JPS6145482Y2 - - Google Patents
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- JPS6145482Y2 JPS6145482Y2 JP9070182U JP9070182U JPS6145482Y2 JP S6145482 Y2 JPS6145482 Y2 JP S6145482Y2 JP 9070182 U JP9070182 U JP 9070182U JP 9070182 U JP9070182 U JP 9070182U JP S6145482 Y2 JPS6145482 Y2 JP S6145482Y2
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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)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は金属酸化物半導体を利用した気体検知
装置に関するものである。
装置に関するものである。
近年、SnO2やFe2O3あるいはZnOなどの金属酸
化物半導体を気体検知素子の主材料とする金属酸
化物半導体気体検知装置が実用に供されて来てい
る。それらの材料を検知素子として用いた装置
は、普通200〜500℃の高温でその検知素子に適し
た一定温度に加熱した状態において、水素，一酸
化炭素，メタン，プロパン，アルコールまたはア
ンモニアなどの各種還元性気体が素子表面に吸着
することによつて、あるいは素子表面で接触燃焼
することによつて金属酸化物半導体である検知素
子の電気抵抗が変化する現象を応用したものであ
る。
化物半導体を気体検知素子の主材料とする金属酸
化物半導体気体検知装置が実用に供されて来てい
る。それらの材料を検知素子として用いた装置
は、普通200〜500℃の高温でその検知素子に適し
た一定温度に加熱した状態において、水素，一酸
化炭素，メタン，プロパン，アルコールまたはア
ンモニアなどの各種還元性気体が素子表面に吸着
することによつて、あるいは素子表面で接触燃焼
することによつて金属酸化物半導体である検知素
子の電気抵抗が変化する現象を応用したものであ
る。
上記装置の構成で重要なポイントは、還元性気
体の濃度が一定であつても検知素子の加熱温度の
差異によつて検知した時の電気抵抗が異なるため
に、すなわち加熱温度依存性を有するために、検
知素子が常に所定の温度に加熱されていなければ
ならないことである。
体の濃度が一定であつても検知素子の加熱温度の
差異によつて検知した時の電気抵抗が異なるため
に、すなわち加熱温度依存性を有するために、検
知素子が常に所定の温度に加熱されていなければ
ならないことである。
本考案者らは、先に、これら還元性気体検知装
置として、上記のポイントを把握し加熱のための
消費電力が少なく、かつ量産性に富んだ第１図に
示す如き装置を提案した。この装置は、コイル状
に加工した金属線１を加熱源（ヒーターコイル）
H1とし、このヒーターコイルの内中空部中央
に、１対の電極線２ａ，２ｂを植設してなるヒー
ターコイルの内径、長さよりも外形寸法の小さい
金属酸化物半導体成形体３を気体検知素子S1とし
て配置し、あらかじめ鉄ニツケル合金，鉄クロム
合金など、熱伝導率の小さい金属の薄板を加工し
たリードフレーム４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの端部
にヒーターコイルおよび気体検知素子の金属線の
端部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄをそれぞれ溶接によ
り接合し、さらに耐熱性に優れたセラミツクある
いは合成樹脂などの電気的絶縁物で作られたベー
ス６に植設した外部接続端子（リードピン）６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにリードフレームのもう一
方の端部を溶接し、そして防爆のための金属網キ
ヤツプ７をベースにバンド８で固定し、完成品と
したものである。
置として、上記のポイントを把握し加熱のための
消費電力が少なく、かつ量産性に富んだ第１図に
示す如き装置を提案した。この装置は、コイル状
に加工した金属線１を加熱源（ヒーターコイル）
H1とし、このヒーターコイルの内中空部中央
に、１対の電極線２ａ，２ｂを植設してなるヒー
ターコイルの内径、長さよりも外形寸法の小さい
金属酸化物半導体成形体３を気体検知素子S1とし
て配置し、あらかじめ鉄ニツケル合金，鉄クロム
合金など、熱伝導率の小さい金属の薄板を加工し
たリードフレーム４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの端部
にヒーターコイルおよび気体検知素子の金属線の
端部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄをそれぞれ溶接によ
り接合し、さらに耐熱性に優れたセラミツクある
いは合成樹脂などの電気的絶縁物で作られたベー
ス６に植設した外部接続端子（リードピン）６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄにリードフレームのもう一
方の端部を溶接し、そして防爆のための金属網キ
ヤツプ７をベースにバンド８で固定し、完成品と
したものである。
この装置の特徴は、金属薄板からなるリードフ
レームを２つの機能と量産性追求の結果から構成
上の主要素としたところにある。すなはち、この
リードフレームは、コイル状金属線のヒーターコ
イルとそのヒーターコイルの内中空部中央に気体
検知素子を配設するための支持機能と、ヒーター
コイルおよび検知素子の電極線から外部接続ピン
へ伝導によつて放熱する熱損失を熱伝導率の小さ
いリードフレームを経由することによつてできる
だけ小さくして、ヒーターコイルと気体検知素子
の温度を低電力で一定に保つことができる様にし
た機能をもたせたものである。そして、第２図ａ
〜ｆの組立プロセスの概略図に示す如く、まず工
程(a)において変形コム状のリードフレーム１１を
準備し、工程(b)において気体検知素子S2を接合
し、工程(c)において加熱源となるコイル状の金属
線（ヒーターコイル）H2を接合する。次いで工
程(d)においてベース１２にあらかじめ植設した外
部接続端子（リードピン）１３にリードフレーム
を接合する。そして工程(e)においてリードフレー
ムの不必要な部分１４を切断除去し、最後に工程
(f)において金属網キヤツプ１５を被冠し組立を完
成する。すなわち、リードフレームを介すること
で最産効果を高め、低コスト化が可能な気体検知
装置とすることができる特徴をもつものである。
レームを２つの機能と量産性追求の結果から構成
上の主要素としたところにある。すなはち、この
リードフレームは、コイル状金属線のヒーターコ
イルとそのヒーターコイルの内中空部中央に気体
検知素子を配設するための支持機能と、ヒーター
コイルおよび検知素子の電極線から外部接続ピン
へ伝導によつて放熱する熱損失を熱伝導率の小さ
いリードフレームを経由することによつてできる
だけ小さくして、ヒーターコイルと気体検知素子
の温度を低電力で一定に保つことができる様にし
た機能をもたせたものである。そして、第２図ａ
〜ｆの組立プロセスの概略図に示す如く、まず工
程(a)において変形コム状のリードフレーム１１を
準備し、工程(b)において気体検知素子S2を接合
し、工程(c)において加熱源となるコイル状の金属
線（ヒーターコイル）H2を接合する。次いで工
程(d)においてベース１２にあらかじめ植設した外
部接続端子（リードピン）１３にリードフレーム
を接合する。そして工程(e)においてリードフレー
ムの不必要な部分１４を切断除去し、最後に工程
(f)において金属網キヤツプ１５を被冠し組立を完
成する。すなわち、リードフレームを介すること
で最産効果を高め、低コスト化が可能な気体検知
装置とすることができる特徴をもつものである。
本考案者らは、上述の気体検知装置の構成要素
の概念を堅持し、より量産性に富み、しかも低コ
スト化が可能な装置の構造を追求した結果、リー
ドフレームを介することなく、ヒーターコイルの
端部および気体検知素子の電極線を直接ベースに
植設した外部接続端子（リードピン）に接合する
ことによつて、簡略化した新規な構造を有する気
体検知装置を提供するに至つた。
の概念を堅持し、より量産性に富み、しかも低コ
スト化が可能な装置の構造を追求した結果、リー
ドフレームを介することなく、ヒーターコイルの
端部および気体検知素子の電極線を直接ベースに
植設した外部接続端子（リードピン）に接合する
ことによつて、簡略化した新規な構造を有する気
体検知装置を提供するに至つた。
以下、本考案の気体検知装置について第３図の
一部切欠斜視図にしたがつて詳細な説明を行な
う。この装置は、鉄クロム，ニツケルクロムなど
の合金金属線２１をコイル状に加工して加熱源
（ヒーターコイル）H3となし、このヒーターコイ
ルの内中空部中央に、１対の白金，イリジウム合
金線を電極線２２ａ，２２ｂとして植設してなる
ヒーターコイルの内径および長さよりも外径寸法
の小さい金属酸化物半導体成形体２３を気体検知
素子S3として配置し、あらかじめ耐熱性に優れた
セラミツク，合成樹脂などの電気的絶縁物で作ら
れたベース２４に埋設貫通せしめた外部接続端子
（リードピン）２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ
の端部に、ヒーターコイルと気体検知素子の電極
線の端部２６ａ，２６ｂ，２６ｄ，２６ｃをそれ
ぞれ溶接する。そして防爆のための金属網キヤツ
プ２７をベースにバンド２８で固定し完成品とし
たものである。
一部切欠斜視図にしたがつて詳細な説明を行な
う。この装置は、鉄クロム，ニツケルクロムなど
の合金金属線２１をコイル状に加工して加熱源
（ヒーターコイル）H3となし、このヒーターコイ
ルの内中空部中央に、１対の白金，イリジウム合
金線を電極線２２ａ，２２ｂとして植設してなる
ヒーターコイルの内径および長さよりも外径寸法
の小さい金属酸化物半導体成形体２３を気体検知
素子S3として配置し、あらかじめ耐熱性に優れた
セラミツク，合成樹脂などの電気的絶縁物で作ら
れたベース２４に埋設貫通せしめた外部接続端子
（リードピン）２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ
の端部に、ヒーターコイルと気体検知素子の電極
線の端部２６ａ，２６ｂ，２６ｄ，２６ｃをそれ
ぞれ溶接する。そして防爆のための金属網キヤツ
プ２７をベースにバンド２８で固定し完成品とし
たものである。
上記本考案の装置における従来装置との違い
は、第１図に示したリードフレームを排し、それ
に代つてあらかじめベースに植設したリードピン
を第１図に示したリードフレームにほゞ相以した
形状で構成したところにある。しかも、第４図の
要部斜視図で示す如く、リードピン３１の端部は
あらかじめヒーターコイルおよび気体検知素子の
電極線３２の端部を溶接する前に平板状に押しつ
ぶし、その部分F1をリードフレームと同様の平
板状としたところに特徴がある。これは、溶接強
度を大きくするためにその溶接接合面積を大きく
することを目的としたものである。そして、本焼
置ではベースに複数本の外部接続端子であるリー
ドピンを略同一平面上にベースに植設せしめた配
列によつて全てのリードピンの端部を同時にプレ
スによつて押しつぶして平板状にできる量産上の
メリツトがあり、そしてまたヒーターコイルと気
体検知素子を略同一平面上に配列してそれらをリ
ードピンに溶接することができるため、第２図に
示した従来装置の組立プロセスよりも量産効果が
高まる。この溶接工程の量産性を高め、また溶接
強度の均一性を高める手段として、第５図に示す
如くリードピン４１の端部にヒーターコイルの金
属線、気体検知素子の電極線４２を溶接する際に
位置決めの出来るガイド溝を設けることもでき
る。
は、第１図に示したリードフレームを排し、それ
に代つてあらかじめベースに植設したリードピン
を第１図に示したリードフレームにほゞ相以した
形状で構成したところにある。しかも、第４図の
要部斜視図で示す如く、リードピン３１の端部は
あらかじめヒーターコイルおよび気体検知素子の
電極線３２の端部を溶接する前に平板状に押しつ
ぶし、その部分F1をリードフレームと同様の平
板状としたところに特徴がある。これは、溶接強
度を大きくするためにその溶接接合面積を大きく
することを目的としたものである。そして、本焼
置ではベースに複数本の外部接続端子であるリー
ドピンを略同一平面上にベースに植設せしめた配
列によつて全てのリードピンの端部を同時にプレ
スによつて押しつぶして平板状にできる量産上の
メリツトがあり、そしてまたヒーターコイルと気
体検知素子を略同一平面上に配列してそれらをリ
ードピンに溶接することができるため、第２図に
示した従来装置の組立プロセスよりも量産効果が
高まる。この溶接工程の量産性を高め、また溶接
強度の均一性を高める手段として、第５図に示す
如くリードピン４１の端部にヒーターコイルの金
属線、気体検知素子の電極線４２を溶接する際に
位置決めの出来るガイド溝を設けることもでき
る。
上記本考案の気体検知装置は、リードフレーム
を排除したことでリードフレームよりその断面積
において大きい、すなわち熱伝導度の良いリード
ピンにヒーターコイル、気体検知素子を直接接合
することによつて伝導による熱損失が大きくな
り、気体検知素子を所定の温度に加熱するために
ヒーターコイルの電力量が大きくなることが懸念
されるが、本考案者らは、第３図に示す装置にお
いてヒーターコイルをリードピンへ接合するため
の導出距離Hd1，Hd2，気体検知素子の電極線を
リードピンへ接合するための導出距離Sd1，Sd2
を、従来装置におけるそれぞれの導出距離の1.5
〜２倍程度とすることによつて解決した。これ
は、従来のリードフレームの場合、リードフレー
ム自体は0.1〜0.2mm厚みの薄板のため、装置とし
て組立完成後落下などによる衝撃振動を加えた場
合、共振によりヒーターコイル、気体検知素子の
配置における相対位置が変り、衝撃振動前後で気
体検知素子の加熱温度が変る恐れが大きいため、
できるだけその導出距離を短かくする必要があつ
た。しかし、本考案の装置においてはリードピン
として直径0.8〜1.0mm程度の鉄ニツケル合金線あ
るいは真鍮線を用いることができるため、従来装
置のリードフレームの場合における衝撃振動によ
る共振に相当する変位を減じることができ、その
分ヒーターコイルと気体検知素子の相対位置関係
に変化を生じせしめない範囲で導出距離を長く
し、その導出距離において伝導による熱損失を防
止することができる。また、導出距離を長くする
代りにヒーターコイルおよび気体検知素子の電極
線の線径を小さくしたものを用いて、熱の伝わる
断面積を小さくしても同一効果を得ることができ
る。線径を小さくした場合においてもリードフレ
ームに接合する場合と異なり、衝撃振動等による
ヒーターコイル、気体検知素子の相対位置関係の
変化は少なくすることが可能である。いづれの方
法を採用しても、消費電力を大きくすることなく
気体検知素子を一定温度に加熱することができ、
定量性のある検知が可能となる。
を排除したことでリードフレームよりその断面積
において大きい、すなわち熱伝導度の良いリード
ピンにヒーターコイル、気体検知素子を直接接合
することによつて伝導による熱損失が大きくな
り、気体検知素子を所定の温度に加熱するために
ヒーターコイルの電力量が大きくなることが懸念
されるが、本考案者らは、第３図に示す装置にお
いてヒーターコイルをリードピンへ接合するため
の導出距離Hd1，Hd2，気体検知素子の電極線を
リードピンへ接合するための導出距離Sd1，Sd2
を、従来装置におけるそれぞれの導出距離の1.5
〜２倍程度とすることによつて解決した。これ
は、従来のリードフレームの場合、リードフレー
ム自体は0.1〜0.2mm厚みの薄板のため、装置とし
て組立完成後落下などによる衝撃振動を加えた場
合、共振によりヒーターコイル、気体検知素子の
配置における相対位置が変り、衝撃振動前後で気
体検知素子の加熱温度が変る恐れが大きいため、
できるだけその導出距離を短かくする必要があつ
た。しかし、本考案の装置においてはリードピン
として直径0.8〜1.0mm程度の鉄ニツケル合金線あ
るいは真鍮線を用いることができるため、従来装
置のリードフレームの場合における衝撃振動によ
る共振に相当する変位を減じることができ、その
分ヒーターコイルと気体検知素子の相対位置関係
に変化を生じせしめない範囲で導出距離を長く
し、その導出距離において伝導による熱損失を防
止することができる。また、導出距離を長くする
代りにヒーターコイルおよび気体検知素子の電極
線の線径を小さくしたものを用いて、熱の伝わる
断面積を小さくしても同一効果を得ることができ
る。線径を小さくした場合においてもリードフレ
ームに接合する場合と異なり、衝撃振動等による
ヒーターコイル、気体検知素子の相対位置関係の
変化は少なくすることが可能である。いづれの方
法を採用しても、消費電力を大きくすることなく
気体検知素子を一定温度に加熱することができ、
定量性のある検知が可能となる。
以上のごとく本考案は、従来装置のリードフレ
ームを排し代つてリードフレームとほゞ相似に近
い形状でリードピンを配置し、かつこのリードピ
ンのヒーターコイル、気体検知素子の電極線との
溶接接合ケ所を平板状にプレスすることによつて
溶接時の強度を増し、またヒーターコイルと気体
検知素子をリードピンへ接合するための導出距離
を長くすることあるいはそれらの線径を小さくす
ることによつて定量性のある気体検知能力を低下
せしめることなく、量産性を向上し低コスト化が
可能な気体検知装置を提供することができるもの
である。
ームを排し代つてリードフレームとほゞ相似に近
い形状でリードピンを配置し、かつこのリードピ
ンのヒーターコイル、気体検知素子の電極線との
溶接接合ケ所を平板状にプレスすることによつて
溶接時の強度を増し、またヒーターコイルと気体
検知素子をリードピンへ接合するための導出距離
を長くすることあるいはそれらの線径を小さくす
ることによつて定量性のある気体検知能力を低下
せしめることなく、量産性を向上し低コスト化が
可能な気体検知装置を提供することができるもの
である。
第１図は従来の気体検知装置を示す一部切欠斜
視図、第２図は第１図の気体検知装置の各組立プ
ロセスを示す概略図、第３図は本考案の一実施例
を示す一部切欠斜視図、第４図および第５図は本
考案者の各実施例に用いるリードピンの端部形状
を示す要部断面図である。 ２１……合金金属線、２２ａ，２２ｂ，３２，
４２……電極線、２３……金属酸化物半導体成形
体、２４……ベース、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，
２５ｄ，３１，４１……リードピン、２６ａ，２
６ｂ，２６ｃ，２６ｄ……電極線の端部、２７…
…金属網キヤツプ、２８……バンド、４３……ガ
イド溝、H3……ヒーターコイル、S3……気体検
知素子。
視図、第２図は第１図の気体検知装置の各組立プ
ロセスを示す概略図、第３図は本考案の一実施例
を示す一部切欠斜視図、第４図および第５図は本
考案者の各実施例に用いるリードピンの端部形状
を示す要部断面図である。 ２１……合金金属線、２２ａ，２２ｂ，３２，
４２……電極線、２３……金属酸化物半導体成形
体、２４……ベース、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，
２５ｄ，３１，４１……リードピン、２６ａ，２
６ｂ，２６ｃ，２６ｄ……電極線の端部、２７…
…金属網キヤツプ、２８……バンド、４３……ガ
イド溝、H3……ヒーターコイル、S3……気体検
知素子。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 電気的絶縁ベースの略同一平面上に平行に並
設した複数本のリードピンと、加熱源となるコ
イル状金属線および半導体気体検知素子を備
え、前記リードピンの先端部を平板状となすと
共に、前記コイル状金属線および半導体気体検
知素子の電極線の端部を、それぞれ前記リード
ピンの先端部の同一面側に接合したことを特徴
とする気体検知装置。 (2) リードピンの先端部の一部分にコイル状金属
線および半導体気体検知素子の電極線の位置決
めを行なうガイド溝を設けたことを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第(1)項記載の気体検知
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070182U JPS58191557U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 気体検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9070182U JPS58191557U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 気体検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58191557U JPS58191557U (ja) | 1983-12-20 |
| JPS6145482Y2 true JPS6145482Y2 (ja) | 1986-12-20 |
Family
ID=30099180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9070182U Granted JPS58191557U (ja) | 1982-06-16 | 1982-06-16 | 気体検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58191557U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5374081B2 (ja) * | 2008-06-27 | 2013-12-25 | 本田技研工業株式会社 | ガスセンサ |
-
1982
- 1982-06-16 JP JP9070182U patent/JPS58191557U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58191557U (ja) | 1983-12-20 |
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