JPH0629731Y2 - ガスセンサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、ガス漏れ警報器などに用いるガスセンサに
関する。

（従来の技術） 近年、ガス漏れによる事故を防ぐため、ガス漏れ警報器
を取付ける家庭が増えている。

このような家庭用のガス漏れ警報器に用いられるガスセ
ンサとしては、たとえば半導体式ガスセンサがあり、そ
の一例を第４図に示す。

第４図において、１は本体の基台となるステムで、その
ステム１にはリードピン２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅ，２ｆが植設されている。そして、これらリードピン
にそれぞれリード線３を介して絶縁管４が接続および保
持される。

絶縁管４は、内部にヒータ５を内蔵するとももに、外周
面に一対の電極を対向して設け、その両電極上にわたっ
て感ガス体を設けたもので、リード線３により、ヒータ
５の両端がリードピン２ｂ，２ｅ、一方の電極がリード
ピン２ａ，２ｃ、他方の電極がリードピン２ｄ，２ｆに
電気的に接続される。

なお、ステム１にはステンレス製かつ網状のネットキャ
ップ６が被せられている。

すなわち、ヒータ５で絶縁管４を熱した状態において、
大気中のガスの濃度に応じて各電極間の感ガス体の抵抗
値が変化する。これをセンサ出力として取出すものであ
る。

ところで、上記絶縁管４はリード線３によって保持され
る形となっているが、リード線３としては白金（Ｐｔ）
等の細線（約0.1φ）が採用されており、しかもリード
線３と絶縁管４との接続部はリード線３が感ガス体に対
して潜り込んだ状態となっているため、衝撃や振動が加
わるとリード線３が断線したり、感ガス体の破損を招く
などの問題がある。

これに対し、最近、平板形のガスセンサが開発され、実
用化されつつある。

これは、絶縁基板にヒータを内蔵し、その絶縁基板上に
一対の電極を設けるとともに、両電極上にわたって感ガ
ス体を設け、さらに絶縁基板に各電極およびヒータの両
端が導通する複数のボンディングパッドを設け、それら
ボンディングパッドとリードピンとを板状のリードフレ
ームにて接続するものである。

すなわち、強度にすぐれたリードフレームの採用、およ
びリードフレームとボンディングパッドとの溶接によ
り、従来のようなリード線３の断線や感ガス体の破損を
防ぐようにしている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、溶接は難しい作業であり、それをリード
フレームとボンディングパッドとの接続だけでなくリー
ドフレームとリードピンとの接続にも使用しているた
め、製造時の作業能率が悪いという問題がある。

また、過度の衝撃や振動が加わった場合には、特に接合
面積の小さいリードフレームとリードピンとの接続が外
れることがある。

この考案は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、製造時の作業能率の向上を可
能とし、しかもリードフレームとリードピンとの強固な
接続状態を得ることができ、過度の衝撃や振動に対して
十分な強度を発揮することができる耐久性および信頼性
にすぐれたガスセンサを提供することにある。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 基台と、この基台に設けられた複数のリードピンと、絶
縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられた一対の電極
と、これら電極上にわたって設けられた感ガス体と、前
記絶縁基板に設けられたヒータと、このヒータの両端お
よび前記各電極にそれぞれ接続された複数のリードフレ
ームと、これらリードフレームまたは前記各リードピン
の一方に設けられたかしめピンと、各リードフレームま
たは各リードピンの他方に設けられ前記かしめピンが嵌
合される嵌合孔とからなり、リードピンおよびリードフ
レームにより前記絶縁基板を保持する。

（作用） 簡単なかしめ接続の採用により、製造時の作業能率が向
上する。さらに、かしめ接続なので、リードフレームと
リードピンとの接続が強固となり、過度の衝撃や振動に
対して十分な強度を発揮する。

（実施例） 以下、この考案の一実施例について図面を参照して説明
する。

第２図および第３図において、１１は本体の基台となる
ステムで、そのステム１１にリードピン１２ａ，１２
ｂ，１２ｃ，１２ｄが植設されている。そして、これら
リードピンにリードフレーム１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，
１３ｄを介して矩形状の絶縁基板１４が接続される。つ
まり、リードピンおよびリードフレームにより、絶縁基
板１４がステム１１の上部に保持される。

ここで、リードピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ
は、後述するが、各リードフレームとの接続部（上端
部）にかしめピンを有している。

リードフレーム１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは、導
電性材料を板状に形成したもので、後述するが各リード
ピンとの接続部に嵌合孔を有している。

絶縁基板１４は、たとえばアルミナを主成分とするセラ
ミックを材質としている。

また、絶縁基板１４は、ヒータ１５を内蔵するととも
に、上面の対角線上に一対の電極１６，１７を対向配設
している。さらに、絶縁基板１４の上面には上記電極１
６，１７にわたって膜状の感ガス体（金属酸化物半導
体）１８が設けられている（被覆）。

さらに、絶縁基板１４の上面の四隅には対角の位置にそ
れぞれ電極リード用ボンディングパッド１９，１９およ
びヒータリード用ボンディングパッド２０，２０が設け
られている。

電極リード用ボンディングパッド１９，１９は、電極１
６，１７とそれぞれ電気的に導通されている。ヒータリ
ード用ボンディングパッド２０，２０は、ヒータ１５の
両端とそれぞれ電気的に導通されている。

そして、電極リード用ボンディングパッド１９，１９に
対し、リードフレーム１３ｂ，１３ｄのそれぞれ一端が
溶接される。

ヒータリード用ボンディングパッド２０，２０に対し、
リードフレーム１３ａ，１３ｃのそれぞれ一端が溶接さ
れる。

また、リードフレーム１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ
の他端は、各リードピンの上端部にかしめ接続される。

すなわち、第１図に示すように、リードピン１２ａの上
端部にかしめピン２１が設けられている。さらに、リー
ドフレーム１３ａの他端に嵌合孔２２が形成されてい
る。そして、嵌合孔２２にかしめピン２１が嵌合され、
嵌合孔２２から突出するかしめピン２１の先端がかしめ
られる。

リードピン１２ｂ，１２ｃ，１２ｄおよびリードフレー
ム１３ｂ，１３ｃ，１３ｄについても同じ構成となって
いる。

なお、ステム１１上にはステンレス製かつ網状のネット
キャップ３０が被せられている。

したがって、リードピン１２ａ，１２ｃ間に電圧が印加
されると、ヒータ１５が発熱し、絶縁基板１４が熱せら
れる。この状態において、大気中に所定のガスが存在す
ると、それに感ガス体１８が反応し、ガスの濃度に応じ
て電極１６，１７間の抵抗値が変化する。そして、抵抗
値変化がセンサ出力としてリードピン１２ｂ，１２ｄか
ら取出される。

ところで、リードフレームとリードピンとの接続に簡単
なかしめ接続を採用したので、製造時の作業能率が向上
する。

しかも、かしめ接続なので、リードフレームとリードピ
ンとの接続が強固となり、たとえ過大な衝撃や振動が加
わってもその接続が外れるようなことがなく、絶縁基板
１４を確実に保持することができる。

なお、上記実施例では、かしめピン２１をリードピンに
設け、嵌合孔をリードフレームに設けたが、反対に、か
しめピン２１をリードフレームに設け、嵌合孔をリード
ピンに設けるようにしてもよい。また、かしめピン２１
の先端をかしめるようにしたが、かしめピン２１の径を
嵌合孔２２の径よりも若干大きくしておき、単なる圧入
によって接続を行なうようにしてもよい。

その他、この考案は上記実施例に限定されるものではな
く、要旨を変えない範囲で種々変形実施可能である。

［考案の効果］ 以上述べたようにこの考案によれば、基台と、この基台
に設けられた複数のリードピンと、絶縁基板と、この絶
縁基板の上面に設けられた一対の電極と、これら電極上
にわたって設けられた感ガス体と、前記絶縁基板に設け
られたヒータと、このヒータの両端および前記各電極に
それぞれ接続された複数のリードフレームと、これらリ
ードフレームまたは前記各リードピンの一方に設けられ
たかしめピンと、各リードフレームまたは各リードピン
の他方に設けられ前記かしめピンが嵌合される嵌合孔と
を設けたので、製造時の作業能率の向上を可能とし、し
かもリードフレームとリードピンとの強固な接続状態を
得ることができ、過度の衝撃や振動に対して十分な強度
を発揮することができる耐久性および信頼性にすぐれた
ガスセンサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例における要部の構成を示す
図、第２図は同実施例の全体的な構成を示す斜視図、第
３図は第２図の一部を上方から見た図、第４図は従来に
おけるガスセンサを示す斜視図である。 １２ａ，１２，１２ｃ，１２ｄ……リードピン、１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ……リードフレーム、１４
……絶縁基板、１５……ヒータ、１６，１７……電極、
１８……感ガス体、２１……かしめピン、２２……嵌合
孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松坂 孝 静岡県富士市蓼原336番地 株式会社東芝 富士工場内 (72)考案者 一本松 正道 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大 阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−223550（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−275943（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基台と、この基台に設けられた複数のリー
   ドピンと、絶縁基板と、この絶縁基板の上面に設けられ
   た一対の電極と、これら電極上にわたって設けられた感
   ガス体と、前記絶縁基板に設けられたヒータと、このヒ
   ータの両端および前記各電極に接続された複数のリード
   フレームと、これらリードフレームまたは前記各リード
   ピンの一方に設けられたかしめピンと、各リードフレー
   ムまたは各リードピンの他方に設けられ前記かしめピン
   が嵌合される嵌合孔とを具備し、リードピンおよびリー
   ドフレームにより前記絶縁基板を保持する構成としたこ
   とを特徴とするガスセンサ。