JPH11295254A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPH11295254A JPH11295254A JP11621398A JP11621398A JPH11295254A JP H11295254 A JPH11295254 A JP H11295254A JP 11621398 A JP11621398 A JP 11621398A JP 11621398 A JP11621398 A JP 11621398A JP H11295254 A JPH11295254 A JP H11295254A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- film
- base
- substrate
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ベース２の凹部１２の周囲のガラス部１０
に、センサ本体２２をガラスバンプ３８で結合する。 【効果】 基板からベースへの伝熱を抑制しながら、基
板をベースにダイボンドできる。
に、センサ本体２２をガラスバンプ３８で結合する。 【効果】 基板からベースへの伝熱を抑制しながら、基
板をベースにダイボンドできる。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明は金属酸化物半導体ガスセ
ンサに関し、特にその基板のダイボンドに関する。
ンサに関し、特にその基板のダイボンドに関する。
【０００２】
【従来技術】出願人はリードフレームにガスセンサの基
板をダイボンドすることを提案した（特公平７−９９３
６１）。この手法ではガスセンサの基板を宙吊りにする
必要がないため、ワイヤボンディングが簡単で生産性が
高い。しかしその反面で、基板からリードフレームに大
量の熱が流れ、消費電力が大きい。そこで基板からの伝
熱を抑制しながら、ダイボンディングを可能にすること
が必要となる。
板をダイボンドすることを提案した（特公平７−９９３
６１）。この手法ではガスセンサの基板を宙吊りにする
必要がないため、ワイヤボンディングが簡単で生産性が
高い。しかしその反面で、基板からリードフレームに大
量の熱が流れ、消費電力が大きい。そこで基板からの伝
熱を抑制しながら、ダイボンディングを可能にすること
が必要となる。
【０００３】
【発明の課題】この発明の課題は、ガスセンサの基板を
ベースにダイボンドした際の伝熱を抑制することにあ
る、
ベースにダイボンドした際の伝熱を抑制することにあ
る、
【０００４】
【発明の構成】この発明のガスセンサは、耐熱絶縁基板
の一主面側に、ヒータと感ガス部とを形成したガスセン
サにおいて、前記基板の他の主面を、ベースに設けた凹
部に向き合うように、ガラス部を介して前記ベースに固
着したことを特徴とする。好ましくは、他の主面をガラ
ス部を介してベースに固着する。また好ましくは、前記
凹部内にガラス部に設けて、前記他の主面を該ガラス部
に固着する。またこの発明は、耐熱絶縁基板の一主面側
に、ヒータと感ガス部とを形成したガスセンサにおい
て、前記基板の他の主面に泡ガラス部を設けて、該泡ガ
ラス部をベースに設けた凹部に固着したことを特徴とす
る。好ましくは、該他の主面に金膜等の金属膜を設け
る。また好ましくは、前記耐熱絶縁基板の前記一主面の
一方の側にヒータ膜を設けて、このヒータ膜上に金属酸
化物半導体膜からなる可燃性ガス検出膜を積層し、かつ
該主面の他方の側に金属酸化物半導体膜からなるＣＯ検
出膜を設け、さらに前記主面の中央部で前記可燃性ガス
検出膜とＣＯ検出膜との間に、少なくとも４個の電極パ
ッドを設けてリードに接続する。
の一主面側に、ヒータと感ガス部とを形成したガスセン
サにおいて、前記基板の他の主面を、ベースに設けた凹
部に向き合うように、ガラス部を介して前記ベースに固
着したことを特徴とする。好ましくは、他の主面をガラ
ス部を介してベースに固着する。また好ましくは、前記
凹部内にガラス部に設けて、前記他の主面を該ガラス部
に固着する。またこの発明は、耐熱絶縁基板の一主面側
に、ヒータと感ガス部とを形成したガスセンサにおい
て、前記基板の他の主面に泡ガラス部を設けて、該泡ガ
ラス部をベースに設けた凹部に固着したことを特徴とす
る。好ましくは、該他の主面に金膜等の金属膜を設け
る。また好ましくは、前記耐熱絶縁基板の前記一主面の
一方の側にヒータ膜を設けて、このヒータ膜上に金属酸
化物半導体膜からなる可燃性ガス検出膜を積層し、かつ
該主面の他方の側に金属酸化物半導体膜からなるＣＯ検
出膜を設け、さらに前記主面の中央部で前記可燃性ガス
検出膜とＣＯ検出膜との間に、少なくとも４個の電極パ
ッドを設けてリードに接続する。
【０００５】
【発明の作用と効果】この発明では、基板をベースの凹
部に向き合うように、ガラス部を介してベースに固着す
るので、基板とベースの間は大部分が凹部内の空気とな
る。そして凹部は基板で覆われ凹部の内外での空気の出
入りが制限されるので、基板からベースへの伝熱を抑
え、基板をベースに固着しても、ガスセンサの消費電力
はさして増加しない。固着はガラス部を介して行われ、
ガラスの熱伝導率が金属やセラミックス，プラスチック
等に比べて低いので、消費電力の軽減にここでも貢献す
る。基板をベースに固着したことに伴って、リードでガ
スセンサを支持する必要が無くなり、金等の軟質のリー
ドの使用が可能になり、ワイヤボンディングが簡単にな
る。このため、例えば超音波熱圧着等で簡単にボンディ
ングできる金リード等を用いることができる。
部に向き合うように、ガラス部を介してベースに固着す
るので、基板とベースの間は大部分が凹部内の空気とな
る。そして凹部は基板で覆われ凹部の内外での空気の出
入りが制限されるので、基板からベースへの伝熱を抑
え、基板をベースに固着しても、ガスセンサの消費電力
はさして増加しない。固着はガラス部を介して行われ、
ガラスの熱伝導率が金属やセラミックス，プラスチック
等に比べて低いので、消費電力の軽減にここでも貢献す
る。基板をベースに固着したことに伴って、リードでガ
スセンサを支持する必要が無くなり、金等の軟質のリー
ドの使用が可能になり、ワイヤボンディングが簡単にな
る。このため、例えば超音波熱圧着等で簡単にボンディ
ングできる金リード等を用いることができる。
【０００６】例えばガラス部を介して基板をベースに固
着すると、基板とベースとの間のコンタクト箇所は、熱
伝導率が金属等に比べて低い、小さなガラス部、好まし
くはガラスバンプのみとなるので、熱損失をさらに小さ
くできる。また基板の他の主面に泡ガラスを設けて、泡
ガラスをベースの凹部に固着すると、泡ガラスの熱伝導
率が通常のガラスの１／１０〜１／２０程度であるた
め、熱損失をさらに小さくできる。さらに基板からの放
熱機構の１つとして輻射があり、ベースへの固着側のベ
ース主面に金属膜を設けると、輻射を抑制し消費電力を
例えば１０％程度減少させることができる。また請求項
５の発明では、ヒータ膜上に可燃性ガス検出膜を積層す
るので、ヒータ膜から可燃性ガス検出膜への熱伝導は速
い。一方ヒータ膜とＣＯ検出膜との間には４個の電極パ
ッド分の間隔があり、しかもヒータ膜からＣＯ検出膜へ
と流れる熱は電極パッドで集められて、リードを介して
外部に排出されるので、可燃性ガス検出膜とＣＯ検出膜
との間に大きな温度差を設けることができる。即ちヒー
タ膜と可燃性ガス検出膜との間隔が小さいので、可燃性
ガス検出膜の温度を高くでき、可燃性ガス検出膜とＣＯ
検出膜との間の間隔を大きくして、その間に電極パッド
を集中するので放熱を速め、可燃性ガス検出膜とＣＯ検
出膜との間の温度差を大きくできる。このため低温域で
速やかにＣＯ検出膜が冷却され、検出のサイクルタイム
を短くできる。ここでヒータ膜と可燃性ガス検出膜との
間に絶縁膜を設けると、可燃性ガス検出膜からの信号の
取り出しが容易となる。
着すると、基板とベースとの間のコンタクト箇所は、熱
伝導率が金属等に比べて低い、小さなガラス部、好まし
くはガラスバンプのみとなるので、熱損失をさらに小さ
くできる。また基板の他の主面に泡ガラスを設けて、泡
ガラスをベースの凹部に固着すると、泡ガラスの熱伝導
率が通常のガラスの１／１０〜１／２０程度であるた
め、熱損失をさらに小さくできる。さらに基板からの放
熱機構の１つとして輻射があり、ベースへの固着側のベ
ース主面に金属膜を設けると、輻射を抑制し消費電力を
例えば１０％程度減少させることができる。また請求項
５の発明では、ヒータ膜上に可燃性ガス検出膜を積層す
るので、ヒータ膜から可燃性ガス検出膜への熱伝導は速
い。一方ヒータ膜とＣＯ検出膜との間には４個の電極パ
ッド分の間隔があり、しかもヒータ膜からＣＯ検出膜へ
と流れる熱は電極パッドで集められて、リードを介して
外部に排出されるので、可燃性ガス検出膜とＣＯ検出膜
との間に大きな温度差を設けることができる。即ちヒー
タ膜と可燃性ガス検出膜との間隔が小さいので、可燃性
ガス検出膜の温度を高くでき、可燃性ガス検出膜とＣＯ
検出膜との間の間隔を大きくして、その間に電極パッド
を集中するので放熱を速め、可燃性ガス検出膜とＣＯ検
出膜との間の温度差を大きくできる。このため低温域で
速やかにＣＯ検出膜が冷却され、検出のサイクルタイム
を短くできる。ここでヒータ膜と可燃性ガス検出膜との
間に絶縁膜を設けると、可燃性ガス検出膜からの信号の
取り出しが容易となる。
【０００７】
【実施例】図１，図２に各実施例で用いたベース２を示
し、図３〜図６にこのベース２を用いた４つの実施例を
示す。図１，図２で、４はベース２の金属部で、例えば
４カ所に穴を設けてピン６を植設し、ガラス部８で封止
する。１２はベース２の中央に設けた凹部で、その周囲
に例えばリング状のガラス部１０を設ける。
し、図３〜図６にこのベース２を用いた４つの実施例を
示す。図１，図２で、４はベース２の金属部で、例えば
４カ所に穴を設けてピン６を植設し、ガラス部８で封止
する。１２はベース２の中央に設けた凹部で、その周囲
に例えばリング状のガラス部１０を設ける。
【０００８】図３に最初の実施例を示すと、２２はセン
サ本体で、２４はアルミナやチタニア、ムライト等の耐
熱絶縁性の基板であり、２６は例えば４カ所に設けた電
極パッド、２８は酸化ルテニウムやプラチナ等の膜状の
ヒータ、３０はガラス（厚膜）やシリカの薄膜等を用い
た絶縁膜、３２は金属酸化物半導体膜等を用いた感ガス
膜である。ここで金属酸化物半導体には例えばＳｎＯ2
やＩｎ2Ｏ3等を用いる。センサ本体２２の種類は任意
で、例えばＣＯ2検出用の固体電解質センサやＳＡＷ
（水晶振動子センサ）等でも良い。３４はピン６と電極
パッド２６とを接続する線径２０〜３０μｍ程度の金リ
ードで、例えば超音波熱圧着等でボンディングする。な
お金リードに代えて白金リード等を用いても良い。３６
は金属膜で、ここでは厚さ１０μｍ程度の金膜とし、基
板２４の感ガス膜３２の反対側の面の全面に施す。金属
膜３６は白金膜や銀膜、Ｒｈ膜等で構成しても良く、基
板２４からの赤外線輻射を抑制する。３８は例えば低融
点ガラスを用いたガラスバンプで、金属膜３６の表面あ
るいはガラス部１０の表面に３〜６カ所程度塗布等で形
成し、センサ本体２２をガラス部１０に戴置した状態で
軟化させて、センサ本体２２をガラス部１０に固着す
る。
サ本体で、２４はアルミナやチタニア、ムライト等の耐
熱絶縁性の基板であり、２６は例えば４カ所に設けた電
極パッド、２８は酸化ルテニウムやプラチナ等の膜状の
ヒータ、３０はガラス（厚膜）やシリカの薄膜等を用い
た絶縁膜、３２は金属酸化物半導体膜等を用いた感ガス
膜である。ここで金属酸化物半導体には例えばＳｎＯ2
やＩｎ2Ｏ3等を用いる。センサ本体２２の種類は任意
で、例えばＣＯ2検出用の固体電解質センサやＳＡＷ
（水晶振動子センサ）等でも良い。３４はピン６と電極
パッド２６とを接続する線径２０〜３０μｍ程度の金リ
ードで、例えば超音波熱圧着等でボンディングする。な
お金リードに代えて白金リード等を用いても良い。３６
は金属膜で、ここでは厚さ１０μｍ程度の金膜とし、基
板２４の感ガス膜３２の反対側の面の全面に施す。金属
膜３６は白金膜や銀膜、Ｒｈ膜等で構成しても良く、基
板２４からの赤外線輻射を抑制する。３８は例えば低融
点ガラスを用いたガラスバンプで、金属膜３６の表面あ
るいはガラス部１０の表面に３〜６カ所程度塗布等で形
成し、センサ本体２２をガラス部１０に戴置した状態で
軟化させて、センサ本体２２をガラス部１０に固着す
る。
【０００９】センサ本体２２からベース２への伝熱を考
えると、熱は狭くて熱伝導率が低いガラスバンプ３８を
通って流れ、他の位置ではセンサ本体２２とベース２と
の間に空気があるので、熱伝導が小さくなる。次にガラ
ス部１０の部分でも熱伝導が抑制され、凹部１２内の空
気はセンサ本体２２のために外部との出入りが制限さ
れ、センサ本体２２をベース２から断熱する。そして金
属膜３６で基板２４からの輻射が制限される。これらの
ため、センサ本体２２をベース２にダイボンドした際の
消費電力は、基板２４のサイズを０.５×１×２ｍｍ，
リード３４を直径３０μｍの金線が４本、感ガス膜３２
の温度を４５０℃一定として、３００ｍＷ程度となる。
これに対して凹部１２をガラスで充填し、ガラスバンプ
３８を用いず、基板２４の全面をセラミック系の無機接
着剤で固着し、金属膜３６を設けないと、消費電力は８
００ｍＷ〜１Ｗ程度となる。
えると、熱は狭くて熱伝導率が低いガラスバンプ３８を
通って流れ、他の位置ではセンサ本体２２とベース２と
の間に空気があるので、熱伝導が小さくなる。次にガラ
ス部１０の部分でも熱伝導が抑制され、凹部１２内の空
気はセンサ本体２２のために外部との出入りが制限さ
れ、センサ本体２２をベース２から断熱する。そして金
属膜３６で基板２４からの輻射が制限される。これらの
ため、センサ本体２２をベース２にダイボンドした際の
消費電力は、基板２４のサイズを０.５×１×２ｍｍ，
リード３４を直径３０μｍの金線が４本、感ガス膜３２
の温度を４５０℃一定として、３００ｍＷ程度となる。
これに対して凹部１２をガラスで充填し、ガラスバンプ
３８を用いず、基板２４の全面をセラミック系の無機接
着剤で固着し、金属膜３６を設けないと、消費電力は８
００ｍＷ〜１Ｗ程度となる。
【００１０】図４に、図３の実施例を単純化し、ガラス
バンプ３８を用いず、公知のセラミック系無機接着剤で
基板２４をガラス部１２に固着した例を示す。消費電力
は上記の条件で３５０〜４００ｍＷである。
バンプ３８を用いず、公知のセラミック系無機接着剤で
基板２４をガラス部１２に固着した例を示す。消費電力
は上記の条件で３５０〜４００ｍＷである。
【００１１】図５に泡ガラス部５２を用いた実施例を示
す。泡ガラス部５２は、気孔率が例えば２０〜９０％程
度、厚さは例えば０.１〜３ｍｍ程度、より好ましくは
０.３〜２ｍｍ程度で、ここでは１ｍｍ厚とする。泡ガ
ラス部５２は、未分割の基板の段階で、金属膜３６上に
センサ毎に離隔して設け、発泡させて泡ガラス部５２と
する。泡ガラスの材質には例えばＳｉＣとＰｂＯとを含
むものを用い、他の成分は通常のガラスと同様にアルミ
ナやＮａ2Ｏ、Ｂ2Ｏ3等を含むものとする。印刷した泡
ガラスを乾燥させ、スペーサを介してＢＮ等の敷粉（泡
ガラスがセラミック板に付着することの防止用）を敷い
たセラミック板３８を被せる。この状態で例えば６００
℃程度に加熱すると、ＳｉＣがＰｂＯで酸化され、発生
したＣＯ2がガラス内に閉じこめられて泡ガラス部５２
となる。そして泡ガラス部５２の厚さはスペーサで定ま
る。泡ガラスの熱伝導率は０.０５〜０.１Ｗ／ｍ・Ｋ程
度で、通常のガラスの熱伝導率１〜２Ｗ／ｍ・Ｋの１／
１０〜１／２０程度である。このため消費電力は上記の
条件で３００ｍＷ弱となる。
す。泡ガラス部５２は、気孔率が例えば２０〜９０％程
度、厚さは例えば０.１〜３ｍｍ程度、より好ましくは
０.３〜２ｍｍ程度で、ここでは１ｍｍ厚とする。泡ガ
ラス部５２は、未分割の基板の段階で、金属膜３６上に
センサ毎に離隔して設け、発泡させて泡ガラス部５２と
する。泡ガラスの材質には例えばＳｉＣとＰｂＯとを含
むものを用い、他の成分は通常のガラスと同様にアルミ
ナやＮａ2Ｏ、Ｂ2Ｏ3等を含むものとする。印刷した泡
ガラスを乾燥させ、スペーサを介してＢＮ等の敷粉（泡
ガラスがセラミック板に付着することの防止用）を敷い
たセラミック板３８を被せる。この状態で例えば６００
℃程度に加熱すると、ＳｉＣがＰｂＯで酸化され、発生
したＣＯ2がガラス内に閉じこめられて泡ガラス部５２
となる。そして泡ガラス部５２の厚さはスペーサで定ま
る。泡ガラスの熱伝導率は０.０５〜０.１Ｗ／ｍ・Ｋ程
度で、通常のガラスの熱伝導率１〜２Ｗ／ｍ・Ｋの１／
１０〜１／２０程度である。このため消費電力は上記の
条件で３００ｍＷ弱となる。
【００１２】図６にガラスパイプ６２を用いた実施例を
示すと、６４はガラスパイプ内の空洞部で、ここではセ
ンサ本体２２の固着に無機接着剤を用いた。ガラスパイ
プ６２はベース３の一部であり、図４のベース２からガ
ラス部１０と凹部１２とを上方に延長したものと見なす
ことができる。そしてガラスパイプ６２がガラス部１０
に比べて長く、空洞６４が凹部１２に比べて長いため、
断熱性が向上する。
示すと、６４はガラスパイプ内の空洞部で、ここではセ
ンサ本体２２の固着に無機接着剤を用いた。ガラスパイ
プ６２はベース３の一部であり、図４のベース２からガ
ラス部１０と凹部１２とを上方に延長したものと見なす
ことができる。そしてガラスパイプ６２がガラス部１０
に比べて長く、空洞６４が凹部１２に比べて長いため、
断熱性が向上する。
【００１３】図７に、断熱ガラス部７２を用いたガスセ
ンサ７０の実施例を示す。１３は新たな凹部で、その周
囲にガラス部１０はなく、変わってセンサ本体２２を、
ポリイミド樹脂樹脂等の有機接着剤や、無機セメント等
の無機接着剤中にガラス粒子を分散させた断熱ガラス部
７２で、金属部４から断熱する。断熱ガラス部は例えば
直径が５０〜１０００μｍ程度で、図７の上下方向の高
さが例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度であり、高さ÷直径
のアスペクト比を例えば１／２〜５程度とする。基板２
４と金属部４との接触は断熱ガラス部７２を介して行わ
れ、その直径が小さく、アスペクト比が１付近と大きい
ので、断熱作用も大きい。
ンサ７０の実施例を示す。１３は新たな凹部で、その周
囲にガラス部１０はなく、変わってセンサ本体２２を、
ポリイミド樹脂樹脂等の有機接着剤や、無機セメント等
の無機接着剤中にガラス粒子を分散させた断熱ガラス部
７２で、金属部４から断熱する。断熱ガラス部は例えば
直径が５０〜１０００μｍ程度で、図７の上下方向の高
さが例えば１００μｍ〜１ｍｍ程度であり、高さ÷直径
のアスペクト比を例えば１／２〜５程度とする。基板２
４と金属部４との接触は断熱ガラス部７２を介して行わ
れ、その直径が小さく、アスペクト比が１付近と大きい
ので、断熱作用も大きい。
【００１４】図８〜図１１に第６の実施例を示す。図１
０，図１１にガスセンサ本体８０の製造工程を示すと、
アルミナやムライト，チタニア，あるいはジルコニア等
の耐熱絶縁性基板８２（ここでは５００μｍ厚）に、例
えば各１０μｍ厚の電極１００，１０１とヒータ膜８８
とを印刷で形成する。なおヒータ膜８８と基板８２との
間に断熱用のガラス膜等を設けても良い。ヒータ膜８８
の種類は任意であるが、ここではＲｕＯ2膜とする。次
いで例えば膜厚３０μｍの絶縁ガラス９０を形成し、レ
ーザートリミング等によりヒータ膜８８の抵抗値を調整
する。
０，図１１にガスセンサ本体８０の製造工程を示すと、
アルミナやムライト，チタニア，あるいはジルコニア等
の耐熱絶縁性基板８２（ここでは５００μｍ厚）に、例
えば各１０μｍ厚の電極１００，１０１とヒータ膜８８
とを印刷で形成する。なおヒータ膜８８と基板８２との
間に断熱用のガラス膜等を設けても良い。ヒータ膜８８
の種類は任意であるが、ここではＲｕＯ2膜とする。次
いで例えば膜厚３０μｍの絶縁ガラス９０を形成し、レ
ーザートリミング等によりヒータ膜８８の抵抗値を調整
する。
【００１５】この後絶縁ガラス９０上に電極１００，１
０２，１０４，１０５を形成する。なお電極１００は共
通電極であり、例えば５Ｖや７.５Ｖ等の電源に接続
し、電極１００，１０５は共通電極１００に接続されて
いる。また電極１０２は、絶縁ガラス９０を用いて、電
極１０１と短絡しない位置に形成してある。この後絶縁
ガラス９６により電極１０２を部分的に絶縁し、４個の
電極パッド９２，９３，９４，９５を設ける。このうち
電極パッド９２は共通電極１０２に接続するためのもの
で、電極パッド９３は電極１０４を介してＣＯ検出膜か
らの信号を取り出すためのもので、電極パッド９４は電
極１０１を介してヒータ膜８８の他端に接続するための
もので、電極パッド９５は電極１０２を介してメタン検
出膜からの信号の取り出すためのものである。なお実施
例では電極パッド９２〜９５を例えば下層がＰｔ、上層
がＡｕの２層パッドとしたが、電極パッド９２〜９５の
組成は任意である。
０２，１０４，１０５を形成する。なお電極１００は共
通電極であり、例えば５Ｖや７.５Ｖ等の電源に接続
し、電極１００，１０５は共通電極１００に接続されて
いる。また電極１０２は、絶縁ガラス９０を用いて、電
極１０１と短絡しない位置に形成してある。この後絶縁
ガラス９６により電極１０２を部分的に絶縁し、４個の
電極パッド９２，９３，９４，９５を設ける。このうち
電極パッド９２は共通電極１０２に接続するためのもの
で、電極パッド９３は電極１０４を介してＣＯ検出膜か
らの信号を取り出すためのもので、電極パッド９４は電
極１０１を介してヒータ膜８８の他端に接続するための
もので、電極パッド９５は電極１０２を介してメタン検
出膜からの信号の取り出すためのものである。なお実施
例では電極パッド９２〜９５を例えば下層がＰｔ、上層
がＡｕの２層パッドとしたが、電極パッド９２〜９５の
組成は任意である。
【００１６】図１１に示すように、例えば１０μｍ厚の
ＳｎＯ２からなるＣＯ検出膜８４を電極１０４，１０５
を覆うように印刷し、次いで例えば膜厚３０μｍのメタ
ン検出膜８６（可燃性ガス検出膜の例）を、電極１０
０，１０２を覆うように印刷する。なおＣＯ検出膜８４
やメタン検出膜８６はいずれもＳｎＯ2膜とし、添加物
を変えてメタン検出膜８６とＣＯ検出膜８４とに使い分
けてある。印刷後に焼成を行うとセンサ本体８０が得ら
れ、これに図８に示す４本のリード９８を例えばワイヤ
ボンディングすると、センサ本体８０が完成する。リー
ド９８にはここでは直径７０μｍのＰｔ−Ｒｈ線を用い
るが、単味のＰｔ線やＰｔ−Ｗ線等、材質，線径は任意
である。
ＳｎＯ２からなるＣＯ検出膜８４を電極１０４，１０５
を覆うように印刷し、次いで例えば膜厚３０μｍのメタ
ン検出膜８６（可燃性ガス検出膜の例）を、電極１０
０，１０２を覆うように印刷する。なおＣＯ検出膜８４
やメタン検出膜８６はいずれもＳｎＯ2膜とし、添加物
を変えてメタン検出膜８６とＣＯ検出膜８４とに使い分
けてある。印刷後に焼成を行うとセンサ本体８０が得ら
れ、これに図８に示す４本のリード９８を例えばワイヤ
ボンディングすると、センサ本体８０が完成する。リー
ド９８にはここでは直径７０μｍのＰｔ−Ｒｈ線を用い
るが、単味のＰｔ線やＰｔ−Ｗ線等、材質，線径は任意
である。
【００１７】実施例のセンサ本体８０でのサイズを示す
と、図８において、基板８２は材質がアルミナであり、
厚さが５００μｍ、長辺が２ｍｍ、短辺が１ｍｍであ
る。膜形成はいずれも印刷であり、ＣＯ検出膜８４とメ
タン検出膜８６との間には１ｍｍ以上の間隔があり、こ
こに設けた４個の電極パッド９２，９３，９４，９５で
熱を集めて、４本のリード９８からベース１２の４本の
ピン６へと放熱する。またヒータ膜８８とメタン検出膜
８６との間の間隔は膜厚３０μｍの絶縁ガラス９０であ
り、ヒータ膜８８からメタン検出膜８６への熱伝導は極
めて速い。
と、図８において、基板８２は材質がアルミナであり、
厚さが５００μｍ、長辺が２ｍｍ、短辺が１ｍｍであ
る。膜形成はいずれも印刷であり、ＣＯ検出膜８４とメ
タン検出膜８６との間には１ｍｍ以上の間隔があり、こ
こに設けた４個の電極パッド９２，９３，９４，９５で
熱を集めて、４本のリード９８からベース１２の４本の
ピン６へと放熱する。またヒータ膜８８とメタン検出膜
８６との間の間隔は膜厚３０μｍの絶縁ガラス９０であ
り、ヒータ膜８８からメタン検出膜８６への熱伝導は極
めて速い。
【００１８】実施例のガスセンサは例えば１２秒周期で
動作し、例えば３秒間５Ｖの電圧をヒータ膜８８に加
え、残る９秒間ヒータ膜に加える電圧を例えば０Ｖある
いは１Ｖ等（ここでは０Ｖ）とする。実施例ではガスセ
ンサの＋電源を共通端子としたので、ヒータ膜８８に電
圧を加えないとセンサ信号を取り出すことができず、そ
のため例えば３秒間のヒータ電圧の印加直前の信号を低
温域の信号として、ＣＯを検出する。
動作し、例えば３秒間５Ｖの電圧をヒータ膜８８に加
え、残る９秒間ヒータ膜に加える電圧を例えば０Ｖある
いは１Ｖ等（ここでは０Ｖ）とする。実施例ではガスセ
ンサの＋電源を共通端子としたので、ヒータ膜８８に電
圧を加えないとセンサ信号を取り出すことができず、そ
のため例えば３秒間のヒータ電圧の印加直前の信号を低
温域の信号として、ＣＯを検出する。
【００１９】３秒間の加熱でメタン検出膜８６はほぼ４
８０℃付近の定常温度に達し、３秒間の高温域の最後の
瞬間のメタン検出膜８６の信号からメタンを検出する。
メタン検出膜８６とＣＯ検出膜８４の間には４個の電極
パッド９２，９３，９４，９５があり、リード９８で放
熱されるので、両者間には大きな温度差が生じ、高温域
でのＣＯ検出膜８４の最高温度は約３００℃で、９秒間
の冷却によりその最低温度は１００℃以下となる。そし
てＣＯの検出は１００℃以下で行うことが有利であり、
高温域の最も初期（実質的には低温域の最終時）のＣＯ
検出膜８４の信号からＣＯを検出する。このため実施例
では、１２秒周期で１個のガスセンサを用いてメタンと
ＣＯとを、同時に検出できる。
８０℃付近の定常温度に達し、３秒間の高温域の最後の
瞬間のメタン検出膜８６の信号からメタンを検出する。
メタン検出膜８６とＣＯ検出膜８４の間には４個の電極
パッド９２，９３，９４，９５があり、リード９８で放
熱されるので、両者間には大きな温度差が生じ、高温域
でのＣＯ検出膜８４の最高温度は約３００℃で、９秒間
の冷却によりその最低温度は１００℃以下となる。そし
てＣＯの検出は１００℃以下で行うことが有利であり、
高温域の最も初期（実質的には低温域の最終時）のＣＯ
検出膜８４の信号からＣＯを検出する。このため実施例
では、１２秒周期で１個のガスセンサを用いてメタンと
ＣＯとを、同時に検出できる。
【００２０】図９に示すように、センサ本体８０は泡ガ
ラス部５２でベース２に固着され、泡ガラス部５２のた
め４に、この部分を介して熱伝導は小さく、主としてメ
タン検出膜８６とＣ検出膜８４の間の４本のリード９８
から放熱し、デューテイ比が１／４のため、消費電力は
１００ｍＷ弱となる。
ラス部５２でベース２に固着され、泡ガラス部５２のた
め４に、この部分を介して熱伝導は小さく、主としてメ
タン検出膜８６とＣ検出膜８４の間の４本のリード９８
から放熱し、デューテイ比が１／４のため、消費電力は
１００ｍＷ弱となる。
【図１】 実施例で用いたベースの断面図
【図２】 図１のベースの平面図
【図３】 実施例１のガスセンサの断面図
【図４】 実施例２のガスセンサの断面図
【図５】 実施例３のガスセンサの断面図
【図６】 実施例４のガスセンサの断面図
【図７】 実施例５のガスセンサの断面図
【図８】 実施例６のガスセンサの要部平面図
【図９】 実施例６のガスセンサの断面図
【図１０】 実施例６のガスセンサの製造工程を示す図
【図１１】 実施例６のガスセンサの製造工程を示す図
２，３ ベース ４ 金属部 ６ ピン ８，１０ ガラス部 １２，１３ 凹部 ２０，４０，５０，６０，７０ ガスセンサ ２２，８０ センサ本体 １０４ 基板 ２６ 電極パッド ２８ ヒータ膜 ３０ 絶縁膜 ３２ 感ガス膜 ３４ リード ３６ 金属膜 ３８ ガラスバンプ ５２ 泡ガラス部 ６２ ガラスパイプ ６４ 空洞部 ７２ 断熱ガラス部 ８２ 耐熱絶縁基板 ８４ ＣＯ検出膜 ８６ メタン検出膜 ８８ ヒータ膜 ９０ 絶縁膜 ９２〜９５ 電極パッド ９６ 絶縁膜 ９８ リード １００〜１０４ 電極
Claims (5)
- 【請求項１】 耐熱絶縁基板の一主面側に、ヒータと感
ガス部とを形成したガスセンサにおいて、 前記基板の他の主面を、ベースに設けた凹部に向き合う
ように、ガラス部を介して該ベースに固着したことを特
徴とするガスセンサ。 - 【請求項２】 該他の主面を、ガラス部を介して前記ベ
ースに固着したことを特徴とする、請求項１のガスセン
サ。 - 【請求項３】 耐熱絶縁基板の一主面側に、ヒータと感
ガス部とを形成したガスセンサにおいて、前記基板の他
の主面に泡ガラス部を設けて、該泡ガラス部をベースに
設けた凹部に固着したことを特徴とするガスセンサ。 - 【請求項４】 該他の主面に金属膜を設けたことを特徴
とする請求項１〜３のいずれかのガスセンサ。 - 【請求項５】 前記耐熱絶縁基板の前記一主面の一方の
側にヒータ膜を設けて、このヒータ膜上に金属酸化物半
導体膜からなる可燃性ガス検出膜を積層し、かつ該主面
の他方の側に金属酸化物半導体膜からなるＣＯ検出膜を
設け、さらに前記主面の中央部で前記可燃性ガス検出膜
とＣＯ検出膜との間に、少なくとも４個の電極パッドを
設けてリードに接続したことを特徴とする、請求項１〜
４のいずれかのガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11621398A JPH11295254A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11621398A JPH11295254A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11295254A true JPH11295254A (ja) | 1999-10-29 |
Family
ID=14681644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11621398A Pending JPH11295254A (ja) | 1998-04-09 | 1998-04-09 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11295254A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010230592A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Horiba Ltd | ガスセンサ |
| US20120217550A1 (en) * | 2009-11-06 | 2012-08-30 | Hitachi, Ltd. | Gas sensor |
| WO2015173974A1 (ja) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | 株式会社立山科学デバイステクノロジー | ガスセンサ |
-
1998
- 1998-04-09 JP JP11621398A patent/JPH11295254A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010230592A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Horiba Ltd | ガスセンサ |
| US20120217550A1 (en) * | 2009-11-06 | 2012-08-30 | Hitachi, Ltd. | Gas sensor |
| JP5524234B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2014-06-18 | 株式会社日立製作所 | ガスセンサ |
| US9228973B2 (en) | 2009-11-06 | 2016-01-05 | Hitachi, Ltd. | Gas sensor |
| WO2015173974A1 (ja) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | 株式会社立山科学デバイステクノロジー | ガスセンサ |
| JP2015219093A (ja) * | 2014-05-16 | 2015-12-07 | 株式会社立山科学デバイステクノロジー | ガスセンサ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004200619A (ja) | ウエハ支持部材 | |
| JPH08219900A (ja) | 白金温度センサ | |
| KR950033479A (ko) | 가스 및 습도센서 | |
| JPH11295254A (ja) | ガスセンサ | |
| WO2019097801A1 (ja) | センサ | |
| JP6526219B2 (ja) | 試料保持具 | |
| US4596975A (en) | Thermally insulative mounting with solid state device | |
| JP2000515980A (ja) | ガスセンサのハイブリッド集積回路 | |
| JP6657426B2 (ja) | 試料保持具 | |
| TW201819872A (zh) | 鉑溫度感測元件 | |
| JPH01203957A (ja) | 温度感応性半導体デバイスを備えるセンサ装置に対する吊り構造 | |
| JP3408910B2 (ja) | ガスセンサとその製造方法 | |
| JP3724443B2 (ja) | 薄膜ガスセンサ | |
| JPH11295253A (ja) | ガスセンサ及びその製造方法 | |
| JPS63159744A (ja) | ガスセンサ | |
| JPH0384425A (ja) | 感熱式流量センサ | |
| JPH0521526A (ja) | Ｔａｂインナーリードの接合装置 | |
| JPH08220041A (ja) | ガスセンサ | |
| JPH11295252A (ja) | ガスセンサ | |
| JP3563726B2 (ja) | ウエハ支持部材 | |
| JP2002340832A (ja) | 半導体装置と半導体装置の製造方法及びガスセンサとガスセンサの製造方法 | |
| JP3132210B2 (ja) | ガスセンサ | |
| KR100392616B1 (ko) | 가스 센서용 하이브리드 집적회로 | |
| JPS62231148A (ja) | 熱分析装置 | |
| JPS6136925Y2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050407 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051027 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060228 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |