JPS6134094B2 - - Google Patents
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- JPS6134094B2 JPS6134094B2 JP56003735A JP373581A JPS6134094B2 JP S6134094 B2 JPS6134094 B2 JP S6134094B2 JP 56003735 A JP56003735 A JP 56003735A JP 373581 A JP373581 A JP 373581A JP S6134094 B2 JPS6134094 B2 JP S6134094B2
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- heater layer
- lead wires
- gas sensor
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
- G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ガスセンサ用基板構造に関するも
のである。
のである。
ガスセンサとしては、対象ガスが、一酸化炭
素、炭化水素、水素、酸素、メタン、エタン等の
種々のものがあり、それぞれに適した構造のもの
がある。このようなガスセンサにおいては、それ
ぞれの構造毎に最適な作動温度をもつものが多
く、なかには常温以上の温度に昇温保持させる必
要があるものも存在する。
素、炭化水素、水素、酸素、メタン、エタン等の
種々のものがあり、それぞれに適した構造のもの
がある。このようなガスセンサにおいては、それ
ぞれの構造毎に最適な作動温度をもつものが多
く、なかには常温以上の温度に昇温保持させる必
要があるものも存在する。
第１図はこの種のガスセンサのうち、とくに酸
素センサの断面を模式的に示すもので、この酸素
センサ１は、アルミナ等の電気絶縁材よりなる基
板２内に白金等よりなる保温用ヒータ層３を埋設
すると共に、前記基板２上に、イツトリアやカル
シア等で安定化したジルコニア等の酸素イオン伝
導性固体電解質よりなる中間層４、白金等よりな
る第電子伝導性層５、イツトリアやカルシア等
で安定化したジルコニア等の酸素イオン伝導性固
体電解質層６、白金等よりなる第電子伝導性層
７を順次積層し、スピネル等よりなる多孔質保護
層８で全面を被覆した構造をなしている。
素センサの断面を模式的に示すもので、この酸素
センサ１は、アルミナ等の電気絶縁材よりなる基
板２内に白金等よりなる保温用ヒータ層３を埋設
すると共に、前記基板２上に、イツトリアやカル
シア等で安定化したジルコニア等の酸素イオン伝
導性固体電解質よりなる中間層４、白金等よりな
る第電子伝導性層５、イツトリアやカルシア等
で安定化したジルコニア等の酸素イオン伝導性固
体電解質層６、白金等よりなる第電子伝導性層
７を順次積層し、スピネル等よりなる多孔質保護
層８で全面を被覆した構造をなしている。
この酸素センサ１には、第２図に示す如く、３
本の白金等よりなるリード線９ａ，９ｂ，９ｃが
設けられ、一方のリード線９ａは保温用のヒータ
層３の一端側に電気的に接続され、中央のリード
線９ｂは第電子伝導性層５に接続され、他方の
リード線９ｃは前記ヒータ層３の他端側および第
電子伝導性層７にそれぞれ接続されている。
本の白金等よりなるリード線９ａ，９ｂ，９ｃが
設けられ、一方のリード線９ａは保温用のヒータ
層３の一端側に電気的に接続され、中央のリード
線９ｂは第電子伝導性層５に接続され、他方の
リード線９ｃは前記ヒータ層３の他端側および第
電子伝導性層７にそれぞれ接続されている。
このような構造の酸素センサ１における被測定
雰囲気中の酸素濃度の測定は、リード線９ａ，９
ｃを介してヒータ層３に電圧をかけることによつ
て当該酸素センサ１を適温（たとえば600〜700
℃）に保持すると共に、リード線９ｂ，９ｃを介
して固体電解質層６内に直流電流を流しながら該
固体電解質層６の両表面における酸素分圧の差に
より発生する起電力を測定することによつておこ
なわれる。
雰囲気中の酸素濃度の測定は、リード線９ａ，９
ｃを介してヒータ層３に電圧をかけることによつ
て当該酸素センサ１を適温（たとえば600〜700
℃）に保持すると共に、リード線９ｂ，９ｃを介
して固体電解質層６内に直流電流を流しながら該
固体電解質層６の両表面における酸素分圧の差に
より発生する起電力を測定することによつておこ
なわれる。
第３図は第１図および第２図に示す基板２を分
解した状態で示すもので、基板２は二枚の基板素
材２ａ，２ｂから構成され、例えばアルミナ等よ
りなる未焼成絶縁体から適当な大きさに切出した
一方の基板素材２ａ上に、白金粉末等を混粉した
導電体ペーストを第３図に示すパターンでスクリ
ーン印刷することによつて未焼成状態のヒータ層
３を形成し、ヒータ層３の端子部３ａ，３ｂおよ
びそれらの中間部分に３本のリード線９ａ，９
ｂ，９ｃの先端部分を配置し、次いで前記リード
線９ａ，９ｂ，９ｃの先端部に対応した位置に貫
通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃを形成した他方の未
焼成分状態の基板素材２ｂを積層して、ヒータ層
３およびリード線９ａ，９ｂ，９ｃの先端部分を
埋設した未焼成基板を作成し、その後焼成するこ
とによつて構造基体としての強度を有する基板２
を製造するようにしていた。
解した状態で示すもので、基板２は二枚の基板素
材２ａ，２ｂから構成され、例えばアルミナ等よ
りなる未焼成絶縁体から適当な大きさに切出した
一方の基板素材２ａ上に、白金粉末等を混粉した
導電体ペーストを第３図に示すパターンでスクリ
ーン印刷することによつて未焼成状態のヒータ層
３を形成し、ヒータ層３の端子部３ａ，３ｂおよ
びそれらの中間部分に３本のリード線９ａ，９
ｂ，９ｃの先端部分を配置し、次いで前記リード
線９ａ，９ｂ，９ｃの先端部に対応した位置に貫
通孔１０ａ，１０ｂ，１０ｃを形成した他方の未
焼成分状態の基板素材２ｂを積層して、ヒータ層
３およびリード線９ａ，９ｂ，９ｃの先端部分を
埋設した未焼成基板を作成し、その後焼成するこ
とによつて構造基体としての強度を有する基板２
を製造するようにしていた。
この場合の寸法としては、例えば基板２が縦８
mm×横６mm×厚さ１mmであり、ヒータ層３の端子
部３ａ，３ｂを除いた部分の平均的な幅は約0.2
mm、層厚さは約10μｍ程度である。
mm×横６mm×厚さ１mmであり、ヒータ層３の端子
部３ａ，３ｂを除いた部分の平均的な幅は約0.2
mm、層厚さは約10μｍ程度である。
しかしながら、このような従来の基板２におい
ては、例えば特開昭55−154451号公報に記載され
ている如く、ヒータ層３の端子部３ａ，３ｂが前
記他方の基板素材２ｂに形成した貫通孔１０ａ，
１０ｃと同じところに位置し、この端子部３ａ，
３ｂにリード線９ａ，９ｃの先端部を載せるよう
にしているため、リード線９ａ，９ｃとヒータ層
３との間の電気的な接合部分の面積が非常に少な
く、二枚の基板素材２ａ，２ｂを加熱圧着した際
にリード線９ａ，９ｃに少しでも位置ずれを生ず
ると、リード線９ａ，９ｃとヒータ層３の端子部
３ａ，３ｂとの接合部における断線や電気抵抗値
のばらつきなどが発生しやすいという欠点を有し
ていた。
ては、例えば特開昭55−154451号公報に記載され
ている如く、ヒータ層３の端子部３ａ，３ｂが前
記他方の基板素材２ｂに形成した貫通孔１０ａ，
１０ｃと同じところに位置し、この端子部３ａ，
３ｂにリード線９ａ，９ｃの先端部を載せるよう
にしているため、リード線９ａ，９ｃとヒータ層
３との間の電気的な接合部分の面積が非常に少な
く、二枚の基板素材２ａ，２ｂを加熱圧着した際
にリード線９ａ，９ｃに少しでも位置ずれを生ず
ると、リード線９ａ，９ｃとヒータ層３の端子部
３ａ，３ｂとの接合部における断線や電気抵抗値
のばらつきなどが発生しやすいという欠点を有し
ていた。
この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、基板内にヒータ層を内蔵し、
前記ヒータ層の端子部と一端側を前記基板内に埋
設した複数のリード線の先端部とを前記基板内で
電気的に接合すると共に、前記複数の電気的な接
合部分のうちの少なくとも一部を前記基板に形成
した孔を介して外部に露呈させて前記基板上に形
成したガスセンサ部と前記リード線の少なくとも
一部との間の電気的な接続を上記孔を介して可能
にしたガスセンサ用基板において、前記ヒータ層
の端子部を前記孔位置よりもさらに延長させて基
板端まで至らない延長部分を形成し、当該延長部
分においても前記端子部と共に前記リード線との
間で電気的に接合させたことを特徴とし、これに
よつてヒータ層とリード線との間の接触面積を大
きくして、ヒータ層とリード線との間での断線
や、電気抵抗値のばらつきの発生をなくすように
することを目的としている。
てなされたもので、基板内にヒータ層を内蔵し、
前記ヒータ層の端子部と一端側を前記基板内に埋
設した複数のリード線の先端部とを前記基板内で
電気的に接合すると共に、前記複数の電気的な接
合部分のうちの少なくとも一部を前記基板に形成
した孔を介して外部に露呈させて前記基板上に形
成したガスセンサ部と前記リード線の少なくとも
一部との間の電気的な接続を上記孔を介して可能
にしたガスセンサ用基板において、前記ヒータ層
の端子部を前記孔位置よりもさらに延長させて基
板端まで至らない延長部分を形成し、当該延長部
分においても前記端子部と共に前記リード線との
間で電気的に接合させたことを特徴とし、これに
よつてヒータ層とリード線との間の接触面積を大
きくして、ヒータ層とリード線との間での断線
や、電気抵抗値のばらつきの発生をなくすように
することを目的としている。
第４図は、この発明の一実施例におけるガスセ
ンサ用基板の平面説明図であつて、この基板１０
２は破線で示すヒータ層１０３を内蔵していると
共に、前記ヒータ層１０３の端子部１０３ａ，１
０３ｂと、一端側を前記基板１０２内に埋設した
３本のリード線１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃの
うちの２本のリード線１０９ａ，１０９ｃの先端
部とを前記基板１０２内で電気的に接合してい
る。そして、前記電気的な接合部分および中央の
リード線１０９ｂの先端部分を前記基体１０２に
形成した当該基板１０２の厚さの半分に達する深
さの孔１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを介して外
部に露呈させて前記基板１０２上に形成される図
示しないガスセンサ部と前記リード線９ａ，９
ｂ，９ｃのうちの少なくとも一部との間の電気的
な接続を上記対応する貫通孔１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ｃを介して可能にしている。さらに、
図に示すように、前記ヒータ層１０３の端子部１
０３ａ，１０３ｂを前記孔１１０ａ，１１０ｃの
位置よりもさらに延長させて基板端まで至らない
延長部分１１３ａ，１１３ｂを形成し、当該延長
部分１１３ａ，１１３ｂにおいても前記端子部１
０３ａ，１０３ｂと共に前記リード線１０９ａ，
１０９ｃとの間で電気的に接合させ、電気的な接
触面積を従来以上に多くするようにしている。な
お、中央のリード線１０９ｂは、基板１０２上に
形成される図示しないガスセンサ部との間の電気
的な接続を孔１１０ｂを介しておこないうるよう
にするために設けているものである。また、孔１
１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ内での電気的な導通
は、白金粉末等を混合した導電体ペーストを埋設
して焼成することにより得られるが、これによつ
て、単にリード線１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ
と図示しないガスセンサ部との間の電気的な接続
が可能となるだけでなく、ヒータ層１０３の端子
部１０３ａ，１０３ｂとリード線１０９ａ，１０
９ｃとの間の接合強度をより一層高めることがで
きる。
ンサ用基板の平面説明図であつて、この基板１０
２は破線で示すヒータ層１０３を内蔵していると
共に、前記ヒータ層１０３の端子部１０３ａ，１
０３ｂと、一端側を前記基板１０２内に埋設した
３本のリード線１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃの
うちの２本のリード線１０９ａ，１０９ｃの先端
部とを前記基板１０２内で電気的に接合してい
る。そして、前記電気的な接合部分および中央の
リード線１０９ｂの先端部分を前記基体１０２に
形成した当該基板１０２の厚さの半分に達する深
さの孔１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを介して外
部に露呈させて前記基板１０２上に形成される図
示しないガスセンサ部と前記リード線９ａ，９
ｂ，９ｃのうちの少なくとも一部との間の電気的
な接続を上記対応する貫通孔１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ｃを介して可能にしている。さらに、
図に示すように、前記ヒータ層１０３の端子部１
０３ａ，１０３ｂを前記孔１１０ａ，１１０ｃの
位置よりもさらに延長させて基板端まで至らない
延長部分１１３ａ，１１３ｂを形成し、当該延長
部分１１３ａ，１１３ｂにおいても前記端子部１
０３ａ，１０３ｂと共に前記リード線１０９ａ，
１０９ｃとの間で電気的に接合させ、電気的な接
触面積を従来以上に多くするようにしている。な
お、中央のリード線１０９ｂは、基板１０２上に
形成される図示しないガスセンサ部との間の電気
的な接続を孔１１０ｂを介しておこないうるよう
にするために設けているものである。また、孔１
１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ内での電気的な導通
は、白金粉末等を混合した導電体ペーストを埋設
して焼成することにより得られるが、これによつ
て、単にリード線１０９ａ，１０９ｂ，１０９ｃ
と図示しないガスセンサ部との間の電気的な接続
が可能となるだけでなく、ヒータ層１０３の端子
部１０３ａ，１０３ｂとリード線１０９ａ，１０
９ｃとの間の接合強度をより一層高めることがで
きる。
第５図は、上記した第４図に示すガスセンサ用
基板の分解斜視図であつて、以下、第５図をもと
に基板の製造工程の一例を示す。まず、所定の寸
法（たとえば、縦８mm×横６mm×厚さ0.5mm）に
切断したアルミナ等の未焼成絶縁体からなる一方
の基板素材１０２ａ上に、白金粉末と有機ビヒク
ル等とを混合した導電体ペーストを用いてスクリ
ーン印刷法によつて第５図に示すパターンで未焼
成ヒータ層１０３を形成する。この場合、ヒータ
層１０３は、端子部１０３ａ，１０３ｂを有する
と共に、前記孔１１０ａ，１１０ｃよりもさらに
基板素材１０２ａの一方の端面１１１の方に伸ば
しかつ端面１１１より手前で止めた延長部分１１
３ａ，１１３ｂを有し、全体として概略Ｍ字形を
なすパターンで印刷される。次いで、前記ヒータ
層１０３の端子部１０３ａ，１０３ｂおよび延長
部分１１３ａ，１１３ｂ上に白金等よりなるリー
ド線１０９ａ，１０９ｃ（例えば直径0.2mmφ、
長さ７mm）の先端部分を配置すると共に、これら
の中間部分にも白金等よりなるリード線１０９ｂ
（上記と同寸法）の先端部分を配置する。そし
て、上記ヒータ層１０３の端子部１０３ａ，１０
３ｂおよび三本のリード線１０９ａ，１０９ｂ，
１０９ｃの間隔に対応させて３個の貫通して形成
した孔１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを有する他
方の基板素材１０２ｂを用意して、この他方の基
板素材１０２ｂを前記一方の基板素材１０２ａ上
に設置して加熱圧着することにより、前記ヒータ
層１０３を内蔵しかつリード線１０９ａ，１０９
ｂ，１０９ｃの先端部分を埋設した未焼成基板を
得ることができる。そして、これを例えば1400℃
×２時間の条件で焼結させることによつて基板１
０２としての必要な強度を得ることができると同
時に、ヒータ層１０３および孔１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ｃ内に導電体ペーストを流し込んだ場
合に該孔部分の電気的な導通を得ることができ
る。
基板の分解斜視図であつて、以下、第５図をもと
に基板の製造工程の一例を示す。まず、所定の寸
法（たとえば、縦８mm×横６mm×厚さ0.5mm）に
切断したアルミナ等の未焼成絶縁体からなる一方
の基板素材１０２ａ上に、白金粉末と有機ビヒク
ル等とを混合した導電体ペーストを用いてスクリ
ーン印刷法によつて第５図に示すパターンで未焼
成ヒータ層１０３を形成する。この場合、ヒータ
層１０３は、端子部１０３ａ，１０３ｂを有する
と共に、前記孔１１０ａ，１１０ｃよりもさらに
基板素材１０２ａの一方の端面１１１の方に伸ば
しかつ端面１１１より手前で止めた延長部分１１
３ａ，１１３ｂを有し、全体として概略Ｍ字形を
なすパターンで印刷される。次いで、前記ヒータ
層１０３の端子部１０３ａ，１０３ｂおよび延長
部分１１３ａ，１１３ｂ上に白金等よりなるリー
ド線１０９ａ，１０９ｃ（例えば直径0.2mmφ、
長さ７mm）の先端部分を配置すると共に、これら
の中間部分にも白金等よりなるリード線１０９ｂ
（上記と同寸法）の先端部分を配置する。そし
て、上記ヒータ層１０３の端子部１０３ａ，１０
３ｂおよび三本のリード線１０９ａ，１０９ｂ，
１０９ｃの間隔に対応させて３個の貫通して形成
した孔１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃを有する他
方の基板素材１０２ｂを用意して、この他方の基
板素材１０２ｂを前記一方の基板素材１０２ａ上
に設置して加熱圧着することにより、前記ヒータ
層１０３を内蔵しかつリード線１０９ａ，１０９
ｂ，１０９ｃの先端部分を埋設した未焼成基板を
得ることができる。そして、これを例えば1400℃
×２時間の条件で焼結させることによつて基板１
０２としての必要な強度を得ることができると同
時に、ヒータ層１０３および孔１１０ａ，１１０
ｂ，１１０ｃ内に導電体ペーストを流し込んだ場
合に該孔部分の電気的な導通を得ることができ
る。
このような基板１０２を用いて例えば第１図に
示す如き酸素センサ１を製造する場合には、上記
焼結後の基板１０２を使用することもできるが、
未焼成状態の基板１０２として、この上に、例え
ば５モル％Y2O3−95モル％ZrO2固体電解質ペー
ストを用いて中間層４を未焼成状態で積層し、次
に白金等の導電体ペーストを用いて第電子伝導
性層５を未焼成状態で積層しかつ孔１１０ａ，１
１０ｂ内にも導電体ペーストを落し込み、次いで
上記固体電解質ペーストを用いて固体電解質層６
を未焼成状態で積層し、さらに上記導電体ペース
トを用いて第電子伝導性層７を未焼成状態で積
層しかつ孔１１０ｃ内にも導電体ペーストを落し
込んで、これらの未焼成積層体を同時に焼成し、
その後プラズマ溶射等によつて多孔質保護層８を
被覆する方が強度上有利である。
示す如き酸素センサ１を製造する場合には、上記
焼結後の基板１０２を使用することもできるが、
未焼成状態の基板１０２として、この上に、例え
ば５モル％Y2O3−95モル％ZrO2固体電解質ペー
ストを用いて中間層４を未焼成状態で積層し、次
に白金等の導電体ペーストを用いて第電子伝導
性層５を未焼成状態で積層しかつ孔１１０ａ，１
１０ｂ内にも導電体ペーストを落し込み、次いで
上記固体電解質ペーストを用いて固体電解質層６
を未焼成状態で積層し、さらに上記導電体ペース
トを用いて第電子伝導性層７を未焼成状態で積
層しかつ孔１１０ｃ内にも導電体ペーストを落し
込んで、これらの未焼成積層体を同時に焼成し、
その後プラズマ溶射等によつて多孔質保護層８を
被覆する方が強度上有利である。
なお、ガスセンサが酸素センサである場合にお
いても、上記第１図および第２図に示す如き構造
のものに限定されないことは当然である。また、
基板素材１０２ａ，１０２ｂに同一材質でかつ同
一寸法のものを使用しているが、ガスセンサ側の
基板素材１０２ｂの方を基板素材１０２ａよりも
熱伝導率の良い材質にしたり、厚さを小さくした
りしてヒータ層１０３の熱がより多くガスセンサ
側に移行するようにしてもよい。
いても、上記第１図および第２図に示す如き構造
のものに限定されないことは当然である。また、
基板素材１０２ａ，１０２ｂに同一材質でかつ同
一寸法のものを使用しているが、ガスセンサ側の
基板素材１０２ｂの方を基板素材１０２ａよりも
熱伝導率の良い材質にしたり、厚さを小さくした
りしてヒータ層１０３の熱がより多くガスセンサ
側に移行するようにしてもよい。
上述の如く、第５図の実施例に示す基板１０２
では、ヒータ層１０３の端子部１０３ａ，１０３
ｂをさらに孔１１０ａ，１１０ｃよりも延長させ
て基板端面１１１まで至らない延長部分１１３
ａ，１１３ｂを形成し、リード線１０９ａ，１０
９ｃとの間の電気的な接合を端子部１０３ａ，１
０３ｂおよび延長部分１１３ａ，１１３ｂの両方
でおこなうようにしているため、ヒータ層１０３
とリード線１０９ａ，１０９ｃとの間の電気的な
接合可能面積が非常に大きくなつている。したが
つて、前述の二枚の基板素材１０２ａ，１０２ｂ
の加熱圧着の際に、前記リード線１０９ａ，１０
９ｃが多少ずれたとしてもさほどの悪影響はな
く、基板１０２の焼成後においてヒータ層１０３
とリード線１０９ａ，１０９ｃとの間の断線や電
気抵抗値の大きなばらつきの発生をなくすことが
できる。第６図は従来品と本発明品とについて、
焼成後の断線比率を調べた結果を示すものである
が、本発明品の焼成後の断線比率は非常に小さい
ことが明らかであつた。また、電気抵抗のばらつ
きを測定した結果においても本発明品の方が従来
品に比較して電気抵抗値のばらつきが非常に小さ
くなつていることが確認された。
では、ヒータ層１０３の端子部１０３ａ，１０３
ｂをさらに孔１１０ａ，１１０ｃよりも延長させ
て基板端面１１１まで至らない延長部分１１３
ａ，１１３ｂを形成し、リード線１０９ａ，１０
９ｃとの間の電気的な接合を端子部１０３ａ，１
０３ｂおよび延長部分１１３ａ，１１３ｂの両方
でおこなうようにしているため、ヒータ層１０３
とリード線１０９ａ，１０９ｃとの間の電気的な
接合可能面積が非常に大きくなつている。したが
つて、前述の二枚の基板素材１０２ａ，１０２ｂ
の加熱圧着の際に、前記リード線１０９ａ，１０
９ｃが多少ずれたとしてもさほどの悪影響はな
く、基板１０２の焼成後においてヒータ層１０３
とリード線１０９ａ，１０９ｃとの間の断線や電
気抵抗値の大きなばらつきの発生をなくすことが
できる。第６図は従来品と本発明品とについて、
焼成後の断線比率を調べた結果を示すものである
が、本発明品の焼成後の断線比率は非常に小さい
ことが明らかであつた。また、電気抵抗のばらつ
きを測定した結果においても本発明品の方が従来
品に比較して電気抵抗値のばらつきが非常に小さ
くなつていることが確認された。
第７図はこの発明の他の実施例を示すもので、
前記第４図に示すヒータ層１０３の印刷パターン
を変化させたものである。すなわち、導電体ペー
ストを用いてスクリーン印刷した場合に、第４図
に示すヒータパターンの半円弧状の屈曲部におい
て印刷むらを生じやすく、そのためヒータ層１０
３の電気抵抗値のばらつきを大きくするおそれが
ある。
前記第４図に示すヒータ層１０３の印刷パターン
を変化させたものである。すなわち、導電体ペー
ストを用いてスクリーン印刷した場合に、第４図
に示すヒータパターンの半円弧状の屈曲部におい
て印刷むらを生じやすく、そのためヒータ層１０
３の電気抵抗値のばらつきを大きくするおそれが
ある。
そこで、この実施例ではヒータ層１０３に半円
弧状の屈曲部をなくしてその折返し部分１０３ｄ
を比較的幅広の矩形に形成すると共に、端子部１
０３ａ，１０３ｂおよび延長部分１１３ａ，１１
３ｂの面積を広くして、ヒータ層１０３としても
その抵抗値を上記折返し部分１０３ｄおよび端子
部１０３ａ，１０３ｂを除いた複数（図示例の場
合は６本）の帯状部分で得るようにして電気抵抗
値のばらつきを小さくしている。この実施例にお
いても端子部１０３ａ，１０３ｂを孔１１０ａ，
１１０ｃよりもさらに延長して基板端まで至らな
い延長部分１１３ａ，１１３ｂを形成することに
よつてリード線１０９ａ，１０９ｃを広い接触面
積で接合させているため、当該接合部分での断線
や電気抵抗値のばらつきの発生を非常に小さくす
ることができる。そして、当該延長部分１１３
ａ，１１３ｂは長ければ長い程良いのであるが、
基板端部まで達するのは好ましくない。これは、
この部分で基板１０２ａ，１０２ｂ間の接合力が
弱くなるからである。
弧状の屈曲部をなくしてその折返し部分１０３ｄ
を比較的幅広の矩形に形成すると共に、端子部１
０３ａ，１０３ｂおよび延長部分１１３ａ，１１
３ｂの面積を広くして、ヒータ層１０３としても
その抵抗値を上記折返し部分１０３ｄおよび端子
部１０３ａ，１０３ｂを除いた複数（図示例の場
合は６本）の帯状部分で得るようにして電気抵抗
値のばらつきを小さくしている。この実施例にお
いても端子部１０３ａ，１０３ｂを孔１１０ａ，
１１０ｃよりもさらに延長して基板端まで至らな
い延長部分１１３ａ，１１３ｂを形成することに
よつてリード線１０９ａ，１０９ｃを広い接触面
積で接合させているため、当該接合部分での断線
や電気抵抗値のばらつきの発生を非常に小さくす
ることができる。そして、当該延長部分１１３
ａ，１１３ｂは長ければ長い程良いのであるが、
基板端部まで達するのは好ましくない。これは、
この部分で基板１０２ａ，１０２ｂ間の接合力が
弱くなるからである。
以上説明してきたように、この発明によれば、
ヒータ層の端子部を孔位置よりもさらに延長させ
て基板端まで至らない延長部分を形成し、当該延
長部分においても前記端子部と共にリード線との
間で電気的に接合させるようにしたから、ヒータ
層とリード線との間の接触面積を従来に比べてか
なり多くとることができ、ヒータ層とリード線と
の間での断線や、電気抵抗値のばらつきの発生を
著しく減少させることができ、ヒータ層の耐久性
を大幅に向上させることが可能であるとともに、
延長部分は基板端まで至らないものであるため、
基板の強度を高いものとすることが可能であるな
どの非常にすぐれた効果が得られる。
ヒータ層の端子部を孔位置よりもさらに延長させ
て基板端まで至らない延長部分を形成し、当該延
長部分においても前記端子部と共にリード線との
間で電気的に接合させるようにしたから、ヒータ
層とリード線との間の接触面積を従来に比べてか
なり多くとることができ、ヒータ層とリード線と
の間での断線や、電気抵抗値のばらつきの発生を
著しく減少させることができ、ヒータ層の耐久性
を大幅に向上させることが可能であるとともに、
延長部分は基板端まで至らないものであるため、
基板の強度を高いものとすることが可能であるな
どの非常にすぐれた効果が得られる。
第１図および第２図は積層型酸素センサの一構
造例を示すそれぞれ模式的断面説明図および平面
説明図、第３図は従来のガスセンサ用基板の分解
斜視図、第４図および第５図はこの発明の一実施
例におけるガスセンサ用基板のそれぞれ平面説明
図および分解斜視図、第６図はガスセンサ用基板
の焼成後の断線比率を調べた結果を示す説明図、
第７図はこの発明の他の実施例におけるガスセン
サ用基板の平面説明図である。 １０２……基板、１０３……ヒータ層、１０３
ａ，１０３ｂ……端子部、１０９ａ，１０９ｂ，
１０９ｃ……リード線、１１０ａ，１１０ｂ，１
１０ｃ……孔、１１３ａ，１１３ｂ……延長部
分。
造例を示すそれぞれ模式的断面説明図および平面
説明図、第３図は従来のガスセンサ用基板の分解
斜視図、第４図および第５図はこの発明の一実施
例におけるガスセンサ用基板のそれぞれ平面説明
図および分解斜視図、第６図はガスセンサ用基板
の焼成後の断線比率を調べた結果を示す説明図、
第７図はこの発明の他の実施例におけるガスセン
サ用基板の平面説明図である。 １０２……基板、１０３……ヒータ層、１０３
ａ，１０３ｂ……端子部、１０９ａ，１０９ｂ，
１０９ｃ……リード線、１１０ａ，１１０ｂ，１
１０ｃ……孔、１１３ａ，１１３ｂ……延長部
分。
Claims (1)
- １ 基板内にヒータ層を内蔵し、前記ヒータ層の
端子部と一端側を前記基板内に埋設した複数のリ
ード線の先端部とを前記基板内で電気的に接合す
ると共に、前記複数の電気的な接合部分のうちの
少なくとも一部を前記基板に形成した孔を介して
外部に露呈させて前記基板上に形成したガスセン
サ部と前記リード線の少なくとも一部との間の電
気的な接続を上記孔を介して可能にしたガスセン
サ用基板において、前記ヒータ層の端子部を前記
孔位置よりもさらに延長させて基板端まで至らな
い延長部分を形成し、当該延長部分においても前
記端子部と共に前記リード線との間で電気的に接
合させたことを特徴とするガスセンサ用基板構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP373581A JPS57118149A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Substrate structure for gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP373581A JPS57118149A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Substrate structure for gas sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57118149A JPS57118149A (en) | 1982-07-22 |
| JPS6134094B2 true JPS6134094B2 (ja) | 1986-08-06 |
Family
ID=11565490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP373581A Granted JPS57118149A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Substrate structure for gas sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57118149A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5734761Y2 (ja) * | 1975-08-06 | 1982-07-31 | ||
| JPS55154451A (en) * | 1979-05-19 | 1980-12-02 | Nissan Motor Co Ltd | Production of substrate for gas sensor |
-
1981
- 1981-01-16 JP JP373581A patent/JPS57118149A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57118149A (en) | 1982-07-22 |
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