JPH0921774A - Humidity and gas detecting element and manufacture thereof - Google Patents
Humidity and gas detecting element and manufacture thereofInfo
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- JPH0921774A JPH0921774A JP17314495A JP17314495A JPH0921774A JP H0921774 A JPH0921774 A JP H0921774A JP 17314495 A JP17314495 A JP 17314495A JP 17314495 A JP17314495 A JP 17314495A JP H0921774 A JPH0921774 A JP H0921774A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子レンジの自動調理
機能に使用される湿度検出及びガス検出、一般空調用機
器やコピー機等の電子機器の湿度制御に使用される湿度
検出に用いられる湿度及びガス検出素子とその製造方法
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for humidity detection and gas detection used in an automatic cooking function of a microwave oven, and humidity detection used for humidity control of electronic equipment such as general air conditioning equipment and copying machines. The present invention relates to a humidity and gas detection element and a manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、各種湿度検出素子やガス検出素子
が開発され、その製造方法も種々検討されている。特
に、オーブン付き電子レンジで、自動調節するために
は、単位面積当たりの湿度量(絶対湿度)の変化を検出
する検出素子が必要であり、種々の方式が開発されてい
る。その方式の一つとして、酸化物半導体をヒータによ
って加熱して、絶対湿度の変化を素子抵抗値の変化とし
て検出する方法がある。又、同様に酸化物半導体をヒー
タによって加熱して、微量の還元性ガスの濃度変化を素
子抵抗値の変化として検出する方法も開発されている。2. Description of the Related Art In recent years, various humidity detecting elements and gas detecting elements have been developed and various manufacturing methods thereof have been studied. In particular, in a microwave oven with an oven, a detection element for detecting a change in the amount of humidity (absolute humidity) per unit area is required for automatic adjustment, and various methods have been developed. As one of the methods, there is a method of heating an oxide semiconductor with a heater and detecting a change in absolute humidity as a change in element resistance value. Similarly, a method has also been developed in which an oxide semiconductor is heated by a heater and a change in the concentration of a small amount of reducing gas is detected as a change in element resistance value.
【0003】以下に従来の湿度及びガス検出素子(Nati
onal Technical Report Vol.29 No.3 Jun. 1983 に開
示)について、図面を参照しながら説明する。図17は
従来の湿度及びガス検出素子の一部破断斜視図である。
41は従来の湿度及びガス検出素子、42は酸化物半導
体からなる感湿素子、43は耐熱性導電性接着剤、44
は金属線、45は感湿素子42を金属線44により支持
され電気的接続を行うリードフレーム、46はリードフ
レーム45を固定する樹脂ベース、47は感湿素子42
を加熱するコイルヒータ、48は樹脂ベースとともに感
湿素子42を囲い保護する金属メッシュ、49は金属メ
ッシュ48を樹脂ベース46に固定する固定リングであ
る。The following is a conventional humidity and gas detection element (Nati
onal Technical Report Vol.29 No.3 Jun. 1983) will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a partially cutaway perspective view of a conventional humidity and gas detection element.
Reference numeral 41 is a conventional humidity and gas detection element, 42 is a humidity sensitive element made of an oxide semiconductor, 43 is a heat-resistant conductive adhesive, 44
Is a metal wire, 45 is a lead frame for electrically connecting the moisture sensitive element 42 to the metal wire 44, 46 is a resin base for fixing the lead frame 45, and 47 is the moisture sensitive element 42.
Is a coil heater that heats the moisture sensitive element 42 together with the resin base, and 48 is a fixing ring that fixes the metal mesh 48 to the resin base 46.
【0004】以上のように構成された従来の湿度及びガ
ス検出素子について、以下その製造方法を説明する。ま
ず、電極及び酸化物半導体が形成されたセラミックから
なる絶縁基板を各々チップに切断し感湿素子42を形成
する。次に、切断された感湿素子42に耐熱導電性接着
剤43を用いて金属線44を接着する。樹脂ベース46
付きのリードフレーム45へ感湿素子42付きの金属線
44を溶接する。更に、コイルヒータ47をリードフレ
ーム45へ溶接する。次に、金属メッシュ28を固定リ
ング49を用いて樹脂ベース46に固定する。コイルヒ
ータ47に通電し感湿素子42の特性が安定するまで通
電エージング処理を行う。その後、特性検査が行われ、
湿度及びガス検出素子41が完成する。A method of manufacturing the conventional humidity and gas detection element having the above structure will be described below. First, the insulating substrate made of ceramic on which an electrode and an oxide semiconductor are formed is cut into chips to form the moisture sensitive element 42. Next, a metal wire 44 is bonded to the cut moisture sensitive element 42 using a heat resistant conductive adhesive 43. Resin base 46
The metal wire 44 with the moisture-sensitive element 42 is welded to the lead frame 45 with. Further, the coil heater 47 is welded to the lead frame 45. Next, the metal mesh 28 is fixed to the resin base 46 using the fixing ring 49. The coil heater 47 is energized and the energization aging process is performed until the characteristics of the moisture sensitive element 42 are stabilized. After that, a characteristic inspection is conducted,
The humidity and gas detection element 41 is completed.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、以下の問題点を有していた。すなわち、 (1)各端子がプレート状の酸化物半導体をコイル状ヒ
ータで囲んだ特殊な構造をしており、プレート状の湿度
及びガス検出素子に形成した酸化物半導体の各々の面に
細い白金性の金属線を固定し、更にリードフレームに配
線し、酸化物半導体を加熱するコイルヒータ部からの金
属線を交差させる必要があり、すべて溶接によって組み
立てられるため、製造工程の自動化を行うには、専用の
組立機及び溶接機を開発する必要があり、特に細い金属
線とリードフレームとの溶接の管理が難しく歩留りが悪
いため、完全な自動化による量産化が困難である。However, the above-mentioned conventional configuration has the following problems. That is, (1) each terminal has a special structure in which a plate-shaped oxide semiconductor is surrounded by a coil-shaped heater, and thin platinum is formed on each surface of the oxide semiconductor formed on the plate-shaped humidity and gas detection element. It is necessary to fix the conductive metal wire, further wire it to the lead frame, and intersect the metal wire from the coil heater part that heats the oxide semiconductor. Since all are assembled by welding, it is necessary to automate the manufacturing process. , It is necessary to develop a dedicated assembling machine and a welding machine, and it is difficult to control welding of a thin metal wire and a lead frame, and the yield is poor, so that mass production by complete automation is difficult.
【0006】(2)リードフレームがシングルインサー
トタイプであるため、複数個連結した状態のままでのリ
ードフレームは組立工程までしか一連に処理ができず、
次の通電エージング処理では、リードフレームを個々の
素子単位に分割してヒータ部に通電する必要があるた
め、大量の素子を通電エージングする際にリードフレー
ム端子と電源端子間の電気的接続が確実に行われている
か否か管理することが困難であった。(2) Since the lead frame is a single insert type, the lead frame in a state in which a plurality of lead frames are connected can only be processed in series until the assembly process.
In the next energization aging process, it is necessary to divide the lead frame into individual elements and energize the heater part, so when a large number of elements are energized by aging, the electrical connection between the lead frame terminals and the power supply terminals is ensured. It was difficult to manage whether or not
【0007】(3)リードフレームの端子間のピッチが
一般の電子部品でしようされている規格以外の寸法であ
るため、一般部品と同一工程で市販の自動実装機を用い
て実装することが困難であった。(3) Since the pitch between the terminals of the lead frame has a dimension other than the standard used in general electronic parts, it is difficult to mount the parts in the same process as general parts by using a commercially available automatic mounting machine. Met.
【0008】(4)樹脂ベースに保護カバーである金属
メッシュが固定されるまで、酸化物半導体で形成された
感湿素子やコイルヒータ等の部品の心臓部が剥き出し
で、組立時に、素子を損傷したり、金属線の断線等が発
生しやすいという構造上の欠点があった。又、保護カバ
ーがドームタイプの金属メッシュであるため、外力によ
って変形が発生しやすく、その場合、内部のコイルヒー
タを破損していまう構造上の欠点があった。(4) Until the metal mesh, which is the protective cover, is fixed to the resin base, the heart of parts such as the humidity sensitive element and coil heater made of oxide semiconductor is exposed, and the element is damaged during assembly. However, there is a structural defect that a metal wire is easily broken. Further, since the protective cover is a dome type metal mesh, it is likely to be deformed by an external force, and in that case, there is a structural defect that the internal coil heater is damaged.
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ヒータ部を絶縁基板上に形成し、汎用装置を用いた
実装及び組立の自動化が可能で、信頼性及び量産性に優
れた湿度及びガス検出素子、及び、複数の通電エージン
グが同時にかつ容易に行うことができ、作業時間の短縮
及び信頼性を向上させ、歩留りの高い量産性に優れた湿
度及びガス検出素子の製造方法を提供することを目的と
する。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. A heater part is formed on an insulating substrate, and mounting and assembly using a general-purpose device can be automated, and the humidity is excellent in reliability and mass productivity. And a gas detection element, and a plurality of energization aging can be simultaneously and easily performed, which shortens the working time and improves reliability, and provides a method for manufacturing a humidity and gas detection element with high yield and excellent mass productivity. The purpose is to do.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項1に記載の湿度及びガス検出素子は、
絶縁基板と、絶縁基板の表面に湿度を検出する湿度検出
部とガスを検知するガス検出部と各検出部を加熱するヒ
ータ部とを有する素子部と、絶縁基板を固定し及び外部
との電気的接続を行うリードフレームと、絶縁基板をリ
ードフレームに接合する絶縁基板の裏面に形成された接
合部と、を備えている構成を有している。In order to achieve this object, the humidity and gas detection element according to claim 1 of the present invention comprises:
An insulating substrate, an element unit having a humidity detecting unit that detects humidity on the surface of the insulating substrate, a gas detecting unit that detects gas, and a heater unit that heats each detecting unit; And a joint portion formed on the back surface of the insulating substrate for joining the insulating substrate to the lead frame.
【0011】本発明の請求項2に記載の湿度及びガス検
出素子は、請求項1において、接合部が、複数の島状の
金属膜又はガラス膜からなる構成を有している。According to a second aspect of the present invention, in the humidity and gas detecting element according to the first aspect, the joint portion is composed of a plurality of island-shaped metal films or glass films.
【0012】本発明の請求項3に記載の湿度及びガス検
出素子は、請求項1又は2において、リードフレーム
が、デュアルインサートタイプからなり、素子部の各電
極部と各リードフレームとをワイヤボンド又は溶接によ
り電気的接続する配線部と、を備えている構成を有して
いる。In the humidity and gas detecting element according to claim 3 of the present invention, the lead frame is of dual insert type according to claim 1 or 2, and each electrode part of the element part and each lead frame are wire-bonded. Alternatively, a wiring portion electrically connected by welding is provided.
【0013】本発明の請求項4に記載の湿度及びガス検
出素子は、請求項3において、リードフレームを両側か
ら挟んで固定する角管状の樹脂又はセラミックからなる
固定部を備えている構成を有している。A humidity and gas detecting element according to a fourth aspect of the present invention has a structure in which the humidity and gas detecting element according to the third aspect is provided with a fixing portion made of a rectangular tubular resin or ceramic for fixing the lead frame by sandwiching it from both sides. doing.
【0014】本発明の請求項5に記載の湿度及びガス検
出素子は、請求項4において、固定部の上部又は下部の
いずれか1に通気孔を有する樹脂又はセラミック又は金
属からなる通気用蓋部を備えている構成を有している。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the humidity and gas detection element according to the fourth aspect, wherein the ventilation lid is made of resin, ceramic or metal having a ventilation hole in either the upper portion or the lower portion of the fixing portion. Is provided.
【0015】本発明の請求項6に記載の湿度及びガス検
出素子は、請求項5において、通気用蓋部の他方の固定
部に樹脂又はセラミック又は金属からなる遮断蓋部を備
えている構成を有している。According to a sixth aspect of the present invention, the humidity and gas detecting element according to the fifth aspect has a structure in which the other fixing portion of the ventilation lid portion is provided with a blocking lid portion made of resin, ceramic or metal. Have
【0016】本発明の請求項7に記載の湿度及びガス検
出素子の製造方法は、請求項1乃至6の内いずれか1に
記載の湿度及びガス検出素子において、各リードフレー
ムの周辺端部を接続し、複数のリードフレームを一列に
接続しているコムを用いて、絶縁基板を各リードフレー
ムに接合する基板接合工程と、各リードフレームと各素
子との電気的接続を行う配線工程と、コムと接続するリ
ードフレーム部を介して複数の絶縁基板のヒータ部に同
時に通電を行い加熱する通電エージング工程と、を備え
ている構成を有している。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a humidity and gas detecting element, wherein in the humidity and gas detecting element according to any one of the first to sixth aspects, a peripheral end portion of each lead frame is Connecting, using a comb that connects a plurality of lead frames in a row, a substrate bonding step of bonding an insulating substrate to each lead frame, and a wiring step of electrically connecting each lead frame and each element, An energization aging step of energizing and heating the heater parts of a plurality of insulating substrates at the same time via the lead frame part connected to the comb is provided.
【0017】ここで、絶縁基板としては、厚さが0.3
mm,サイズが2×3mmで、純度が95%のアルミナ
基板や、1000℃に耐え得る絶縁性基板であればよ
く、他の絶縁性の耐熱セラミック基板や耐熱性ガラス基
板等が用いられる。Here, the insulating substrate has a thickness of 0.3.
Any alumina substrate having a size of 2 mm × 3 mm and a purity of 95% or an insulating substrate capable of withstanding 1000 ° C. may be used, and other insulating heat-resistant ceramic substrate, heat-resistant glass substrate or the like is used.
【0018】リードフレームの材質としては、42アロ
イ合金(鉄ニッケル合金)で、厚さ0.25mmで形成
されたものを用いことができる。又、リードフレーム表
面の全体に2〜3μm厚さのニッケルメッキが行われ、
更に、角管状の固定部の内部にくるリードフレームに
は、金メッキが2〜3μm厚さの金メッキが行われる。
リードフレーム母材に42アロイ合金を使用したのは、
現在IC等のレードフレームとして一般に大量に使用さ
れているため安価であり、0.25mmの厚さでも十分
な剛性を持っており、しかも、金型打ち抜き加工がし易
いためであるが、リードフレームとして十分な剛性があ
れば、ステンレス等の金属及び合金を使用してもよい。
又、表面にニッケルメッキを行ったのは、鉄が錆びるの
を防ぐためと、金メッキの密着性を良くするためであ
る。ニッケルメッキの厚さとしては、1〜5μm、好ま
しくは2〜3μmの範囲であれば良い。1μm未満の場
合は、金メッキの密着性が不十分であり、金属線材との
接続強度が不十分となり、断線する可能性が高くなり、
5μmを越えると、特性的に問題はないがメッキに要す
る費用が高くなり、好ましくない。金メッキを角管状の
固定部の内部にくるリードフレームのみに施した理由と
しては、湿度及びガス検出素子のリードフレーム全体に
金メッキを施した場合に発生し易くなる断線を防止する
ためである。すなわち、金メッキした部分に半田を付け
150℃以上の高温雰囲気中で12時間程度連続使用す
ると、半田の鉛部分が金と合金化して金メッキ部分を浸
透していき、更に長時間又は高温で連続しようすると金
メッキ部分が消失し、金属線材自体が金線の場合には、
金属線自体が半田の鉛成分との合金化によって断線す
る。これは、鉛と金の合金が機械的に非常に脆いことに
よる。金メッキの厚さは、0.25〜4μmに、好まし
くは2〜3μmである。0.25μm未満では、金属線
材との密着強度が不十分となる場合が発生し、剥離する
ことがあり。4μmを越えるとメッキに要する費用が高
くなるだけでなく、金線によるワイヤボンドで電気的接
合を行う場合に、金メッキによってリードフレーム表面
の硬さが不十分となり接続強度が不足する場合が発生
し、剥離することがある。As the material of the lead frame, a 42 alloy alloy (iron-nickel alloy) having a thickness of 0.25 mm can be used. In addition, the entire surface of the lead frame is nickel-plated with a thickness of 2-3 μm,
Further, the lead frame inside the rectangular tubular fixing portion is gold-plated with a thickness of 2 to 3 μm.
The 42 alloy alloy used for the lead frame base material is
This is because it is inexpensive because it is generally used as a rade frame for ICs and the like at present, and has sufficient rigidity even with a thickness of 0.25 mm, and moreover, it is easy to perform die punching. As long as it has sufficient rigidity, metals and alloys such as stainless steel may be used.
Further, the reason why the surface is plated with nickel is to prevent the iron from rusting and to improve the adhesion of the gold plating. The thickness of nickel plating may be in the range of 1 to 5 μm, preferably 2 to 3 μm. When the thickness is less than 1 μm, the adhesion of the gold plating is insufficient, the connection strength with the metal wire is insufficient, and the possibility of disconnection increases,
If it exceeds 5 μm, there is no problem in characteristics, but the cost required for plating increases, which is not preferable. The reason why gold plating is applied only to the lead frame inside the rectangular tubular fixing portion is to prevent disconnection that tends to occur when the entire lead frame of the humidity and gas detection element is gold plated. That is, when solder is applied to the gold-plated part and continuously used for about 12 hours in a high temperature atmosphere of 150 ° C. or higher, the lead part of the solder alloys with gold and penetrates the gold-plated part, and it will continue for a long time or at high temperature. Then, the gold-plated part disappears, and if the metal wire itself is a gold wire,
The metal wire itself breaks due to alloying with the lead component of the solder. This is because the lead-gold alloy is mechanically very brittle. The thickness of gold plating is 0.25 to 4 μm, preferably 2 to 3 μm. If the thickness is less than 0.25 μm, the adhesion strength with the metal wire may be insufficient and peeling may occur. If the thickness exceeds 4 μm, not only the cost required for plating will increase, but also when the electrical connection is performed by wire bonding with a gold wire, the hardness of the lead frame surface may be insufficient due to gold plating, resulting in insufficient connection strength. , It may peel off.
【0019】又、通気用蓋部には、複数の小さい孔部や
設けている。これにより、素子外部の雰囲気ガス及び湿
度を取り込むと同時に素子部を保護するためである。
又、通気孔蓋部に通気孔を設けたが、素子内部の温度変
化が小さい範囲に保たれるならば、遮断用蓋部にも通気
孔を空けてもよい。又、通気孔としてメッシュ状の金属
を設けてもよい。Further, the ventilation lid is provided with a plurality of small holes and the like. This is for taking in atmospheric gas and humidity outside the element and protecting the element part at the same time.
Further, although the ventilation hole is provided in the ventilation hole lid portion, the ventilation hole may be provided in the blocking lid portion as long as the temperature change inside the element is kept within a small range. Moreover, you may provide a mesh-shaped metal as a ventilation hole.
【0020】角管状の固定部、通気用蓋部及び遮断用蓋
部の樹脂材料としては、耐熱性液晶ポリマーが用いられ
る。これにより、樹脂が250℃の高温に対して耐久性
があり、さらに樹脂とリードフレームを射出成型によっ
て一体化する際に、樹脂からガスが発生しにくく、リー
ドフレームが汚染されないため、成型後の洗浄工程を省
略することができる。成型後洗浄を行うならば、樹脂材
料として耐熱性のPPS樹脂を用いることもできる。A heat-resistant liquid crystal polymer is used as a resin material for the rectangular tubular fixing portion, the ventilation lid portion and the blocking lid portion. As a result, the resin is durable against a high temperature of 250 ° C. Further, when the resin and the lead frame are integrated by injection molding, gas is unlikely to be generated from the resin and the lead frame is not contaminated. The washing step can be omitted. If cleaning is performed after molding, a heat resistant PPS resin can be used as the resin material.
【0021】[0021]
【作用】この構成によって、以下の作用を奏することが
できる。すなわち、 (1)絶縁基板の表面に湿度を検出する湿度検出部とガ
スを検知するガス検出部と各検出部を動作させ際に加熱
するヒータ部とを有する素子部が形成された絶縁基板に
おいて、素子部と反対の裏面に接合部を形成し、素子部
をリードフレームに接合したので、組立時の部品の並び
替え、位置決めが容易で、一般のパラレル溶接装置とワ
イヤーボンダーを利用することができ、実装、組立の完
全自動化ができ、大幅な組立工数が削減及び量産性を向
上させることができ、素子の低原価ができる。又、絶縁
基板上にヒータ部を積層したので、他の素子部と同時に
実装ができ、特に、リードフレームとの接合が極めて容
易になり、作業工数を削減できるとともに、歩留りを向
上させることができる。特に、リードフレームのピッチ
を汎用のピッチ(2.54mm)やハーフピッチ(1.
27mm)にすることにより、実装も極めて容易にな
り、検出素子を利用した部品や装置の量産性も向上させ
ることができる。組立時の部品の並び替え、位置決め、
通電配線を1単位量当たり1度で済むため、大幅な組立
工数が削減できた。With this structure, the following actions can be achieved. That is, (1) In an insulating substrate in which an element unit having a humidity detecting unit for detecting humidity, a gas detecting unit for detecting gas, and a heater unit for heating each operating unit is formed on the surface of the insulating substrate. Since the joining part is formed on the back surface opposite to the element part and the element part is joined to the lead frame, it is easy to rearrange and position the parts during assembly, and it is possible to use a general parallel welding device and wire bonder. In addition, the mounting and assembly can be fully automated, the number of assembly steps can be significantly reduced, mass productivity can be improved, and the cost of the element can be reduced. In addition, since the heater part is laminated on the insulating substrate, it can be mounted simultaneously with other element parts, and in particular, the bonding with the lead frame becomes extremely easy, the number of working steps can be reduced, and the yield can be improved. . Especially, the lead frame pitch is a general pitch (2.54 mm) or a half pitch (1.
By setting the thickness to 27 mm), mounting becomes extremely easy and mass productivity of parts and devices using the detection element can be improved. Sorting, positioning of parts during assembly,
Since the current-carrying wiring only needs to be done once per unit quantity, the number of assembly steps can be greatly reduced.
【0022】(2)絶縁基板の接合部が、複数の島状の
金属膜及び/又はガラス膜から形成されることにより、
接合面が表面張力により中心部が盛り上がり、接合面積
が向上し、各接合部に均一に接合されるため、密着強度
を向上できる。(2) Since the joint portion of the insulating substrate is formed of a plurality of island-shaped metal films and / or glass films,
The central surface of the joint surface rises due to surface tension, the joint area is increased, and the joint portions are evenly joined, so that the adhesion strength can be improved.
【0023】(3)リードフレームが、デュアルインサ
ートタイプからなり、素子部の各電極端子部とリードフ
レームをワイヤボンド又は溶接により容易に電気的接続
でき、コムに電圧をかけて同時に複数の通電エージング
を行う際に、電気的接続の確認、通電エージング等がコ
ムに接続された1組単位に1度で済むため、接触不良に
よる通電エージング不足に起因する不良を防止し、歩留
りを向上できる。(3) The lead frame is of a dual insert type, and each electrode terminal of the element part and the lead frame can be easily electrically connected by wire bonding or welding, and a voltage is applied to the comb to simultaneously perform a plurality of energization aging. When performing, the electrical connection confirmation, energization aging, etc. are performed once for each set connected to the comb, so that defects due to insufficient energization aging due to contact defects can be prevented, and the yield can be improved.
【0024】(4)リードフレームを両側から挟んで固
定する角管状の樹脂又はセラミックからなる固定部を備
えることにより、固定部内部のリードフレームや素子
部、溶接部やワイヤボンド等の配線部が、人の手で触れ
られることを防止し、素子の汚染防止や変形防止、組立
時及び組立後のワイヤボンド部の接着性悪化や破損を防
止でき、歩留りや信頼性を向上できる。(4) Since the lead frame and the element portion inside the fixing portion, the wiring portion such as the welding portion and the wire bond, are provided by providing the fixing portion made of a resin or ceramic in the shape of a rectangular tube for fixing the lead frame by sandwiching it from both sides. In addition, it is possible to prevent human touching, prevent element contamination and deformation, prevent deterioration of adhesiveness and damage of wire bond portions during and after assembly, and improve yield and reliability.
【0025】(5)固定部の上部又は下部のいずれかに
通気孔を有する樹脂又はセラミック又は金属の通気用蓋
部により、素子外部の雰囲気ガス及び湿度を取り込むと
ともに素子部の保護を兼ね、信頼性を確保できる。(5) A resin, ceramic or metal ventilation lid having a ventilation hole in either the upper part or the lower part of the fixed portion takes in atmospheric gas and humidity outside the element, protects the element portion, and is reliable. You can secure the sex.
【0026】(6)通気用蓋部の他方の固定部に樹脂又
は金属からなる遮断蓋部により、素子部の保護のためだ
けでなく、素子部の周りの空気の流れを定常化し、又、
ヒータ部からの輻射熱を効率よく反射されることによっ
て保温効果を高めることができ、検出部の安定性を確保
し、検出精度を向上できる。(6) A blocking lid made of resin or metal on the other fixed portion of the ventilation lid not only protects the element but also stabilizes the air flow around the element, and
By efficiently reflecting the radiant heat from the heater part, the heat retention effect can be enhanced, the stability of the detection part can be secured, and the detection accuracy can be improved.
【0027】(7)各リードフレームの周辺端部を接続
し、複数のリードフレームを一列に連結するコムを用い
て、絶縁基板を各リードフレームに接合する絶縁基板接
合工程と、各リードフレームと各素子との電気的接続を
行う配線工程と、コムと接続するリードフレーム部を介
して複数の絶縁基板のヒータ部に同時に通電を行い加熱
する通電エージング工程と、を備えたので、コムに電圧
をかけて同時に複数の通電エージングを行うことがで
き、作業効率が向上でき、電気的接続の確認も1度で済
み、接触不良による通電エージング不足に起因する不良
を防止できる。(7) Insulating substrate joining step of joining the insulating substrate to each lead frame by using a comb that connects peripheral ends of each lead frame and connects a plurality of lead frames in a row, and each lead frame Since the wiring process for electrically connecting each element and the current aging process for heating by simultaneously energizing the heater parts of a plurality of insulating substrates via the lead frame part connected to the comb are provided, the voltage is applied to the comb. Therefore, it is possible to simultaneously perform a plurality of energization aging, work efficiency can be improved, the electrical connection can be confirmed only once, and defects due to insufficient energization aging due to contact defects can be prevented.
【0028】[0028]
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0029】図1(a)は本発明の一実施例における湿
度及びガス検出素子の斜視図であり、図1(b)は同分
解斜視図であり、図2は本発明の一実施例における湿度
及びガス検出素子の内部の複合センサチップがリードフ
レームに実装された状態を示す正面図である。図1及び
図2において、1は本発明の一実施例における湿度及び
ガス検出素子であり、オーブン付き電子レンジの自動調
整機能用の複合センサとして利用されている。複合セン
サである湿度及びガス検出素子1は、絶対湿度の変化を
検出する湿度検出部とアルコールガスの発生及び濃度変
化を検出するガス検出部の2種類の機能を一個のチップ
に形成し、更に湿度検出部及びガス検出部を加熱するヒ
ータ部も同一チップに形成した後述の複合センサチップ
6を内部に備えている。2は一般の電子部品の端子間ピ
ッチの規格に従ったリードフレームであり、端子間が
2.54mmピッチに加工されたデュアルインサートタ
イプである。3は角管状の樹脂からなる固定部、4は角
管状の固定部3の下部に取り付けられた樹脂からなる遮
断用蓋部、5は固定部3の上部に取り付けられた通気孔
を有する角管状の樹脂からなる通気用蓋部であり、各樹
脂として耐熱性液晶ポリマーを用いた。6は湿度及びガ
ス検出素子の内部の複合センサチップ、7はリードフレ
ーム2に複合センサチップ6を電気的接続する金からな
るワイヤボンドである。FIG. 1 (a) is a perspective view of a humidity and gas detecting element in one embodiment of the present invention, FIG. 1 (b) is an exploded perspective view of the same, and FIG. 2 is a view of one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a front view showing a state in which a composite sensor chip inside a humidity and gas detection element is mounted on a lead frame. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a humidity and gas detection element in one embodiment of the present invention, which is used as a composite sensor for an automatic adjustment function of a microwave oven with an oven. The humidity and gas detection element 1, which is a composite sensor, has two functions of a humidity detection section that detects a change in absolute humidity and a gas detection section that detects a change in alcohol gas and a change in concentration in a single chip. A heater section for heating the humidity detecting section and the gas detecting section also has a composite sensor chip 6 described later formed on the same chip therein. Reference numeral 2 is a lead frame conforming to the standard of the pitch between terminals of general electronic components, and is a dual insert type in which the terminals are processed to have a pitch of 2.54 mm. Reference numeral 3 denotes a fixing portion made of a resin having a rectangular tubular shape, 4 denotes a cover portion made of a resin attached to a lower portion of the fixing portion 3 having a rectangular tubular shape, and 5 has a rectangular tubular shape having a ventilation hole attached to an upper portion of the fixing portion 3. The resin is a ventilation lid, and a heat-resistant liquid crystal polymer is used as each resin. Reference numeral 6 is a composite sensor chip inside the humidity and gas detection element, and 7 is a wire bond made of gold for electrically connecting the composite sensor chip 6 to the lead frame 2.
【0030】ここで、本実施例では、角管状の固定部
3、遮断用蓋部4及び通気性蓋部5により外形を四角形
にすることによって方向性をつけ、実装組立時の取扱性
を容易にしている。角管状の固定部3、遮断用蓋部4及
び通気性蓋部5の内側中空の形状は円形や六角形、その
他の多角形の形状でも良い。又、リードフレーム2の電
気的接続の極性(素子部、ヒータ部等)が明確になるよ
うに固定部3等の一側壁に凹部を設けた。Here, in this embodiment, the rectangular tubular fixing portion 3, the shut-off lid portion 4 and the breathable lid portion 5 form a quadrangle to give directionality and facilitate handling at the time of mounting and assembling. I have to. The inner hollow shapes of the rectangular tubular fixing portion 3, the blocking lid portion 4, and the breathable lid portion 5 may be circular, hexagonal, or any other polygonal shape. Further, a recess is provided on one side wall of the fixing portion 3 or the like so that the polarity of the electrical connection of the lead frame 2 (element portion, heater portion, etc.) is clear.
【0031】次に、本発明の一実施例における湿度及び
ガス検出素子に用いられる複合センサチップについて、
図3を用いて説明する。図3は本発明の一実施例におけ
る湿度及びガス検出素子に用いられる複合センサチップ
の正面図である。8はAl2O3を組成とするセラミック
からなる絶縁基板、9,10,11,12,13は絶縁
基板8の上に印刷された金からなる電極部である。14
は湿度及びアルコールガスの濃度変化に比例して抵抗値
が変化する感ガス体である酸化物半導体、15は酸化物
半導体14を固定する保護用ガラス、16は湿度及びア
ルコールガスの濃度に比例して抵抗値が変化する酸化物
半導体14のアルコールガス感度を取り除き湿度感度の
みを持たせるためのフィルターを形成するコートガラ
ス、17は電極部12,13に接続された後述のヒータ
部20を外部雰囲気から遮断するための保護ガラスであ
る。この結果、18はアルコールガスの発生及び濃度変
化を検出するガス検出部、19は絶対湿度の変化を検出
する湿度検出部、20は湿度検出部19及びガス検出部
18を加熱するヒータ部が形成される。すなわち、電極
部9,10によりガス検出部18に電圧を印加し抵抗値
変化でアルコールガスを検出する。又、電極部10,1
1により湿度検出部19に電圧を印加し抵抗値変化で絶
対湿度を検出する。又、電極部12,13はヒータ部2
0の電極である。Next, regarding the composite sensor chip used for the humidity and gas detection element in one embodiment of the present invention,
This will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a front view of a composite sensor chip used in a humidity and gas detection element according to an embodiment of the present invention. Reference numeral 8 is an insulating substrate made of ceramics having a composition of Al 2 O 3 , and reference numerals 9, 10, 11, 12, and 13 are electrode portions made of gold printed on the insulating substrate 8. 14
Is an oxide semiconductor, which is a gas sensitive material whose resistance value changes in proportion to changes in humidity and alcohol gas concentration, 15 is protective glass for fixing the oxide semiconductor 14, 16 is proportional to humidity and alcohol gas concentration The coated glass forming a filter for removing the alcohol gas sensitivity of the oxide semiconductor 14 whose resistance value changes by giving only humidity sensitivity, 17 is a heater part 20 described later connected to the electrode parts 12 and 13 It is a protective glass for shielding from. As a result, 18 is a gas detection unit that detects the generation and concentration change of alcohol gas, 19 is a humidity detection unit that detects a change in absolute humidity, and 20 is a humidity detection unit 19 and a heater unit that heats the gas detection unit 18. To be done. That is, a voltage is applied to the gas detection part 18 by the electrode parts 9 and 10, and alcohol gas is detected by a resistance value change. Also, the electrode parts 10, 1
A voltage is applied to the humidity detector 19 by 1 to detect the absolute humidity by the change in resistance value. In addition, the electrode portions 12 and 13 are the heater portion 2
0 electrode.
【0032】以上のように構成された本発明の第1実施
例の湿度及びガス検出素子1に用いられる複合センサチ
ップ6の製造方法について、図4を参照しながら説明す
る。図4(a)は本発明の一実施例における複合センサ
チップの製造方法における電極部形成工程を示す絶縁基
板の正面図であり、図4(b)は同複合センサチップの
製造方法における素子部形成工程を示す絶縁基板の正面
図であり、図4(c)は同複合センサチップの製造方法
におけるガラス形成工程を示す絶縁基板の正面図であ
る。まず、図4(a)に示すように、絶縁基板8上にガ
ス検出部18及び湿度検出部19を形成するために金ペ
−ストを印刷し、850℃で30分間焼成して電極部
9,10,11,12,13を形成した。次に、図4
(b)に示すように、ヒータ部20を形成するために酸
化ルテニウムのガラスフリット入りペーストを印刷し、
及び湿度及びアルコールガスの濃度変化に比例して抵抗
値が変化する酸化物半導体14を形成するために酸化錫
のオルガノシリカゾル入りペーストを印刷し、同時に8
30℃で1時間焼成した。更に、ヒータ部20の抵抗値
が18±0.1Ωになるようにレーザートリミング加工
によって調整を行った。更に、図4(c)に示すよう
に、保護用ガラス15、コートガラス16,保護用ガラ
ス17は全て同一のガラスであり、ガラス転移温度60
0℃、軟化点700℃、線膨張係数60×10-7/Kの
特性を有するガラスペーストを用いて印刷した後、80
0℃,1時間焼成して形成される。A method of manufacturing the composite sensor chip 6 used in the humidity and gas detection element 1 of the first embodiment of the present invention constructed as described above will be described with reference to FIG. FIG. 4A is a front view of an insulating substrate showing an electrode part forming step in the method for manufacturing a composite sensor chip according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4B is an element part in the method for manufacturing the composite sensor chip. FIG. 4C is a front view of the insulating substrate showing a forming step, and FIG. 4C is a front view of the insulating substrate showing a glass forming step in the method of manufacturing the composite sensor chip. First, as shown in FIG. 4A, a gold paste is printed on the insulating substrate 8 to form the gas detecting portion 18 and the humidity detecting portion 19, and the electrode portion 9 is baked at 850 ° C. for 30 minutes. , 10, 11, 12, and 13 were formed. Next, FIG.
As shown in (b), a paste containing glass frit of ruthenium oxide is printed to form the heater section 20,
And, in order to form the oxide semiconductor 14 whose resistance value changes in proportion to the humidity and the concentration change of the alcohol gas, a paste containing tin oxide organosilica sol is printed, and at the same time, 8
It was baked at 30 ° C. for 1 hour. Furthermore, adjustment was performed by laser trimming so that the resistance value of the heater section 20 was 18 ± 0.1Ω. Further, as shown in FIG. 4C, the protective glass 15, the coat glass 16, and the protective glass 17 are all the same glass and have a glass transition temperature of 60.
After printing using a glass paste having a characteristic of 0 ° C., a softening point of 700 ° C. and a linear expansion coefficient of 60 × 10 −7 / K, 80
It is formed by firing at 0 ° C. for 1 hour.
【0033】ここで、絶縁基板8としては、厚さが0.
3mm,サイズは2×3mmで、純度が95%のアルミ
ナ基板を用いた。ガス検出部18用の電極部9と電極部
10及び湿度検出部19用の電極部10と電極部11の
電極間ギャップは0.05〜0.5mmに形成したが、
好ましくは、0.1〜0.2mmで形成するのがよい。
0.05mm未満では印刷工程でギャップ形成すること
が困難であり、0.5mmを越す場合は、ガス検出部1
8及び湿度検出部19の抵抗値が測定可能な範囲を越え
て好ましくない。又、保護用ガラス15、コートガラス
16,保護用ガラス17に用いられるガラスは、ガラス
転移温度600℃、軟化点700℃、線膨張係数60×
10-7/Kのものを使用した。又、酸化錫のオルガノシ
リカゾル入りペーストの組成を(表1)に示す。Here, the insulating substrate 8 has a thickness of 0.
An alumina substrate having a size of 3 mm, a size of 2 × 3 mm, and a purity of 95% was used. Although the gap between electrodes of the electrode portion 9 and the electrode portion 10 for the gas detection portion 18 and the electrode portion 10 and the electrode portion 11 for the humidity detection portion 19 was formed to be 0.05 to 0.5 mm,
The thickness is preferably 0.1 to 0.2 mm.
If it is less than 0.05 mm, it is difficult to form a gap in the printing process, and if it exceeds 0.5 mm, the gas detection unit 1
8 and the resistance value of the humidity detection unit 19 exceeds the measurable range, which is not preferable. The glass used for the protective glass 15, the coated glass 16, and the protective glass 17 has a glass transition temperature of 600 ° C., a softening point of 700 ° C., and a linear expansion coefficient of 60 ×.
The one used was 10 −7 / K. The composition of the paste containing tin oxide in the organosilica sol is shown in Table 1.
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】ここで、シリカゾル、アルミナゾルは酸化
錫の焼結剤の効果を示す。2-(2-ETHOXYETHOXY)ETHY ACE
TATEとエチルセルロースをビヒクルとして使用した。な
お、オルガノシリカゾルは、ペースト印刷後に素子へ直
接浸透させてもよく、触媒として酸化パラジウムを塩化
物の状態で原料に添加あるいは印刷焼成後、含浸させて
も良い。Here, silica sol and alumina sol exhibit the effect of a tin oxide sintering agent. 2- (2-ETHOXYETHOXY) ETHY ACE
TATE and ethyl cellulose were used as vehicles. The organosilica sol may be directly permeated into the element after printing the paste, or palladium oxide may be added as a catalyst in the form of chloride to the raw material or may be impregnated after printing and firing.
【0036】以上のように製造された本実施例の湿度及
びガス検出素子1の製造方法について、以下に説明す
る。図5は本発明の一実施例における湿度及びガス検出
素子の製造方法におけるコムにより連結されたリードフ
レームを示す正面図である。図5において、21は複数
にリードフレーム2を連結するコムであり、一括してコ
ム21毎により湿度及びガス検出素子1の連続処理がな
される。製造工程としては、まず、複合センサチップ6
を切断する切断工程、樹脂である固定部3が取り付けら
れたリードフレーム2に複合センサチップ6を溶接する
基板接合工程と、複合センサチップ6とリードフレーム
2を金線からなるワイヤボンド7を用いて電気的に接続
する配線工程と、一連のヒータ部20のみの通電エージ
ング処理が行えるようにコム21とリードフレーム2の
一部を切断する端子一部切断工程と、両端部のコム21
(後述の図5参照)に電源を接続してヒータ部20の加
熱を行う通電エージング工程と、コム21を取り除くた
めの端子切断工程と、リードフレーム2の各端子をプリ
ント基板等に挿入するために折り曲げる端子フォーミン
グ工程と、製品検査を行う特性チェック工程と、最後に
固定部3に遮断用蓋部4及び通気用蓋部5のカバーを取
り付けるカバー取付工程とからなる。A method of manufacturing the humidity and gas detection element 1 of this embodiment manufactured as described above will be described below. FIG. 5 is a front view showing a lead frame connected by a comb in the method of manufacturing the humidity and gas detecting element according to the embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numeral 21 is a comb connecting a plurality of lead frames 2, and the humidity and gas detection elements 1 are continuously processed by each comb 21 at once. In the manufacturing process, first, the composite sensor chip 6
A cutting step for cutting the resin, a substrate bonding step for welding the composite sensor chip 6 to the lead frame 2 to which the fixing portion 3 made of resin is attached, and a wire bond 7 made of a gold wire for the composite sensor chip 6 and the lead frame 2. Wiring step for electrically connecting the comb 21 and a part of the terminal for cutting the lead frame 2 so that the series of heater portions 20 can be energized and aged.
(See FIG. 5 to be described later) For connecting the power source to heat the heater section 20, energization aging step, terminal cutting step for removing the comb 21, and inserting each terminal of the lead frame 2 into a printed circuit board or the like. The process includes a terminal forming step of bending the product into a rectangular shape, a characteristic checking step of inspecting a product, and a cover attaching step of finally attaching the covers of the blocking lid portion 4 and the ventilation lid portion 5 to the fixing portion 3.
【0037】次に、本実施例の製造工程における基板接
合工程について、以下に詳細に説明する。図6(a)は
本発明の一実施例の湿度及びガス検出素子における複合
センサチップ裏面の接合部の一例を示す背面図であり、
図6(b)は同断面図である。図6において、8は素子
部が形成させた絶縁基板、22は絶縁基板8の裏面の形
成された接合部であり、形状が□1.8×2.8mmの
角で金ペーストを印刷し、850℃で30分間焼成され
溶接用金パットとして形成した。印刷工法で接合部22
を形成しているので、図6(b)に示すように中心部が
縁より窪んだ凹部の形状を有する。これにより、溶接の
際に、この凹部によって溶接面積が小さくなり溶接強度
がばらついたり、溶接強度が全体的に小さい等の問題が
発生するので、本実施例においては、更に、島状からな
る集合体にした形状の接合部も形成して検討を行った。
図7(a)は本発明の一実施例の湿度及びガス検出素子
における複合センサチップ裏面に島状に形成された接合
部を示す背面図であり、図7(b)は同断面図である。
23は絶縁基板8の裏面の形成された接合部であり、φ
0.4mmの円形状の島状として複数形成した。この結
果、φ0.4mmの円形状のものは、金ペーストの表面
張力によってレンズ状に印刷体が膨らんだ形状を形成す
ることによって印刷体の高さを揃える効果が見られた。
φ0.4mmの円形状の島状からなる複数の接合部23
は、□1.8×2.8mmの角と比較して、絶縁基板8
をリードフレーム2に溶接することにより、確実に溶接
が行われ溶接強度のばらつきが少なく歩留りが向上し
た。Next, the substrate bonding process in the manufacturing process of this embodiment will be described in detail below. FIG. 6A is a rear view showing an example of a joint portion on the rear surface of the composite sensor chip in the humidity and gas detection element according to the embodiment of the present invention,
FIG. 6B is a sectional view of the same. In FIG. 6, 8 is an insulating substrate formed by the element portion, 22 is a joint portion formed on the back surface of the insulating substrate 8, and the shape is □ 1.8 × 2.8 mm, and gold paste is printed on the corners. It was baked at 850 ° C. for 30 minutes to form a gold pad for welding. Joining part 22 by printing method
Therefore, as shown in FIG. 6 (b), it has the shape of a recess whose center is recessed from the edge. As a result, during welding, since the recesses reduce the welding area, the welding strength varies, and the welding strength is low overall, in the present embodiment, further, an aggregate consisting of islands is formed. A joint having a body shape was also formed and studied.
FIG. 7A is a rear view showing a bonding portion formed in an island shape on the rear surface of the composite sensor chip in the humidity and gas detection element according to the embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a sectional view of the same. .
Reference numeral 23 denotes a joint formed on the back surface of the insulating substrate 8
A plurality of 0.4 mm circular islands were formed. As a result, in the case of the circular shape having a diameter of 0.4 mm, the effect that the height of the printed body is made uniform by forming the lens-shaped bulging shape of the printed body by the surface tension of the gold paste was observed.
A plurality of joints 23 having a circular island shape of φ0.4 mm
Is the insulating substrate 8 compared to the square of □ 1.8 × 2.8mm
By welding to the lead frame 2, the welding was performed reliably, the variation in welding strength was small, and the yield was improved.
【0038】更に、接合部の構造として、図8で示す接
合部の検討も行った。図8(a)は本発明の一実施例の
湿度及びガス検出素子における複合センサチップ裏面に
ガラス及び金により形成された接合部を示す背面図であ
り、図8(b)は同断面図、図8(c)は平坦化された
接合部の断面図である。24は絶縁基板8の裏面上部に
形成されたガラス接合部であり、25はガラスからなる
ガラス接合部24に印刷された金ペーストからなる金接
合部である。まず、図8(a)に示すように、アルミナ
からなる絶縁基板8の裏面に前述の複合センサチップの
製造方法におけるガラス形成工程で用いたガラスを印刷
し、図8(b)に示すように、その上に金を印刷して、
830℃で15分間焼成した。次に、図8(c)に示す
ように、金をラップし平面状態を形成した。このよう
に、機械的に面を平坦にすることによって、リードフレ
ーム2との接触面積が大幅に増加し溶接を行った結果、
溶接強度の大幅なアップが得られた。又、アルミナであ
る絶縁基板8と金接合部25との間にガラス接合部24
を形成することによって、金接合部25と絶縁基板8と
の密着強度も増加した。Further, as the structure of the joint, the joint shown in FIG. 8 was also examined. FIG. 8A is a rear view showing a joint portion formed of glass and gold on the rear surface of the composite sensor chip in the humidity and gas detection element of one embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a sectional view of the same. FIG. 8C is a sectional view of the flattened joint. Reference numeral 24 is a glass bonding portion formed on the upper surface of the back surface of the insulating substrate 8, and 25 is a gold bonding portion made of a gold paste printed on the glass bonding portion 24 made of glass. First, as shown in FIG. 8A, the glass used in the glass forming step in the above-described method for manufacturing a composite sensor chip is printed on the back surface of the insulating substrate 8 made of alumina, and as shown in FIG. , Print gold on it,
It was baked at 830 ° C. for 15 minutes. Next, as shown in FIG. 8C, gold was wrapped to form a flat surface. As described above, by mechanically flattening the surface, the contact area with the lead frame 2 is significantly increased, and as a result of welding,
A significant increase in welding strength was obtained. Further, the glass bonding part 24 is provided between the insulating substrate 8 made of alumina and the gold bonding part 25.
By forming, the adhesion strength between the gold bonding portion 25 and the insulating substrate 8 also increased.
【0039】次に、本実施例の接合工程について説明す
る。図9は本発明の一実施例における湿度及びガス検出
素子における複合センサチップとリードフレーム接合工
程を示す分解断面模式図である。複合センサチップ6を
形成した絶縁基板8の裏面をリードフレーム2に接触さ
せてリードフレーム2側からパラレル電極29a,29
bを接触させてリードフレーム2に交流電源30により
電流を流して加熱しリードフレーム2の金メッキ28と
接合部26を溶接する。溶接の際、複合センサチップ6
の裏面にある接合部26を上向きにし、その上にリード
フレーム2を置き、リードフレーム2の上からパラレル
電極29a,29bを2本接触させて交流電源30によ
り高電流を流し溶接を行った。本実施例では、パラレル
電極29a,29bを2本使用したが、3本又は4本等
同時に使用して、接着強度等を最適に設定しかつ作業時
間等を削減できる。ここで、リードフレーム2の材質と
しては、42アロイ合金(鉄ニッケル合金)を用い、厚
さ0.25mmで形成されたものが使用されている。更
に表面は全体を2〜3μm厚さのニッケルメッキ27を
行い、さらに角管状の固定部3にくるリードフレーム2
には、金メッキ28を2〜3μm行った。Next, the joining process of this embodiment will be described. FIG. 9 is an exploded cross-sectional schematic view showing a step of joining the composite sensor chip and the lead frame in the humidity and gas detection element in one embodiment of the present invention. The back surface of the insulating substrate 8 on which the composite sensor chip 6 is formed is brought into contact with the lead frame 2 so that the parallel electrodes 29a, 29
b is brought into contact with the lead frame 2 and an electric current is applied to the lead frame 2 to heat the lead frame 2 to weld the gold plating 28 and the joint portion 26 of the lead frame 2. When welding, the composite sensor chip 6
The lead frame 2 was placed on the bonding portion 26 on the back surface of the above, the parallel electrodes 29a and 29b were brought into contact with each other from above the lead frame 2, and a high current was supplied from the AC power source 30 to perform welding. In this embodiment, two parallel electrodes 29a and 29b are used, but three or four parallel electrodes can be used at the same time to optimally set the adhesive strength and reduce the working time. Here, the lead frame 2 is made of 42 alloy (iron-nickel alloy) and has a thickness of 0.25 mm. Further, the entire surface is nickel-plated 27 with a thickness of 2 to 3 μm, and further the lead frame 2 comes to the square tubular fixing portion 3.
For this, gold plating 28 was performed for 2 to 3 μm.
【0040】次に、配線工程として、複合センサチップ
6が上側になるようにリードフレーム2を設定し、ボン
ディング位置を予め設定して自動的にボンディングする
ことができるワイヤーボンダを使用して配線を行った。Next, in the wiring process, the lead frame 2 is set so that the composite sensor chip 6 is on the upper side, and the wire bonding is performed by using a wire bonder capable of automatically setting the bonding position in advance. went.
【0041】次に、通電エージング処理工程は、図10
に示すように両端のコム部に電圧5Vを直接印加し、コ
ム切断部31を形成する事によって行った。コム21と
電源との電気的接続は、ニールド状の先端を持つバネ付
き接触端子をコム21に押し付けることによって行っ
た。これは、短時間で接続作業を行い、確実に電気的接
続を行うために行った。本実施例では押し付けることに
よって、電気的接続を行ったが、電気的接続を確実に行
うためには半田で接続しても、螺子止めしても良いが、
面状に接触するタイプの接触端子は磨耗やゴミ付着等に
よる接触不良が発生しやすく、本実施例のように電気的
接続を繰り返し行う場合は好ましくない。Next, the energization aging process is shown in FIG.
As shown in FIG. 5, a voltage of 5 V is directly applied to the comb portions at both ends to form the comb cutting portion 31. The electrical connection between the comb 21 and the power supply was performed by pressing a spring-loaded contact terminal having a needle-shaped tip against the comb 21. This was done in order to carry out the connection work in a short time and ensure the electrical connection. In this embodiment, the electric connection was made by pressing, but in order to make the electric connection surely, it may be connected by solder or screwed,
Contact terminals of the type that come into planar contact are liable to cause contact failure due to wear, adhesion of dust, and the like, which is not preferable when the electrical connection is repeated as in this embodiment.
【0042】端子切断及び端子フォーミングは、リード
フレーム2とコム21とを一括して切断し、連続してリ
ードフレーム2を折り曲げる治具を使用して行った。図
11は本発明の一実施例における湿度及びガス検出素子
が複数個レール状治具に一列に並べられた状態を示す斜
視図である。端子切断後にフォーミングされた湿度及び
ガス検出素子1は図1で示すようにリードフレーム2と
直角な方向に空間があり、レール状治具32に並べるこ
とにより複数個を1本のレール単位に取り扱うことがで
きる。本実施例では、1本のレール状治具32に20個
の湿度及びガス検出素子1を並べて一回の作業単位とし
て特性検査及び組立作業を行った。本実施例の湿度及び
ガス検出素子1の配置方法や搭載方法によってはフォー
ミングを行わなくてもよい。The terminal cutting and the terminal forming were carried out by using a jig for cutting the lead frame 2 and the comb 21 together and bending the lead frame 2 continuously. FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a plurality of humidity and gas detection elements according to an embodiment of the present invention are arranged in a line on a rail jig. The humidity and gas detection element 1 formed after the terminals are cut has a space in a direction perpendicular to the lead frame 2 as shown in FIG. 1, and a plurality of them are handled as one rail unit by arranging them in a rail jig 32. be able to. In this example, 20 humidity and gas detection elements 1 were arranged on one rail-shaped jig 32, and a characteristic inspection and an assembly work were performed as one work unit. Forming may not be performed depending on the humidity and the arrangement method and mounting method of the gas detection element 1 of the present embodiment.
【0043】次に、特性チェック工程について説明す
る。特性測定は、ニールド状の先端をもつバネ付き接触
端子をリードフレーム2に押しつけることによって電気
的接続を行った。これは、短時間で接続作業が行え、確
実に電気的接続が行える。特性測定の際、素子の配置方
向は複合センサチップ6が見える方向を上にした。本実
施例では、接触端子を使用したが、リードフレーム2の
形状が一般の電子部品の規格である2.54mmピッチ
に加工されたデュアルインサートタイプを用いているた
め、IC用コネクターを使用し、IC用コネクターにリ
ードフレーム2を嵌挿して特性測定を行ってもよい。Next, the characteristic checking process will be described. The characteristics were measured by pressing a contact terminal with a spring having a needle-shaped tip against the lead frame 2 for electrical connection. With this, the connection work can be performed in a short time, and the electrical connection can be surely performed. At the time of measuring the characteristics, the arrangement direction of the elements was such that the direction in which the composite sensor chip 6 was visible was upward. In this embodiment, the contact terminal is used, but since the lead frame 2 is a dual insert type that is processed into a pitch of 2.54 mm which is a standard for general electronic components, an IC connector is used. The characteristics may be measured by inserting the lead frame 2 into the IC connector.
【0044】以上のように製造された本実施例の湿度及
びガス検出素子1と従来例の特性測定の比較実験を行っ
た。ガス検出部におけるアルコール感度は、1000p
pmの雰囲気の抵抗値と0ppmの雰囲気の抵抗値との
比として定義した。湿度検出部における湿度感度は、2
0℃,90%RHの雰囲気の抵抗値と20℃,65%R
Hの雰囲気の抵抗値との比として定義した。このように
して得られた本実施例と従来例の湿度及びガス検出素子
を5個サンプル抽出して特性を行い、その測定結果を
(表2)及び(表3)に示す。A comparative experiment was conducted to measure the characteristics of the humidity and gas detecting element 1 of the present example manufactured as described above and the conventional example. The alcohol sensitivity in the gas detector is 1000p
It was defined as the ratio of the resistance value in the pm atmosphere to the resistance value in the 0 ppm atmosphere. The humidity sensitivity in the humidity detector is 2
Resistance value of 0 ℃, 90% RH atmosphere and 20 ℃, 65% R
It was defined as the ratio of H to the resistance value of the atmosphere. Five samples of the humidity and gas detecting elements of the present example and the conventional example thus obtained were sampled and their characteristics were measured, and the measurement results are shown in (Table 2) and (Table 3).
【0045】[0045]
【表2】 [Table 2]
【0046】[0046]
【表3】 [Table 3]
【0047】この(表2)及び(表3)の結果から明ら
かなように、本実施例の湿度及ガス検出素子1は従来例
のものと比較して特性的に差が生じていない。従って、
本実施例は、従来例と比較して、構造的に組立易く、工
程の自動化が実現でき、量産性を向上させることができ
た。As is clear from the results of (Table 2) and (Table 3), the humidity and gas detection element 1 of this example has no characteristic difference from the conventional example. Therefore,
Compared with the conventional example, this example is structurally easy to assemble, the process can be automated, and the mass productivity can be improved.
【0048】次に、本実施例の検出素子の設置方法につ
いて、以下に図面を参照しながら説明する。図12はプ
リント基板33の上にIC用コネクター34を取り付け
てそこに本実施例の湿度及びガス検出素子1を挿入する
方法を示す。図13はプリント基板33に貫通孔である
スルーホール35を設け、そこに本実施例の湿度及びガ
ス検出素子1を搭載し、プリント基板34の裏面に半田
付けにより固定する方法を示す。図14はガラスエポキ
シ製のプリント基板33にスルーホール35を設け、そ
こに本実施例における遮断用蓋部4のない構造を有する
湿度及びガス検出素子1Aを設置し、プリント基板33
の裏面に半田付けにより固定する方法を示す。この場
合、プリント基板33が遮断用蓋部4を代用する。図1
5はプリント基板33に湿度及びガス検出素子1Bの遮
断用蓋部4が入るサイズの孔部36を空け、そこへフォ
ーミングなしのリードフレーム2の構造を有する本実施
例の湿度及びガス検出素子1Bを設置する方法を示す。
図16はリードフレーム2の端子部を固定部3及び遮断
用蓋部4の外壁に沿って折り曲げた構造の本実施例の湿
度及びガス検出素子1Cをプリント基板33に面実装す
る方法を示す。その他の例として、遮断用蓋部4等に素
子固定用のウイングを付けてもよく、又、オーブン付き
電子レンジに使用する場合には、設置箇所の鋼板に小孔
を多数あけて、本実施例の湿度及びガス検出素子1の通
気用蓋部5を兼用させて通気用蓋部5ないで、使用して
も良い。Next, a method of installing the detecting element of this embodiment will be described below with reference to the drawings. FIG. 12 shows a method of mounting the IC connector 34 on the printed circuit board 33 and inserting the humidity and gas detection element 1 of this embodiment therein. FIG. 13 shows a method in which a through hole 35, which is a through hole, is provided in the printed circuit board 33, the humidity and gas detection element 1 of this embodiment is mounted therein, and is fixed to the back surface of the printed circuit board 34 by soldering. In FIG. 14, a through hole 35 is provided in a printed board 33 made of glass epoxy, and the humidity and gas detection element 1A having a structure without the shut-off lid portion 4 in the present embodiment is installed therein,
The method of fixing by soldering to the back surface of is shown. In this case, the printed circuit board 33 substitutes the blocking lid portion 4. FIG.
Reference numeral 5 denotes a humidity and gas detection element 1B of the present embodiment having a structure of the lead frame 2 without forming a hole 36 having a size into which the shut-off lid 4 of the humidity and gas detection element 1B is inserted in the printed circuit board 33. Shows how to install.
FIG. 16 shows a method of surface-mounting the humidity and gas detection element 1C of this embodiment having a structure in which the terminal portion of the lead frame 2 is bent along the outer walls of the fixing portion 3 and the blocking lid portion 4 on the printed circuit board 33. As another example, a wing for fixing the element may be attached to the shut-off lid portion 4 or the like, and when used in a microwave oven with an oven, a large number of small holes are made in the steel plate at the installation location to perform the present implementation. The humidity and the gas detection element 1 may be used as the ventilation lid 5 instead of the ventilation lid 5 as an example.
【0049】このように、コムにより複数個連結された
樹脂ベース付きリードフレームを1単位量として組立工
程に流すことによって以下の利点を有する。As described above, the following advantages can be obtained by feeding a plurality of lead frames with a resin base, which are connected to each other by the comb, as one unit amount in the assembling process.
【0050】(1)溶接工程において、複合センサチッ
プ溶接の位置決めが単位量毎に行えばよく、作業時間が
短縮される。(1) In the welding process, the positioning of the composite sensor chip welding may be performed for each unit amount, which shortens the working time.
【0051】(2)ワイヤーボンディング工程におい
て、ワイヤーボンディングの位置決めが単位量毎で済
み、個々のリードフレームの位置が等間隔であるため、
1単位量を連続してボンディングでき、同様に作業時間
が短縮される。(2) In the wire bonding process, the positioning of the wire bonding is completed for each unit amount, and the positions of the individual lead frames are evenly spaced.
One unit amount can be continuously bonded, and the work time is similarly shortened.
【0052】(3)通電エージング処理を図16の符号
Aに示すように、端子切断を行いコムに直接電圧をかけ
て、複合センサチップのヒータ部に電流を流し、一括処
理ができ、作業時間の短縮ができる。(3) The energization aging process is performed by cutting the terminals, applying a voltage directly to the comb and passing an electric current through the heater portion of the composite sensor chip as shown by the symbol A in FIG. Can be shortened.
【0053】以上のように本実施例によれば、自由度の
高い設置方法が可能であり、汎用性を有するので、量産
性を向上させ、低原価を実現できる。特に、面実装への
対応も可能であり、実装が極めて容易である。又、製造
方法において、組立時の部品の並び替え、位置決め、通
電配線を1単位量当たり1度で済むため、大幅な組立工
数が削減できた。又、コムに電圧をかけて同時に複数の
通電エージングを行う際に、電気的接続の確認が1度で
済み、接触不良による通電エージング不足に起因する不
良が減り、歩留りが著しく向上することができた。As described above, according to this embodiment, the installation method with a high degree of freedom is possible, and since it has versatility, mass productivity can be improved and low cost can be realized. In particular, surface mounting is also possible, and mounting is extremely easy. Further, in the manufacturing method, since the rearrangement of parts, the positioning, and the energizing wiring at the time of assembly need only be done once per unit quantity, the number of assembly steps can be greatly reduced. In addition, when a voltage is applied to the comb to perform multiple energization aging at the same time, it is only necessary to confirm the electrical connection once, the defects due to insufficient energization aging due to contact defects are reduced, and the yield can be significantly improved. It was
【0054】[0054]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、以下の優
れた効果を奏する湿度及びガス検出素子とその製造方法
を実現することができる。すなわち、 (1)湿度検出部とガス検出部とヒータ部とを有する素
子部が形成された絶縁基板において、素子部と反対の絶
縁基板の裏面に接合部を形成し、素子部をリードフレー
ムに接合したので、組立時の部品の並び替え、位置決め
が容易で、一般のパラレル溶接装置とワイヤーボンダー
を利用することができ、実装、組立の完全自動化がで
き、大幅な組立工数の削減、素子の低原価が実現でき、
信頼性及び量産性に優れる。又、絶縁基板上にヒータ部
を積層したので、他の素子部と同時に実装ができ、特
に、リードフレームとの接合が極めて容易になり、作業
工数を削減でき、歩留りを著しく向上させ、信頼性及び
量産性に優れる。As described above, according to the present invention, it is possible to realize a humidity and gas detection element having the following excellent effects and a manufacturing method thereof. That is, (1) In an insulating substrate on which an element portion having a humidity detecting portion, a gas detecting portion, and a heater portion is formed, a bonding portion is formed on the back surface of the insulating substrate opposite to the element portion, and the element portion is used as a lead frame. Since they are joined together, the parts can be easily rearranged and positioned during assembly, a general parallel welding device and wire bonder can be used, and the mounting and assembly can be fully automated. Low cost can be realized,
Excellent reliability and mass productivity. Also, since the heater part is laminated on the insulating substrate, it can be mounted at the same time as other element parts. Especially, the bonding with the lead frame is extremely easy, the man-hours can be reduced, the yield is remarkably improved, and the reliability is improved. And excellent in mass productivity.
【0055】(2)絶縁基板の接合部が、複数の島状の
金属膜及び/又はガラス膜から形成されることにより、
接合面が表面張力により中心部が盛り上がり、接合面積
が向上し、各接合部に均一に接合されるため、密着強度
を向上させ信頼性に優れる。(2) Since the joint portion of the insulating substrate is formed of a plurality of island-shaped metal films and / or glass films,
The center of the joint surface rises due to the surface tension, the joint area is increased, and the joints are evenly joined to each joint, so that the adhesion strength is improved and the reliability is excellent.
【0056】(3)リードフレームが、デュアルインサ
ートタイプからなり、素子部の各電極端子部とリードフ
レームとワイヤボンド又は溶接により電気的接続された
配線部と、を備えることによりコムに電圧をかけて同時
に複数の通電エージングを行う際に、電気的接続の確
認、通電エージング等がコムに接続された1組単位に1
度で済むため、接触不良による通電エージング不足に起
因する不良が減り、歩留りが向上し、信頼性及び量産性
に優れる。(3) The lead frame is made of a dual insert type, and a voltage is applied to the comb by including each electrode terminal part of the element part and the lead frame and the wiring part electrically connected by wire bonding or welding. When conducting multiple energization aging at the same time, check the electrical connection, energize aging, etc. 1 for each set connected to the comb.
Therefore, the number of defects due to insufficient current aging due to poor contact is reduced, the yield is improved, and the reliability and mass productivity are excellent.
【0057】(4)リードフレームを両側から挟んで固
定する角管状の樹脂又はセラミックからなる固定部を備
えることにより、固定部内部のリードフレームや素子
部、溶接部やワイヤボンド等の配線部が、人の手で触れ
られることを防止し、素子の汚染防止や変形防止、組立
時及び組立後のワイヤボンド部の接着性悪化や破損を防
止でき、歩留りや信頼性の高く量産性に優れる。(4) Since the lead frame and the element portion inside the fixing portion, and the wiring portion such as the welded portion and the wire bond are provided by providing the fixing portion made of a resin or ceramic in the shape of a square tube for sandwiching and fixing the lead frame from both sides. In addition, it is possible to prevent human touching, prevent element contamination and deformation, and prevent adhesion deterioration and damage of the wire bond portion at the time of assembling and after assembly, resulting in high yield, high reliability, and excellent mass productivity.
【0058】(5)固定部の上部又は下部のいずれかに
通気孔を有する樹脂又はセラミック又は金属の通気用蓋
部により、素子外部の雰囲気ガス及び湿度を取り込むと
ともに素子部の保護を兼ね、信頼性を確保できる。(5) A resin or ceramic or metal ventilation lid having a ventilation hole in either the upper part or the lower part of the fixed part takes in atmospheric gas and humidity outside the device and protects the device part, thereby ensuring reliability. You can secure the sex.
【0059】(6)通気用蓋部の他方の固定部に樹脂又
はセラミック又は金属からなる遮断蓋部により、素子部
の保護のためだけでなく、素子部の周りの空気の流れを
定常化し、又、ヒータ部からの輻射熱を効率よく反射さ
れることによって保温効果を高めることができ、湿度及
びガス検出部の安定性が確保でき、検出精度が高く、素
子の信頼性に優れる。(6) The other fixed portion of the ventilation lid is provided with a blocking lid made of resin, ceramic or metal so as to not only protect the element but also stabilize the air flow around the element. Further, the radiant heat from the heater section is efficiently reflected to enhance the heat retention effect, the stability of the humidity and gas detection section can be secured, the detection accuracy is high, and the element reliability is excellent.
【0060】(7)各リードフレームの周辺端部を接続
し、複数のリードフレームを一列に接続しているコムを
用いて、絶縁基板を各リードフレームに接合する絶縁基
板接合工程と、各リードフレームと素子部との電気的接
続を行う配線工程と、コムと接続するリードフレーム部
を介して複数の絶縁基板のヒータ部に同時に通電を行い
加熱する通電エージング工程と、を備えたので、同時に
複数の通電エージングが行え、検査の信頼性が向上し、
作業時間が著しく削減でき、量産性に優れる。(7) Insulating substrate joining step of joining an insulating substrate to each lead frame by using a comb connecting the peripheral ends of each lead frame and connecting a plurality of lead frames in a row, and each lead Since the wiring step for electrically connecting the frame and the element section and the energization aging step for energizing and heating simultaneously the heater sections of the plurality of insulating substrates via the lead frame section connected to the comb are provided, Multiple current aging can be performed, the reliability of the inspection is improved,
The working time can be significantly reduced and the mass productivity is excellent.
【図1】(a)本発明の一実施例における湿度及びガス
検出素子の斜視図 (b)本発明の一実施例における湿度及びガス検出素子
の分解斜視図FIG. 1A is a perspective view of a humidity and gas detection element according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is an exploded perspective view of a humidity and gas detection element according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例における湿度及びガス検出素
子の内部の複合センサチップがリードフレームに実装さ
れた状態を示す正面図FIG. 2 is a front view showing a state in which a composite sensor chip inside a humidity and gas detection element according to an embodiment of the present invention is mounted on a lead frame.
【図3】本発明の一実施例における湿度及びガス検出素
子に用いられる複合センサチップの正面図FIG. 3 is a front view of a composite sensor chip used for a humidity and gas detection element according to an embodiment of the present invention.
【図4】(a)本発明の一実施例における複合センサチ
ップの製造方法における電極部形成工程を示す絶縁基板
の正面図 (b)本発明の一実施例における複合センサチップの製
造方法における素子部形成工程を示す絶縁基板の正面図 (c)本発明の一実施例における複合センサチップの製
造方法におけるガラス形成工程を示す絶縁基板の正面図FIG. 4 (a) is a front view of an insulating substrate showing an electrode portion forming step in a method for manufacturing a composite sensor chip according to an embodiment of the present invention; and (b) an element in a method for manufacturing a composite sensor chip according to an embodiment of the present invention. (C) Front view of the insulating substrate showing the glass forming step in the method for manufacturing the composite sensor chip according to the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例における湿度及びガス検出素
子の製造方法におけるコムにより連結されたリードフレ
ームを示す正面図FIG. 5 is a front view showing a lead frame connected by a comb in a method of manufacturing a humidity and gas detection element according to an embodiment of the present invention.
【図6】(a)本発明の一実施例の湿度及びガス検出素
子における複合センサチップ裏面の接合部の一例を示す
背面図 (b)本発明の一実施例の湿度及びガス検出素子におけ
る複合センサチップ裏面の接合部の一例を示す断面図FIG. 6 (a) is a rear view showing an example of a joint portion on the rear surface of the composite sensor chip in the humidity and gas detection element according to the embodiment of the present invention. (B) Composite in the humidity and gas detection element according to the embodiment of the present invention. Sectional drawing which shows an example of the junction part of a sensor chip back surface.
【図7】(a)本発明の一実施例の湿度及びガス検出素
子における複合センサチップ裏面に島状に形成された接
合部を示す背面図 (b)本発明の一実施例の湿度及びガス検出素子におけ
る複合センサチップ裏面に島状に形成された接合部を示
す断面図FIG. 7 (a) is a rear view showing a joint formed in an island shape on the rear surface of the composite sensor chip in the humidity and gas detection element of one embodiment of the present invention (b) Humidity and gas of one embodiment of the present invention Sectional drawing which shows the junction part formed in the island shape on the back surface of the composite sensor chip in a detection element.
【図8】(a)本発明の一実施例の湿度及びガス検出素
子における複合センサチップ裏面にガラス及び金により
形成された接合部を示す背面図 (b)本発明の一実施例の湿度及びガス検出素子におけ
る複合センサチップ裏面にガラス及び金により形成され
た接合部を示す断面図 (c)本発明の一実施例の湿度及びガス検出素子におけ
る複合センサチップ裏面にガラス及び金により平坦化さ
れた接合部の断面図FIG. 8 (a) is a rear view showing a joint formed by glass and gold on the back surface of the composite sensor chip in the humidity and gas detection element of one embodiment of the present invention; and (b) Humidity and one embodiment of the present invention. Sectional drawing which shows the junction part formed by glass and gold on the back surface of the composite sensor chip in a gas detection element (c) The humidity and gas of the embodiment of this invention WHEREIN: The back surface of a composite sensor chip is flattened by glass and gold. Cross section of a welded joint
【図9】本発明の一実施例における湿度及びガス検出素
子における複合センサチップとレードフレーム接合工程
を示す分解断面模式図FIG. 9 is an exploded cross-sectional schematic view showing a step of joining a composite sensor chip and a rade frame in a humidity and gas detection element in one embodiment of the present invention
【図10】本発明の一実施例におけるコムにより複数個
一列に接続された湿度及びガス検出素子の通電エージン
グ工程を示す正面模式図FIG. 10 is a schematic front view showing an energization aging process of the humidity and gas detection elements connected in a line by a comb in one embodiment of the present invention.
【図11】本発明の一実施例における湿度及びガス検出
素子が複数個レール状治具に一列に並べられた状態を示
す斜視図FIG. 11 is a perspective view showing a state in which a plurality of humidity and gas detection elements according to an embodiment of the present invention are arranged in a line on a rail jig.
【図12】本発明の一実施例における湿度及びガス検出
素子をプリント基板に取り付けたIC用コネクターに挿
入する方法を示す斜視図FIG. 12 is a perspective view showing a method of inserting the humidity and gas detection element into an IC connector mounted on a printed board according to an embodiment of the present invention.
【図13】本発明の一実施例における湿度及びガス検出
素子をプリント基板に設けた端子用の貫通孔に固定する
方法を示す斜視図FIG. 13 is a perspective view showing a method of fixing the humidity and gas detection element in a through hole for a terminal provided on a printed board according to an embodiment of the present invention.
【図14】本発明の一実施例における遮断用蓋部のない
湿度及びガス検出素子をガラスエポキシ製のプリント基
板に設けた端子用の貫通孔に固定する方法を示す斜視図FIG. 14 is a perspective view showing a method of fixing a humidity and gas detection element having no shut-off lid portion to a through hole for a terminal provided on a glass epoxy printed circuit board according to an embodiment of the present invention.
【図15】本発明の一実施例におけるリードフレームの
フォーミングなしの湿度及びガス検出素子をプリント基
板に設けた固定部が入るサイズの孔に挿入し固定する方
法を示す斜視図FIG. 15 is a perspective view showing a method for inserting and fixing the humidity and gas detection element without forming of the lead frame into a hole of a size provided with a fixing portion provided on a printed board according to an embodiment of the present invention.
【図16】本発明の一実施例におけるリードフレームを
固定部に沿って折り曲げた湿度及びガス検出素子をプリ
ント基板に面実装し固定する方法を示す斜視図FIG. 16 is a perspective view showing a method of surface-mounting and fixing a humidity and gas detection element, which is obtained by bending a lead frame along a fixing portion, according to an embodiment of the present invention.
【図17】従来の湿度及びガス検出素子の一部破断斜視
図FIG. 17 is a partially cutaway perspective view of a conventional humidity and gas detection element.
1,1A,1B,1C 湿度及びガス検出素子 2 リードフレーム 3 固定部 4 遮断用蓋部 5 通気用蓋部 6 複合センサチップ 7 ワイヤボンド 8 絶縁基板 9,10,11,12,13 電極部 14 酸化物半導体 15,17 保護用ガラス 16 コートガラス 18 ガス検出部 19 湿度検出部 20 ヒータ部 21 コム 22,23,26 接合部 24 ガラス接合部 25 金接合部 27 ニッケルメッキ 28 金メッキ 29a,29b パラレル電極 30 交流電源 31 コム切断部 32 レール状治具 33 プリント基板 34 IC用コネクタ 35 スルーホール 36 孔部 41 湿度及びガス検出素子 42 感湿素子 43 耐熱性導電性接着剤 44 金属線 45 リードフレーム 46 樹脂ベース 47 コイルヒータ 48 金属メッシュ 49 固定リング 1, 1A, 1B, 1C Humidity and gas detection element 2 Lead frame 3 Fixing part 4 Blocking lid part 5 Ventilation lid part 6 Composite sensor chip 7 Wire bond 8 Insulating substrate 9, 10, 11, 12, 13 Electrode part 14 Oxide semiconductor 15,17 Protective glass 16 Coated glass 18 Gas detection part 19 Humidity detection part 20 Heater part 21 Com 22,23,26 Joint part 24 Glass joint part 25 Gold joint part 27 Nickel plating 28 Gold plating 29a, 29b Parallel electrodes 30 AC power supply 31 Comb cutting part 32 Rail jig 33 Printed circuit board 34 IC connector 35 Through hole 36 Hole part 41 Humidity and gas detection element 42 Moisture sensitive element 43 Heat resistant conductive adhesive 44 Metal wire 45 Lead frame 46 Resin Base 47 Coil heater 48 Metal mesh 49 Fixing ring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾中 良雄 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshio Onaka 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (7)
検出する湿度検出部とガスを検知するガス検出部と前記
各検出部を加熱するヒータ部とを有する素子部と、前記
絶縁基板を固定し及び外部との電気的接続を行うリード
フレームと、前記絶縁基板を前記リードフレームに接合
する前記絶縁基板の裏面に形成された接合部と、を備え
ていることを特徴とする湿度及びガス検出素子。1. An insulating substrate, an element unit having a humidity detecting unit for detecting humidity on a surface of the insulating substrate, a gas detecting unit for detecting gas, and a heater unit for heating each detecting unit, and the insulating substrate. And a bonding portion formed on the back surface of the insulating substrate for bonding the insulating substrate to the lead frame, and a lead frame for fixing and fixing the humidity to the outside. Gas detection element.
又はガラス膜からなることを特徴とする請求項1に記載
の湿度及びガス検出素子。2. The bonding portion comprises a plurality of island-shaped metal films and / or
Alternatively, the humidity and gas detection element according to claim 1, which is formed of a glass film.
トタイプからなり、前記素子部の各電極部と前記各リー
ドフレームとをワイヤボンド又は溶接により電気的接続
する配線部と、を備えていることを特徴とする請求項1
又は2いずれか1に記載の湿度及びガス検出素子。3. The lead frame is of a dual insert type, and is provided with a wiring portion for electrically connecting each electrode portion of the element portion and each lead frame by wire bonding or welding. Claim 1
Alternatively, the humidity and gas detection element according to any one of 2 above.
する角管状の樹脂又はセラミックからなる固定部を備え
ていることを特徴とする請求項3に記載の湿度及びガス
検出素子。4. The humidity and gas detection element according to claim 3, further comprising a fixing portion made of a rectangular tube-shaped resin or ceramic for fixing the lead frame by sandwiching it from both sides.
通気孔を有する樹脂又はセラミック又は金属からなる通
気用蓋部を備えていることを特徴とする請求項4に記載
の湿度及びガス検出素子。5. The humidity and gas according to claim 4, wherein one of an upper portion and a lower portion of the fixing portion is provided with a ventilation lid made of resin, ceramic or metal having a ventilation hole. Detection element.
又はセラミック又は金属からなる遮断蓋部を備えている
ことを特徴とする請求項5に記載の湿度及びガス検出素
子。6. The humidity and gas detection element according to claim 5, wherein the other fixing portion of the ventilation lid portion is provided with a blocking lid portion made of resin, ceramic or metal.
し、複数の前記リードフレームを一列に接続しているコ
ムを用いて、前記絶縁基板を前記各リードフレームに接
合する基板接合工程と、前記各リードフレームと前記各
素子との電気的接続を行う配線工程と、前記コムと接続
する前記リードフレーム部を介して複数の前記絶縁基板
の前記ヒータ部に同時に通電を行い加熱する通電エージ
ング工程と、を備えていることを特徴とする請求項1乃
至6の内いずれか1に記載の湿度及びガス検出素子の製
造方法。7. A substrate bonding step of bonding the insulating substrate to each of the lead frames by using a comb connecting the peripheral ends of the lead frames and connecting a plurality of the lead frames in a line. A wiring step of electrically connecting each lead frame to each element, and an energization aging step of simultaneously energizing and heating the heater portions of the plurality of insulating substrates via the lead frame portion connected to the comb. The method for manufacturing a humidity and gas detection element according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17314495A JP3387274B2 (en) | 1995-07-10 | 1995-07-10 | Humidity and gas detecting element and method of manufacturing the same |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0921774A true JPH0921774A (en) | 1997-01-21 |
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