselements EC bestimmt. Das Kapazitätselement EC wird unter Verwendung der Dünnfilmelektroden 4, 5 eines Alkoholkonzentrationssensors gemäß der Erfindung, der oben unter Bezug auf 1 bis 12 beschrieben ist, gebildet. Die Kapazität C des Kapazitätselements EC wird durch die spezifische Dielektrizitätskonstante der Substanz zwischen dem Paar der Dünnfilmelektroden 4, 5 beeinflusst. In diesem Ausführungsbeispiel laufen, wenn eine Spannung zwischen das Paar der Dünnfilmelektroden 4, 5 angelegt wird, einige der elektrischen Kraftlinien, die zwischen dem Paar der Dünnfilmelektroden 4, 5 gebildet werden, durch das Alkohol enthaltende Benzin, während die anderen durch das isolierende Substrat 2 laufen.
  • Die Impulsbreite T des Ausgangssignals des Schwingkreises 22, (die reziprok zur Oszillationsfrequenz f ist), zeigt eine Beziehung, wie sie durch die nachfolgende Gleichung mit C, R1 und R2 definiert ist: 1/T = f = 1,44/[C(R1 + 2·R2)]
  • Falls die Alkoholkonzentration (z.B. Ethanolkonzentration) im Benzin, die spezifische Dielektrizitätskonstante des isolierenden Substrats 2, die spezifische Dielektrizitätskonstante des Benzins, die spezifische Dielektrizitätskonstante des Alkohols (z.B. Ethanol) und die Dielektrizitätskonstante des Vakuums α, εsub, εr[g], εr[a] bzw. εO sind und die Fläche der Elektroden und der Abstand zwischen den Elektroden S bzw. d sind, wenn angenommen wird, dass das Kapazitätselement EC aus parallelen Platten besteht, wird die Kapazität C des Kapazitätselements C durch die folgende Gleichung ausgedrückt, wenn es keinen isolierenden Schutzfilm 6 gibt: C = εO(S/d)(εr[g](1 – α) + εr[a]α + εsub)
  • Falls die elektrostatische Kapazität von Benzin C[g] ist, wenn die Alkoholkonzentration 0 ist, und C[a], wenn die Alkoholkonzentration 1 ist, ändert sich deshalb die elektrostatische Kapazität zwischen den obigen zwei Werten mit einer Rate, wie sie durch die folgende Gleichung ausgedrückt wird: (C[a] – C[g])/C[g] = (εr[a] – εr[g])/(εr[g] + εsub)
  • Aus der obigen Gleichung ist zu sehen, dass die Änderungsrate der elektrostatischen Kapazität des Kapazitätselements EC verbessert wird, wenn ein Material mit einer niedrigen spezifischen Dielektrizitätskonstante für das isolierende Substrat 2 benutzt wird.
  • Wenn ein isolierender Schutzfilm 6 vorgesehen ist, wird die Beziehung komplexer, aber nichtsdestotrotz wird die Änderungsrate der elektrostatischen Kapazität des Kapazitätselements EC ebenfalls durch Benutzen eines isolierenden Schutzfilms 6 verbessert, der eine niedrige spezifische Dielektrizitätskonstante wie das isolierende Substrat 2 zeigt.
  • 14 ist ein Diagramm, das die Kennlinien der Änderungsrate der Oszillationsfrequenz f des Ausgangssignals des Schwingkreises 22 relativ zur Veränderung der Ethanolkonzentration, wenn Ethanol als Alkohol benutzt wurde (die Änderungsrate, wenn die Ethanolkonzentration 0 ist, wird als Referenzwert benutzt), in einem Experiment zeigt. In diesem Experiment wurden zum Vergleich ein isolierendes Substrat 2 aus PyrexTM-Glas (Borsilikatglas) mit einer spezifischen Dielektrizitätskonstante von 4,84 (Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung) und ein isolierendes Substrat 2 aus Aluminiumoxid mit einer spezifischen Dielektrizitätskonstante von 9,34 bis 11,54 (Vergleichsbeispiel), beide mit einer Dicke von 250 μm benutzt. Die Dünnfilmelektroden 4, 5 hatten eine Dicke von 0,4 μm, und der Abstand zwischen den gegenüber angeordneten Dünnfilmelektroden 4, 5 betrug 10 μm. Der isolierende Schutzfilm 6 zeigte eine spezifische Dielektrizitätskonstante von 4 und hatte eine Dicke von 0,4 μm (oder 1/25 des Abstandes zwischen den gegenüber angeordneten Dünnfilmelektroden 4, 5).
  • Aus 14 erkennt man, dass das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine hohe Änderungsrate der Oszillationsfrequenz des Schwingkreises 22 zeigte, wenn die Ethanolkonzentration nicht höher als 5% ist, sodass die Ethanolkonzentration wegen der hohen Änderungsrate mit einem erhöhten Empfindlichkeitsgrad gemessen wurde.
  • Der Ausgang des Schwingkreises 22 wird dem Mikrocomputer 26 eingegeben, der dann rechnerisch die Änderungsrate der Oszillationsfrequenz unter Verwendung eines im Speicher gespeicherten Oszillationsfrequenzwerts bei der Ethanolkonzentration 0 als Referenzwert bestimmt und dann die Ethanolkonzentration durch Bezugnahme auf die ebenfalls im Speicher gespeicherte Eichkurve bestimmt. Die Eichkurve erhält man durch Beobachten von Proben von Benzin, die bekannte Ethanolkonzentrationen zeigen, wie die in 14 gezeigte, und sie wird in dem Speicher gespeichert. Alternativ kann eine Eichkurve verwendet werden, die unter Verwendung nicht der Änderungsrate der Oszillationsfrequenz, sondern der Frequenzwerte selbst vorbereitet wird. In diesem Fall muss der Mikrocomputer 26 die Änderungsrate der Oszillationsfrequenz nicht rechnerisch bestimmen.
  • Dann wird ein Signal, das den erhaltenen Ethanolkonzentrationswert angibt, über einen D/A-Umsetzer (nicht dargestellt) einer in 13 dargestellten Ausgangspufferschaltung 28 ausgegeben und dann als analoges Ausgangssignal einem Hauptcomputer (ECU) (nicht dargestellt) ausgegeben, der geeignet ist, die Verbrennung des Motors des Kraftfahrzeugs, an dem die Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung montiert ist, zu steuern. Es ist möglich, für den Motor einen geeigneten Verbrennungszustand zu realisieren, der der Alkoholkonzentration des zur Verbrennung tatsächlich zugeführten Benzins entspricht (einen Zustand, der das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors erhöht und die Menge der unvollständigen Verbrennungsprodukte im Abgas reduziert), da die ECU einen solchen Verbrennungszustand entsprechend dem ihr eingegebenen, den Ethanolkonzentrationswert angebenden Signal definiert.
  • Andererseits kann das den Ethanolkonzentrationswert angebende Signal als digitales Ausgangssignal entnommen werden, wann immer es notwendig ist, sodass es der Anlage eingegeben werden kann, die dem Anzeigen des Ethanolkonzentrationswerts dient, einen Alarm ausgibt und/oder andere Vorgänge macht.
  • 15 zeigt einen Alkoholkonzentrationssensor, der mit einem Benzinströmungspfad versehen ist. Ein Messabschnittsgehäuse, das einen Messabschnittsgehäusehauptkörper 30 und einen Messabschnittsgehäusedeckelkörper 31 aufweist, ist zwischen dem brennstoffbehälterseitigen Rohr 32, das als Zuführrohr zum Zuführen des Alkohol enthaltenden Benzins von dem Brennstoffbehälter zum Verbrennungsmotor dient, und dem verbrennungsmotorseitigen Rohr 34 angeordnet. Der Deckelkörper 31 ist an den Hauptkörper 30 angepasst, und der Alkoholkonzentrationssensor 20 ist in das Innere des Deckelkörpers 31 eingepasst. Die Auslaufelektroden 10, 11 des Sensors verlaufen aus dem Deckelkörper 31 heraus und sind mit einem an die Außenseite des Deckelkörpers 31 angepassten Schaltungssubstrat (nicht dargestellt) verbunden. Ein Schwingkreis 22 ist in dem Schaltungssubstrat ausgebildet oder auf ihm montiert, und erforderlichenfalls sind zusätzlich ein Mikrocomputer 26, eine Ausgangspufferschaltung 28 und weitere Elemente in dem Schaltungssubstrat ausgebildet oder an ihm montiert.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist ein Verfahren zum Herstellen eines Kunstharzformgehäuses mit einem hohen Ausstoß, von welchem Gehäuse ein Teil der Oberfläche einer Innenvorrichtung freigelegt ist, offenbart. Ein freizulegender Teil der Oberfläche des aus einem isolierenden Substrat (2) und Dünnfilmelektroden (4, 5) bestehenden Innengeräts und eines auf dem Substrat gebildeten isolierenden Schutzfilms (6) wird mit einem Beschichtungsmittel (42) bedeckt, und ein Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt (8) wird mit der Rückseite des Innengeräts verbunden. Nach dem Platzieren der so erhaltenen Struktur in einer Form bestehend aus einer unteren Form (46) und einer oberen Form (48) wird ein Stift (50) in die Form eingesetzt, sodass das vordere Ende des Stifts gegen den Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt (8) gedrückt wird, wodurch die Oberfläche des Beschichtungsmittels (42) gegen die Innenfläche der oberen Form (48) gedrückt gehalten wird. Dann wird ein Kunstharz (52) in die Form eingespritzt und darin ausgehärtet. Der so erhaltene harzversiegelte Körper wird aus der Form entnommen, und das Beschichtungsmittel (42) wird von dem harzversiegelten Körper entfernt.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses durch Versiegeln eines Innenelements mit Kunstharz so, dass wenigstens ein Teil der Oberfläche des Innenelements freiliegt, mit einem Beschichtungsschritt des Beschichtens eines freizulegenden Teils der Oberfläche des Innenelements mit einem Beschichtungsmittel; einem Verbindungsschritt des Verbindens eines Mikrochip-Anschlussflächenabschnitts mit einer Rückseite des Innenelements; einem Anordnungsschritt des Anordnens einer durch den Beschichtungsschritt und den Verbindungsschritt erhaltenen Struktur in einer Form; einem Druckschritt des Einsetzens eines Stifts in die Form nach dem Anordnungsschritt, um sein vorderes Ende gegen den Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt stoßen zu lassen, und des Drückens einer Oberfläche des Beschichtungsmittels gegen die Innenfläche der Form; einem Einspritz/Aushärtungsschritt des Einspritzens von Kunstharz in die Form und des Aushärtens des Kunstharzes nach dem Druckschritt; einem Entnahmeschritt des Entnehmens eines durch den Einspritz/Aushärtungsschritt erhaltenen, harzversiegelten Körpers aus der Form; und einem Entfernungsschritt des Entfernens des Beschichtungsmittels von dem harzversiegelten Körper.
  2. Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses nach Anspruch 1, bei welchem das Beschichtungsmittel ein Photolack ist und das Beschichtungsmittel in dem Entfernungsschritt von dem harzversiegelten Körper durch Eintauchen des harzversiegelten Körpers in ein Lösemittel entfernt wird.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Innenelement durch Bilden eines elektrisch leitfähigen dünnen Films auf einer Oberfläche eines isolierenden Substrats gebildet wird und der elektrisch leitfähige dünne Film von einem freizulegenden Teil einer Oberfläche eines Innenelements zu einem anderen als dem freizulegenden Teil verläuft und einen in dem anderen als dem freizulegenden Teil ausgebildeten Elektrodenanschlussflächenabschnitt aufweist.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses nach Anspruch 3, bei welchem der elektrisch leitfähige dünne Film in dem freizulegenden Teil durch einen isolierenden Schutzfilm bedeckt wird.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem der elektrisch leitfähige dünne Film ein Paar von Dünnfilmelektroden enthält, die zum Erzeugen einer elektrostatischen Kapazität angeordnet sind.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses nach Anspruch 5, bei welchem eine spezifische Dielektrizitätskonstante des isolierenden Substrats nicht höher als 5 ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei welchem im Verbindungsschritt der Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt mit einem Leitungsabschnitt verbunden wird, um einen Leitungsrahmen zu bilden, nach dem Verbindungsschritt und vor dem Anordnungsschritt der Elektrodenanschlussflächenabschnitt und der Leitungsabschnitt elektrisch verbunden werden, und nach dem Entnahmeschritt der Leitungsrahmen geschnitten und der Mikrochip-Anschlussflächenabschnitt von dem Leitungsabschnitt getrennt wird.
  8. Alkoholkonzentrationssensor eines elektrostatischen Kapazitätstyps zum Messen einer Alkoholkonzentration in einem mit Alkohol gemischten Benzin, mit einem isolierenden Substrat; und einem Paar von Dünnfilmelektroden, die auf einer Oberfläche des isolierenden Substrats angeordnet sind, um eine elektrostatische Kapazität zu erzeugen, wobei das isolierende Substrat aus einem Material mit einer spezifischen Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 gemacht ist.
  9. Alkoholkonzentrationssensor nach Anspruch 8, bei welchem das isolierende Substrat eine Dicke zwischen 200 und 1.000 μm besitzt.
  10. Alkoholkonzentrationssensor nach Anspruch 8 oder 9, bei welchem das Paar der Dünnfilmelektroden eine Dicke zwischen 0,01 und 0,8 μm besitzt.
  11. Alkoholkonzentrationssensor nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei welchem jede des Paares der Dünnfilmelektroden wenigstens teilweise durch einen isolierenden Schutzfilm bedeckt ist.
  12. Alkoholkonzentrationssensor nach Anspruch 11, bei welchem der isolierende Schutzfilm aus einem Material mit einer spezifischen Dielektrizitätskonstante nicht höher als 5 gemacht ist.
  13. Alkoholkonzentrationssensor nach Anspruch 11 oder 12, bei welchem der isolierende Schutzfilm eine Dicke zwischen 0,4 und 1 μm besitzt.
  14. Alkoholkonzentrationssensor nach einem der Ansprüche 8 bis 13, ferner mit einem Paar von Auslaufelektroden, die jeweils mit dem Paar der Dünnfilmelektroden verbunden sind; und einer Harzform zum Versiegeln von mit den Dünnfilmelektroden verbundenen Anschlussenden der Auslaufelektroden und eines Teils des isolierenden Substrats, wobei die Harzform wenigstens einen Teil der Oberfläche des isolierenden Substrats mit dem darauf ausgebildeten Dünnfilmelektroden nach außen freigibt.
  15. Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung, mit einem Schwingkreis mit dem Paar der Dünnfilmelektroden eines Alkoholkonzentrationssensors nach einem der Ansprüche 8 bis 14; und einem Verarbeitungsabschnitt zum rechnerischen Bestimmen der Alkoholkonzentration entsprechend einer Oszillationsfrequenz des Schwingkreises.
  16. Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung nach Anspruch 15, bei welchem der Verarbeitungsabschnitt die Alkoholkonzentration unter Verwendung einer Eichkurve rechnerisch bestimmt.
  17. Alkoholkonzentrationsmessvorrichtung nach Anspruch 16, bei welcher die Eichkurve eine Beziehung zwischen der Alkoholkonzentration und der Oszillationsfrequenz des Schwingkreises in einem Bereich der Alkoholkonzentration zwischen 0% und 5% und einem entsprechenden Bereich der Oszillationsfrequenz des Schwingkreises zeigt.
DE112005000168T 2004-01-13 2005-01-12 Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses, Alkoholkonzentrationssensor und Vorrichtung zum Messen einer Alkoholkonzentration Ceased DE112005000168T5 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004005614A JP2005203431A (ja) 2004-01-13 2004-01-13 合成樹脂モールドパッケージの製造方法
JP2004005615A JP2005201670A (ja) 2004-01-13 2004-01-13 アルコール濃度センサ及びアルコール濃度測定装置
JP2004-005615 2004-01-13
JP2004-005614 2004-01-13
PCT/JP2005/000221 WO2005069363A1 (ja) 2004-01-13 2005-01-12 合成樹脂モールドパッケージの製造方法、アルコール濃度センサ及びアルコール濃度測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112005000168T5 true DE112005000168T5 (de) 2006-11-30

Family

ID=34797727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112005000168T Ceased DE112005000168T5 (de) 2004-01-13 2005-01-12 Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses, Alkoholkonzentrationssensor und Vorrichtung zum Messen einer Alkoholkonzentration

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20090100911A1 (de)
BR (1) BRPI0506469A (de)
DE (1) DE112005000168T5 (de)
WO (1) WO2005069363A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009015864A1 (de) * 2007-08-01 2009-02-05 Testo Ag Vorrichtung zum messen des zustands eines messguts, insbesondere von ölen oder fetten
DE202012000569U1 (de) * 2012-01-20 2013-04-23 Seuffer Gmbh & Co.Kg Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flüssigkeitseigenschaften
DE102013214915A1 (de) * 2012-07-30 2014-01-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verdrahtungseinrichtung zum Verdrahten einer elektronischen Vorrichtung
DE102013016390A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-02 Testo Ag Kapazitiver Ölsensor

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3854957B2 (ja) * 2003-10-20 2006-12-06 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法および半導体装置
WO2007074352A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Infineon Technologies Ag Electronic component and a method of fabricating an electronic component
DE102007019992A1 (de) * 2007-04-27 2008-10-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Kraftstoffanalyse
WO2008143013A1 (ja) * 2007-05-14 2008-11-27 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. 検知部モールドパッケージ及びそれを用いた流体判別センサーモジュール
US7780343B2 (en) * 2007-07-09 2010-08-24 Siargo Ltd. Micromachined gas and liquid concentration sensor and method of making the same
BRPI0907020A2 (pt) * 2008-03-26 2015-07-07 Denso Corp Dispositivo sensor de concentração, dispositivo de cálculo da relação de mistura, métodos para calcular uma ralação de mistura do líquido de mistura e para detectar concentrações do fluido e, dispositivo de detecção de concentração
JP4465725B2 (ja) * 2008-04-04 2010-05-19 株式会社デンソー 液体用濃度測定装置
JP5158513B2 (ja) * 2008-12-19 2013-03-06 株式会社デンソー 燃料性状センサ
CN102478537B (zh) * 2010-11-30 2015-09-02 海洋王照明科技股份有限公司 甲醇浓度传感探头、甲醇浓度感测方法和甲醇浓度传感器
JP6136498B2 (ja) * 2013-04-12 2017-05-31 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
GB2550120B (en) 2016-05-05 2020-09-16 Aber Instruments Ltd Probe
US20220113294A1 (en) * 2020-10-09 2022-04-14 Yonatan Gerlitz Pathogen Detection Apparatus and Method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4510436A (en) * 1982-07-15 1985-04-09 Southwest Medical Products, Incorporated Dielectric measuring systems
JPS6132535A (ja) * 1984-07-25 1986-02-15 Sanyo Electric Co Ltd センサの製造方法
US4728882A (en) * 1986-04-01 1988-03-01 The Johns Hopkins University Capacitive chemical sensor for detecting certain analytes, including hydrocarbons in a liquid medium
JPH074599Y2 (ja) * 1987-04-25 1995-02-01 株式会社堀場製作所 シ−ト型誘電率測定用センサ−
JPH0833367B2 (ja) * 1989-11-10 1996-03-29 株式会社ユニシアジェックス 静電容量式アルコール濃度測定装置
US5139969A (en) * 1990-05-30 1992-08-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of making resin molded semiconductor device
JP3029482B2 (ja) * 1991-05-28 2000-04-04 日本特殊陶業株式会社 静電容量型センサの製造方法
JPH05312755A (ja) * 1992-05-13 1993-11-22 Mitsubishi Electric Corp 燃料のアルコール類濃度検知装置
US5337018A (en) * 1992-11-13 1994-08-09 Hughes Aircraft Company Electronic sensor for determining alcohol content of fuels
GB9405899D0 (en) * 1994-03-24 1994-05-11 Pima Sensors Inc Gas sensor and sensing device
US5635628A (en) * 1995-05-19 1997-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Method for detecting methane in a gas mixture
US5747669A (en) * 1995-12-28 1998-05-05 Fujitsu Limited Oxygen electrode and its manufacture
JPH11274196A (ja) * 1998-03-26 1999-10-08 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法およびモールドシステム並びに半導体装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009015864A1 (de) * 2007-08-01 2009-02-05 Testo Ag Vorrichtung zum messen des zustands eines messguts, insbesondere von ölen oder fetten
DE202012000569U1 (de) * 2012-01-20 2013-04-23 Seuffer Gmbh & Co.Kg Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flüssigkeitseigenschaften
EP2746756A3 (de) * 2012-01-20 2014-09-10 Seuffer GmbH & Co. KG Sensorvorrichtung zur Erfassung von Flüssigkeitseigenschaften
US9347906B2 (en) 2012-01-20 2016-05-24 Seuffer gmbH & Co. KG Sensor apparatus for detecting properties of liquid
DE102013214915A1 (de) * 2012-07-30 2014-01-30 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verdrahtungseinrichtung zum Verdrahten einer elektronischen Vorrichtung
US9661775B2 (en) 2012-07-30 2017-05-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Wiring device for wiring an electronic apparatus
DE102013016390A1 (de) * 2013-10-01 2015-04-02 Testo Ag Kapazitiver Ölsensor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005069363A1 (ja) 2005-07-28
US20090100911A1 (en) 2009-04-23
BRPI0506469A (pt) 2007-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112005000168T5 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kunstharzformgehäuses, Alkoholkonzentrationssensor und Vorrichtung zum Messen einer Alkoholkonzentration
DE4445243C2 (de) Temperaturfühler
DE102013110291A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Rußsensors mit einem Laserstrahl
DE19938416A1 (de) Mehrlagiges Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Fühlerelement
DE2919433A1 (de) Messonde zur messung der masse und/oder temperatur eines stroemenden mediums und verfahren zu ihrer herstellung
EP0021291A1 (de) Mengendurchflussmesser
DE19751101A1 (de) Wärmeempfindliches Flussratenmesselement und dieses verwendender Flussratensensor
DE19753642A1 (de) Elektrischer Widerstand mit wenigstens zwei Anschlußkontaktfeldern auf einem Keramik-Substrat sowie Verfahren zu dessen Herstellung
CH692870A5 (de) Mikrostrukturierter Sensor zur Leitfähigkeits- und Kapazitätsmessung in Gasen oder Flüssigkeiten, insbesondere zur direkten Siedepunktbestimmung in Flüssigkeiten.
EP0493542B1 (de) Druckgeber zur druckerfassung im brennraum von brennkraftmaschinen
DE102006060343B4 (de) Durchflussdetektorelement eines thermosensiblen Durchflusssensors
EP0382831A1 (de) Chemosensitiver wandler.
DE102004009027B4 (de) Wärmeempfindliches Flussratendetektorelement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102006022290B4 (de) Heizer mit integriertem Temperatursensor auf Träger
DE19649366C2 (de) Mikrosensor zur Flüssigkeitsanalyse, insbesondere von Alkohol-Benzin-Gemischen
DE10041921A1 (de) Stoffsensor
DE10133466A1 (de) Schichtverbund und mikromechanisches Sensorelement, insbesondere Gassensorelement, mit diesem Schichtverbund
DE10031976C2 (de) Hochtemperaturstoffsensor
DE3606851A1 (de) Anordnung zur messung der stroemungsgeschwindigkeit
EP0463549B1 (de) Flächenwiderstand für Anemometer
DE102007057903B4 (de) Sensormodul und Verfahren zur Herstellung des Sensormoduls
EP0645621A2 (de) Sensoranordnung
DE4115040A1 (de) Messelement
DE102018210343A1 (de) Sensorvorrichtung
EP0235359A2 (de) Anordnung zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8131 Rejection