JPH04348280A - ヒータ内蔵ハイブリッドic - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ヒータが内蔵されたセ
ラミック基板上に回路が形成されたヒータ内蔵ハイブリ
ッドICに関する。
ラミック基板上に回路が形成されたヒータ内蔵ハイブリ
ッドICに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば、酸素濃淡電池の原理を応
用した酸素センサにあっては、そのセンサ素子が500
〜700℃の温度範囲において良好な起電力特性を示す
ことから、そのセンサ素子をヒータによって強制加熱す
るようにしており、その場合、図3に示すように、セラ
ミック基板1にヒータ2が埋め込まれたセラミックヒー
タ3上に、基準側電極層41、固体電解質層42および
測定側電極層43からなる酸素センサ素子4を直接形成
するようにしている(特開昭56−94258号公報参
照)。
用した酸素センサにあっては、そのセンサ素子が500
〜700℃の温度範囲において良好な起電力特性を示す
ことから、そのセンサ素子をヒータによって強制加熱す
るようにしており、その場合、図3に示すように、セラ
ミック基板1にヒータ2が埋め込まれたセラミックヒー
タ3上に、基準側電極層41、固体電解質層42および
測定側電極層43からなる酸素センサ素子4を直接形成
するようにしている(特開昭56−94258号公報参
照)。
【0003】しかし、このようなものでは、酸素センサ
素子4の出力信号を増幅する回路を別途設ける必要があ
り、その増幅回路における温度ドリフトによってセンサ
精度が低下してしまうという問題がある。
素子4の出力信号を増幅する回路を別途設ける必要があ
り、その増幅回路における温度ドリフトによってセンサ
精度が低下してしまうという問題がある。
【0004】また、最近、センサ本体に角速度運動が作
用したときのガス流の偏向の程度を一対の感熱抵抗素子
からなるヒートワイヤ対によって検出するガスレートセ
ンサにあっては、半導体製造技術により、半導体基板を
用いてガス通路およびそのガス通路にガスを噴出するノ
ズル孔を形成するとともに、そのガス通路内にヒートワ
イヤ対を形成し、また、IC製造技術により、その半導
体基板にピエゾ素子を駆動源とするマイクロポンプを集
積化して形成した半導体ガスレートセンサが開発されて
いる(特開平3−29858号公報参照)。
用したときのガス流の偏向の程度を一対の感熱抵抗素子
からなるヒートワイヤ対によって検出するガスレートセ
ンサにあっては、半導体製造技術により、半導体基板を
用いてガス通路およびそのガス通路にガスを噴出するノ
ズル孔を形成するとともに、そのガス通路内にヒートワ
イヤ対を形成し、また、IC製造技術により、その半導
体基板にピエゾ素子を駆動源とするマイクロポンプを集
積化して形成した半導体ガスレートセンサが開発されて
いる(特開平3−29858号公報参照)。
【0005】この種のガスレートセンサにあっては、ヒ
ートワイヤがガス流にさらされるときの感熱抵抗の変化
によってセンサ本体に作用する角速度の大きさを検出す
るものであるので、外部温度変化の影響を受けることが
ないようにヒータによって強制加熱して雰囲気温度を一
定に保持させるようにしている。
ートワイヤがガス流にさらされるときの感熱抵抗の変化
によってセンサ本体に作用する角速度の大きさを検出す
るものであるので、外部温度変化の影響を受けることが
ないようにヒータによって強制加熱して雰囲気温度を一
定に保持させるようにしている。
【0006】そのため、従来では、図4に示すように、
回路基板5上にセンサ回路およびそのセンサ出力信号を
増幅する増幅回路における各抵抗と配線からなる回路パ
ターンを形成して、それに前記半導体ガスレートセンサ
素子6および増幅回路における必要な回路素子7,8を
組み込んでハイブリッドIC化された回路部9を構成し
、その回路部9が組み込まれた回路基板5を、セラミッ
ク基板1にヒータ2が埋め込まれたセラミックヒータ3
上に接着させるようにしている。図中、10は接着層で
ある。
回路基板5上にセンサ回路およびそのセンサ出力信号を
増幅する増幅回路における各抵抗と配線からなる回路パ
ターンを形成して、それに前記半導体ガスレートセンサ
素子6および増幅回路における必要な回路素子7,8を
組み込んでハイブリッドIC化された回路部9を構成し
、その回路部9が組み込まれた回路基板5を、セラミッ
ク基板1にヒータ2が埋め込まれたセラミックヒータ3
上に接着させるようにしている。図中、10は接着層で
ある。
【0007】しかし、このようなものでは、セラミック
ヒータ3と回路部9との間に回路基板5および接着層1
0が介在して熱伝導性が悪く、加熱開始時の温度立上り
が悪いものになっており、また、構成要素が多くて、そ
の分全体が大きくなってしまっている。
ヒータ3と回路部9との間に回路基板5および接着層1
0が介在して熱伝導性が悪く、加熱開始時の温度立上り
が悪いものになっており、また、構成要素が多くて、そ
の分全体が大きくなってしまっている。
【0008】また、接着層10にボイド11があったり
すると、セラミックヒータ3の熱が回路部9に均一に伝
わらなくなり、加熱むらを生じてしまうという問題があ
る。
すると、セラミックヒータ3の熱が回路部9に均一に伝
わらなくなり、加熱むらを生じてしまうという問題があ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、セラミック基板にヒータが埋め込まれたセラミッ
クヒータ上に強制加熱を必要とするセンサ素子を設置す
る際、そのセンサ回路およびセンサ出力信号の増幅回路
を別途に設けるのでは温度ドリフトが生じてセンサ精度
が低下してしまうことである。
点は、セラミック基板にヒータが埋め込まれたセラミッ
クヒータ上に強制加熱を必要とするセンサ素子を設置す
る際、そのセンサ回路およびセンサ出力信号の増幅回路
を別途に設けるのでは温度ドリフトが生じてセンサ精度
が低下してしまうことである。
【0010】また、回路基板上にハイブリッドIC化さ
れた回路部が形成されたものをセラミックヒータ上に接
着させるのでは、熱伝導性の点で問題があり、また全体
が大きくなってしまうことである。
れた回路部が形成されたものをセラミックヒータ上に接
着させるのでは、熱伝導性の点で問題があり、また全体
が大きくなってしまうことである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、回路基板を何
ら用いることなく、ヒータが内蔵されたセラミック基板
の表面に、回路パターンを直接形成するようにしている
。そして、セラミック基板の表面に直接形成された回路
パターン上にセンサ素子およびそのセンサに必要な回路
素子を設置するようにしている。
ら用いることなく、ヒータが内蔵されたセラミック基板
の表面に、回路パターンを直接形成するようにしている
。そして、セラミック基板の表面に直接形成された回路
パターン上にセンサ素子およびそのセンサに必要な回路
素子を設置するようにしている。
【0012】
【実施例】図1は本発明によるヒータ内蔵ハイブリッド
ICの一実施例を示すもので、セラミック基板1にヒー
タ2が埋め込まれたセラミックヒータ3上に、センサ回
路およびそのセンサ出力信号を増幅する増幅回路におけ
る各抵抗と配線からなる回路パターンを直接形成して、
それに半導体ガスレートセンサ素子6および増幅回路に
おける必要な回路素子7,8を組み込んでハイブリッド
IC化された回路部9を構成するようにしている。
ICの一実施例を示すもので、セラミック基板1にヒー
タ2が埋め込まれたセラミックヒータ3上に、センサ回
路およびそのセンサ出力信号を増幅する増幅回路におけ
る各抵抗と配線からなる回路パターンを直接形成して、
それに半導体ガスレートセンサ素子6および増幅回路に
おける必要な回路素子7,8を組み込んでハイブリッド
IC化された回路部9を構成するようにしている。
【0013】ここで、センサ回路としては、半導体ガス
レートセンサ素子6におけるヒートワイヤ対と基準抵抗
とによって構成される抵抗ブリッジ回路からなっている
。
レートセンサ素子6におけるヒートワイヤ対と基準抵抗
とによって構成される抵抗ブリッジ回路からなっている
。
【0014】また、図2は本発明の他の実施例を示すも
ので、ここでは、セラミック基板1に凹部12を形成し
て、その凹部12内に回路部9を形成してパッケージ化
を図るようにしている。図中、13はセラミック基板1
から引き出されているヒータ2のリードである。
ので、ここでは、セラミック基板1に凹部12を形成し
て、その凹部12内に回路部9を形成してパッケージ化
を図るようにしている。図中、13はセラミック基板1
から引き出されているヒータ2のリードである。
【0015】なお、セラミック基板1に96%アルミナ
セラミックを使用すれば、厚膜印刷によってそのセラミ
ック基板1上に回路パターンを形成することができるが
、92%アルミナセラミックを使用する場合には厚膜印
刷によることは難しく、その場合には蒸着または鍍金に
よってしかセラミック基板1上に回路パターンを形成す
ることができない。
セラミックを使用すれば、厚膜印刷によってそのセラミ
ック基板1上に回路パターンを形成することができるが
、92%アルミナセラミックを使用する場合には厚膜印
刷によることは難しく、その場合には蒸着または鍍金に
よってしかセラミック基板1上に回路パターンを形成す
ることができない。
【0016】しかして、このように構成された本発明に
よるヒータ内蔵ハイブリッドICにあっては、セラミッ
クヒータ3上に半導体ガスレートセンサ素子6のセンサ
回路とそのセンサ出力信号の増幅回路とが一体的に形成
されているので、温度ドリフトの問題を生ずることなく
、精度の良いセンサ出力信号を得ることができるように
なる。
よるヒータ内蔵ハイブリッドICにあっては、セラミッ
クヒータ3上に半導体ガスレートセンサ素子6のセンサ
回路とそのセンサ出力信号の増幅回路とが一体的に形成
されているので、温度ドリフトの問題を生ずることなく
、精度の良いセンサ出力信号を得ることができるように
なる。
【0017】また、本発明によれば、従来のように回路
基板を別途用いることなく、セラミツクヒータ3そのも
のを回路基板として用いているので、セラミックヒータ
3と回路部9との間に回路基板や接着層などが何ら介在
することがなく、熱伝導性が良くなり、加熱開始時の温
度立上りが良いものとなる。そして、ヒータ2と回路部
9との間隔を従来の約1/2ほどに狭めることができ、
ヒータ2における必要な熱量を小さくすることが可能に
なる。
基板を別途用いることなく、セラミツクヒータ3そのも
のを回路基板として用いているので、セラミックヒータ
3と回路部9との間に回路基板や接着層などが何ら介在
することがなく、熱伝導性が良くなり、加熱開始時の温
度立上りが良いものとなる。そして、ヒータ2と回路部
9との間隔を従来の約1/2ほどに狭めることができ、
ヒータ2における必要な熱量を小さくすることが可能に
なる。
【0018】また、本発明によれば、セラミックヒータ
3と回路部9との間に介在物が何ら存在しないので、加
熱むらを生ずるようなことなく、ヒータ2の熱が回路部
9に均一に伝わるようになる。
3と回路部9との間に介在物が何ら存在しないので、加
熱むらを生ずるようなことなく、ヒータ2の熱が回路部
9に均一に伝わるようになる。
【0019】さらに、本発明によれば、全体の構造が簡
単となって、小形化を有効に図ることができ、また、ヒ
ータ2の両面に回路部品を設けることによりさらに小形
化することが可能となる。
単となって、小形化を有効に図ることができ、また、ヒ
ータ2の両面に回路部品を設けることによりさらに小形
化することが可能となる。
【0020】なお、この実施例ではセンサ素子として半
導体ガスレートセンサ素子6を用いているが、本発明は
それに何ら限定されるものではなく、その他酸素センサ
素子などの強制加熱による温度管理が必要なものが広く
適用されることはいうまでもない。
導体ガスレートセンサ素子6を用いているが、本発明は
それに何ら限定されるものではなく、その他酸素センサ
素子などの強制加熱による温度管理が必要なものが広く
適用されることはいうまでもない。
【0021】
【発明の効果】以上、本発明によるヒータ内蔵ハイブリ
ッドICにあっては、ヒータが内蔵されたセラミック基
板の表面に、回路パターンを直接形成するようにし、ま
た、セラミック基板の表面に直接形成された回路パター
ン上にセンサ素子およびそのセンサに必要な回路素子を
設置するようにしたもので、ヒータの熱が伝導性良くむ
らなく回路部に伝わって、温度ドリフトの問題を生ずる
ことなく精度の良いセンサ出力信号を得ることができる
ようになり、全体の構造が簡素化されて小形になるなど
の利点を有している。
ッドICにあっては、ヒータが内蔵されたセラミック基
板の表面に、回路パターンを直接形成するようにし、ま
た、セラミック基板の表面に直接形成された回路パター
ン上にセンサ素子およびそのセンサに必要な回路素子を
設置するようにしたもので、ヒータの熱が伝導性良くむ
らなく回路部に伝わって、温度ドリフトの問題を生ずる
ことなく精度の良いセンサ出力信号を得ることができる
ようになり、全体の構造が簡素化されて小形になるなど
の利点を有している。
【図1】本発明の一実施例によるヒータ内蔵ハイブリッ
ドICの正面図である。
ドICの正面図である。
【図2】本発明の他の実施例によるヒータ内蔵ハイブリ
ッドICの正断面図である。
ッドICの正断面図である。
【図3】従来のセラミックヒータ上にセンサ素子が形成
された酸素センサを示す正断面図である。
された酸素センサを示す正断面図である。
【図4】従来のヒータ内蔵ハイブリッドICを示す正面
図である。
図である。
1 セラミック基板
2 ヒータ
3 セラミックヒータ
6 半導体ガスレートセンサ素子
9 回路部
Claims (2)
- 【請求項1】 ヒータが内蔵されたセラミック基板の
表面に、回路パターンを直接形成することによって構成
されたヒータ内蔵ハイブリッドIC。 - 【請求項2】 セラミック基板の表面に直接形成され
た回路パターン上にセンサ素子およびそのセンサに必要
な回路素子を設置したことを特徴とする前記第1項の記
載によるヒータ内蔵ハイブリッドIC。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3222540A JPH04348280A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | ヒータ内蔵ハイブリッドic |
EP92108529A EP0514873A1 (en) | 1991-05-24 | 1992-05-20 | Heater type hybrid integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3222540A JPH04348280A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | ヒータ内蔵ハイブリッドic |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04348280A true JPH04348280A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=16784043
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3222540A Pending JPH04348280A (ja) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | ヒータ内蔵ハイブリッドic |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0514873A1 (ja) |
JP (1) | JPH04348280A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0964269A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Nec Corp | マルチチップモジュール |
WO2015008860A1 (ja) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | 日本電信電話株式会社 | 電気素子のパッケージ |
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DE10100679A1 (de) | 2001-01-09 | 2002-07-11 | Abb Research Ltd | Träger für Bauelemente der Mikrosystemtechnik |
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EP2759832B1 (en) | 2013-01-23 | 2020-11-11 | Sciosense B.V. | Electrochemical sensor device |
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-
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- 1991-05-24 JP JP3222540A patent/JPH04348280A/ja active Pending
-
1992
- 1992-05-20 EP EP92108529A patent/EP0514873A1/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0964269A (ja) * | 1995-08-24 | 1997-03-07 | Nec Corp | マルチチップモジュール |
WO2015008860A1 (ja) * | 2013-07-19 | 2015-01-22 | 日本電信電話株式会社 | 電気素子のパッケージ |
JP2015023154A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 日本電信電話株式会社 | 電気素子のパッケージ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0514873A1 (en) | 1992-11-25 |
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