JP2019132803A - Gas sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、例えば特定ガス成分の濃度などを検知するガスセンサに関する。例えば、環境管理、プロセス管理など、ガス測定一般に適用することができるガスセンサに関する。 The present disclosure relates to a gas sensor that detects the concentration of a specific gas component, for example. For example, the present invention relates to a gas sensor that can be applied to general gas measurement such as environmental management and process management.
従来、ガスセンサの1種の金属酸化物センサとして、配線基板の開口部内にセンサ素子をワイヤボンディング等で宙吊り固定した構造が知られている(特許文献1参照)。
この金属酸化物センサでは、センサ素子を宙吊り固定することで、センサ素子の熱容量や熱的影響を減らして、ガスの検知精度や応答性の向上を図っている。
Conventionally, as a kind of metal oxide sensor of a gas sensor, a structure in which a sensor element is suspended and fixed in an opening of a wiring board by wire bonding or the like is known (see Patent Document 1).
In this metal oxide sensor, the sensor element is suspended in the air to reduce the heat capacity and thermal influence of the sensor element, thereby improving gas detection accuracy and responsiveness.
ところで、センサ素子には、特定ガス成分の濃度を検出する例えば金属酸化物からなる素子部を備えた検知部以外に、素子部を動作温度に加熱するヒータが、例えば検知部の表面に配置されている。 By the way, in the sensor element, a heater for heating the element part to the operating temperature is arranged on the surface of the detection part, for example, in addition to the detection part having an element part made of metal oxide for detecting the concentration of the specific gas component. ing.
このため、上述した従来技術では、ヒータの加熱でワイヤボンディングが加熱され、その後冷やされる等の動作が繰り返された際の熱応力によって、ワイヤボンディングが縮んで切れたり、ワイヤボンディングと接合されたセンサ素子のパッドを引っ張って脱落させるという問題がある。 For this reason, in the above-described prior art, a sensor in which the wire bonding is shrunk or broken due to thermal stress when the wire bonding is heated by the heating of the heater and then cooled down is repeated. There is a problem that the pad of the element is pulled and dropped.
この対策として、近年では、センサ素子の例えばヒータとその周囲を囲む配線基板とを、湾曲部を有する板状の通電部材で宙吊り固定する技術が検討されている。
詳しくは、センサ素子の表面に形成された白金(Pt)を主成分とするヒータの端部(即ちヒータ側パッド部)に、白金からなる通電部材(即ちPtリボン)の一端を溶接し、且つ、配線基板の表面に形成された金(Au)を主成分とする配線パターンの端部(即ち配線側パッド部)に、通電部材の他端を溶接することにより、センサ素子を配線基板の開口部内に宙吊り固定する技術が検討されている。
As a countermeasure against this, in recent years, a technique in which a sensor element, for example, a heater and a wiring board surrounding the sensor element are suspended by a plate-shaped energizing member having a curved portion has been studied.
Specifically, one end of a current-carrying member (that is, a Pt ribbon) made of platinum is welded to an end portion (that is, a heater-side pad portion) of platinum (Pt) as a main component formed on the surface of the sensor element, and The sensor element is opened on the wiring board by welding the other end of the current-carrying member to the end of the wiring pattern mainly composed of gold (Au) formed on the surface of the wiring board (that is, the wiring-side pad). Techniques for hanging and fixing in the department are being studied.
しかしながら、上述した従来技術では、ヒータやヒータ側パッド部には、検知部を備えるセラミック部との密着性を向上するために、セラミック部を構成する材料と同種の材料である共素地が添加されているので、下記のような不具合が生じることがあった。 However, in the above-described prior art, a common element, which is the same type of material as the material constituting the ceramic part, is added to the heater and the heater side pad part in order to improve the adhesion with the ceramic part including the detection part. Therefore, the following problems may occur.
つまり、Ptリボンが溶接されるヒータ側パッド部には、ヒータと同じ割合の共素地が含まれているので、Ptリボンとヒータ側パッド部との溶接強度が小さくなりがちで、ガスセンサの使用中の機械的又は熱的衝撃によって、Ptリボンがヒータ側パッド部から剥離し、断線が発生する恐れがあった。 That is, the heater side pad portion to which the Pt ribbon is welded contains the same proportion of the common substrate as the heater, so the welding strength between the Pt ribbon and the heater side pad portion tends to be small, and the gas sensor is being used. Due to the mechanical or thermal shock, the Pt ribbon peeled off from the heater side pad part, and there was a risk of disconnection.
本開示は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、通電部材とセンサ素子側のパッド部との溶接強度を向上できるガスセンサを提供することである。 The present disclosure has been made in view of such a background, and an object of the present disclosure is to provide a gas sensor that can improve the welding strength between the energization member and the pad portion on the sensor element side.
(1)本開示の第1局面は、開口部を有する配線基板と、測定対象ガスの状態に応じて電気的特性が変化する素子部を有する検知部と、検知部を加熱する金属を主成分とするヒータと、ヒータの端部に少なくとも一部が重なるようにして当該ヒータと電気的に接続された金属を主成分とするヒータパッド部と、を備えたセンサ素子と、センサ素子を、配線基板の開口部内に宙吊りした状態で固定する金属製の通電部材と、を備えたガスセンサに関するものである。 (1) The first aspect of the present disclosure is mainly composed of a wiring board having an opening, a detection unit having an element part whose electrical characteristics change according to the state of the measurement target gas, and a metal that heats the detection unit. A sensor element comprising: a heater comprising: a heater pad portion mainly composed of metal that is electrically connected to the heater so that at least a portion thereof overlaps the end portion of the heater; and wiring the sensor element The present invention relates to a gas sensor including a metal energization member that is fixed in a suspended state in an opening of a substrate.
このガスセンサでは、検知部は、セラミックを主成分とするセラミック部を備えるとともに、セラミック部の表面に、ヒータ及びヒータパッド部が配置されている。また、通電部材の一端は、ヒータパッド部に溶接されている。さらに、ヒータパッド部に含まれる、セラミック部との密着性を向上させるセラミックからなる共素地の含有率は、ヒータに含まれる共素地の含有率よりも少ない。 In this gas sensor, the detection unit includes a ceramic unit whose main component is ceramic, and a heater and a heater pad unit are disposed on the surface of the ceramic unit. One end of the energizing member is welded to the heater pad portion. Furthermore, the content rate of the common substrate made of ceramic for improving the adhesion to the ceramic portion contained in the heater pad portion is smaller than the content rate of the common substrate contained in the heater.
このように、本第1局面では、ヒータパッド部には、セラミックである共素地(例えばセラミック部と同種のセラミック)が含有されているので、ヒータパッド部とセラミック部との密着性が高いという利点がある。 Thus, in this 1st aspect, since the heater pad part contains the common substrate which is ceramic (for example, the same kind of ceramic as the ceramic part), the adhesiveness between the heater pad part and the ceramic part is high. There are advantages.
しかも、ヒータパッド部に含まれる共素地の含有率は、ヒータに含まれる共素地の含有率よりも少ないので、即ち、ヒータパッド部に含まれる金属の含有率は、ヒータに含まれる金属の含有率よりも多いので、例えば抵抗溶接によってヒータパッド部に溶接された金属製の通電部材は、ヒータパッド部に強固に溶接している。 In addition, the content of the common element contained in the heater pad is smaller than the content of the common element contained in the heater, that is, the content of the metal contained in the heater pad is the content of the metal contained in the heater. Since the ratio is greater than the rate, for example, the metal energization member welded to the heater pad portion by resistance welding is firmly welded to the heater pad portion.
従って、ガスセンサの使用中に、機械的衝撃や熱的衝撃を受けた場合でも、通電部材がヒータパッド部から剥離しにくく、よって、断線が生じにくいという顕著な効果を奏する。
(2)本開示の第2局面では、ヒータパッド部が、検知部側から第1層と第2層とを備えている場合には、第2層中の共素地の含有率は、第1層中の共素地の含有率より少なくてもよい。
Therefore, even when a mechanical shock or a thermal shock is received during use of the gas sensor, the energizing member is hardly peeled off from the heater pad portion, and therefore, there is a remarkable effect that disconnection hardly occurs.
(2) In the second aspect of the present disclosure, when the heater pad unit includes the first layer and the second layer from the detection unit side, the content ratio of the common substrate in the second layer is It may be less than the content of the common base in the layer.
本第2局面のように、第2層中の共素地の含有率が、第1層中の共素地の含有率より少ない場合には、通電部材はヒータパッド部に一層強固に溶接している。また、ヒータパッド部もセラミック部に一層強固に密着する。 When the content of the common substrate in the second layer is smaller than the content of the common substrate in the first layer as in the second aspect, the energizing member is more firmly welded to the heater pad portion. . In addition, the heater pad portion is more firmly adhered to the ceramic portion.
(3)本開示の第3局面では、センサ素子は、セラミック部の表面に、更に、金属を主成分と、該導電パターンの端部に少なくとも一部が重なるようにして当該導電パターンと電気的に接続された金属を主成分とする導電パッド部と、を備えていてもよい。 (3) In the third aspect of the present disclosure, the sensor element is electrically connected to the surface of the ceramic portion, the metal as a main component, and at least partly overlapping the end portion of the conductive pattern. And a conductive pad portion whose main component is a metal connected to.
導電パッド部には、ヒータに接合された通電部材とは別の通電部材に溶接されていてもよい。別の通電部材の一端は、導電パッド部に溶接されていてもよい。さらに、導電パッド部に含まれる、セラミック部との密着性を向上させるセラミックからなる共素地の含有率は、導電パターンに含まれる共素地の含有率よりも少なくてもよい。 The conductive pad portion may be welded to a current-carrying member different from the current-carrying member joined to the heater. One end of another energizing member may be welded to the conductive pad portion. Furthermore, the content rate of the common substrate made of ceramic for improving the adhesion to the ceramic portion contained in the conductive pad portion may be smaller than the content rate of the common substrate contained in the conductive pattern.
このように、本第3局面では、導電パッド部に、セラミックである共素地(例えばセラミック部と同種のセラミック)が含有されている場合には、導電パッド部とセラミック部との密着性が高いという利点がある。 Thus, in the third aspect, when the conductive pad portion contains a ceramic substrate (for example, the same kind of ceramic as the ceramic portion), the adhesion between the conductive pad portion and the ceramic portion is high. There is an advantage.
しかも、導電パッド部に含まれる共素地の含有率が、導電パターンに含まれる共素地の含有率よりも少ない場合には、即ち、導電パッド部に含まれる金属の含有率は、導電パターンに含まれる金属の含有率よりも多い場合には、例えば抵抗溶接によって導電パッド部に溶接された金属製の通電部材は、導電パッド部に強固に溶接している。 In addition, when the content of the common substrate contained in the conductive pad portion is smaller than the content of the common substrate contained in the conductive pattern, that is, the content of the metal contained in the conductive pad portion is included in the conductive pattern. When the content of the metal is larger than the metal content, the metal energization member welded to the conductive pad portion by, for example, resistance welding is firmly welded to the conductive pad portion.
従って、ガスセンサの使用中に、機械的衝撃や熱的衝撃を受けた場合でも、通電部材が導電パッド部から剥離しにくく、よって、断線が生じにくいという顕著な効果を奏する。
(4)本開示の第4局面では、導電パッド部が、検知部側から第1層と第2層とを備えている場合には、第2層中の前記共素地の含有率は、第1層中の共素地の含有率より少なくてもよい。
Therefore, even when a mechanical shock or a thermal shock is applied during use of the gas sensor, there is a remarkable effect that the current-carrying member is not easily peeled off from the conductive pad portion, and thus disconnection is hardly generated.
(4) In the fourth aspect of the present disclosure, in the case where the conductive pad portion includes the first layer and the second layer from the detection portion side, the content of the communal base in the second layer is It may be less than the content of the common base in one layer.
本第4局面のように、第2層中の共素地の含有率が、第1層中の共素地の含有率より少ない場合には、通電部材は導電パッド部に一層強固に溶接している。また、導電パッド部もセラミック部に一層強固に密着する。 When the content of the common substrate in the second layer is lower than the content of the common substrate in the first layer as in the fourth aspect, the energizing member is more firmly welded to the conductive pad portion. . In addition, the conductive pad part is more firmly adhered to the ceramic part.
<以下、本開示の構成について説明する>
・前記「測定対象ガスの状態」としては、測定対象ガスに含まれる特定ガス成分の濃度が挙げられる。また、特定ガス成分としては、NOやNO2といったNOX、CO、CO2、HC、H2や、各種アルコール、アルデヒド、ケトンなどが挙げられる。
<The configuration of the present disclosure will be described below>
The “measurement target gas state” includes the concentration of a specific gas component contained in the measurement target gas. Examples of the specific gas component include NO x such as NO and NO 2 , CO, CO 2 , HC, H 2 , various alcohols, aldehydes, and ketones.
・「含有率」とは、単位質量当たりの含有量(即ち質量%)を示すものである。
・「金属」としては、金属の単体や金属の合金が挙げられる。
・「共素地」とは、ヒータ、ヒータパッド部、導電パッド部とセラミック部との密着性を高めるために添加されるセラミック成分である。セラミック部を構成するセラミック成分と同種のセラミック成分が好ましい。例えばセラミック部がアルミナを主成分とする焼結体である場合には、共素地としてアルミナが好ましい。
-"Content rate" shows content per unit mass (namely, mass%).
-Examples of “metal” include simple metals and metal alloys.
The “community base” is a ceramic component added to improve the adhesion between the heater, the heater pad portion, the conductive pad portion and the ceramic portion. A ceramic component of the same type as the ceramic component constituting the ceramic part is preferable. For example, when the ceramic part is a sintered body mainly composed of alumina, alumina is preferable as the common substrate.
以下、本開示が適用されたガスセンサの実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.第1実施形態]
[1−1.ガスセンサの全体構成]
図1及び図2に示すように、第1実施形態のガスセンサ1は、測定対象ガス中の特定ガス成分の濃度(例えばNOやNO2といったNOXの濃度)を検出するガスセンサ1である。
Hereinafter, an embodiment of a gas sensor to which the present disclosure is applied will be described with reference to the drawings.
[1. First Embodiment]
[1-1. Overall configuration of gas sensor]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このガスセンサ1は、板状で平面視(即ち図2の紙面と垂直方向から見た場合)が略矩形状の配線基板3と、配線基板3の先端側(図2の上方)の一方の表面(図1の上方の第1表面5)を覆う箱状の第1カバー部材7と、配線基板3の先端側の他方の表面(図1の下方の第2表面9)を覆う、箱状の第2カバー部材11と、を備えている。
This
配線基板3の先端側には、配線基板3を板厚方向に貫通する貫通孔である開口部13が形成されている。開口部13は、平面視が長方形であり、この開口部13内に、後に詳述するように、板状で平面視が正方形のセンサ素子15が、4本の通電部材(即ち第1通電部材17、第2通電部材19、第3通電部材21、第4通電部材23)によって、宙吊りした状態で固定されている。
An
また、第1カバー部材7は、箱の底部である底板25には、板厚方向に貫通する貫通孔である第1通気孔27が設けられている。一方、第2カバー部材11は、箱の底部である底板29には、板厚方向に貫通する貫通孔である第2通気孔31が設けられている。
In the
[1−2.配線基板]
次に、配線基板3について説明する。
図2に示すように、配線基板3は、アルミナを主成分とするセラミック基板である。
[1-2. Wiring board]
Next, the
As shown in FIG. 2, the
この配線基板3の第1表面5には、4本の配線パターン(即ち第1配線パターン33、第2配線パターン35、第3配線パターン37、第4配線パターン39)が、長手方向(図2の上下方向)に沿って、並列に配置されている。なお、第1〜第4配線パターン35〜39の先端側(図2の上方)は、開口部13の周囲に沿うように、一部クランク状となっている。
On the
前記第1〜第4配線パターン33〜39は、それぞれ、同じ幅で延びる線状のリード部(即ち第1リード部41、第2リード部43、第3リード部45、第4リード部47)と、第1〜第4リード部41〜47の先端側に配置された先端側パッド部(即ち第1先端側パッド部49、第2先端側パッド部51、第3先端側パッド部53、第4先端側パッド部55)と、第1〜第4リード部41〜47の後端側(図2の下方)に配置された後端側パッド部(即ち第1後端側パッド部57、第2後端側パッド部59、第3後端側パッド部61、第4後端側パッド部63)と、を備えている。
The first to
このうち、第1先端側パッド部49と第2先端側パッド部51とは、開口部13の図2の左側の内周部分(即ち左辺)に沿って、先端側から順番に配置されている。同様に、第3先端側パッド部53と第4先端側パッド部55とは、開口部13の図2の右側の内周部分(即ち右辺)に沿って、先端側から順番に配置されている。
Among these, the 1st front end
なお、第1〜第4先端側パッド部49〜53及び第1〜第4後端側パッド部57〜63の幅(図2の左右方向の寸法)は、それぞれ、第1〜第4リード部41〜47の幅(線幅)より広くなっている。
Note that the widths (dimensions in the horizontal direction in FIG. 2) of the first to fourth front end
また、第1〜第4配線パターン33〜39は、例えば金(Au)を主成分とする材料から構成されている。なお、主成分以外は、例えばガラスが含まれている。
一方、図3に示すように、配線基板3の第2表面9には、2本の配線パターン(即ち第5配線パターン65、第6配線パターン67)が、長手方向に沿って、並列に配置されている。なお、第5、第6配線パターン65、67は、開口部13の周囲に沿うように、先端側が一部クランク状となっている。
The first to
On the other hand, as shown in FIG. 3, two wiring patterns (that is, a
第5、第6配線パターン65、67は、それぞれ、同じ幅で延びる線状のリード部(即ち第5リード部69、第6リード部71)と、第5、第6リード部69、71の先端側に配置された先端側パッド部(即ち第5先端側パッド部73、第6先端側パッド部75)と、第5、第7リード部69、71の後端側にそれぞれ配置された後端側パッド部(即ち第5後端側パッド部77、第6後端側パッド部79)と、を備えている。
The fifth and
このうち、第5先端側パッド部73は、開口部13の図3の左辺に沿って配置されている。同様に、第6先端側パッド部75は、開口部13の図3の右辺に配置されている。
なお、第5、第6先端側パッド部73、75及び第5、第6後端側パッド部77、79の幅は、第5、第6リード部65、67の幅(線幅)より広くなっている。
Among these, the 5th front end
The widths of the fifth and sixth front end
また、第5、第6配線パターン65、67は、例えば金(Au)を主成分とする材料から構成されている。なお、主成分以外は、例えばガラスが含まれている。
[1−3.センサ素子]
次に、センサ素子15について説明する。
The fifth and
[1-3. Sensor element]
Next, the
<ヒータ部の構成>
図4に示すように、センサ素子15は、その素子側第1表面16上、詳しくは後述する平面視が正方形の検知部81の一方の表面の上に、白金(Pt)を主成分とする一対のヒータ部(即ちAヒータ部83及びBヒータ部85)が、左右対称に形成されている。
<Configuration of heater section>
As shown in FIG. 4, the
このうち、Aヒータ部83は、同じ線幅で蛇行するように形成された線状の抵抗発熱体であるAヒータ87と、Aヒータ87の一端(図4の上端)に電気的に接続するように形成された第1ヒータパッド部91と、Aヒータ87の他端(図4の下端)に電気的に接続するように形成された第2ヒータパッド部93と、を備えている。
Among them, the
同様に、Bヒータ部85は、同じ線幅で蛇行するように形成された線状の抵抗発熱体であるBヒータ89と、Bヒータ89の一端(図4の上端)に電気的に接続するように形成された第3ヒータパッド部95と、Bヒータ89の他端(図4の下端)に電気的に接続するように形成された第4ヒータパッド部97と、を備えている。
Similarly, the
なお、第1〜第4ヒータパッド部91〜97は、平面視が矩形状であり、その線幅(短手方向の寸法)は、Aヒータ87及びBヒータ89の線幅より大である。
このうち、図5(a)に拡大して示すように、例えばAヒータ部83においては、Aヒータ87の一端の一部を覆うように、第1ヒータパッド部91が図5(a)の左右方向に延びるように設けられている。
The first to fourth
Among these, as shown in an enlarged view in FIG. 5A, for example, in the
なお、後述するように、第1ヒータパッド部91の表面には、図5(a)の左右方向に延びるように、第1通電部材17が溶接(本第1実施形態では、抵抗溶接)されている。
本第1実施形態では、Aヒータ87及び第1ヒータパッド部91は、白金を主成分とするとともに、主成分以外に、後述するセラミック部103との同時焼成の際に密着性(密着強度)を高める共素地(ここではアルミナ)が含まれている。特に、第1ヒータパッド部91に含まれるアルミナの含有率は、Aヒータ87に含まれるアルミナの含有率よりも少ないように設定されている。
As will be described later, the
In the first embodiment, the
例えば、第1ヒータパッド部91に含まれるアルミナの含有率は外配合で3.5質量%(なお、外配合とはPt質量100%としたときのアルミナの質量割合のことである)であり、Aヒータ97に含まれるアルミナの含有率は外配合で6.0質量%である。
For example, the content ratio of alumina contained in the first
なお、Aヒータ部83において、第1ヒータパッド部91と第2ヒータパッド部93との構成(特に組成)は同様であり、また、Aヒータ部83とBヒータ部85の構成(特に組成)も同様であるので、以下では、第2ヒータパッド部93及びBヒータ部85の説明は省略する。
In the
<検知部の構成>
図5(b)に示すように、センサ素子15は、板状の検知部81の表面(素子側第1表面16)に、Aヒータ部83やBヒータ部85等が形成されたものであり、検知部81は、板状で平面視が正方形の素子部101と、素子部101の表面を覆うように形成された、板状で平面視が正方形のセラミック部103とを備えている。
<Configuration of detector>
As shown in FIG. 5B, the
つまり、センサ素子15は、セラミック部103の表面(図5(b)の上面)側にAヒータ部83及びBヒータ部85が配置され、セラミック部103の下面側に素子部101が配置されており、Aヒータ部83及びBヒータ部85と素子部101とがセラミック部103の上下に積層された一体構造となっている。
That is, the
なお、セラミック部103は、アルミナを主成分とする電気絶縁層である。
前記素子部101は、特定ガス成分の濃度に応じて電気的特性(例えば抵抗値)が変化する材料からなる。従って、変化した電気的特性を示す電気信号を一対の電極(図示せず)を用いて検知することで、特定ガス成分の濃度を検出することができる。
The
The
この素子部101としては、例えば、特定ガス成分の濃度に応じて抵抗値が変化する周知の酸化スズなどの金属酸化物半導体などを採用できる。
[1−4.配線基板とセンサ素子とを接続する構成]
次に、配線基板3とセンサ素子15とを接続する構成、即ち、センサ素子15を配線基板3の開口部13に宙吊り固定する構成について説明する。
As this
[1-4. Configuration for connecting wiring board and sensor element]
Next, a configuration in which the
前記図1及び図2に示すように、センサ素子15を配線基板3の開口部13に宙吊り固定するために、上述した第1〜第4通電部材17〜23が用いられる。
この第1〜第4通電部材17〜23は、図6に示すように、例えば白金からなる長尺の板状の部材であり、その中央部分には、一方の側(図6の上方)に円弧状に湾曲した湾曲部105を有する。なお、図6では、第1通電部材17を例示しているが、他の第2〜第4通電部材19〜23も同様な形状である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first to fourth current-carrying
As shown in FIG. 6, the first to
詳しくは、前記図2及び図4に示すように、第1通電部材17の一端(センサ素子15側)は、第1ヒータパッド部91に抵抗溶接によって溶接されており、第1通電部材17の他端(配線基板3側)は、第1先端側パッド部49に抵抗溶接によって溶接されている。
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 4, one end (the
同様に、第2通電部材19の一端は、第2ヒータパッド部93に抵抗溶接によって溶接されており、第2通電部材19の他端は、第2先端側パッド部51に抵抗溶接によって溶接されている。
Similarly, one end of the second energizing
同様に、第3通電部材21の一端は、第3ヒータパッド部95に抵抗溶接によって溶接されており、第3通電部材21の他端は、第3先端側パッド部53に抵抗溶接によって溶接されている。
Similarly, one end of the third energizing
同様に、第4通電部材23の一端は、第4ヒータパッド部97に抵抗溶接によって溶接されており、第4通電部材23の他端は、第4先端側パッド部55に抵抗溶接によって溶接されている。
Similarly, one end of the fourth energizing
このような構成によって、つまり、一端及び他端がそれぞれセンサ素子15及び配線基板3に溶接された第1〜第4通電部材17〜23によって、センサ素子15が、配線基板3の開口部13に宙吊り固定されている。
With this configuration, that is, the
一方、前記図3に示すように、配線基板3の第2表面9及びセンサ素子15の素子側第2表面18においては、センサ素子15(詳しくは素子部101)の角部(図3の左上方)と配線基板3の第5先端側パッド部73とには、前記角部と第5先端側パッド部73とを電気的及び機械的に接続するように、金(Au)ワイヤ107が接合されている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, on the
同様に、センサ素子15(詳しくは素子部101)の角部(図3の右下方)と第6先端側パッド部75には、前記角部と配線基板3の第6先端側パッド部75とを電気的及び機械的に接続するように、金(Au)ワイヤ109が接合されている。
Similarly, the corner of the sensor element 15 (specifically, the element portion 101) (lower right in FIG. 3) and the sixth tip
[1−5.ガスセンサの製造方法]
次に、上述した構成のガスセンサ1の製造方法について説明する。
なお、配線基板3の製造方法は、従来と同様であるので、ここでは、センサ素子15の製造方法を中心に説明する。
[1-5. Manufacturing method of gas sensor]
Next, a method for manufacturing the
Since the manufacturing method of the
図示しないが、センサ素子15のセラミック部103となるアルミナグリーンシートの表面に、Aヒータ87及びBヒータ89となるヒータパターンを、第1のPtペーストを用いたスクリーン印刷によって形成した。
Although not shown, a heater pattern to be the
前記アルミナグリーンシートは、固体成分として、主成分のアルミナを含み、他に周知の焼結助剤を含んでいる。なお、固体成分以外は、周知のバインダーや溶剤等である(以下同様)。また、第1のPtペーストは、固体成分としてPtを含み、共素地として、Ptを100質量%としたときに外配合でアルミナを6.0質量%含んでいる。 The alumina green sheet contains alumina as a main component as a solid component, and also contains a known sintering aid. In addition, it is a well-known binder, a solvent, etc. other than a solid component (hereinafter the same). Further, the first Pt paste contains Pt as a solid component, and contains 6.0% by mass of alumina as an external compound when Pt is 100% by mass.
次に、Aヒータ87となるヒータパターンの両端とBヒータ89となるヒータパターンの両端とに、それぞれ、第1〜第4ヒータパッド部91〜97となる各パッドパターンを、第2のPtペーストを用いたスクリーン印刷によって形成した。
Next, the pad patterns to be the first to fourth
このとき、両ヒータパターンのそれぞれの両端の上に、各パッドパターンの一部が重なるようにして印刷した。前記第2のPtペーストは、固体成分としてPtを含み、共素地として、Ptを100質量%としたときに外配合でアルミナを3.5質量%含んでいる。 At this time, printing was performed such that a part of each pad pattern overlapped on both ends of both heater patterns. The second Pt paste contains Pt as a solid component, and contains 3.5% by mass of alumina as an external base when Pt is 100% by mass.
次に、アルミナグリーンシートをセラミック部103となる形状に切断した。
次に、切断後のアルミナグリーンシートを、脱脂し、周知のように焼成して、セラミック部103の表面に、Aヒータ部83及びBヒータ部85をセラミック部103との同時焼成により形成した。なお、焼成の条件としては、例えば、大気雰囲気中で、1520℃にて2時間焼成する条件を採用できる。
Next, the alumina green sheet was cut into a shape to be the
Next, the cut alumina green sheet was degreased and fired as is well known, and the
次に、セラミック部103の裏面(即ちAヒータ部83及びBヒータ部85と反対側の面)に、素子部101となる例えば金属酸化物半導体のペーストを塗布した。その後、周知のように焼成して、セラミック部103の裏面に素子部101を備えた検知部81を得た。なお、素子部101に設けられる一対の電極の形成方法については省略する。
Next, a paste of, for example, a metal oxide semiconductor to be the
つまり、上述した製造方法により、セラミック部103の一方の表面にAヒータ部83及びBヒータ部85を備え、他方の面に素子部101を備えたセンサ素子15を得た。
その後、配線基板3上の第1〜第4先端側パッド部49〜55に、それぞれ、第1〜第4通電部材17〜23の一端を配置して、抵抗溶接することにより、第1〜第4先端側パッド部49〜55と、第1〜第4通電部材17〜23の一端とを、それぞれ溶接した。
That is, by the manufacturing method described above, the
After that, by placing one ends of the first to fourth current-carrying
次に、センサ素子15上の第1〜第4ヒータパッド部91〜97に、それぞれ、第1〜第4通電部材17〜23の他端を配置して、抵抗溶接することにより、第1〜第4ヒータパッド部91〜97と、第1〜第4通電部材17〜23の他端とを、それぞれ溶接した。
Next, the first to fourth
これにより、第1〜第4通電部材17〜23によって、センサ素子15が、配線基板3の開口部13に宙吊り固定されたガスセンサ1が得られた。
[1−6.ガスセンサの動作]
次に、ガスセンサ1の基本的な動作について説明する。
Thereby, the
[1-6. Operation of gas sensor]
Next, the basic operation of the
センサ素子15によって測定対象ガス中の特定ガス成分の濃度を検出する場合には、センサ素子15の素子部101を動作温度に加熱した状態で、ガスセンサ1の第1通気孔27から第2通気孔31に測定対象ガスを流す。
When the
センサ素子15の素子部101を動作温度に加熱する場合には、第1配線パターン33と第2配線パターン35との間に通電し、Aヒータ87に電流を流すことによって、Aヒータ87を発熱させる。同時に、第3配線パターン37と第4配線パターン39との間に通電し、Bヒータ89に電流を流すことによって、Bヒータ89を発熱させる。
When the
そして、Aヒータ87及びBヒータ89によって動作温度に加熱された素子部101は、特定ガス成分の濃度に応じて例えば抵抗値が変化するので、その電気信号を検出する。
素子部101から出力される電気信号は、第5配線パターン63と第6配線パターン65を介して外部の検知回路に出力される。なお、外部の検知回路にて、素子部101から出力される電気信号を処理することにより、特定ガス成分の濃度を求めることができる。
The
The electrical signal output from the
[1−7.効果]
次に、本第1実施形態の効果について説明する。
本第1実施形態では、第1〜第4ヒータパッド部91〜97には、セラミック部103と同成分のセラミックである共素地としてアルミナが含有されているので、第1〜第4ヒータパッド部91〜97とセラミック部103との密着性が高いという利点がある。
[1-7. effect]
Next, the effect of the first embodiment will be described.
In the first embodiment, since the first to fourth
しかも、第1〜第4ヒータパッド部91〜97に含まれる共素地の含有率は、Aヒータ87及びBヒータ89に含まれる共素地の含有率よりも少ないので、即ち、第1〜第4ヒータパッド部91〜97に含まれるPtの含有率は、Aヒータ87及びBヒータ89に含まれるPtの含有率よりも多いので、抵抗溶接によって第1〜第4ヒータパッド部91〜97にそれぞれ溶接された金属製の第1〜第4通電部材17〜23は、第1〜第4ヒータパッド部91〜97に強固に溶接されている。
In addition, the content of the common base contained in the first to fourth
従って、ガスセンサ1の使用中に、機械的衝撃や熱的衝撃を受けた場合でも、第1〜第4通電部材17〜23がそれぞれ第1〜第4ヒータパッド部91〜97から剥離しにくく、よって、断線が生じにくいという顕著な効果を奏する。
Therefore, even when a mechanical shock or a thermal shock is received during use of the
[1−8.文言の対応関係]
ここで、本開示と第1実施形態とにおける文言の対応関係について説明する。
第1実施形態の、開口部13、配線基板3、素子部101、検知部81、A、Bヒータ87、89、第1〜第4ヒータパッド部91〜97、センサ素子15、第1〜第4通電部材17〜23、ガスセンサ1、セラミック部103、第1〜第4配線パターン33〜39が、それぞれ、本開示の、開口部、配線基板、素子部、検知部、ヒータ、ヒータパッド部、センサ素子、通電部材、ガスセンサ、セラミック部、配線パターンの一例に該当する。
[1-8. Correspondence of wording]
Here, the correspondence of the wordings in the present disclosure and the first embodiment will be described.
In the first embodiment, the
[2.第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明するが、前記第1実施形態と同様な構成については、その説明は省略する。なお、第1実施形態と同様な構成については、同様な記号を用いる。
[2. Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described, but the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same symbol is used.
図7に示すように、本第2実施形態のガスセンサ111は、第1実施形態と同様に、センサ素子15の検知部81の表面に、例えばAヒータ部83のAヒータ87が配置されている。また、Aヒータ87の一端に一部が重なるように、第1ヒータパッド部91が設けられ、第1ヒータパッド部91に第1通電部材17が溶接されている。
As shown in FIG. 7, in the
特に本第2実施形態は、Ptを主成分とする第1ヒータパッド部91は、下側の第1層91aと上側の第2層91bとから構成されており、第2層91bにおけるアルミナの含有率は、第1層91aにおけるアルミナの含有率よりも少ない。
In particular, in the second embodiment, the first
つまり、アルミナの含有率は、第2層91b<第1層91a<Aヒータ87である。言い換えれば、Ptの含有率は、第2層91b>第1層91a>Aヒータ87である。
なお、他の構成、例えばBヒータ部85や第2〜第4ヒータパッド部93〜97の構成は、前記と同様であるので、その説明は省略する。
That is, the content rate of alumina is
The other configurations, for example, the configurations of the
本第2実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。また、本第2実施形態は、アルミナの含有率は、第2層91b<第1層91a<Aヒータ87であるので、第1ヒータパッド部91は検知部81(詳しくはセラミック部103)に一層強固に溶接しているとともに、第1通電部材17は第1ヒータパッド部91に一層強固に溶接している。
The second embodiment has the same effects as the first embodiment. In the second embodiment, since the alumina content is
[3.第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明するが、前記第1実施形態と同様な構成については、その説明は省略する。なお、第1実施形態と同様な構成については、同様な記号を用いる。
[3. Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described, but the description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same symbol is used.
図8に示すように、本第3実施形態のガスセンサ121は、センサ素子123を有するとともに、センサ素子123には、第1実施形態と同様に、表面にセラミック部103を有する検知部81を備えている。
As shown in FIG. 8, the
検知部81(従ってセラミック部103)の表面には、同じ線幅で蛇行するように形成された、抵抗発熱体であるヒータ125が配置されている。また、ヒータ125の一端には、第1ヒータパッド部127が形成され、ヒータ125の他端には、第2ヒータパッド部129が形成されている。
A
ヒータ125及び第1、第2ヒータパッド部127、129は、Ptを主成分とし、共素地を含有する材料からなる。第1、第2ヒータパッド部127、129中の共素地であるアルミナの含有率は、ヒータ125中の共素地であるアルミナの含有率より少ない。
The
また、検知部81には、ヒータ125とは別に、Ptを主成分とする同じ線幅で直線状に伸びる温度素子パターン131が配置されている。この温度素子パターン131は、温度によって抵抗値が変化する温度センサである。温度素子パターン131の一端に一部が重なるようにして、Ptを主成分とする第1導電パッド部133が形成され、また、温度素子パターン131の他端に一部が重なるようにして、Ptを主成分とする第2導電パッド部135が形成されている。
In addition to the
第1、第2導電パッド部133、135中の共素地であるアルミナの含有率は、温度素子パターン131中の共素地であるアルミナの含有率より少ない。
そして、第1、第2ヒータパッド部127、129には、それぞれ、Pt板からなる第1、第2通電部材137、139が溶接(具体的には抵抗溶接)され、第1、第2導電パッド部133、135には、それぞれ、Pt板からなる第3、第4通電部材141、143が溶接(具体的には抵抗溶接)されている。
The content of alumina that is a common substrate in the first and second
The first and second
本第3実施形態では、配線基板3に形成された一対の配線パターン(例えば第1配線パターン33と第3配線パターン37)にそれぞれ接続された第1、第2通電部材137、139間に通電することにより、ヒータ125を発熱させる。
In the third embodiment, energization is performed between the first and
そして、ヒータ125の発熱によって検知部81の温度が上昇すると、温度素子パターン131の温度が上昇して、その抵抗値が変化する(例えば増加する)。従って、第3、第4通電部材141、143にそれぞれ接続された一対の配線パターン(例えば第2配線パターン35と第4配線パターン39)に接続された周知の電気回路によって、前記抵抗値を求め、その抵抗値から検知部81の温度を検出することができる。
And if the temperature of the
本第3実施形態は、第1実施形態と同様な効果を奏する。また、本第3実施形態では、第1〜第4通電部材137〜143によって、センサ素子113を宙吊り固定することができる。
The third embodiment has the same effects as the first embodiment. In the third embodiment, the sensor element 113 can be suspended and fixed by the first to
また、本第3実施形態では、第1、第2ヒータパッド部127、129及び第1、第2導電パッド部133、135に、セラミック部103と同成分のセラミックである共素地としてアルミナが含有されているので、第1、第2ヒータパッド部127、129及び第1、第2導電パッド部133、135とセラミック部103との密着性が高いという利点がある。
In the third embodiment, alumina is contained in the first and second
しかも、第1、第2ヒータパッド部127、129に含まれる共素地の含有率が、ヒータに含まれる共素地の含有率よりも少ないので、即ち、第1、第2ヒータパッド部127、129に含まれるPtの含有率は、ヒータ125に含まれるPtの含有率よりも多いので、第1、第2ヒータパッド部127、129に溶接された金属製の第1、第2通電部材137、139は、第1、第2ヒータパッド部127、129に強固に溶接している。
In addition, the content of the common substrate contained in the first and second
同様に、第1、第2導電パッド部133、135に含まれる共素地の含有率が、温度素子パターン131に含まれる共素地の含有率よりも少ないので、即ち、第1、第2導電パッド部133、135に含まれるPtの含有率は、温度素子パターン131に含まれるPtの含有率よりも多いので、第1、第2導電パッド部133、135に接合された金属製の第3、第4通電部材141、143は、第1、第2導電パッド部133、135に強固に溶接している。
Similarly, the content of the common substrate contained in the first and second
従って、ガスセンサ121の使用中に、機械的衝撃や熱的衝撃を受けた場合でも、第1、第2通電部材137、139がそれぞれ第1、第2ヒータパッド部127、129から剥離しにくく、且つ、第3、第4通電部材141、143がそれぞれ第1、第2導電パッド部133、135から剥離しにくい。よって、ガスセンサ121において、断線が生じにくいという顕著な効果を奏する。
Therefore, even when a mechanical shock or a thermal shock is received during use of the
なお、第1、第2ヒータパッド部127、129と第1、第2導電パッド部133、135とを、前記第2実施形態のように2層に形成し、上側の第2層の共素地の含有率を、下側(検知部81側)の第2層の共素地の含有率より少なくしてもよい。
The first and second
[4.実験例]
次に、本開示の効果を確認するために行った実験例について説明する。
本実験例は、第1実施形態のようなヒータパッド部に抵抗溶接されたPt線の溶接強度(即ち溶接による強度:ここでは引っ張り強度)を調べたものである。
[4. Experimental example]
Next, experimental examples performed for confirming the effects of the present disclosure will be described.
In this experimental example, the welding strength of the Pt wire resistance-welded to the heater pad portion as in the first embodiment (that is, the strength by welding: here, the tensile strength) is examined.
試験装置としては、図9に示す試験装置を用意した。
具体的には、複数個の試料を作成するために、アルミナ部と同様な組成のアルミナ基板を複数個(詳しくは28個)準備した。
As a test apparatus, the test apparatus shown in FIG. 9 was prepared.
Specifically, in order to prepare a plurality of samples, a plurality (more specifically, 28) of alumina substrates having the same composition as the alumina part were prepared.
次に、各アルミナ基板の表面に、ヒータパッド部と同様な形状で、組成を違えた2種の試験用パッド部を形成した。詳しくは、本開示の範囲の試料として、アルミナ基板上に、Ptを100質量%としたときにアルミナを3.5質量%外配合で含有させた試験用パッド部を形成した試料を、18個作成した。また、本開示の範囲外の試料として、アルミナ基板上に、Ptを100質量%としたときにアルミナを6.0質量%外配合で含有させた試験用パッド部を形成した試料を、10個作成した。 Next, two types of test pad portions with different compositions were formed on the surface of each alumina substrate in the same shape as the heater pad portion. Specifically, as samples within the scope of the present disclosure, 18 samples were formed on an alumina substrate on which a test pad portion containing 3.5% by mass of alumina when Pt was 100% by mass was formed. Created. In addition, as samples outside the scope of the present disclosure, 10 samples were formed on the alumina substrate and formed with a test pad portion containing alumina in an external composition of 6.0% by mass when Pt was 100% by mass. Created.
そして、各試料の試験用パッド部の表面に、通電部材として幅250mm、厚み40μmの板状のPtリボンを、L字形状に屈曲させた上で抵抗溶接した。そして、L字形状のPtリボンのうちで、抵抗溶接されている側とは反対側に位置する直線部分の端部を、図9に示すようにピンセットで挟持して図9の上方(プル方向)に引っ張り可能に構成した。 Then, a plate-like Pt ribbon having a width of 250 mm and a thickness of 40 μm as an energizing member was resistance-welded to the surface of the test pad portion of each sample after bending it into an L shape. Then, in the L-shaped Pt ribbon, the end portion of the linear portion located on the side opposite to the resistance-welded side is sandwiched with tweezers as shown in FIG. ) Can be pulled.
そして、下記の試験方法で、各試料に対して、ボンドテスターを用いて、引っ張り試験(即ちプル強度試験)を行い、Pt線が剥離するまでの引っ張り強度を測定した。
<試験方法>
・試験機:万能型ボンドテスター
デイジー社製(型式:シリーズ400)
・使用ロードセル:TP5KG
・レンジ:5N
・試験温度:常温(23℃)
なお、使用ロードセルのTP5KGとは、ロードセルの型番を示す。レンジとは測定可能な最大値を示す。
And with the following test method, the tensile test (namely, pull strength test) was done with respect to each sample using the bond tester, and the tensile strength until Pt line peeled was measured.
<Test method>
・ Testing machine: All-purpose bond tester
Daisy (model: series 400)
・ Use load cell: TP5KG
・ Range: 5N
Test temperature: normal temperature (23 ° C)
Note that TP5KG of the load cell used indicates the model number of the load cell. The range is the maximum value that can be measured.
前記試験結果を、図10に示すが、本開示の範囲の試料は、引っ張り強度が550mN以上と大きく好適であった。それに対して、本開示の範囲外の試料は、引っ張り強度が320mN以下と小さく好ましくない。 The test results are shown in FIG. 10, and the sample in the range of the present disclosure was suitable because it had a tensile strength of 550 mN or more. On the other hand, a sample outside the scope of the present disclosure is not preferable because the tensile strength is as small as 320 mN or less.
[5.他の実施形態]
本開示は前記実施形態になんら限定されるものではなく、本開示を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
[5. Other Embodiments]
Needless to say, the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the present disclosure.
(1)例えば、図11(a)に示すように、ヒータ151の端部にヒータ151の幅(w)よりも大きな寸法(例えば縦横の寸法)で、ヒータ151の組成と同様なパッド部153を一体に設け、そのパッド部153の上に、第1実施形態と同様な形状及び組成のヒータパッド部155を設けてもよい。
(1) For example, as shown in FIG. 11A, a
この場合は、平面視がパッド部153よりも大きなヒータパッド部155を用いて、パッド部153の全面及びその周囲を覆うようにすることができる。
また、図11(b)に示すように、ヒータ161の端部にヒータ161の幅(w)よりも大きな寸法(例えば縦横の寸法)で、ヒータ161の組成と同様なパッド部163を一体に設け、そのパッド部163の上に、第1実施形態と同様な形状及び組成のヒータパッド部165を設けてもよい。
In this case, the
Further, as shown in FIG. 11B, a
この場合は、平面視がパッド部163と同じ形状のヒータパッド部165を用いて、パッド部163の全面を覆うようにすることができる。
さらに、図11(c)に示すように、ヒータ171の端部にヒータ171の幅(w)よりも大きな寸法(例えば縦横の寸法)で、ヒータ171の組成と同様なパッド部173を一体に設け、そのパッド部173の上に、第1実施形態と同様な形状及び組成のヒータパッド部175を設けてもよい。
In this case, the
Further, as shown in FIG. 11C, a
この場合は、平面視がパッド部173より小さなヒータパッド部175を用いて、パッド部173の中央部分を覆うようにすることができる。
(2)また、通電部材の形状や、通電部材の個数については、前記各実施形態の構成以外に、本開示の機能を発揮するものであれば、特に限定はない。
In this case, it is possible to cover the central portion of the
(2) Further, the shape of the energization member and the number of energization members are not particularly limited as long as the function of the present disclosure is exhibited in addition to the configuration of each embodiment.
例えば通電部材の形状としては、湾曲部分がない平板形状の部材を採用できる。また、通電部材の個数については、センサ素子を宙吊り固定できれば、4個に限定されず、例えば3個や5個以上を採用できる。 For example, as the shape of the energizing member, a flat plate-like member having no curved portion can be employed. Further, the number of energization members is not limited to four as long as the sensor element can be suspended and fixed, and for example, three or five or more can be employed.
(3)また、素子部101は、金属酸化物半導体からなるものに限定されず、特定ガス成分の濃度に応じて電気的特性(例えば起電力)が変化する構成を採用してもよい。例えば、ジルコニアからなる固体電解質体に、異なる材料からなる一対の電極を設けた混成電位式の素子部101をセラミック部103上に形成してセンサ素子を構成し、特定ガス成分の濃度に応じて変化する起電力を、通電部材、配線基板を介して外部に出力させるようにしてもよい。
(3) Moreover, the
(4)上記各実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記各実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (4) The functions of one component in each of the above embodiments may be distributed as a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of each said embodiment. In addition, at least a part of the configuration of each of the above embodiments may be added to or replaced with the configuration of each of the above other embodiments. In addition, all the aspects included in the technical idea specified from the wording described in the claims are embodiments of the present disclosure.
1、111、121…ガスセンサ
3…配線基板
13…開口部
15、123…センサ素子
17…第1通電部材
19…第2通電部材
21…第3通電部材
23…第4通電部材
33…第1配線パターン
35…第2配線パターン
37…第3配線パターン
39…第4配線パターン
81…検知部
87…Aヒータ
89…Bヒータ
91、127…第1ヒータパッド部
91a…第1層
91b…第2層
93、129…第2ヒータパッド部
95…第3ヒータパッド部
97…第4ヒータパッド部
101…素子部
103…セラミック部
125…ヒータ
131…温度素子パターン
133…第1導電パッド部
135…第2導電パッド部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
測定対象ガスの状態に応じて電気的特性が変化する素子部を有する検知部と、該検知部を加熱する金属を主成分とするヒータと、該ヒータの端部に少なくとも一部が重なるようにして当該ヒータと電気的に接続された金属を主成分とするヒータパッド部と、を備えたセンサ素子と、
前記センサ素子を、前記配線基板の開口部内に宙吊りした状態で固定する金属製の通電部材と、
を備えたガスセンサであって、
前記検知部は、セラミックを主成分とするセラミック部を備えるとともに、該セラミック部の表面に、前記ヒータ及び前記ヒータパッド部が配置されており、
前記通電部材の一端は、前記ヒータパッド部に溶接されており、
前記ヒータパッド部に含まれる、前記セラミック部との密着性を向上させるセラミックからなる共素地の含有率は、前記ヒータに含まれる前記共素地の含有率よりも少ない、
ガスセンサ。 A wiring board having an opening;
A detection unit having an element part whose electrical characteristics change according to the state of the gas to be measured, a heater mainly composed of a metal that heats the detection unit, and at least a part of the end of the heater overlap. A heater pad portion mainly composed of a metal electrically connected to the heater, and a sensor element,
A metal energization member for fixing the sensor element in a suspended state in the opening of the wiring board;
A gas sensor comprising:
The detection unit includes a ceramic unit mainly composed of ceramic, and the heater and the heater pad unit are disposed on the surface of the ceramic unit.
One end of the energizing member is welded to the heater pad part,
The content rate of the common substrate made of ceramic for improving the adhesion with the ceramic portion included in the heater pad portion is less than the content rate of the common substrate included in the heater,
Gas sensor.
請求項1に記載のガスセンサ。 The heater pad section includes a first layer and a second layer from the detection section side, and the content ratio of the common substrate in the second layer is more than the content ratio of the common substrate in the first layer. Few,
The gas sensor according to claim 1.
前記導電パッド部には、前記ヒータに溶接された前記通電部材とは別の通電部材に溶接されており、
前記別の通電部材の一端は、前記導電パッド部に溶接されており、
前記導電パッド部に含まれる、前記セラミック部との密着性を向上させるセラミックからなる共素地の含有率は、前記導電パターンに含まれる前記共素地の含有率よりも少ない、
請求項1又は2に記載のガスセンサ。 The sensor element further includes a conductive pattern mainly composed of a metal on a surface of the ceramic portion, and a metal electrically connected to the conductive pattern so that at least a part of the conductive pattern overlaps an end portion of the conductive pattern. A conductive pad portion mainly composed of
The conductive pad portion is welded to a current-carrying member different from the current-carrying member welded to the heater,
One end of the another energizing member is welded to the conductive pad portion,
The content rate of the common substrate made of ceramic that improves the adhesion with the ceramic portion included in the conductive pad portion is less than the content rate of the common substrate included in the conductive pattern.
The gas sensor according to claim 1 or 2.
請求項3に記載のガスセンサ。 The conductive pad portion includes a first layer and a second layer from the detection portion side, and the content of the common substrate in the second layer is greater than the content of the common substrate in the first layer. Few,
The gas sensor according to claim 3.
Priority Applications (1)
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