JP2001027625A - 集積素子装置 - Google Patents
集積素子装置Info
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- JP2001027625A JP2001027625A JP11201316A JP20131699A JP2001027625A JP 2001027625 A JP2001027625 A JP 2001027625A JP 11201316 A JP11201316 A JP 11201316A JP 20131699 A JP20131699 A JP 20131699A JP 2001027625 A JP2001027625 A JP 2001027625A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ヒータ始動から素子作動温度に達する時間を極
力短時間にするため、大容量のヒータを素子周辺に配置
しているので、装置の小型化・コストで障害となってい
た。 【解決手段】高温作動の電子素子装置は、ヒータを内蔵
する絶縁物基板上に直接複数の素子を形成する事によ
り、低電力ヒータにて素子の高速加熱と素子装置の大幅
な小型化を可能としたものである。
力短時間にするため、大容量のヒータを素子周辺に配置
しているので、装置の小型化・コストで障害となってい
た。 【解決手段】高温作動の電子素子装置は、ヒータを内蔵
する絶縁物基板上に直接複数の素子を形成する事によ
り、低電力ヒータにて素子の高速加熱と素子装置の大幅
な小型化を可能としたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車等に用いられ
る燃料エンジンの排気ガス中の成分を検知するセンサー
素子等、早いレスポンスの要求される高温作動の電子素
子に関する。
る燃料エンジンの排気ガス中の成分を検知するセンサー
素子等、早いレスポンスの要求される高温作動の電子素
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス中の環境汚染ガス量を制御する
ため、自動車等の燃料エンジンでは排気ガス中の各種成
分を定量し燃料と空気の導入比率、点火のタイミング等
を制御するシステムが実用、又は開発されつつあり、本
技術は他の燃焼システムの高効率化、排ガスの清浄化を
達成するための排ガス品質検出手段として広く応用され
つつある。排気ガス内のガス組成としては、酸素、窒素
酸化物（NOx）、炭化水素化合物（HC）、一酸化炭素（C
O）の検知が重要であり、種々のセンサー構造が提案又
は実用化されている。
ため、自動車等の燃料エンジンでは排気ガス中の各種成
分を定量し燃料と空気の導入比率、点火のタイミング等
を制御するシステムが実用、又は開発されつつあり、本
技術は他の燃焼システムの高効率化、排ガスの清浄化を
達成するための排ガス品質検出手段として広く応用され
つつある。排気ガス内のガス組成としては、酸素、窒素
酸化物（NOx）、炭化水素化合物（HC）、一酸化炭素（C
O）の検知が重要であり、種々のセンサー構造が提案又
は実用化されている。
【０００３】例えばAdvanced in Ceramics, Vol. 19(Th
e American Ceramic Society, Inc)には、排気ガス中の
酸素を定量的に測定するセンサーが、又社団法人自動車
技術会、学術講演会前刷集971（1997-5 p277）、SAE p
aper 980170等には排気ガス中のNOxを検出するセンサ
ーが、社団法人自動車技術会、学術講演会前刷集971（1
997-5 p281）には種種のHCを検出するセンサーが開示さ
れている。これらのセンサーは全てイオン伝導性又は電
気伝導性セラミックスを利用したものであり、センサー
の作動温度は数100℃の高温となる。このため素子周辺
にヒータを配置して使用せねばならない。
e American Ceramic Society, Inc)には、排気ガス中の
酸素を定量的に測定するセンサーが、又社団法人自動車
技術会、学術講演会前刷集971（1997-5 p277）、SAE p
aper 980170等には排気ガス中のNOxを検出するセンサ
ーが、社団法人自動車技術会、学術講演会前刷集971（1
997-5 p281）には種種のHCを検出するセンサーが開示さ
れている。これらのセンサーは全てイオン伝導性又は電
気伝導性セラミックスを利用したものであり、センサー
の作動温度は数100℃の高温となる。このため素子周辺
にヒータを配置して使用せねばならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エンジンからの汚染排
気ガスは、運転開始直後に多量排出され、安定運転状態
となると徐々に排出濃度が減少する傾向を持ち、これら
のサンサ素子にはエンジン始動直後から作動するレスポ
ンシビリティが要求される。即ち、ヒータ始動から素子
作動温度に達する時間を極力短時間とする必要があり、
この要求を満たすため大容量のヒータを素子の周辺に配
置するのが通常である。これが装置の小型化、コスト等
の面で実用化の大きな障害となっている。
気ガスは、運転開始直後に多量排出され、安定運転状態
となると徐々に排出濃度が減少する傾向を持ち、これら
のサンサ素子にはエンジン始動直後から作動するレスポ
ンシビリティが要求される。即ち、ヒータ始動から素子
作動温度に達する時間を極力短時間とする必要があり、
この要求を満たすため大容量のヒータを素子の周辺に配
置するのが通常である。これが装置の小型化、コスト等
の面で実用化の大きな障害となっている。
【０００５】これを解消するため、前記したAdvanced i
n Ceramics, Vol. 19(The AmericanCeramic Society, I
nc)にはセンサー内にヒータ部を内蔵した構造が開示さ
れている。これは多層状に構成されたセンサーの一層を
ヒータ部としたものであり、素子内内蔵ヒータは素子部
の固体電解質とは異なる絶縁物セラミックスにより被覆
絶縁された構造となる。このヒータで高速昇温させる
と、素子内に温度分布を生ずるが、この温度不均一が素
子内に大きな熱応力を生じ易いため、素子の信頼度を低
下させるという欠点を有する。
n Ceramics, Vol. 19(The AmericanCeramic Society, I
nc)にはセンサー内にヒータ部を内蔵した構造が開示さ
れている。これは多層状に構成されたセンサーの一層を
ヒータ部としたものであり、素子内内蔵ヒータは素子部
の固体電解質とは異なる絶縁物セラミックスにより被覆
絶縁された構造となる。このヒータで高速昇温させる
と、素子内に温度分布を生ずるが、この温度不均一が素
子内に大きな熱応力を生じ易いため、素子の信頼度を低
下させるという欠点を有する。
【０００６】又この多層形状の素子構造では、種々のガ
ス成分を検出する多数のセンサーの複合化要求に対して
も、例えば焼成温度が各センサー材料により異なる等、
プロセス対応出来ない。さらに、前記したセンサー素子
はその動作原理から排気ガスに露出した電極部が不可欠
であるが、このように層状に素子を複合化する手法では
素子内に排気ガス流入空間を設ける等熱伝達効率を阻害
する複雑な構造とする必要がある。
ス成分を検出する多数のセンサーの複合化要求に対して
も、例えば焼成温度が各センサー材料により異なる等、
プロセス対応出来ない。さらに、前記したセンサー素子
はその動作原理から排気ガスに露出した電極部が不可欠
であるが、このように層状に素子を複合化する手法では
素子内に排気ガス流入空間を設ける等熱伝達効率を阻害
する複雑な構造とする必要がある。
【０００７】又、排気ガス中の多種の汚染廃棄物は同時
計測される事になるが、上記したセンサーは各その作動
温度域が異なり、各を別々に温度制御する必要がある。
この事は、素子の数の大容量ヒータを要求するという経
済的欠点を有すと同時に、排気管への投入構造を複雑化
するという実用上の難点を持つ。
計測される事になるが、上記したセンサーは各その作動
温度域が異なり、各を別々に温度制御する必要がある。
この事は、素子の数の大容量ヒータを要求するという経
済的欠点を有すと同時に、排気管への投入構造を複雑化
するという実用上の難点を持つ。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係わる高温作動の電子素子装置は、ヒー
タを内蔵する絶縁物基板上に直接複数の素子を形成する
事により、低電力ヒータにて素子の高速加熱と素子装置
の大幅な小型化を可能としたものである。
め、請求項１に係わる高温作動の電子素子装置は、ヒー
タを内蔵する絶縁物基板上に直接複数の素子を形成する
事により、低電力ヒータにて素子の高速加熱と素子装置
の大幅な小型化を可能としたものである。
【０００９】請求項２に係わる発明は請求項１における
素子の配置位置を所望の温度分布となるヒータ内蔵基板
の内側領域に限定する事により高精度の作動を実現する
ものである。
素子の配置位置を所望の温度分布となるヒータ内蔵基板
の内側領域に限定する事により高精度の作動を実現する
ものである。
【００１０】請求項３に係わる発明は、請求項１の電子
素子装置において位置により消費電力が異なるよう内蔵
されたヒータパターンを設計する等の手法により、基板
面内に異なる温度領域を形成し異なる作動温度の素子を
一基板上に形成したことを特徴とする電子素子装置を提
供するものである。
素子装置において位置により消費電力が異なるよう内蔵
されたヒータパターンを設計する等の手法により、基板
面内に異なる温度領域を形成し異なる作動温度の素子を
一基板上に形成したことを特徴とする電子素子装置を提
供するものである。
【００１１】請求項４に係わる発明は請求項１から３の
いずれか１項記載において、ヒータ内蔵基板及び素子を
セラミック粉末、金属粉末の焼結体で形成し、基板、素
子接合部を基板用セラミックス粉末、素子形成用粉末の
焼結構造とする事を特長とし、高信頼度の素子装置を提
供するものである。
いずれか１項記載において、ヒータ内蔵基板及び素子を
セラミック粉末、金属粉末の焼結体で形成し、基板、素
子接合部を基板用セラミックス粉末、素子形成用粉末の
焼結構造とする事を特長とし、高信頼度の素子装置を提
供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】図に基づいて本発明による集積素
子装置の一形態を詳述する。図１は請求項１に係わる一
集積素子装置の素子配置図であり、図２はその構造を説
明するための図１AB部の断面図である。本装置はヒータ
を内蔵した絶縁物基板部１、複数のセンサー素子２，セ
ンサー、ヒータの入出力端子３、センサー部の電極と３
を接続するための配線４よりなる。１は例えばAl2O3
等、絶縁性を有するセラミックス５の内部に白金、タン
グステン等の高融点金属よりなる導電性ヒータ配線６が
埋設された構造を有し、６に通電する事により１及び２
が加熱される。
子装置の一形態を詳述する。図１は請求項１に係わる一
集積素子装置の素子配置図であり、図２はその構造を説
明するための図１AB部の断面図である。本装置はヒータ
を内蔵した絶縁物基板部１、複数のセンサー素子２，セ
ンサー、ヒータの入出力端子３、センサー部の電極と３
を接続するための配線４よりなる。１は例えばAl2O3
等、絶縁性を有するセラミックス５の内部に白金、タン
グステン等の高融点金属よりなる導電性ヒータ配線６が
埋設された構造を有し、６に通電する事により１及び２
が加熱される。
【００１３】２は１上の一面又は表裏両面に複数個配置
され、素子構造及び素子数の一例は以下の通りである。
即ち、白金電極７、安定化ZrO2等の固体電解質セラミッ
クスよりなる酸素イオン伝導層８，７の対向電極となる
白金電極９，及び被測定ガスが一定量拡散導入される多
孔質セラミックス層１０よりなる被測定ガス中の酸素濃
度検出素子Iと、一対の白金電極１１，１２で８をサン
ドイッチした構造の酸素検出素子II及び該酸素濃度検出
素子の９を被測定ガス中の検出ガス成分（NOx,CO, HC）
を酸化又は還元する触媒性能を有する電極１５に置き換
えられた検出ガス成分数に対応した数の検出素子III、I
Vが１上に形成されている。
され、素子構造及び素子数の一例は以下の通りである。
即ち、白金電極７、安定化ZrO2等の固体電解質セラミッ
クスよりなる酸素イオン伝導層８，７の対向電極となる
白金電極９，及び被測定ガスが一定量拡散導入される多
孔質セラミックス層１０よりなる被測定ガス中の酸素濃
度検出素子Iと、一対の白金電極１１，１２で８をサン
ドイッチした構造の酸素検出素子II及び該酸素濃度検出
素子の９を被測定ガス中の検出ガス成分（NOx,CO, HC）
を酸化又は還元する触媒性能を有する電極１５に置き換
えられた検出ガス成分数に対応した数の検出素子III、I
Vが１上に形成されている。
【００１４】本集積素子装置の動作及びガス成分検出原
理は以下の通りである。ヒータ内蔵絶縁物基板１の上面
に形成された素子I及び素子IIは被測定ガス中の酸素を
検出するセンサーであり、Iの両電極７，９には、多孔
質セラミックス層１０より９に拡散導入された酸素を酸
素イオン伝導層８を介して９より外部に排出する方向に
電界をかけ拡散導入された酸素をポンプアウトするよう
作動させる。この電極間電圧を掃引させて駆動すると電
圧の上昇と共に電流が増加するが、一定電圧以上では、
拡散導入された全ての酸素がポンプアウトされる事とな
り電流値が飽和する。１０を拡散し９に到達する被測定
ガス量は一定であるため、この飽和電流値から被測定ガ
ス中の酸素濃度の定量が可能となる。
理は以下の通りである。ヒータ内蔵絶縁物基板１の上面
に形成された素子I及び素子IIは被測定ガス中の酸素を
検出するセンサーであり、Iの両電極７，９には、多孔
質セラミックス層１０より９に拡散導入された酸素を酸
素イオン伝導層８を介して９より外部に排出する方向に
電界をかけ拡散導入された酸素をポンプアウトするよう
作動させる。この電極間電圧を掃引させて駆動すると電
圧の上昇と共に電流が増加するが、一定電圧以上では、
拡散導入された全ての酸素がポンプアウトされる事とな
り電流値が飽和する。１０を拡散し９に到達する被測定
ガス量は一定であるため、この飽和電流値から被測定ガ
ス中の酸素濃度の定量が可能となる。
【００１５】一方、IIを一定の微少定電流で駆動し被測
定ガス中の酸素を一定量電極１２に供給することにより
１２近傍を一定の酸素濃度状態に保つことができる。こ
の状態で電極１１，１２間に生ずる起電力（Nernstの
式）を検出することにより被測定ガス中の酸素濃度の測
定が可能となる。自動車のエンジン等の燃焼装置に燃料
が完全燃焼するに必要な空気量、燃料比率（理論空燃
比）を越えて空気が供給されると、排出ガス中の酸素濃
度が急激に変化するが、特にIIはこの点で急激な起電力
変化を生ずるため、燃焼装置に導入する燃料、空気の理
論的完全燃焼比率を検出できると同時に、被測定ガスの
基準状態（酸素濃度０の状態）を検出出来る事となり他
素子の検出値の校正用にも使用出来る。この事から、上
記した２個のセンサーを用いる事により、排気ガス中の
酸素濃度を確実に定量出来る事となる。
定ガス中の酸素を一定量電極１２に供給することにより
１２近傍を一定の酸素濃度状態に保つことができる。こ
の状態で電極１１，１２間に生ずる起電力（Nernstの
式）を検出することにより被測定ガス中の酸素濃度の測
定が可能となる。自動車のエンジン等の燃焼装置に燃料
が完全燃焼するに必要な空気量、燃料比率（理論空燃
比）を越えて空気が供給されると、排出ガス中の酸素濃
度が急激に変化するが、特にIIはこの点で急激な起電力
変化を生ずるため、燃焼装置に導入する燃料、空気の理
論的完全燃焼比率を検出できると同時に、被測定ガスの
基準状態（酸素濃度０の状態）を検出出来る事となり他
素子の検出値の校正用にも使用出来る。この事から、上
記した２個のセンサーを用いる事により、排気ガス中の
酸素濃度を確実に定量出来る事となる。
【００１６】ヒータ内蔵絶縁物基板１の下面には、HC及
びNox検出用の素子III、IVが形成されているが、IIIの
電極１５にはHCを酸化する触媒作用が付加されており、
多孔質セラミック層１０を拡散し１５に到達した被測定
ガス中のHCはこの電極上で酸素と結合する。その結果近
傍の酸素濃度が低下するが素子Iと同様の操作でその酸
素濃度を検出しIの検出濃度との差分より、被測定ガス
中のHC濃度が検出される。同様に素子IVの電極１６にNo
xの還元機能を付加することにより、IVとIの検出酸素量
の差分から被測定ガス中のNox濃度を検知する。
びNox検出用の素子III、IVが形成されているが、IIIの
電極１５にはHCを酸化する触媒作用が付加されており、
多孔質セラミック層１０を拡散し１５に到達した被測定
ガス中のHCはこの電極上で酸素と結合する。その結果近
傍の酸素濃度が低下するが素子Iと同様の操作でその酸
素濃度を検出しIの検出濃度との差分より、被測定ガス
中のHC濃度が検出される。同様に素子IVの電極１６にNo
xの還元機能を付加することにより、IVとIの検出酸素量
の差分から被測定ガス中のNox濃度を検知する。
【００１７】これらのセンサー素子は酸素イオン伝導層
に安定化ZrO2などの固体電解質が使用されるが、固体電
解質が顕著なイオン伝導性を生ずる500℃以上の高温域
で動作させる必要がある。本発明の集積素子装置におい
ては、ヒータ基板面内に素子が直接形成されるため、ヒ
ータの素子加熱効率が高く少ない消費電力によりヒータ
通電開始後短時間で素子作動温度に到達させる事が可能
であり、さらに、ヒータ基板に対しセンサー部を小型化
した構造とすればこの効果は大きくなる。又、酸化、還
元によって生ずる酸素濃度変化によりNOx、HC、CO等の
量を検出するセンサーでは測定雰囲気中の酸素を定量す
る酸素センサーとの組み合わせが必須となるが、本発明
の構成とすれば多数のセンサーと一個の酸素センサーの
組み合わせで多成分ガスの検出が可能である。
に安定化ZrO2などの固体電解質が使用されるが、固体電
解質が顕著なイオン伝導性を生ずる500℃以上の高温域
で動作させる必要がある。本発明の集積素子装置におい
ては、ヒータ基板面内に素子が直接形成されるため、ヒ
ータの素子加熱効率が高く少ない消費電力によりヒータ
通電開始後短時間で素子作動温度に到達させる事が可能
であり、さらに、ヒータ基板に対しセンサー部を小型化
した構造とすればこの効果は大きくなる。又、酸化、還
元によって生ずる酸素濃度変化によりNOx、HC、CO等の
量を検出するセンサーでは測定雰囲気中の酸素を定量す
る酸素センサーとの組み合わせが必須となるが、本発明
の構成とすれば多数のセンサーと一個の酸素センサーの
組み合わせで多成分ガスの検出が可能である。
【００１８】図３に図１AB方向での温度分布を示すが、
ヒータを内蔵した基板においては、その中央部ではほぼ
均一な温度分布が容易に得られるが、雰囲気ガスの影響
を受け、基板端部においては基板端に向かっての温度低
下は否めない。素子内部にヒータを内蔵させた構造の素
子ではこの温度不均一の影響が避けがたい事になるが、
本発明の集積素子においては素子配置位置を基板中央の
温度均一部に限定する事により素子内温度の均一化が可
能となる。
ヒータを内蔵した基板においては、その中央部ではほぼ
均一な温度分布が容易に得られるが、雰囲気ガスの影響
を受け、基板端部においては基板端に向かっての温度低
下は否めない。素子内部にヒータを内蔵させた構造の素
子ではこの温度不均一の影響が避けがたい事になるが、
本発明の集積素子においては素子配置位置を基板中央の
温度均一部に限定する事により素子内温度の均一化が可
能となる。
【００１９】又、各種センサーは、その触媒作用、固体
電解質の導電特性の最適温度が使用する材料により異な
るのが一般であり、各センサーを各々最適な温度に加熱
して駆動するのが望ましい。図４はヒータパターン形状
の調整し、基板内にヒータ消費電力の分布を形成する等
により基板面内に温度分布を形成し適正温度となる基板
領域に素子を配置した集積素子装置の一例を示す。本図
の例では、高温領域aにはヒータパターンを密に配置
し、低温領域ｂには粗とすることにより、a領域を800
℃、ｂ領域を600℃となるよう調整し、各領域に適した
素子を配置した。このような複数の温度領域の形成は、
上記したパターン密度の調整による他、各部のヒータ配
線の断面積を調整したり、各領域のヒータ配線を別個の
ものとする等の手段によっても容易に達成できる。
電解質の導電特性の最適温度が使用する材料により異な
るのが一般であり、各センサーを各々最適な温度に加熱
して駆動するのが望ましい。図４はヒータパターン形状
の調整し、基板内にヒータ消費電力の分布を形成する等
により基板面内に温度分布を形成し適正温度となる基板
領域に素子を配置した集積素子装置の一例を示す。本図
の例では、高温領域aにはヒータパターンを密に配置
し、低温領域ｂには粗とすることにより、a領域を800
℃、ｂ領域を600℃となるよう調整し、各領域に適した
素子を配置した。このような複数の温度領域の形成は、
上記したパターン密度の調整による他、各部のヒータ配
線の断面積を調整したり、各領域のヒータ配線を別個の
ものとする等の手段によっても容易に達成できる。
【００２０】本発明で対象とするヒータ基板に素子を直
接形成した固体電解質センサー装置は、絶縁体、固体電
解質、金属配線等異種材料の複合体であり、使用時この
複合体が高速昇降温される事になる。このため特に熱応
力にたいする耐性が要求され、素子各層間の界面の強度
確保が重要である。本発明による集積素子装置は、ヒー
タ配線を内蔵した絶縁体セラミックスの成形体上、印
刷、グリーンシート積層等の手法により素子を形成後全
体を一括して焼結する製造プロセスの適用が容易であ
り、各層間では、上記した異種材料の粉末が焼結により
結合し強固な界面を形成できる。また、ヒータ内蔵基板
用材料と固体電解質の焼結温度が異なる場合には、焼結
後のヒータ内蔵基板面に素子を厚膜技術等で形成し焼結
適当な温度で素子の焼結を行う製造法も可能であり、こ
の場合も同様に強固な層間の結合が容易に得られる。
接形成した固体電解質センサー装置は、絶縁体、固体電
解質、金属配線等異種材料の複合体であり、使用時この
複合体が高速昇降温される事になる。このため特に熱応
力にたいする耐性が要求され、素子各層間の界面の強度
確保が重要である。本発明による集積素子装置は、ヒー
タ配線を内蔵した絶縁体セラミックスの成形体上、印
刷、グリーンシート積層等の手法により素子を形成後全
体を一括して焼結する製造プロセスの適用が容易であ
り、各層間では、上記した異種材料の粉末が焼結により
結合し強固な界面を形成できる。また、ヒータ内蔵基板
用材料と固体電解質の焼結温度が異なる場合には、焼結
後のヒータ内蔵基板面に素子を厚膜技術等で形成し焼結
適当な温度で素子の焼結を行う製造法も可能であり、こ
の場合も同様に強固な層間の結合が容易に得られる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、加熱状態で作
動する電気素子を急速昇降温が可能となり、運転開始後
短時間に所望の機能を発揮できると同時に、小面積内に
多種の機能素子を配置できるため、例えば１個の校正用
素子で多数個の素子を校正する等、素子装置の構成を簡
略化できる。
動する電気素子を急速昇降温が可能となり、運転開始後
短時間に所望の機能を発揮できると同時に、小面積内に
多種の機能素子を配置できるため、例えば１個の校正用
素子で多数個の素子を校正する等、素子装置の構成を簡
略化できる。
【００２２】請求項２の発明によれば、素子内にヒータ
部を有する従来の素子装置に比し素子内部の温度分布の
均一性を飛躍的に向上できるため素子の検出精度等の機
能が大幅に改善される。
部を有する従来の素子装置に比し素子内部の温度分布の
均一性を飛躍的に向上できるため素子の検出精度等の機
能が大幅に改善される。
【００２３】請求項３の発明によれば、作動温度の異な
る素子を一基板上に形成できるため素子に使用する材料
の自由度が拡張され素子設計が容易となる。又本発明に
よれば、作動温度の異なる素子を極近くに配置でき、ほ
ぼ同一位置にて種々のガス成分濃度等を検出でき被測定
雰囲気をより正確に把握できる事となる。
る素子を一基板上に形成できるため素子に使用する材料
の自由度が拡張され素子設計が容易となる。又本発明に
よれば、作動温度の異なる素子を極近くに配置でき、ほ
ぼ同一位置にて種々のガス成分濃度等を検出でき被測定
雰囲気をより正確に把握できる事となる。
【００２４】請求項４の発明によれば、素子、ヒータ基
板に用いられる異種材料の界面強度を向上できるため、
高温動作素子装置の信頼度を大幅に向上できる。
板に用いられる異種材料の界面強度を向上できるため、
高温動作素子装置の信頼度を大幅に向上できる。
【図１】本発明の一形態を説明するための高温作動集積
素子の外観図である。
素子の外観図である。
【図２】図１のA-B部断面図である。
【図３】図１における高温作動集積素子のA-B線上の温
度均一範囲を説明するための温度分布図である。
度均一範囲を説明するための温度分布図である。
【図４】本発明による同一装置内に異なる２種の温度領
域を有する高温作動集積素子を説明するヒータ配線図及
び装置内温度分布図である。
域を有する高温作動集積素子を説明するヒータ配線図及
び装置内温度分布図である。
１…絶縁物基板部、２…センサー素子、３…電極、４…
配線。
配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 27/46 ３３１ 27/58 Ｂ
Claims (4)
- 【請求項１】固体電解質を用いた酸素センサー等加熱状
態で作動する複数の電気素子を、ヒータを内蔵する絶縁
物基板面内に直接形成し、配置した事を特徴とする集積
素子装置。 - 【請求項２】請求項１の集積素子において、基板上の素
子配置部として所望の温度域に対応した基板の内側領域
に限定したことを特徴とする集積素子装置。 - 【請求項３】請求項１において、基板に内蔵するヒータ
の電気抵抗を調整する等により、基板に異なる温度領域
を形成し、作動温度の異なる素子をそれぞれに対応した
温度領域となる基板面上に直接形成したことを特徴とす
る集積素子装置。 - 【請求項４】請求項１から３のいずれか１項記載におい
て、絶縁体セラミックスよりなる焼結前のヒータ内蔵基
板上に、セラミックス粉末、金属粉末等で素子構造を形
成後一括焼結、又は焼結後のヒータ内蔵セラミックス基
板上にセラミックス粉末、金属粉末等で素子構造を形成
後素子部を焼結して素子を直接形成したことを特徴とす
る集積素子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11201316A JP2001027625A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 集積素子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11201316A JP2001027625A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 集積素子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001027625A true JP2001027625A (ja) | 2001-01-30 |
Family
ID=16438997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11201316A Pending JP2001027625A (ja) | 1999-07-15 | 1999-07-15 | 集積素子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001027625A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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