JPH06331588A - オゾンセンサの製造方法 - Google Patents
オゾンセンサの製造方法Info
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- JPH06331588A JPH06331588A JP12222493A JP12222493A JPH06331588A JP H06331588 A JPH06331588 A JP H06331588A JP 12222493 A JP12222493 A JP 12222493A JP 12222493 A JP12222493 A JP 12222493A JP H06331588 A JPH06331588 A JP H06331588A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高感度なオゾンセンサを再現性良く作製するこ
とが可能な製造方法を提供することを目的とする。 【構成】表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜１μｍの絶縁基
板１上に、電極形成用ペーストを印刷・焼成して少なく
とも一対の電極２を形成する。次に、無機インジウム塩
と、インジウムに配位可能な有機化合物と、活剤を含む
有機溶液からなるオゾン感応体形成用組成物を塗布・焼
成して前記絶縁基板１および前記電極２上にオゾン感応
体３を形成する。最後に、前記電極２上のオゾン感応体
３に接着用ペーストを塗布・焼成して接着剤４でリード
５を接着する。
とが可能な製造方法を提供することを目的とする。 【構成】表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜１μｍの絶縁基
板１上に、電極形成用ペーストを印刷・焼成して少なく
とも一対の電極２を形成する。次に、無機インジウム塩
と、インジウムに配位可能な有機化合物と、活剤を含む
有機溶液からなるオゾン感応体形成用組成物を塗布・焼
成して前記絶縁基板１および前記電極２上にオゾン感応
体３を形成する。最後に、前記電極２上のオゾン感応体
３に接着用ペーストを塗布・焼成して接着剤４でリード
５を接着する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はオゾン発生機やオゾン利
用機器におけるオゾン濃度制御、あるいはオゾン検知用
に用いるセンサの製造方法に関する。
用機器におけるオゾン濃度制御、あるいはオゾン検知用
に用いるセンサの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】オゾンは強力な酸化作用を示すため、脱
臭、殺菌などの目的で上下水道水処理、医療、食品工業
など多くの分野で利用されている。しかし、そのような
有用な利用価値がある反面、オゾンはごく微量でも人体
に対して極めて有害であるため、発生量の制御や漏洩オ
ゾンの検知を確実に行なう必要がある。
臭、殺菌などの目的で上下水道水処理、医療、食品工業
など多くの分野で利用されている。しかし、そのような
有用な利用価値がある反面、オゾンはごく微量でも人体
に対して極めて有害であるため、発生量の制御や漏洩オ
ゾンの検知を確実に行なう必要がある。
【０００３】このような状況においてオゾン濃度の測定
や検知には従来、酸化還元滴定法や吸光光度法、紫外線
吸収スペクトル法が用いられている。これに対して最
近、より簡便なオゾン濃度測定法が望まれており、その
一方法として半導体式オゾンセンサが提案されている。
や検知には従来、酸化還元滴定法や吸光光度法、紫外線
吸収スペクトル法が用いられている。これに対して最
近、より簡便なオゾン濃度測定法が望まれており、その
一方法として半導体式オゾンセンサが提案されている。
【０００４】半導体式ガスセンサは、図４に示すよう
に、加熱機能を備えた絶縁基板１１上に、少なくとも１
対の電極２と前記電極１２間に形成されたガス感応体１
３から構成されている。図中の１４は接着剤、１５はリ
ード線である。ガス感応体１３の材料としては、ガスの
吸着による電気伝導度変化を利用するものとして、Ｓｎ
Ｏ2 ，Ｉｎ2 Ｏ3 などの金属酸化物が実用化されてい
る。また、ガス感応体の形成方法としては、焼結を用い
る方法、スクリーン印刷などの厚膜法、スパッタリング
法や真空蒸着法などの薄膜法が用いられており、膜厚と
して、数十ｎｍから数十μｍ程度のものである。また、
一部の半導体式ガスセンサにおいてはガス選択性を向上
するために、ガス感応体上にＳｉＯ2 などの金属酸化物
の被覆層を有しているものもある。
に、加熱機能を備えた絶縁基板１１上に、少なくとも１
対の電極２と前記電極１２間に形成されたガス感応体１
３から構成されている。図中の１４は接着剤、１５はリ
ード線である。ガス感応体１３の材料としては、ガスの
吸着による電気伝導度変化を利用するものとして、Ｓｎ
Ｏ2 ，Ｉｎ2 Ｏ3 などの金属酸化物が実用化されてい
る。また、ガス感応体の形成方法としては、焼結を用い
る方法、スクリーン印刷などの厚膜法、スパッタリング
法や真空蒸着法などの薄膜法が用いられており、膜厚と
して、数十ｎｍから数十μｍ程度のものである。また、
一部の半導体式ガスセンサにおいてはガス選択性を向上
するために、ガス感応体上にＳｉＯ2 などの金属酸化物
の被覆層を有しているものもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来利用されているオ
ゾン濃度の測定方法は、一般に大がかりな装置と煩雑な
操作を必要とし、しかも高価であるため簡単には利用で
きないという欠点を有している。一方、簡便なオゾン濃
度の測定方法として提案されている半導体式オゾンセン
サはオゾンガスに対する感度や応答性に優れている。
ゾン濃度の測定方法は、一般に大がかりな装置と煩雑な
操作を必要とし、しかも高価であるため簡単には利用で
きないという欠点を有している。一方、簡便なオゾン濃
度の測定方法として提案されている半導体式オゾンセン
サはオゾンガスに対する感度や応答性に優れている。
【０００６】オゾンセンサに要求される機能としては、
オゾンガスに対する感度、選択性、応答性、安定性、作
製再現性などがある。このうち、オゾンに対する感度は
最も重要な機能であるが、オゾンガスは許容濃度が０．
１ｐｐｍと非常に低く、高感度のオゾンセンサが望まれ
ている。一般に、被検ガスに対する感度や選択性は、ガ
ス感応体の膜厚や組成変化により変化するため、ガス感
応体の作製再現性はガス感応体の膜厚や組成制御の安定
性と密接にかかわっている。
オゾンガスに対する感度、選択性、応答性、安定性、作
製再現性などがある。このうち、オゾンに対する感度は
最も重要な機能であるが、オゾンガスは許容濃度が０．
１ｐｐｍと非常に低く、高感度のオゾンセンサが望まれ
ている。一般に、被検ガスに対する感度や選択性は、ガ
ス感応体の膜厚や組成変化により変化するため、ガス感
応体の作製再現性はガス感応体の膜厚や組成制御の安定
性と密接にかかわっている。
【０００７】前記ガス感応体を形成する方法として、ス
パッタリング法や真空蒸着法などの薄膜法は、ガス感応
体が多成分の場合、組成のばらつきが生じ易い欠点があ
る。また、スクリーン印刷などの厚膜法では、膜厚のば
らつきを生じ易い欠点を有する。
パッタリング法や真空蒸着法などの薄膜法は、ガス感応
体が多成分の場合、組成のばらつきが生じ易い欠点があ
る。また、スクリーン印刷などの厚膜法では、膜厚のば
らつきを生じ易い欠点を有する。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するもので、高
感度なオゾンセンサを再現性良く作製することが可能な
製造方法を提供することを目的とする。
感度なオゾンセンサを再現性良く作製することが可能な
製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜１μｍの
絶縁基板上に、電極形成用ペーストを印刷・焼成して少
なくとも一対の電極を形成する工程と、前記絶縁基板上
にオゾン感応体形成用組成物を塗布・焼成してオゾン感
応体を形成する工程と、前記電極上のオゾン感応体に接
着用ペーストを塗布・焼成して、リードを接着する工程
を具備するオゾンセンサの製造方法とする。
成するために、表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜１μｍの
絶縁基板上に、電極形成用ペーストを印刷・焼成して少
なくとも一対の電極を形成する工程と、前記絶縁基板上
にオゾン感応体形成用組成物を塗布・焼成してオゾン感
応体を形成する工程と、前記電極上のオゾン感応体に接
着用ペーストを塗布・焼成して、リードを接着する工程
を具備するオゾンセンサの製造方法とする。
【００１０】
【作用】本発明はまず最初に、Ｒａが０．０１〜１μｍ
の絶縁基板上に、電極形成用ペーストを印刷・焼成する
ことにより、少なくとも一対の電極を形成する。次に、
絶縁基板上にオゾン感応体形成用組成物を塗布・焼成す
ることにより、前記基板および前記電極上にオゾン感応
体を形成する。前記オゾン感応体の形成に、無機インジ
ウム塩と、インジウムに配位可能な有機化合物と、活剤
を含む有機溶液からなるオゾン感応体形成用組成物を用
いる。一般に、無機インジウム塩は潮解性を有する場合
や加水分解しやすい場合が多く、安定して同じ膜厚や組
成のガス感応体を作製することが困難である。そのため
に前記インジウムに配位可能な有機化合物を加え、前記
有機インジウム塩の一部と置換した配位化合物を生成
し、無機インジウム塩を安定化させる。活剤はインジウ
ム以外の金属塩であり、これらの塩の添加により、オゾ
ン感応体のオゾンガスに対する感度や選択性が向上され
る。その結果、無機インジウム塩と、インジウムに配位
可能な有機化合物と、活剤を含む有機溶液からなるガス
感応体形成用組成物を塗布・焼成することにより、組成
制御されたオゾン感応体を安定に製造することが可能と
なる。そして、前記オゾン感応体形成用組成物の塗布・
焼成により、Ｒａが０．０１〜１μｍの絶縁基板上に形
成されるオゾン感応体は、絶縁基板と同様な凹凸を有す
るために、オゾンガスとの接触面積が大きく、オゾンガ
スに対して高感度であり、真空蒸着やスパッタなどの物
理的製膜法に比べ、焼成時にオゾン感応体が基板との相
互拡散を生じるために、絶縁基板との密着も良好で高信
頼性のオゾンセンサが得られる。
の絶縁基板上に、電極形成用ペーストを印刷・焼成する
ことにより、少なくとも一対の電極を形成する。次に、
絶縁基板上にオゾン感応体形成用組成物を塗布・焼成す
ることにより、前記基板および前記電極上にオゾン感応
体を形成する。前記オゾン感応体の形成に、無機インジ
ウム塩と、インジウムに配位可能な有機化合物と、活剤
を含む有機溶液からなるオゾン感応体形成用組成物を用
いる。一般に、無機インジウム塩は潮解性を有する場合
や加水分解しやすい場合が多く、安定して同じ膜厚や組
成のガス感応体を作製することが困難である。そのため
に前記インジウムに配位可能な有機化合物を加え、前記
有機インジウム塩の一部と置換した配位化合物を生成
し、無機インジウム塩を安定化させる。活剤はインジウ
ム以外の金属塩であり、これらの塩の添加により、オゾ
ン感応体のオゾンガスに対する感度や選択性が向上され
る。その結果、無機インジウム塩と、インジウムに配位
可能な有機化合物と、活剤を含む有機溶液からなるガス
感応体形成用組成物を塗布・焼成することにより、組成
制御されたオゾン感応体を安定に製造することが可能と
なる。そして、前記オゾン感応体形成用組成物の塗布・
焼成により、Ｒａが０．０１〜１μｍの絶縁基板上に形
成されるオゾン感応体は、絶縁基板と同様な凹凸を有す
るために、オゾンガスとの接触面積が大きく、オゾンガ
スに対して高感度であり、真空蒸着やスパッタなどの物
理的製膜法に比べ、焼成時にオゾン感応体が基板との相
互拡散を生じるために、絶縁基板との密着も良好で高信
頼性のオゾンセンサが得られる。
【００１１】最後に、前記電極上のオゾン感応体に接着
用ペーストを塗布・焼成することにより、リードを接着
する。通常、前記オゾン感応体をフォトリソグラフィな
どでパターン化した後、電極に接着用ペーストやワイヤ
ボンディングなどでリードを接合する方法が用いられる
が、絶縁基板のＲａが０．０１〜１μｍの場合、絶縁基
板上に形成されるオゾン感応体も同様な凹凸を有するた
めに、フォトリソグラフィなどに用いられるレジストの
オゾン感応体に対する接着が良く、完全に剥離・除去す
ることが困難である。しかしながら、絶縁基板上の電極
やオゾン感応体が絶縁基板と同様な凹凸を有するため
に、オゾン感応体の下の電極の一部が露出し、オゾン感
応体上に接着用ペーストを塗布・焼成することで、前記
電極とオーミックコンタクトが可能となり、オゾン感応
体のパターン形成をする必要がなく、製造コストを低減
することができる。
用ペーストを塗布・焼成することにより、リードを接着
する。通常、前記オゾン感応体をフォトリソグラフィな
どでパターン化した後、電極に接着用ペーストやワイヤ
ボンディングなどでリードを接合する方法が用いられる
が、絶縁基板のＲａが０．０１〜１μｍの場合、絶縁基
板上に形成されるオゾン感応体も同様な凹凸を有するた
めに、フォトリソグラフィなどに用いられるレジストの
オゾン感応体に対する接着が良く、完全に剥離・除去す
ることが困難である。しかしながら、絶縁基板上の電極
やオゾン感応体が絶縁基板と同様な凹凸を有するため
に、オゾン感応体の下の電極の一部が露出し、オゾン感
応体上に接着用ペーストを塗布・焼成することで、前記
電極とオーミックコンタクトが可能となり、オゾン感応
体のパターン形成をする必要がなく、製造コストを低減
することができる。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例のオゾンセンサの概略断面図で
ある。図１において、１は０．０１〜１μｍのＲａをも
つアルミナ、ムライトなどの絶縁基板、２は前記絶縁基
板１の表面の所要個所に形成された金、銀、白金などの
金属からなる電極、３は前記絶縁基板１および電極２上
に形成され、酸化インジウムと、酸化スズ、酸化ジルコ
ニウム、酸化チタン、酸化亜鉛などの他の金属酸化物と
の固溶体からなるオゾン感応体、４はオゾン感応体３の
電極２の上部の部分に形成され、金、銀、白金などの金
属や酸化ルテニウムなどの金属酸化物を主成分とする接
着剤、５は接着剤４によっても接着され、金、白金など
の金属からなるリードである。
図１は本発明の一実施例のオゾンセンサの概略断面図で
ある。図１において、１は０．０１〜１μｍのＲａをも
つアルミナ、ムライトなどの絶縁基板、２は前記絶縁基
板１の表面の所要個所に形成された金、銀、白金などの
金属からなる電極、３は前記絶縁基板１および電極２上
に形成され、酸化インジウムと、酸化スズ、酸化ジルコ
ニウム、酸化チタン、酸化亜鉛などの他の金属酸化物と
の固溶体からなるオゾン感応体、４はオゾン感応体３の
電極２の上部の部分に形成され、金、銀、白金などの金
属や酸化ルテニウムなどの金属酸化物を主成分とする接
着剤、５は接着剤４によっても接着され、金、白金など
の金属からなるリードである。
【００１３】本発明はまず最初に、図２（ａ）に示すよ
うに表面のＲａが０．０１〜１μｍの絶縁基板１上に、
電極成形用ペーストを印刷・焼成することにより、少な
くとも一対の電極２を形成する。絶縁基板１は、表面が
絶縁性を有し、加熱機能を備えているものであれば、い
ずれのものも使用することができ、材料や構成などを限
定するものではない。電極２は、その上に形成されるオ
ゾン感応体３に電圧印加し、その抵抗値を測定すること
が主たる目的であり、電極の構成、パターンなどを限定
するものではない。電極材料としては、金、白金、銀が
好ましい。また、電極形成用ペーストは前記電極材料を
形成する金属粉末または／および有機金属化合物を含む
ものであり、焼成温度はオゾン感応体形成用組成物の熱
分解温度以上で、電極材料の融点もしくは絶縁基板１の
変形温度以下であればよく、５００〜９００℃が好まし
い。
うに表面のＲａが０．０１〜１μｍの絶縁基板１上に、
電極成形用ペーストを印刷・焼成することにより、少な
くとも一対の電極２を形成する。絶縁基板１は、表面が
絶縁性を有し、加熱機能を備えているものであれば、い
ずれのものも使用することができ、材料や構成などを限
定するものではない。電極２は、その上に形成されるオ
ゾン感応体３に電圧印加し、その抵抗値を測定すること
が主たる目的であり、電極の構成、パターンなどを限定
するものではない。電極材料としては、金、白金、銀が
好ましい。また、電極形成用ペーストは前記電極材料を
形成する金属粉末または／および有機金属化合物を含む
ものであり、焼成温度はオゾン感応体形成用組成物の熱
分解温度以上で、電極材料の融点もしくは絶縁基板１の
変形温度以下であればよく、５００〜９００℃が好まし
い。
【００１４】オゾン感応体３は、以下のようにして形成
することができる。すなわち、図２（ｂ）に示すように
絶縁基板１上にオゾン感応体形成用組成物の被膜を形成
した後、数百℃以上の温度で焼成し、オゾン感応体３を
形成する。なお、オゾン感応体形成用組成物の塗布に
は、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコー
ト法、スピンコート法などを用いることができるが、デ
ィップコート法、スピンコート法が好ましい。また、焼
成温度としては、オゾン感応体形成用組成物が分解する
温度以上で、かつ絶縁基板１の変形温度以下であればよ
く、４００〜８００℃が好ましい。
することができる。すなわち、図２（ｂ）に示すように
絶縁基板１上にオゾン感応体形成用組成物の被膜を形成
した後、数百℃以上の温度で焼成し、オゾン感応体３を
形成する。なお、オゾン感応体形成用組成物の塗布に
は、スクリーン印刷法、ロールコート法、ディップコー
ト法、スピンコート法などを用いることができるが、デ
ィップコート法、スピンコート法が好ましい。また、焼
成温度としては、オゾン感応体形成用組成物が分解する
温度以上で、かつ絶縁基板１の変形温度以下であればよ
く、４００〜８００℃が好ましい。
【００１５】ここで、オゾン感応体形成用組成物は以下
のようにして合成する。初めに、無機インジウム塩をイ
ンジウムに配位可能な有機化合物と混合する。ここで、
無機インジウム塩は、インジウムに配位可能な有機化合
物と、置換できるような配位子を持つものであればよ
い。たとえば、硝酸インジウム、塩化インジウム、硫酸
インジウムが挙げられ、さらに結晶水を有しているもの
が好ましい。また、インジウムに配位可能な有機化合物
は、インジウムに一部配位して、無機インジウム塩の安
定化と有機溶剤に対する溶解性をもたせるために必要で
あり、たとえば、β−ジケトン類、α−またはβ−ケト
ン酸類、前記ケトン酸類のエステル類、α−またはβ−
アミノアルコール類が挙げられる。
のようにして合成する。初めに、無機インジウム塩をイ
ンジウムに配位可能な有機化合物と混合する。ここで、
無機インジウム塩は、インジウムに配位可能な有機化合
物と、置換できるような配位子を持つものであればよ
い。たとえば、硝酸インジウム、塩化インジウム、硫酸
インジウムが挙げられ、さらに結晶水を有しているもの
が好ましい。また、インジウムに配位可能な有機化合物
は、インジウムに一部配位して、無機インジウム塩の安
定化と有機溶剤に対する溶解性をもたせるために必要で
あり、たとえば、β−ジケトン類、α−またはβ−ケト
ン酸類、前記ケトン酸類のエステル類、α−またはβ−
アミノアルコール類が挙げられる。
【００１６】次に、前記溶液に有機溶剤と活剤を加え、
それらの有機溶液を加熱処理する。ここで、活剤はガス
感応体の感度やガス選択性を向上を目的として添加され
る金属塩であり、金属マグネシウム塩、金属カルシウム
塩、金属ストロンチウム塩、金属バリウム塩などのアル
カリ土類金属塩や、金属チタン塩、金属ジルコニウム
塩、金属バナジウム塩、金属クロム塩、金属マンガン
塩、金属鉄塩、金属コバルト塩、金属ニッケル塩、金属
銅塩などの遷移金属塩、金属亜鉛塩、金属鉛塩、金属カ
ドミウム塩、金属スズ塩、金属アンチモン塩などが挙げ
られる。化合物としては、室温では比較的安定である
が、加熱処理により容易に分解し易いものであればよ
く、無機塩でも有機塩でも良い。たとえば、無機塩では
硝酸塩、硫酸塩、塩化物塩などが、有機塩ではカルボン
酸塩、ジカルボン酸塩、アセチルアセトン錯塩が挙げら
れる。また、前記有機溶剤としては、本発明で用いる有
機化合物や無機化合物を溶解するものであればよい。た
とえば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、エ
タノール、、イソプロパノールなどのアルコール類、酢
酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類、アセト
ン、ジエチルケトンなどのケトン類、メトキシエタノー
ル、エトキシエタノールなどのエーテル類、テトラヒド
ロフランなどが挙げられる。さらに、前記活剤が室温で
難溶の場合、無機インジウム塩と、インジウムに配位可
能な有機化合物と、活剤を含む有機溶液を、その有機溶
液の還流温度もしくは還流温度付近で加熱処理してもよ
い。
それらの有機溶液を加熱処理する。ここで、活剤はガス
感応体の感度やガス選択性を向上を目的として添加され
る金属塩であり、金属マグネシウム塩、金属カルシウム
塩、金属ストロンチウム塩、金属バリウム塩などのアル
カリ土類金属塩や、金属チタン塩、金属ジルコニウム
塩、金属バナジウム塩、金属クロム塩、金属マンガン
塩、金属鉄塩、金属コバルト塩、金属ニッケル塩、金属
銅塩などの遷移金属塩、金属亜鉛塩、金属鉛塩、金属カ
ドミウム塩、金属スズ塩、金属アンチモン塩などが挙げ
られる。化合物としては、室温では比較的安定である
が、加熱処理により容易に分解し易いものであればよ
く、無機塩でも有機塩でも良い。たとえば、無機塩では
硝酸塩、硫酸塩、塩化物塩などが、有機塩ではカルボン
酸塩、ジカルボン酸塩、アセチルアセトン錯塩が挙げら
れる。また、前記有機溶剤としては、本発明で用いる有
機化合物や無機化合物を溶解するものであればよい。た
とえば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、エ
タノール、、イソプロパノールなどのアルコール類、酢
酸エチル、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類、アセト
ン、ジエチルケトンなどのケトン類、メトキシエタノー
ル、エトキシエタノールなどのエーテル類、テトラヒド
ロフランなどが挙げられる。さらに、前記活剤が室温で
難溶の場合、無機インジウム塩と、インジウムに配位可
能な有機化合物と、活剤を含む有機溶液を、その有機溶
液の還流温度もしくは還流温度付近で加熱処理してもよ
い。
【００１７】最後に、図２（ｃ）に示すように前記電極
２上のオゾン感応体３に接着剤４を塗布・焼成すること
により、リード５を接着する。接着剤４は、電極２とリ
ード５を接合することが主たる目的であり、接着剤４の
塗布方法などを限定するものではない。接着剤４の主成
分としては、金、白金、銀などの金属や酸化ルテニウム
などが好ましい。また、接着用ペーストは前記接着剤を
形成する金属・金属酸化物粉末または／および有機金属
化合物を含むものであり、焼成温度はオゾン感応体の焼
成温度以下の温度であればよく、３００〜７００℃が好
ましい。
２上のオゾン感応体３に接着剤４を塗布・焼成すること
により、リード５を接着する。接着剤４は、電極２とリ
ード５を接合することが主たる目的であり、接着剤４の
塗布方法などを限定するものではない。接着剤４の主成
分としては、金、白金、銀などの金属や酸化ルテニウム
などが好ましい。また、接着用ペーストは前記接着剤を
形成する金属・金属酸化物粉末または／および有機金属
化合物を含むものであり、焼成温度はオゾン感応体の焼
成温度以下の温度であればよく、３００〜７００℃が好
ましい。
【００１８】リード５は、電極２と同様に、オゾン感応
体３に電圧印加し、その抵抗値を測定することが主たる
目的であり、リードの形状、大きさなどを限定するもの
ではない。なお、リード材料としては、金、白金が好ま
しい。
体３に電圧印加し、その抵抗値を測定することが主たる
目的であり、リードの形状、大きさなどを限定するもの
ではない。なお、リード材料としては、金、白金が好ま
しい。
【００１９】以下、さらに詳細な実施例によって本発明
を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。 （実施例１）三角フラスコに、４５ｇの硝酸インジウム
（Ｉｎ（ＮＯ3 ）3 ・３Ｈ2 Ｏ）を秤量し、５０ｇのア
セチルアセトンを加えて、室温で混合・溶解させた。そ
の溶液に、Ｍ／（Ｉｎ＋Ｍ）×１００が５ｍｏｌ％とな
るように秤量した各種金属Ｍの硝酸塩とアセトンを加え
て、攪拌・混合し、所望のオゾン感応体形成用組成物を
得た。
を説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定さ
れるものではない。 （実施例１）三角フラスコに、４５ｇの硝酸インジウム
（Ｉｎ（ＮＯ3 ）3 ・３Ｈ2 Ｏ）を秤量し、５０ｇのア
セチルアセトンを加えて、室温で混合・溶解させた。そ
の溶液に、Ｍ／（Ｉｎ＋Ｍ）×１００が５ｍｏｌ％とな
るように秤量した各種金属Ｍの硝酸塩とアセトンを加え
て、攪拌・混合し、所望のオゾン感応体形成用組成物を
得た。
【００２０】そのオゾン感応体形成用組成物を、厚さ
０．４ｍｍのアルミナ基板（Ｒａ＝０．１μｍ）の上
に、金の有機金属化合物ペーストをスクリーン印刷を用
いて塗布・乾燥した後、８７０℃で焼成して電極２を形
成した。
０．４ｍｍのアルミナ基板（Ｒａ＝０．１μｍ）の上
に、金の有機金属化合物ペーストをスクリーン印刷を用
いて塗布・乾燥した後、８７０℃で焼成して電極２を形
成した。
【００２１】前記アルミナ基板上にディップコートによ
り塗布後、６００℃で１時間焼成し、膜厚が５０ｎｍの
インジウムを主成分とする金属酸化物からなるオゾン感
応体を形成した。
り塗布後、６００℃で１時間焼成し、膜厚が５０ｎｍの
インジウムを主成分とする金属酸化物からなるオゾン感
応体を形成した。
【００２２】金粉末とガラスフリットとビヒクルと溶剤
からなる接着用ペーストを、ディスペンサでオゾン感応
体上に塗布し、０．２ｍｍφの白金ワイヤをのせ、６０
０℃で３０分間焼成して、本発明のオゾンセンサを得
た。
からなる接着用ペーストを、ディスペンサでオゾン感応
体上に塗布し、０．２ｍｍφの白金ワイヤをのせ、６０
０℃で３０分間焼成して、本発明のオゾンセンサを得
た。
【００２３】次に、作製したセンサ素子を用いてオゾン
に対する応答特性を測定した。石英ガラス製測定管中に
センサ素子を固定し、ヒータによって素子温度を３００
℃に制御して、空気と１ｐｐｍのオゾンを含む空気を交
互にセンサ素子に流通接触させたときのセンサ素子抵抗
変化を測定した。空気中におけるセンサ素子抵抗をＲ、
オゾンを含む空気に変えて１分後のセンサ素子抵抗をＲ
G1としてＲG1／ＲA を求めてセンサ感度とした。このよ
うにして求めた各組成のセンサが示す感度を表１に挙げ
る。
に対する応答特性を測定した。石英ガラス製測定管中に
センサ素子を固定し、ヒータによって素子温度を３００
℃に制御して、空気と１ｐｐｍのオゾンを含む空気を交
互にセンサ素子に流通接触させたときのセンサ素子抵抗
変化を測定した。空気中におけるセンサ素子抵抗をＲ、
オゾンを含む空気に変えて１分後のセンサ素子抵抗をＲ
G1としてＲG1／ＲA を求めてセンサ感度とした。このよ
うにして求めた各組成のセンサが示す感度を表１に挙げ
る。
【００２４】
【表１】 （実施例２）Ｒａが０．１μｍのアルミナ基板のかわり
に、Ｒａが０．００５〜２μｍのアルミナ基板を用い
た。また、ディップコートのかわりに、スピンコートを
用いた。他は実施例１に同じ。図３に、基板のＲａとセ
ンサ感度の関係を示す。 （実施例３）白金の有機金属化合物ペーストをスクリー
ン印刷を用いて塗布・乾燥した後、８００℃で焼成して
電極層を形成した。また、シュウ酸スズを活剤とするオ
ゾン感応体形成用組成物を用い、金粉末とガラスフリッ
トとビヒクルと溶剤からなる接着用ペーストのかわり
に、酸化ルテニウムとガラスフリットとビヒクルと溶剤
からなる接着用ペーストを用いた。他は実施例１に同
じ。センサ感度（ＲG1／Ｒ A ）は４．１であった。
に、Ｒａが０．００５〜２μｍのアルミナ基板を用い
た。また、ディップコートのかわりに、スピンコートを
用いた。他は実施例１に同じ。図３に、基板のＲａとセ
ンサ感度の関係を示す。 （実施例３）白金の有機金属化合物ペーストをスクリー
ン印刷を用いて塗布・乾燥した後、８００℃で焼成して
電極層を形成した。また、シュウ酸スズを活剤とするオ
ゾン感応体形成用組成物を用い、金粉末とガラスフリッ
トとビヒクルと溶剤からなる接着用ペーストのかわり
に、酸化ルテニウムとガラスフリットとビヒクルと溶剤
からなる接着用ペーストを用いた。他は実施例１に同
じ。センサ感度（ＲG1／Ｒ A ）は４．１であった。
【００２５】
【発明の効果】前記実施例の説明より明らかなように、
本発明はオゾン感応体形成用組成物の塗布・焼成によ
り、表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜１μｍの絶縁基板上
に形成されるオゾン感応体は、絶縁基板と同様な凹凸を
有するためにオゾンガスとの接触面積が大きく、オゾン
ガスに対して高感度であり、真空蒸着やスパッタなどの
物理的製膜法に比べ、焼成時にオゾン感応体が絶縁基板
との相互拡散を生じるために、絶縁基板との密着も良好
で高信頼性のオゾンセンサが得られる。また、絶縁基板
上の電極やオゾン感応体が絶縁基板と同様な凹凸を有す
るために、オゾン感応体の下の電極の一部が露出し、オ
ゾン感応体上に接着用ペーストを塗布・焼成すること
で、前記電極とオーミックコンタクトが可能となり、オ
ゾン感応体のパターン形成をする必要がなく、製造コス
トを低減することができる。
本発明はオゾン感応体形成用組成物の塗布・焼成によ
り、表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜１μｍの絶縁基板上
に形成されるオゾン感応体は、絶縁基板と同様な凹凸を
有するためにオゾンガスとの接触面積が大きく、オゾン
ガスに対して高感度であり、真空蒸着やスパッタなどの
物理的製膜法に比べ、焼成時にオゾン感応体が絶縁基板
との相互拡散を生じるために、絶縁基板との密着も良好
で高信頼性のオゾンセンサが得られる。また、絶縁基板
上の電極やオゾン感応体が絶縁基板と同様な凹凸を有す
るために、オゾン感応体の下の電極の一部が露出し、オ
ゾン感応体上に接着用ペーストを塗布・焼成すること
で、前記電極とオーミックコンタクトが可能となり、オ
ゾン感応体のパターン形成をする必要がなく、製造コス
トを低減することができる。
【図１】本発明のオゾンセンサの一実施例を示す概略断
面図
面図
【図２】本発明のオゾンセンサの製造方法の一実施例を
示す概略断面図
示す概略断面図
【図３】絶縁基板のＲａと本発明の一実施例のセンサ感
度との関係を示す図
度との関係を示す図
【図４】従来の半導体式ガスセンサの概略断面図
１ 絶縁基板 ２ 電極 ３ オゾン感応体 ４ 接着剤 ５ リード
フロントページの続き (72)発明者 吉池 信幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜１μｍの
絶縁基板上に、電極形成用ペーストを印刷・焼成して、
少なくとも一対の電極を形成する工程と、前記絶縁基板
上にオゾン感応体形成用組成物を塗布・焼成してオゾン
感応体を形成する工程と、前記電極上のオゾン感応体に
接着用ペーストを塗布・焼成して、リードを接着する工
程を具備することを特徴とするオゾンセンサの製造方
法。 - 【請求項２】 オゾン感応体形成用組成物が、少なくと
も無機インジウム塩と、インジウムに配位可能な有機化
合物と、活剤を含む有機溶液であることを特徴とする請
求項１記載のオゾンセンサの製造方法。 - 【請求項３】 電極形成用ペーストが、少なくとも金、
白金、銀からなる群からを選ばれる元素を含むことを特
徴とする請求項１記載のオゾンセンサの製造方法。 - 【請求項４】 接着用ペーストが、少なくとも金、白
金、銀、酸化ルテニウムからなる群から選ばれる金属ま
たは金属酸化物を含むことを特徴とする請求項１記載の
オゾンセンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5122224A JP3045896B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | オゾンセンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5122224A JP3045896B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | オゾンセンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06331588A true JPH06331588A (ja) | 1994-12-02 |
| JP3045896B2 JP3045896B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=14830638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5122224A Expired - Lifetime JP3045896B2 (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | オゾンセンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3045896B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0926406A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Dkk Corp | 食品の品質検知用ガスセンサ |
| JP2008082770A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Mikuni Corp | 水素センサー |
| JP2015068802A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 国立大学法人 岡山大学 | 薄膜型水素ガスセンサ |
| CN114577862A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-06-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种臭氧气体传感器及其制备方法和用途 |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP5122224A patent/JP3045896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0926406A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Dkk Corp | 食品の品質検知用ガスセンサ |
| JP2008082770A (ja) * | 2006-09-26 | 2008-04-10 | Mikuni Corp | 水素センサー |
| JP2015068802A (ja) * | 2013-09-30 | 2015-04-13 | 国立大学法人 岡山大学 | 薄膜型水素ガスセンサ |
| CN114577862A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-06-03 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种臭氧气体传感器及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3045896B2 (ja) | 2000-05-29 |
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