JPH1183777A - Thin film gas sensor - Google Patents

Thin film gas sensor

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JPH1183777A
JPH1183777A JP24862997A JP24862997A JPH1183777A JP H1183777 A JPH1183777 A JP H1183777A JP 24862997 A JP24862997 A JP 24862997A JP 24862997 A JP24862997 A JP 24862997A JP H1183777 A JPH1183777 A JP H1183777A
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JP
Japan
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heater
film
thin film
gas sensor
thin
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Withdrawn
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JP24862997A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Onodera
克己 小野寺
Koichi Tsuda
孝一 津田
Yasuyuki Kawada
泰之 河田
Fumihiro Inoue
文宏 井上
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform battery drive by reducing the heat capacity of a heater and miniaturizing the heater itself. SOLUTION: In this thin film gas sensor for which a sensitive film 7 for gas detection composed of a metal oxide thin film is formed on the upper surface of a film heater 4 for keeping an operation temperature through an electric insulation layer 5, a heat insulation layer 2 is laminated on the through hole part upper surface of an Si substrate 1 for supporting where a through hole 2 is formed and the film heater 4 is formed on the upper surface by a sputtering method. The material of the film heater 4 is one of an Ni-Cr group alloy, an Fe-Cr group alloy, SiC, RuO2 , MoSi2 , WSi2 and TaSi2 . Also, to the film heater 4, a power unit for applying a pulse-like voltage with a fixed interval is connected.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用ガス漏れ警
報器等に用いられ、酸化スズ(SnO2)等の金属酸化物半導
体の薄膜を用いて還元性ガスを検出する薄膜ガスセンサ
に係り、特に、消費電力を少なくして電池駆動を可能に
した薄膜ガスセンサの構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film gas sensor for detecting a reducing gas using a thin film of a metal oxide semiconductor such as tin oxide (SnO 2 ), which is used for a household gas leak alarm or the like. In particular, the present invention relates to a structure of a thin film gas sensor capable of driving a battery with low power consumption.

【0002】[0002]

【発明が解決しようとする課題】一般に、ガスセンサ
は、ガス漏れ警報器などの用途に用いられ、ある特定ガ
ス、例えば、一酸化炭素(CO)、メタンガス(CH4)、プロ
パンガス(C3H8)、メタノール蒸気(CH3OH)等に選択的に
感応するデバイスであり、その性格上、高感度、高選択
性、高応答性、高信頼性、低消費電力が必要不可欠であ
る。ところで、家庭用として設置されているガス漏れ警
報器には、都市ガス用やプロパンガス用の可燃性ガス検
知を目的としたものと燃焼機器の不完全燃焼ガス検知を
目的としたもの、または、両方の機能を合わせ持ったも
のなどがある。しかしながら、これらの家庭用のガス漏
れ警報器の普及はそれほどすすんでいない。その一因と
して設置性が良くない等が考えられ、家庭用のガス漏れ
警報器の普及をはかろうとすると、設置性を改善するこ
とが必要であった。
Generally, a gas sensor is used for a gas leak alarm or the like, and a specific gas such as carbon monoxide (CO), methane gas (CH 4 ), and propane gas (C 3 H) is used. 8 ) It is a device that selectively responds to methanol vapor (CH 3 OH), etc. Due to its characteristics, high sensitivity, high selectivity, high responsiveness, high reliability, and low power consumption are indispensable. By the way, gas leak alarms installed for household use include those for detecting flammable gas for city gas and propane gas and those for detecting incomplete combustion gas in combustion equipment, or Some have both functions. However, the spread of these household gas leak alarms is not so advanced. One of the reasons is that the installability is not good. For example, it was necessary to improve the installability in order to spread household gas leak alarms.

【0003】そこで、具体的に設置性を改善しようとす
ると、従来の電源コードを必要とした商用電源方式か
ら、パルス駆動による電池電源方式にしてコードレス化
することが考えられる。電池駆動を実現するためにはガ
スセンサ自体の消費電力の大幅な削減が最大の条件であ
るが、接触燃焼式や半導体式のガスセンサでは、200℃
〜400℃の高温に加熱し検知する必要があり、これらの
ことから、SnO2などの粉体を焼結してガス検知部を形成
する従来の構造では、スクリーン印刷等の方法を用いて
も厚みを薄くするには限界があった。このようにガス検
知部自体が小型化できないということは、ガス検知部の
熱容量の削減にも限界があり、その分の熱容量はヒータ
を用いて加熱しなければならずどうしても一定の駆動電
力が必要となり、その電力については電池でまかなえる
量をはるかに越えていた。すなわち、従来のセンサの構
造では電源を電池に切り換えることは到底不可能であっ
た。ところで、薄膜ガスセンサにおいて、加熱用のヒー
タとして用いられる抵抗体の長さLは、以下に示す式に
よって制約を受ける。
[0003] In order to improve the installation property, it is conceivable that the conventional commercial power supply system requiring a power cord is replaced with a battery drive system using pulse driving to achieve cordless operation. The biggest condition for achieving battery operation is to greatly reduce the power consumption of the gas sensor itself.
Must be detected heated to a high temperature of to 400 ° C., from these facts, in the conventional structure by sintering the powder, such as SnO 2 to form a gas detector, even using the method of screen printing There was a limit to reducing the thickness. The inability to reduce the size of the gas detector itself has a limit in reducing the heat capacity of the gas detector, and the heat capacity must be heated using a heater, and a certain amount of drive power is absolutely necessary. And that power was far beyond what a battery could provide. That is, it was impossible to switch the power supply to the battery with the structure of the conventional sensor. By the way, in the thin-film gas sensor, the length L of the resistor used as a heater for heating is restricted by the following equation.

【0004】[0004]

【数1】L≧Vappl/(Jmax×ρ)[Equation 1] L ≧ Vappl / (Jmax × ρ)

【0005】ただし、式中のVapplは印加電圧、Jmaxは
最大電流密度、ρはヒータの比抵抗である。ここで、電
池2本を電源に用いて電圧降下分を考慮し印加電圧Vapp
lを1.8Vとし、最大電流密度Jmaxを5×109A/m2とし、一
般的に薄膜ヒータとしてよく用いられる白金(Pt)を想定
しその比低抗ρを1×10-7Ωmとして代入すると、L≧3.6
mmとなる。ここで、低熱容量に構成することを考慮して
100μm×100μmのセンサチップを想定すると、ヒータの
線幅1μm程度となり、ヒータを形成するには高度な微細
加工技術が必要である。
Where Vappl is the applied voltage, Jmax is the maximum current density, and ρ is the specific resistance of the heater. Here, two batteries are used as a power source, and the applied voltage Vapp
The l and 1.8V, the maximum current density Jmax and 5 × 10 9 A / m 2 , generally assumed platinum (Pt) which may be used as the thin-film heater that specific low anti ρ as 1 × 10 -7 Ωm By substitution, L ≧ 3.6
mm. Here, in consideration of the configuration with low heat capacity,
Assuming a sensor chip of 100 μm × 100 μm, the line width of the heater is about 1 μm, and a sophisticated fine processing technology is required to form the heater.

【0006】このように、従来と同様にPtをヒータ材料
として用いた場合には、その長さを比較的長くとる必要
があるため、微小チップ上に微細加工によってパターニ
ングによりヒータを形成することは困難であった。その
ため実際には、比較的面積の大きなチップ上に必要長の
パターンを形成してヒータとしているので、熱容量が大
きくなり、常温から検知に必要な温度帯まで昇温するの
に要する時間が長くなるという問題があった。つまり、
常に定電圧を印加し続けるなどの方法で連続して加熱を
続けなければならず、電池駆動を前提とする消費電力の
少ないパルス駆動方式を採用することは困難であった。
As described above, when Pt is used as a heater material as in the prior art, it is necessary to make the length relatively long. Therefore, it is difficult to form a heater by patterning on a microchip by fine processing. It was difficult. Therefore, in practice, since a heater having a required length is formed on a chip having a relatively large area to form a heater, the heat capacity increases, and the time required to increase the temperature from room temperature to a temperature zone required for detection becomes longer. There was a problem. That is,
Heating must be continuously performed by a method such as constantly applying a constant voltage, and it has been difficult to employ a pulse driving method that consumes less power and is driven by a battery.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、本発明は、ヒータの熱容量を小さくすること
によりパルス駆動が可能なまでに消費電力を削減し電池
駆動を実現した。すなわち、請求項1の発明は、金属酸
化物薄膜からなるガス検知部を動作温度保持用のヒータ
の上面に電気絶縁層を介して形成した薄膜ガスセンサに
おいて、透孔を形成した支持基板の透孔部上面に熱絶縁
層を積層してその上面に薄膜によりヒータを形成すると
ともに、薄膜ヒータの材質をNi-Cr系合金、Fe-Cr 系合
金、炭化ケイ素(SiC)、酸化ルテニウム(RuO2)、ケイ化
モリブデン(MoSi2)、ケイ化タングステン(WSi2)、ケイ
化タンタル(TaSi2)のうちのいずれかにしたことを特徴
とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention realizes battery driving by reducing the heat capacity of the heater to reduce power consumption until pulse driving is possible. In other words, the invention of claim 1 is a thin film gas sensor in which a gas detecting portion made of a metal oxide thin film is formed on an upper surface of a heater for maintaining an operating temperature via an electrical insulating layer, and a through hole of a support substrate having a through hole is provided. A heat insulating layer is laminated on the upper surface of the part and a heater is formed by a thin film on the upper surface, and the material of the thin film heater is Ni-Cr based alloy, Fe-Cr based alloy, silicon carbide (SiC), ruthenium oxide (RuO 2 ) , Molybdenum silicide (MoSi 2 ), tungsten silicide (WSi 2 ), or tantalum silicide (TaSi 2 ).

【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、ヒータをスパッタ法により形成したことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the heater is formed by a sputtering method.

【0009】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2の発明において、一定間隔でパルス状の電圧をヒータ
に印加するヒータ用電源装置を備えたことを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a heater power supply device for applying a pulsed voltage to the heater at regular intervals is provided.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は、本発明に係る薄膜ガスセンサの
実施形態を示す断面図である。図において、1はシリコ
ン(Si)基板であり、中央部に透孔2が形成されている。
この透孔2を中心としてSi基板1の上面に、熱酸化によ
る二酸化ケイ素(SiO2)膜またはCVDによるSiO2膜により
熱絶縁層3が形成される。また、これ以外にも、この熱
絶縁層3を窒化ケイ素(Si3N4)により形成することも可
能である。その上面に後述する材質からなる膜ヒータ4
がスパッタ法により形成され、さらにその上面にSiO2
などの電気絶縁層5を形成してから、Pt等からなるセン
サ電極6を形成し、さらに、SnO2などの感知膜7を形成
したものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the thin-film gas sensor according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a silicon (Si) substrate, and a through hole 2 is formed in the center.
A heat insulating layer 3 is formed on the upper surface of the Si substrate 1 around the through hole 2 by a silicon dioxide (SiO 2 ) film by thermal oxidation or a SiO 2 film by CVD. In addition, it is also possible to form the heat insulating layer 3 from silicon nitride (Si 3 N 4 ). On its upper surface, a film heater 4 made of a material described later.
Is formed by sputtering, an electrical insulating layer 5 such as a SiO 2 film is formed on the upper surface, a sensor electrode 6 made of Pt or the like is formed, and a sensing film 7 such as SnO 2 is formed. It is.

【0011】また、膜ヒータ4およびセンサ電極6の両
端部にそれぞれリード線8,9が接続されてセンサ本体
が形成される。ここで、膜ヒータ4には、Ni-Cr合金
系、Fe-Cr合金系、RuO2、SiC及びMoSi2、WSi2、TaSi2
どの高融点金属シリサイドが用いられる。また、前述し
たように、Si基板1の透孔2上に熱絶縁層3がダイヤフ
ラム状に形成されその上面にセンサ本体が支持されたこ
とで、小型化とあわせて膜ヒータ4部等の熱容量が小さ
くなる。
Further, lead wires 8 and 9 are connected to both ends of the film heater 4 and the sensor electrode 6, respectively, to form a sensor body. Here, for the film heater 4, a high melting point metal silicide such as Ni—Cr alloy, Fe—Cr alloy, RuO 2 , SiC and MoSi 2 , WSi 2 , TaSi 2 is used. Further, as described above, since the heat insulating layer 3 is formed in a diaphragm shape on the through hole 2 of the Si substrate 1 and the sensor main body is supported on the upper surface thereof, the heat capacity of the film heater 4 and the like can be reduced along with the miniaturization. Becomes smaller.

【0012】こうして構成された薄膜ガスセンサは、そ
の膜ヒータ4のリード線8に、図示しないヒータ用電源
装置が接続され、一定時間ごとに極めて短い時間のみ電
圧印加を繰り返すパルス駆動が行なわれることにより、
感知膜7が動作の可能な所定温度まで昇温される。な
お、図1の実施形態では、感知膜7をSnO2により形成し
たが、他の金属酸化物を用いたセンサについても同様に
適用可能である。
In the thin-film gas sensor thus configured, a heater power supply device (not shown) is connected to the lead wire 8 of the film heater 4 and pulse driving for repeating voltage application only for a very short time at regular intervals is performed. ,
The temperature of the sensing film 7 is raised to a predetermined temperature at which operation is possible. In the embodiment of FIG. 1, the sensing film 7 is formed of SnO 2 , but the present invention can be similarly applied to a sensor using another metal oxide.

【0013】また、本発明は、薄膜ガスセンサのヒータ
部の熱容量を小さくすることによりパルス駆動が可能な
までに消費電力を削減して電池駆動を実現したものであ
り、以下、ヒータ部の熱容量を削減した具体例について
説明する。
Further, the present invention realizes battery driving by reducing the heat capacity of the heater portion of the thin-film gas sensor and thereby reducing the power consumption until pulse driving is possible. A specific example of the reduction will be described.

【0014】図2はすでに説明した数式1の関係を図示
したグラフを示す。ヒータを微細加工により形成する場
合に、加工を比較的容易に行おうとすると、長さが1mm
以下であることが望ましく、また比抵抗としては40×10
-8Ωm以上であることが望ましい。そこで、比抵抗をパ
ラメータとして電池寿命をシミユレーションにより求め
る。まず、ヒータが単位体積当たり発生する発熱率Q
は、次式により表される。
FIG. 2 shows a graph illustrating the relationship of equation 1 already described. When the heater is formed by fine processing, if the processing is to be performed relatively easily, the length is 1 mm.
It is desirable that the specific resistance is 40 × 10
It is desirable to be at least -8 Ωm. Therefore, the battery life is obtained by simulation using the specific resistance as a parameter. First, the heating rate Q generated by the heater per unit volume
Is represented by the following equation.

【0015】[0015]

【数2】Q=Jmax2×ρ[Equation 2] Q = Jmax 2 × ρ

【0016】次に、具体的なセンサの構成を図3のよう
にする。すなわちセンサチップ全体の平面寸法を100μm
×100μmとして、最下層に厚み2μmのSiO2膜、その上
部に0.3〜2μmの薄膜ヒータ、さらにSiO2膜、SnO2を順
に積層したものである。このモデルにおける熱伝導方程
式は次式により表される。
Next, a specific configuration of the sensor is as shown in FIG. That is, the plane dimension of the entire sensor chip is 100 μm
Assuming that the thickness is × 100 μm, a SiO 2 film having a thickness of 2 μm is formed on the lowermost layer, a thin film heater having a thickness of 0.3 to 2 μm is further formed on the SiO 2 film, an SiO 2 film, and SnO 2 are sequentially stacked. The heat conduction equation in this model is represented by the following equation.

【0017】[0017]

【数3】ρc・∂T/∂t=λ(∂2T/θx2+∂2T/∂y2)+Q[Equation 3] ρc · ∂T / ∂t = λ (∂ 2 T / θx 2 + ∂ 2 T / ∂y 2 ) + Q

【0018】ここで、数式3を用いた有限要素法により
数値解析を行う。境界条件として空気に対する熱伝達の
みを考慮する。図4に、400℃まで昇温に要する時間
を、ヒータの比抵抗と厚さを変数として算出した結果を
示す。図から、ヒータはその比抵抗が大きいほど、また
厚みが2μmまでは膜厚が厚いほど、昇温に要する時間が
短くなる。
Here, numerical analysis is performed by the finite element method using Equation 3. Only heat transfer to air is considered as a boundary condition. FIG. 4 shows the result of calculating the time required to raise the temperature to 400 ° C. using the specific resistance and the thickness of the heater as variables. From the figure, it can be seen that the time required for the heater to increase in temperature decreases as the specific resistance of the heater increases and as the thickness of the heater increases up to 2 μm.

【0019】次に、図4で求めた昇温に要する時間を用
い、10secに1回の周期でパルス状の電圧を短時間印加
するものとして電池の寿命を求める。電池容量を5000mA
hとした場合に、計算により求められた結果を図5に示
す。これらの結果から、約5年となる45000時間の寿命を
達成するためには、比抵抗が20×10-8Ωm以上必要とな
る。いずれにせよ、ヒータの長さ、電池寿命のどちらか
らも、Ptより高い比抵抗を有する材料をヒータ膜として
用いる必要がある。
Next, using the time required for the temperature increase obtained in FIG. 4, the life of the battery is obtained assuming that a pulsed voltage is applied for a short period once every 10 seconds. 5000 mA battery capacity
FIG. 5 shows the result obtained by calculation when h is set. From these results, a specific resistance of 20 × 10 −8 Ωm or more is required to achieve a life of 45,000 hours, which is about 5 years. In any case, it is necessary to use a material having a higher specific resistance than Pt as the heater film, from both the heater length and the battery life.

【0020】ここで、ヒータ薄膜の構成材に望まれる性
質としては、以下の条件があげられる。 (1)比抵抗が大きく、少なくともPtの倍以上であるこ
と。 (2)耐熱安定性が高く、CH4に最も感度を有すると考えら
れる400℃付近での使用が可能であること。 (3)膜に発生する内部応力が充分に小さいこと。 (4)膜の密着強度が充分に大きいこと。 (5)微細加工におけるエッチングが容易であること。
Here, the following conditions are mentioned as properties desired for the constituent material of the heater thin film. (1) The specific resistance is large and is at least twice as large as Pt. (2) Heat stability is high, that the use of around 400 ° C. which is believed to have the most sensitive to CH 4 are possible. (3) The internal stress generated in the film is sufficiently small. (4) The adhesion strength of the film is sufficiently large. (5) Easy etching in fine processing.

【0021】これらの条件から特に(1)、(2)に適合する
材料特性を表1に示す。
Table 1 shows the material properties which meet the above conditions (1) and (2).

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】この表中に記載した単金属のWやMoはPtよ
り溶融点が高いものの、大気中で酸化されるとともに比
抵抗が低いため不適当である。合金系のNi-Cr系やFe-Cr
系は、溶融点が比較的低いものの比抵抗が高いので使用
可能である。SiCは、抵抗の温度係数が負ではあるもの
の、溶融点も比抵抗も高く、充分に使用できる。RuO2
よびMoSi2、WSi2、TaSi2などのシリサイドは、溶融点も
比抵抗も高く最適である。その結果、ヒータ膜への使用
可能な材質として、Ni-Cr系合金、Fe-Cr系合金、SiC、R
uO2、MoSi2、WSi2、TaSi2を採用することができる。
Although the single metals W and Mo described in this table have higher melting points than Pt, they are unsuitable because they are oxidized in the air and have low specific resistance. Alloy Ni-Cr or Fe-Cr
The system can be used because of its relatively low melting point but high specific resistance. Although SiC has a negative temperature coefficient of resistance, it has a high melting point and high specific resistance and can be used satisfactorily. RuO 2 and silicides such as MoSi 2 , WSi 2 and TaSi 2 are optimal because of their high melting points and high specific resistances. As a result, Ni-Cr alloy, Fe-Cr alloy, SiC, R
uO 2, MoSi 2, WSi 2 , it is possible to adopt the TaSi 2.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、金属
酸化物薄膜からなるガス検知部を動作温度保持用のヒー
タの上面に電気絶縁層を介して形成した薄膜ガスセンサ
において、透孔を形成した支持基板の透孔部上面に熱絶
縁層を積層してその上面にスパッタ法により薄膜状のヒ
ータを形成するとともに、ヒータの材質をNi-Cr系合
金、Fe-Cr 系合金、SiC、RuO2、MoSi2、WSi2、TaSi2
うちのいずれかにする。それにより、ヒータ自体の熱容
量が小さくなり消費電力が減少される。さらに、一定間
隔でパルス状の電圧をヒータに印加するヒータ用電源装
置を備えることで、消費電力が大幅に削減されて電池に
よる長期間の駆動が可能となる。
As described above, according to the present invention, a through hole is provided in a thin film gas sensor in which a gas detecting portion made of a metal oxide thin film is formed on an upper surface of a heater for maintaining an operating temperature via an electric insulating layer. A heat insulating layer is laminated on the upper surface of the through hole portion of the formed support substrate, and a thin film heater is formed on the upper surface by sputtering, and the material of the heater is made of Ni-Cr alloy, Fe-Cr alloy, SiC, RuO 2 , MoSi 2 , WSi 2 , or TaSi 2 . As a result, the heat capacity of the heater itself is reduced, and power consumption is reduced. Furthermore, by providing a heater power supply device that applies a pulsed voltage to the heater at regular intervals, power consumption is significantly reduced, and long-term operation with a battery is enabled.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る薄膜ガスセンサの実施形態を示す
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a thin-film gas sensor according to the present invention.

【図2】本発明の実施形態における比抵抗とヒータ長の
関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a specific resistance and a heater length according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態におけるセンサ部の模式図で
ある。
FIG. 3 is a schematic diagram of a sensor unit according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態におけるヒータの比抵抗と昇
温所要時間の関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the specific resistance of the heater and the time required for temperature rise in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態におけるヒータの比抵抗と電
池寿命の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the specific resistance of the heater and the battery life in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン(Si)基板 2 透孔 3 熱絶縁層 4 膜ヒータ 5 電気絶縁層 6 センサ電極 7 感知膜 8,9 リード線 REFERENCE SIGNS LIST 1 silicon (Si) substrate 2 through hole 3 heat insulating layer 4 film heater 5 electric insulating layer 6 sensor electrode 7 sensing film 8, 9 lead wire

フロントページの続き (72)発明者 井上 文宏 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内Continuation of front page (72) Inventor Fumihiro Inoue 1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Electric Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属酸化物薄膜からなるガス検知部を動
作温度保持用のヒータの上面に電気絶縁層を介して形成
した薄膜ガスセンサにおいて、 透孔を形成した支持基板の透孔部上面に熱絶縁層を積層
してその上面に薄膜によりヒータを形成するとともに、
薄膜ヒータの材質をNi-Cr系合金、Fe-Cr 系合金、SiC、
RuO2、MoSi2、WSi2、TaSi2のうちのいずれかにしたこと
を特徴とする薄膜ガスセンサ。
1. A thin-film gas sensor in which a gas detecting portion made of a metal oxide thin film is formed on an upper surface of a heater for maintaining an operating temperature via an electrical insulating layer, wherein a heat is formed on an upper surface of the through-hole portion of the supporting substrate having the through-hole. Insulating layers are laminated and a heater is formed by a thin film on the upper surface,
The material of the thin film heater is Ni-Cr alloy, Fe-Cr alloy, SiC,
A thin-film gas sensor comprising any one of RuO 2 , MoSi 2 , WSi 2 , and TaSi 2 .
【請求項2】 請求項1記載の薄膜ガスセンサにおい
て、ヒータをスパッタ法により形成したことを特徴とす
る薄膜ガスセンサ。
2. The thin film gas sensor according to claim 1, wherein the heater is formed by a sputtering method.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の薄膜ガス
センサにおいて、一定間隔でパルス状の電圧をヒータに
印加するヒータ用電源装置を備えたことを特徴とする薄
膜ガスセンサ。
3. The thin-film gas sensor according to claim 1, further comprising a heater power supply for applying a pulsed voltage to the heater at regular intervals.
JP24862997A 1997-09-12 1997-09-12 Thin film gas sensor Withdrawn JPH1183777A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005265545A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Tdk Corp Gas sensor
CN100422730C (en) * 2005-11-14 2008-10-01 中国科学院合肥物质科学研究院 Nano-structural ordered porous thin-film type gas sensor and method for preparing same
JP2010117184A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Detection sensor
CN102346161A (en) * 2010-07-30 2012-02-08 罗伯特·博世有限公司 Apparatus and method for gas detection

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005265545A (en) * 2004-03-17 2005-09-29 Tdk Corp Gas sensor
JP4639618B2 (en) * 2004-03-17 2011-02-23 Tdk株式会社 Gas sensor
CN100422730C (en) * 2005-11-14 2008-10-01 中国科学院合肥物质科学研究院 Nano-structural ordered porous thin-film type gas sensor and method for preparing same
JP2010117184A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Detection sensor
CN102346161A (en) * 2010-07-30 2012-02-08 罗伯特·博世有限公司 Apparatus and method for gas detection

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