JPS63109358A - Sensor and its preparation - Google Patents

Sensor and its preparation

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JPS63109358A
JPS63109358A JP61256082A JP25608286A JPS63109358A JP S63109358 A JPS63109358 A JP S63109358A JP 61256082 A JP61256082 A JP 61256082A JP 25608286 A JP25608286 A JP 25608286A JP S63109358 A JPS63109358 A JP S63109358A
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sensor
heating element
atmosphere
coating
heat
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弘史 香田
Muneharu Shimabukuro
宗春 島袋
Yasunori Ono
靖典 小野
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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To miniaturize a sensor, by a method wherein heat resistant insulating coating is applied to the surface of a metal heat generator and an atmosphere responsive substance layer is provided on said coating and at least one electrode is connected to said layer. CONSTITUTION:A sensor main body 10 is constituted by supporting an atmosphere responsive substance layer 20 by the surface of a metal heat generator 14 to which heat resistant insulating coating 18 is applied and connecting a pair of electrodes 24, 26 to said substance layer 20. As the material quality of the heat generator 14, both of a noble metal and a base metal are used but one having not only high durability against an atmosphere such as heat resistance and oxidation resistance or heat resistance and reduction resistance but also high resistance and stable in a resistance value is pref. As the material quality of the coating 18, metal oxide such as alumina is pref. The material quality of the substance layer 20 may be determined corresponding to a component to be detected and, for example, when combustible gas is detected, a metal oxide semiconductor composed of SnO2 is used. The electrodes 24, 26 are connected to the substance layer 20 by a fritless gold paste 28. By this method, the sensor main body can be miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の利用分野] 本発明は、可燃性ガス、毒性ガス、酸素、水蒸気等の雰
囲気成分を検出するためのセンサと、その製造方法とに
関する。本発明は特に、ヒータとしての金属発熱体をセ
ンサの支持体としたセンサと、その製造方法とに関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a sensor for detecting atmospheric components such as flammable gas, toxic gas, oxygen, water vapor, etc., and a method for manufacturing the sensor. The present invention particularly relates to a sensor in which a metal heating element as a heater is used as a support for the sensor, and a method for manufacturing the same.

[従来技術] 雰囲気成分の検出に用いられるセンサには、基本的に2
種の形状がある。第1のものでは、雰囲気感応物質を塊
状に焼結し、ヒータと電極とを取り付ける。第2のもの
では、絶縁性の基体に雰囲気感応物質を支持させ、これ
にヒータと電極とを取り付ける。いずれのものも構造は
複雑で、量産性やセンサの小形化、あるいはセンサの熱
容量等に付いて、制約を課している。
[Prior art] There are basically two types of sensors used to detect atmospheric components.
There is a seed shape. In the first one, the atmosphere sensitive material is sintered into a mass and a heater and electrodes are attached. In the second one, an insulating substrate supports an atmosphere sensitive material, to which a heater and electrodes are attached. All of them have complex structures, which impose restrictions on mass production, miniaturization of the sensor, and heat capacity of the sensor.

これらの制約は、ヒータをセンサの支持体とし、このヒ
ータ上に層状の雰囲気感応物質を担持させることができ
れば解消する。即ち塊状の焼結体にヒータや電極を接続
することが不要となる。また絶縁基体が不要となる。絶
縁基体に設けたヒータ、通常はpt等の蒸着膜や印刷膜
、と外部とを接続するリードが不要となる。これらのこ
とはセンサを小形化し、その熱容量を減少させる。また
センサには雰囲気感応物質の焼結体や絶縁基体がなく、
センサの支持体としてのヒータは極く小さな重量を支え
るに足るもので良いことになる。
These restrictions can be overcome if a heater can be used as a support for the sensor and a layered atmosphere-sensitive material can be supported on the heater. That is, it becomes unnecessary to connect a heater or an electrode to the bulk sintered body. Furthermore, an insulating substrate is not required. There is no need for a lead to connect the heater provided on the insulating substrate, usually a vapor deposited film or printed film such as PT, to the outside. These reduce the size of the sensor and reduce its heat capacity. In addition, the sensor does not have a sintered body of atmosphere-sensitive material or an insulating substrate.
The heater serving as a support for the sensor only needs to be able to support a very small weight.

[発明の課題] 本発明は、ヒータをセンサの支持体とし、このヒータ上
に雰囲気感応物質層を支持させたセンサと、その製造方
法とを提供することを課題とする。
[Problems of the Invention] An object of the present invention is to provide a sensor in which a heater is used as a support for the sensor and an atmosphere sensitive material layer is supported on the heater, and a method for manufacturing the same.

ER明の構成コ 本発明では、ptやPd−Ir合金等の貴金属、あるい
はFe−Cr−A1合金、Ni−Cr合金等の卑金属の
表面に耐熱絶縁性被覆を施し、金属発熱体とする。この
ような被覆は、プラズマCVD。
Structure of ER Light In the present invention, a heat-resistant insulating coating is applied to the surface of a noble metal such as PT or Pd-Ir alloy, or a base metal such as Fe-Cr-A1 alloy or Ni-Cr alloy, to form a metal heating element. Such coating is done by plasma CVD.

スパッタリング、イオンプレーティング、蒸着、あるい
はCVD、更にはアルミナゾル等のゾル状物質の塗布と
焼成等により設けることが出来る。
It can be provided by sputtering, ion plating, vapor deposition, or CVD, or by coating and baking a sol-like substance such as alumina sol.

被覆の製造条件を選べば、容易に緻密で金属に強固に結
合した被覆が得られる。次に被覆上に雰囲気感応物質層
を設ければ、センサとすることができる。
By selecting the manufacturing conditions for the coating, it is easy to obtain a dense coating that is firmly bonded to the metal. A sensor can then be formed by providing an atmosphere sensitive material layer on the coating.

雰囲気感応物質と金属発熱体とは絶縁被覆により隔離さ
れ、両者を分離することができる。また雰囲気感応物質
の多くは金属酸化物であり、金属への結合強度は低い。
The atmosphere-sensitive substance and the metal heating element are separated by an insulating coating, and can be separated from each other. Furthermore, many atmosphere-sensitive substances are metal oxides, and their bond strength to metals is low.

しかし絶縁被覆は通常セラミックにより構成され、雰囲
気感応物質が脱落、あるいは剥離する可能性はほとんど
ない。
However, the insulating coating is usually made of ceramic, and there is almost no possibility that the atmosphere-sensitive material will fall off or peel off.

次にこのセンサの形状は金属発熱体自体により定まり、
極く小さなものとすることができる。その結果、発熱体
は自重程度の重量を支えるに足るもので鼻く、センサは
小形化し、熱容量も減少する。
The shape of this sensor is then determined by the metal heating element itself,
It can be made extremely small. As a result, the heating element is large enough to support its own weight, and the sensor becomes smaller and its heat capacity decreases.

このようなセンナの製造は、一般に次のようにして行な
われる。
The production of such senna is generally carried out as follows.

l)金属発熱体の表面に露出部を残して耐熱絶縁性被覆
を施す。
l) Apply a heat-resistant insulating coating to the surface of the metal heating element, leaving an exposed portion.

2)被覆上に雰囲気感応物質層を設ける。2) Providing an atmosphere sensitive material layer on the coating.

3)雰囲気感応物質層に電極を接続する。なお電極の取
り付けは、雰囲気感応物質層を設ける前でも、後でも良
い。
3) Connecting electrodes to the atmosphere sensitive material layer. Note that the electrodes may be attached before or after providing the atmosphere sensitive material layer.

4)発熱体や電極をステムに接続し、外部との接続を可
能にする。
4) Connect the heating element and electrodes to the stem to enable connection with the outside.

これらの工程のうち複雑なものは、電極の取り付けとそ
のステムへの接続である。しかしこれらの工程が必要な
ことは従来のセンサ、例えば絶縁基体に膜状の雰囲気感
応物質を設けたもの、でも変わらない。そして他の工程
はいずれも単純で、均一な取り扱いができ、量産性に富
んでいる。
The more complex of these steps is the attachment of the electrodes and their connection to the stem. However, these steps are still necessary even for conventional sensors, such as those in which a film-like atmosphere-sensitive material is provided on an insulating substrate. All other processes are simple, can be handled uniformly, and are highly suitable for mass production.

[実施例] センサの構造 第1図〜第3図に、基本的実施例を示す。第1図におい
て、(2)はセンサ、(4)はハウジングであり、その
上部から図示しないカバーで覆ってセンサの防爆と保護
とを行う。(6)はハウジングに固着したヒータステム
、(8)は同じくハウジングに固着した電極ステムであ
る。(10)はセンサ本体で、耐熱絶縁性被覆を施した
金属発熱体(14)の表面に、雰囲気感応物質層(20
)を支持させ、感応物質層(20)に一対の電極(24
)、(26)を接続しである。センサ本体(10)は、
ハウジング(4)の中空部に収容される。
[Example] Sensor structure FIGS. 1 to 3 show basic examples. In FIG. 1, (2) is a sensor, and (4) is a housing, which is covered from above with a cover (not shown) to provide explosion protection and protection for the sensor. (6) is a heater stem fixed to the housing, and (8) is an electrode stem also fixed to the housing. (10) is the sensor body, which has an atmosphere sensitive material layer (20
), and a pair of electrodes (24) are supported on the sensitive material layer (20).
), (26) are connected. The sensor body (10) is
It is accommodated in the hollow part of the housing (4).

第2図、第3図に移って、(14)はPt1 Ir。Moving on to Figures 2 and 3, (14) is Pt1Ir.

Pd8O−1r20、Pt−ZGS(Ptの結晶粒界に
ZrO*粒子を析出させたもの)等の貴金属や、W、F
e−Cr−Al、Ni−Cr、等の卑金属の金属発熱体
である。発熱体(14)の材質は貴金属、卑金属を問わ
ないが、耐熱耐酸化性、耐熱耐還元性等の雰囲気への耐
久性が高く、高抵抗で抵抗値が安定したものが好ましい
。これらの内好ましいものは、高抵抗の卑金属発熱体で
あり、実施例ではカンタル(スエーデンガデリウス社の
Fe−0r−A1合金、カンタルはガブリウス社の商標
)を用いた。発熱体(14)はここではワイヤ状とし、
その線径は雰囲気感応物質層(20)を支持し、電極(
24)、(26)を接続し得る程度のものであれば良い
。線径は具体的には10μ程度でも充分であるが、線引
き加工の困難性を考慮し、20〜80μ程度が好ましい
Noble metals such as Pd8O-1r20, Pt-ZGS (ZrO* particles precipitated at the grain boundaries of Pt), W, F
It is a metal heating element made of base metal such as e-Cr-Al, Ni-Cr, etc. The material of the heating element (14) may be a noble metal or a base metal, but it is preferably one that has high durability against the atmosphere such as heat resistance, oxidation resistance, heat resistance and reduction resistance, high resistance, and stable resistance value. Among these, a high-resistance base metal heating element is preferred, and Kanthal (an Fe-0r-A1 alloy manufactured by Gadelius, Sweden; Kanthal is a trademark of Gabrius) was used in the examples. The heating element (14) is wire-shaped here,
The wire diameter supports the atmosphere sensitive material layer (20) and the electrode (
24) and (26) can be connected. Specifically, a wire diameter of about 10 μm is sufficient, but in consideration of the difficulty of wire drawing, a diameter of about 20 to 80 μm is preferable.

発熱体(14)には、必要に応じ金等の良導体の被覆(
16)を設ける。これは発熱体(14)が−様に発熱し
、ステム(6)付近での発熱が有効に利用されないため
である。即ち直接雰囲気感応物質層の加熱に利用し得な
い部分を低抵抗化し、消費電力を節減する。なお良導体
被覆(16)は後述の絶線被覆の外側に設けても良い。
The heating element (14) may be coated with a good conductor such as gold (
16). This is because the heating element (14) generates heat in a negative manner, and the heat generated near the stem (6) is not utilized effectively. That is, the resistance of the portions that cannot be directly used for heating the atmosphere sensitive material layer is reduced, thereby reducing power consumption. Incidentally, the good conductor coating (16) may be provided outside the insulation coating, which will be described later.

その場合は、適宜の位置で発熱体(14)と良導体被覆
(16)を接続する。消費電力の節減よりも、発熱体(
14)の抵抗値を増太さ仕ることのほうが重要な場合、
良導体被覆(16)を設ける必要がないことは当然であ
る。
In that case, the heating element (14) and the good conductor coating (16) are connected at an appropriate position. The heating element (
If it is more important to increase the resistance value of 14),
Naturally, it is not necessary to provide a good conductor coating (16).

(18)は耐熱絶縁性被覆で、ステム(6)への溶接等
による接続部を残して、発熱体(14)の表面に設ける
。被覆(18)の材質は使用雰囲気に対して安定で、発
熱体(14)や後述の雰囲気感応物質層と反応しないも
のを用いる。被覆(18)は発熱体(14)への付着強
度が高く、発熱体(14)と後述の雰囲気感応物質層と
の一絶縁抵抗が高いものを用いる。被ff1(18)の
材質としては、アルミナ、シリカ等の金属酸化物、S 
r Cs S 13N4. B Ns等のセラミック等
を用いる。この内好ましいものはアルミナ、シリカ等の
金属酸化物である。なおここで言う絶縁性とは、雰囲気
感応物質層の内部抵抗に対して充分大きな絶縁抵抗を有
するとの意味であり、例えば低抵抗の5nOyを雰囲気
感応物質層として用いる場合、高抵抗のTidyを絶縁
性被覆(18)として用いることも可能である。また被
覆(18)の他の作用は、発熱体(14)を雰囲気から
遮断し保護する点にある。
(18) is a heat-resistant insulating coating, which is provided on the surface of the heating element (14), leaving a connection part such as welded to the stem (6). The coating (18) is made of a material that is stable in the atmosphere in which it is used and does not react with the heating element (14) or the atmosphere-sensitive material layer described below. The coating (18) has a high adhesion strength to the heating element (14) and has a high insulation resistance between the heating element (14) and the atmosphere sensitive material layer described below. Materials for the ff1 (18) include metal oxides such as alumina and silica, S
r Cs S 13N4. A ceramic such as BNs is used. Among these, metal oxides such as alumina and silica are preferred. Note that insulating property here means that the insulation resistance is sufficiently large compared to the internal resistance of the atmosphere sensitive material layer. For example, when using low resistance 5nOy as the atmosphere sensitive material layer, high resistance Tidy is used. It is also possible to use it as an insulating coating (18). Another function of the covering (18) is to shield and protect the heating element (14) from the atmosphere.

被覆(18)の厚さは、充分な付着強度と絶縁性が得ら
れる範囲で任意のものを用いえる。好ましい厚さは50
A−10μ、より好ましくは100A〜5μである。
Any thickness of the coating (18) can be used as long as sufficient adhesion strength and insulation properties are obtained. The preferred thickness is 50
A-10μ, more preferably 100A to 5μ.

(20)は雰囲気感応物質層である。その材質は被検出
成分に応じて定めれば良く、例えば可燃性ガスや毒性ガ
スを検出する場合、5nOaや In2O3、あるいは
FetO+等の金属酸化物半導体を用いる。またO7を
検出する場合、BaSnO3やLaN1ps、あるN)
はNiO等の金属酸化物半導体を用いる。また雰囲気中
の湿度を検出する場合、MgCr、O,やT i O2
等のセラミックを用いる。これらのものは水蒸気を物理
吸着し、吸着水の電気伝導度から湿度を検出できる。湿
度の検出の場合、周知のように感応物質層(20)は雰
囲気中のダストや油分により汚染され、感応物質層(2
0)をヒートクリーニングし汚染を除(必要がある。ま
た他の材質としては、アンチモン酸(Ht s bt 
o e)やリン酸アンチモン(H8bPffiO,)等
のプロトン導電体を用いる。これらのプロトン導電体は
H6の濃度差により起電力を生じ、Htの検出に用いる
ことができる。なおこの場合は例えば、電極の一方を雰
囲気から遮断し、2つの電極間に水素濃度の差を形成さ
せ、起電力を発生させるようにする。
(20) is an atmosphere sensitive material layer. The material may be determined depending on the component to be detected; for example, when detecting flammable gas or toxic gas, a metal oxide semiconductor such as 5nOa, In2O3, or FetO+ is used. Also, when detecting O7, BaSnO3, LaN1ps, some N)
uses a metal oxide semiconductor such as NiO. In addition, when detecting the humidity in the atmosphere, MgCr, O, or TiO2
Use ceramics such as These devices physically adsorb water vapor and can detect humidity from the electrical conductivity of the adsorbed water. In the case of humidity detection, as is well known, the sensitive material layer (20) is contaminated by dust and oil in the atmosphere, and the sensitive material layer (20) is contaminated by dust and oil in the atmosphere.
0) to remove contamination (necessary).Other materials include antimonic acid (Hts bt
A proton conductor such as o e) or antimony phosphate (H8bPffiO,) is used. These proton conductors generate an electromotive force due to the difference in concentration of H6, and can be used for Ht detection. In this case, for example, one of the electrodes is isolated from the atmosphere, and a difference in hydrogen concentration is created between the two electrodes to generate an electromotive force.

即ち雰囲気感応物質層(20)の材質は、雰囲気成分に
より電気的特性が変化するものであれば良い。
That is, the material of the atmosphere sensitive material layer (20) may be any material whose electrical characteristics change depending on the atmospheric components.

雰囲気感応物質層(20)の厚さは、発熱体(14)が
支持しえる範囲であれば良い。例えば感応物質層(20
)を真空蒸着やスパッタリング等により形成する場合、
好ましい厚さは100A〜5μであり、粉体の塗布やデ
ィッピングによる場合、1μ〜50μが好ましい。なお
雰囲気感応物質層(20)自体は既に周知のものであり
、周知技術の範囲で自由に変更できる。
The thickness of the atmosphere sensitive material layer (20) may be within a range that can support the heating element (14). For example, the sensitive material layer (20
) is formed by vacuum evaporation, sputtering, etc.
The preferred thickness is 100A to 5μ, and in the case of powder coating or dipping, the thickness is preferably 1μ to 50μ. Note that the atmosphere sensitive material layer (20) itself is already well known and can be freely modified within the range of known techniques.

(24)、(26)は電極であり、ここでは20μ程度
の線径の金線を用いる。電極(24)、(26)はフリ
ットレスの金ペースト(28)により感応物質層(20
)に接続し、溶接によりステム(8)に固着する。電極
(24)、(26)は絶縁層(18)上に形成して、そ
の後感応物質層(20)を設けても良い。
(24) and (26) are electrodes, and here gold wires with a wire diameter of about 20 μm are used. The electrodes (24), (26) are covered with a layer of sensitive material (20) by fritless gold paste (28).
) and fixed to the stem (8) by welding. The electrodes (24), (26) may be formed on the insulating layer (18) and then provided with the sensitive material layer (20).

第4図(d)に移って、(32)はカバーであり、(3
4)は金網からなる通気孔で、ハウジング(4)に固着
してセンサ(2)を完成する。
Moving to FIG. 4(d), (32) is a cover, and (3
4) is a ventilation hole made of wire mesh, which is fixed to the housing (4) to complete the sensor (2).

このようなセンサの構造は、種々の変更が可能である。The structure of such a sensor can be modified in various ways.

第5図のセンサ(52)は、金の良導体被覆(16)を
廃止し、消費電力の節減よりもヒータの高抵抗化を重視
したものである。またこのセンサ(52)では、絶縁性
被覆(18)上に蒸着等により金の膜状電極(30)を
設け、これを電極(24)。
The sensor (52) shown in FIG. 5 eliminates the gold conductor coating (16) and emphasizes increasing the resistance of the heater rather than reducing power consumption. Further, in this sensor (52), a gold film-like electrode (30) is provided on the insulating coating (18) by vapor deposition or the like, and this is used as the electrode (24).

(26)に接続するようにしている。これは雰囲気感応
物質層(20)と電極との接続を改良することを意図し
たものである。
(26). This is intended to improve the connection between the atmosphere sensitive material layer (20) and the electrodes.

第6図のセンサ(62)では、発熱体(14)を電極に
兼用し、感応物質層(20)の下部で絶縁性被覆(18
)を二部除き、感応物質層(20)を電極(24)と発
熱体(14)とに接続している。
In the sensor (62) shown in FIG. 6, the heating element (14) also serves as an electrode, and the insulating coating (18) is placed under the sensitive material layer (20).
), the sensitive material layer (20) is connected to the electrode (24) and the heating element (14).

また第7図、第8図のセンサ(72)では、板状の発熱
体(15)を用い、耐熱絶縁性被覆(I9)を施し、そ
の上から雰囲気感応物質層(21)を印刷等により設け
ている。また板状発熱体(15)は中間で面積を減少さ
せ、中心部での集中的発熱と熱伝導による熱損失の軽減
を行っている。即ち発熱体(15)には中間に2つのく
びれ部(76)を設け、熱伝導による損失を減少させる
。またこの部分の発熱量を増し、中心部(74)を均一
に加熱する。
Furthermore, in the sensor (72) shown in FIGS. 7 and 8, a plate-shaped heating element (15) is used, a heat-resistant insulating coating (I9) is applied, and an atmosphere-sensitive material layer (21) is applied by printing or the like on top of the heat-resistant insulating coating (I9). It is set up. Furthermore, the area of the plate-shaped heating element (15) is reduced in the middle, thereby reducing concentrated heat generation in the center and heat loss due to heat conduction. That is, the heating element (15) is provided with two constrictions (76) in the middle to reduce loss due to heat conduction. Further, the amount of heat generated in this portion is increased to uniformly heat the center portion (74).

さらにくびれ部(76)の外方の面積を増し、この部分
での発熱を抑制する。
Furthermore, the outer area of the constricted portion (76) is increased to suppress heat generation in this portion.

センサの製造 第3図を基に、センサの製造方法を説明する。sensor manufacturing A method for manufacturing the sensor will be explained based on FIG.

勿論これは製造方法の1例に過ぎず、他の製法をを排除
するものではない。適当な線径のワイヤ(14)を用意
し、所定の間隔て金ペーストを印刷、あるいは金を蒸着
し、良導体被覆(16)を設ける(第3図a、b)。
Of course, this is only one example of the manufacturing method and does not exclude other manufacturing methods. A wire (14) of an appropriate diameter is prepared, gold paste is printed or gold is deposited at predetermined intervals, and a good conductor coating (16) is provided (FIGS. 3a and 3b).

次いでステム(6)への溶接部に対応する位置をマスキ
ング等により残し、耐熱絶縁性被覆(18)を設ける(
第3図C)。被覆(18)の形成方法として最も好まし
いものは、プラズマCVD、スパッタリング、イオンプ
レーティングである。プラズマCVDの場合、例えばア
ルミニウムのアルコキシド等の有機化合物をAr等のプ
ラズマに注入し、ワイヤ(14)に吹き付は皮膜を完成
する。またスパッタリングの場合、例えば低酸素分圧中
でのアルミニウムの反応性スパッタリングにより皮膜を
設ける。イオンプレーティングの場合も同様である。絶
縁性被覆(18)はアルミニウムの蒸着膜の酸化や、ア
ルミナゾルの塗布と焼結、あるいはアルミニウムのイソ
プロポキシド AI(0−CH−(CH3)t)a の熱分解等でも設けることができる。
Next, the position corresponding to the welded part to the stem (6) is left by masking etc., and a heat-resistant insulating coating (18) is provided (
Figure 3C). The most preferred methods for forming the coating (18) are plasma CVD, sputtering, and ion plating. In the case of plasma CVD, for example, an organic compound such as aluminum alkoxide is injected into plasma such as Ar, and then sprayed onto the wire (14) to complete the coating. In the case of sputtering, the coating is provided, for example, by reactive sputtering of aluminum in a low oxygen partial pressure. The same applies to ion plating. The insulating coating (18) can be provided by oxidizing a deposited aluminum film, applying and sintering alumina sol, or thermally decomposing aluminum isopropoxide AI(0-CH-(CH3)t)a.

被覆の付着強度や絶縁強度は、プラズマCVD。The adhesion strength and insulation strength of the coating are determined by plasma CVD.

スパッタリング、イオンプレーティングがほぼ同等で、
蒸着がこれに次ぎ、ゾルの焼成ではより低い。イソプロ
ポキシド等の有機化合物の熱分解は、実験室的には最も
簡単な手法であるが、付着強度、絶縁強度とも最も低か
った。ゾルの焼成やイソプロボキシド等の有機化合物の
熱分解の問題は、皮膜に多数のピンホールが残る点にあ
り、ゾルの塗布と焼成、あるいは有機化合物の熱分解を
3〜IO回程度繰り返しピンホールを埋めると、付着強
度や絶縁強度が改善される。例えば電極(24)と発熱
体(14)との抵抗をIMΩ以上とするには、プラズマ
CVDの場合50Aのアルミナ膜で充分である。しかし
アルミナゾルの場合、塗布と焼成とを3〜5回程度行う
必要が有った。またアルミニウムのイソプロポキシドを
含浸し熱分解してアルミナ皮膜とする場合、7〜IO回
程度含浸と焼成とを繰り返す必要が有った。
Sputtering and ion plating are almost equivalent,
Vapor deposition is next, followed by sol calcination, which is lower. Thermal decomposition of organic compounds such as isopropoxide is the simplest method in the laboratory, but it has the lowest adhesive strength and dielectric strength. The problem with sol firing and thermal decomposition of organic compounds such as isoproboxide is that many pinholes remain in the film, and the pinholes must be removed by repeating sol application and firing or thermal decomposition of the organic compound 3 to 10 times. Filling improves adhesion and dielectric strength. For example, in the case of plasma CVD, an alumina film of 50 A is sufficient to make the resistance between the electrode (24) and the heating element (14) more than IMΩ. However, in the case of alumina sol, it was necessary to perform coating and firing about 3 to 5 times. Further, when impregnating aluminum isopropoxide and thermally decomposing it to form an alumina film, it was necessary to repeat the impregnation and firing about 7 to 10 times.

絶縁性被覆の材質には、例えばアルミナ、シリカ等の金
属酸化物を用い、中性雰囲気で使用する場合には5iC
1SisN+、BNSTiC等も用い得る。上記の例で
はアルミナに付いて説明したが、アルミナゾルをシリカ
ゾルに代え、アルミニウムのイソプロポキシドをテトラ
エチルシリケート等に代えれば、同様に実施できる。
For example, metal oxides such as alumina and silica are used as the material of the insulating coating, and when used in a neutral atmosphere, 5iC
1SisN+, BNSTiC, etc. may also be used. Although the above example has been explained using alumina, the same effect can be achieved by replacing alumina sol with silica sol and replacing aluminum isopropoxide with tetraethyl silicate or the like.

プラズマCVDを用いる場合、50Aのアルミナ被覆で
も充分な絶縁強度と付着強度とが得られた。従って被覆
の厚さは好ましくは50.A以上、より好ましくは10
0A以上とする。被覆の厚さの上限には本質的意味はな
く、好ましくは10μ以下、より好ましくは5μ以下と
する。
When plasma CVD was used, sufficient insulation strength and adhesion strength were obtained even with a 50A alumina coating. Therefore, the thickness of the coating is preferably 50. A or more, preferably 10
Must be 0A or more. The upper limit of the coating thickness has no essential meaning, and is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm or less.

被覆(18)のマスキングは、被覆の不要な位置にナイ
ロン等の樹脂をコートし膜の付着を妨げる、あるいは付
着した膜を部分的にエツチングすることにより行う。例
えばアルミナ膜のエツチングの場合、膜の形成後にフォ
トレジストを塗布し、感光させてレジストを除き、エツ
チングする。エツチング液にはアルミナの場合、HF 
(室温エツチング)、や温リン酸が好ましい。またシリ
カの場合にも、室温のHFが好ましい。
Masking of the coating (18) is carried out by coating resin such as nylon on positions where coating is not required to prevent the film from adhering, or by partially etching the adhered film. For example, in the case of etching an alumina film, a photoresist is applied after the film is formed, and the resist is removed by exposure to light, followed by etching. In the case of alumina, HF is used as the etching solution.
(room temperature etching) and warm phosphoric acid are preferred. Also in the case of silica, HF at room temperature is preferred.

雰囲気感応物質層(20)は、蒸着、スパッタリング、
粉体の塗布や印刷、あるいはデツピングにより設ける(
第3図d)。また熱分解等によりこれらの物質に転化す
る材料を、被覆(18)上で分解しても良い。
The atmosphere sensitive material layer (20) is formed by vapor deposition, sputtering,
Provided by powder coating, printing, or depping (
Figure 3 d). Also, materials that are converted into these substances by thermal decomposition or the like may be decomposed on the coating (18).

感応物質層(20)を設けた後に、電極(24)。After providing the sensitive material layer (20), the electrode (24).

(26)を接続しく第3図e)、ハウジング(4)に収
容して、センサ(2)を完成する。ハウジングを第4図
により説明する。図において(80)は一連のリードフ
レームであり、ステム(6)、(8)を予め設けである
。リードフレーム(80)にハウジング(4)を溶着等
で固定し、第4図(a)のらのを得る。
(26) is connected (Fig. 3e) and housed in the housing (4) to complete the sensor (2). The housing will be explained with reference to FIG. In the figure, (80) is a series of lead frames, on which stems (6) and (8) are provided in advance. The housing (4) is fixed to the lead frame (80) by welding or the like to obtain the structure shown in FIG. 4(a).

これに感応物質層(20)を設けた発熱体(14)を溶
接等で固定し、次いで電極を取り付ける(第4図b)。
A heating element (14) provided with a sensitive material layer (20) is fixed to this by welding or the like, and then electrodes are attached (FIG. 4b).

電極(24)、(26)の取り付けは例えば金ペースト
(28)を用いて行い、600〜800℃程度で熱処理
し、ペーストを固化させる。またステム(8)に電極(
24)、(26)を溶接等で接続する。なお発熱体(1
4)をステム(6)に溶接した後に感応物質層(20)
を形成させても良く、また電極(24)、(26)を発
熱体(14)に取り付けた後にステムへの取り付けを行
っても良い。
The electrodes (24) and (26) are attached using, for example, gold paste (28), and the paste is solidified by heat treatment at about 600 to 800°C. Also, the stem (8) has an electrode (
24) and (26) are connected by welding or the like. Note that the heating element (1
After welding 4) to the stem (6), the sensitive material layer (20)
Alternatively, the electrodes (24) and (26) may be attached to the stem after being attached to the heating element (14).

これらの作業の後、通気孔(34)を設けた上部カバー
(32)をハウジング(4)に溶着しく第4図C)、リ
ードフレームの余分な部分をカットし、ステムを折り曲
げて、センサ(2)を完成する(第4図d)。これらの
工程は、電極(24)、(26)のセット以外は、はぼ
自動的に行うことができ、均一な特性のセンサが得られ
ると共に、量産性にも富んでいる。
After these operations, the upper cover (32) with the ventilation hole (34) is welded to the housing (4) (Fig. 4C), the excess part of the lead frame is cut, the stem is bent, and the sensor ( Complete 2) (Figure 4 d). These steps, except for setting the electrodes (24) and (26), can be carried out almost automatically, and a sensor with uniform characteristics can be obtained, as well as being highly suitable for mass production.

付帯回路 これらのセンサでの問題は、発熱体(14)の抵   
     □抗値が低い点にある。即ち、雰囲気感応物
質層(20)の形成や、その特性は薄膜型や厚膜型のセ
ンサとして周知であり、問題は発熱体の抵抗値に集中す
る。そしてセンサの使用温度は、ガスセンサの場合で3
00〜400℃程度が多く、湿度センサのヒートクリー
ニングの場合でも300’C程度が多い。プロトン導電
体の場合、使用温度は室温〜200℃程度が多く、室温
で用いる場合には300℃程度でのヒートクリーニング
を行うのが普通である。ステム(6)、(6)間の間隔
を2mmとし、ワイヤ状の発熱体を用いた場合に付いて
、ヒータ特性を表1に示す。
Auxiliary circuits The problem with these sensors is the resistance of the heating element (14).
□The resistance value is at a low point. That is, the formation of the atmosphere sensitive material layer (20) and its characteristics are well known for thin-film and thick-film sensors, and the problem centers on the resistance value of the heating element. The operating temperature of the sensor is 3 in the case of a gas sensor.
The temperature is often around 00 to 400°C, and even in the case of heat cleaning of humidity sensors, it is often around 300'C. In the case of proton conductors, the operating temperature is often from room temperature to about 200°C, and when used at room temperature, heat cleaning is usually performed at about 300°C. Table 1 shows the heater characteristics when the distance between the stems (6) was 2 mm and a wire-shaped heating element was used.

表 l ヒータ特性* 材  質と 線径(μ)抵抗値(Ω)電力(mW)Pd
−Ir  20μ     3    80(金被覆な
し) Pd−Ir  20μ     2    50(金被
覆有り) Pt     10μ     3    60Fe−
Or−A1 40μ  3.3  100* 抵抗値は
室温での抵抗値を、電力は300℃への加熱に必要な電
力を示す、 Pd−IrはP d80wt%、I r20wt%の合
金、Fe−Cr−Al合金は、ガブリウス社のカンタル
で、組成はほぼF e70wt%、Cr25wt%、A
15wt%、また電極(24)、(26)はいずれも線
径20μの金線。
Table l Heater characteristics * Material and wire diameter (μ) Resistance value (Ω) Power (mW) Pd
-Ir 20μ 3 80 (without gold coating) Pd-Ir 20μ 2 50 (with gold coating) Pt 10μ 3 60Fe-
Or-A1 40μ 3.3 100* The resistance value indicates the resistance value at room temperature, and the power indicates the power required for heating to 300°C. Pd-Ir is an alloy of Pd80wt% and Ir20wt%, Fe-Cr -The Al alloy is Kanthal from Gabrius, and its composition is approximately Fe70wt%, Cr25wt%, A
15 wt%, and electrodes (24) and (26) are both gold wires with a wire diameter of 20μ.

発熱体(14)の長さを不必要に長くすれば、ヒータの
抵抗値を増すことができる。しかしこれはセンサの構造
を複雑にする。次ぎに3Ωの抵抗で80mWの電力を得
る条件は、500mV、170mA程度である。このこ
とは、電圧が低いため電源の安定化を難しくする。また
通常用いられる5v程度の電源から0.5vまで電圧を
低下させると、安定化電源での電圧降下が大きく、電力
ロスと電源の大形化を導く。更に必要な電流は100〜
200mAと大きく、電源の容量はますます増大する。
If the length of the heating element (14) is increased unnecessarily, the resistance value of the heater can be increased. However, this complicates the structure of the sensor. Next, the conditions for obtaining 80 mW of power with a 3Ω resistor are approximately 500 mV and 170 mA. This makes it difficult to stabilize the power supply due to the low voltage. Further, if the voltage is lowered from a normally used power supply of about 5V to 0.5V, the voltage drop in the stabilized power supply will be large, leading to power loss and an increase in the size of the power supply. Furthermore, the required current is 100~
The power supply capacity is as large as 200mA, and the capacity of the power supply will continue to increase.

この点を考慮した付帯回路を第9図に示す。図のセンサ
は第1図の2つの1i極(24)、(26)を用いたも
ので、(Eb)は5v程度の安定化電源で、その出力(
V cc)を回路各部の電源とする。(R1)はlOΩ
程度の保護抵抗、(’rr+)はトランジスタ、(C1
)は100μF程度のコンデンサ、(Trt)はトラン
ジスタ等のスイッチ、(80)はIKHz程度の周波数
でデユーティ比1/100程度のパルスを発生させる発
振回路、(R1)は100KΩ程度の負荷抵抗である。
FIG. 9 shows an auxiliary circuit that takes this point into consideration. The sensor in the figure uses the two 1i poles (24) and (26) in Figure 1, and (Eb) is a stabilized power supply of about 5V, and its output (
Vcc) is used as the power source for each part of the circuit. (R1) is lOΩ
protection resistance, ('rr+) is the transistor, (C1
) is a capacitor of about 100μF, (Trt) is a switch such as a transistor, (80) is an oscillation circuit that generates a pulse with a duty ratio of about 1/100 at a frequency of about IKHz, and (R1) is a load resistance of about 100KΩ. .

(C2)はコンデンサ(Cυの出力平滑用のコンデンサ
、(Dl)は基準電位発生用のツェナーダイオード、(
A +)は誤差増幅器である。
(C2) is a capacitor (a capacitor for smoothing the output of Cυ, (Dl) is a Zener diode for generating reference potential, (
A+) is an error amplifier.

この回路の動作を第11図に示す。電源(E’b)の出
力は、保護抵抗とトランジスタ(Try)を介してコン
デンサ(C1)に充電される。コンデンサ(CI)の電
圧はコンデンサ(C2)で取り出され、基準電位と比較
して、トランジスタ(T rt)が制御され、常にコン
デンサ(C8)の電圧が一定に保たれる。トランジスタ
(Trt)がオンすると、ヒータ(14)はパルス的に
通電され、センサの加熱が行なわれる。この場合コンデ
ンサ(C1)を利用するので、電源(Eb)の負荷はほ
ぼ一定であり、その負荷電流は5V180mWから、2
0mA程度となる。即ち負荷電流は小さく、電源(Eb
)への負担が小さい。センサ(2)はパルス的に加熱さ
れるが、パルスはIKHz程度であり、センサの熱時定
数(100msec程度)よりも、充分短い間隔で加熱
が行なわれる。従って電源の負荷電流は小さく、電圧の
降下に伴う電力ロスは少なく、しかもセンサ温度は一定
に保たれる。コンデンサ(C8)の容量が経時変化する
ことに備え、コンデンサと抵抗(14)との時定数を1
回のパルスのオン時間よりも充分長くする。この例では
、コンデンサの容量が100μF1抵抗が3Ωで、時定
数は300μsec程度となる。一方パルスの幅は10
μ5ea1度で、パルスの持続時間ではコンデンサ(C
、)の出力は、その容量によらず一定である。好ましい
回路条件は、トランジスタ(Trt)のオン−オフ周波
数がセンサの熱時定数の5倍以上、コンデンサ(C2)
の容量がヒータ(14)との時定数でパルス幅の5倍以
上である。トランジスタ(Trt)のパルス幅は、オン
−オフ周波数と加熱に必要なデユーティ比から自動的に
定まる。ここで誤差増幅器(A1)は設けなくとも良く
、その入力は発熱体(14)への電圧を平滑したもので
も良い。また2つのトランジスタ(Trυ、(Try)
は適宜のスイッチに置き換えることが出来、トランジス
タ(Try)は設けなくとも良い。
The operation of this circuit is shown in FIG. The output of the power supply (E'b) is charged to the capacitor (C1) via the protection resistor and the transistor (Try). The voltage of the capacitor (CI) is taken out by the capacitor (C2), and compared with a reference potential, the transistor (Trt) is controlled and the voltage of the capacitor (C8) is always kept constant. When the transistor (Trt) is turned on, the heater (14) is energized in a pulsed manner to heat the sensor. In this case, since the capacitor (C1) is used, the load on the power supply (Eb) is almost constant, and the load current ranges from 5V180mW to 2
It becomes about 0mA. In other words, the load current is small and the power supply (Eb
) is less of a burden. The sensor (2) is heated in pulses, and the pulses are approximately IKHz, and the heating is performed at sufficiently shorter intervals than the thermal time constant (approximately 100 msec) of the sensor. Therefore, the load current of the power supply is small, power loss due to voltage drop is small, and sensor temperature is kept constant. In preparation for the capacitance of the capacitor (C8) changing over time, the time constant between the capacitor and the resistor (14) is set to 1.
The on-time of the pulse should be sufficiently longer than the on-time of the second pulse. In this example, the capacitance of the capacitor is 100 μF, the resistance is 3Ω, and the time constant is about 300 μsec. On the other hand, the width of the pulse is 10
μ5ea is 1 degree, and the duration of the pulse is a capacitor (C
, ) is constant regardless of its capacity. The preferred circuit conditions are that the on-off frequency of the transistor (Trt) is at least 5 times the thermal time constant of the sensor, and the capacitor (C2)
The capacity of the heater (14) is at least 5 times the pulse width in terms of time constant. The pulse width of the transistor (Trt) is automatically determined from the on-off frequency and the duty ratio required for heating. Here, the error amplifier (A1) may not be provided, and its input may be a smoothed voltage applied to the heating element (14). There are also two transistors (Trυ, (Try)
can be replaced with an appropriate switch, and the transistor (Try) may not be provided.

次ぎに雰囲気感応物質層(20)に負荷抵抗(R1)を
接続し、その出力(Vout)から検出を行う。なお湿
度センサの場合、常時はヒータを使用せず、ヒートクリ
ーニングを行う時にヒータに通電すれば良い。またプロ
トン導電体等の起電力を用しするセンサでは、雰囲気感
応物質層(20)の起電力を測定すれば良い。
Next, a load resistor (R1) is connected to the atmosphere sensitive material layer (20), and detection is performed from its output (Vout). Note that in the case of a humidity sensor, the heater is not normally used, and the heater may be energized when heat cleaning is performed. Furthermore, in a sensor that uses an electromotive force such as a proton conductor, the electromotive force of the atmosphere sensitive material layer (20) may be measured.

第1O図に、発熱体(14)を電極に兼用したセンサ(
62)への回路を示す。このセンサでは、雰囲気感応物
質層(20)への印加電圧をヒータ電圧から取り出す。
Figure 1O shows a sensor (14) that also serves as an electrode.
62) is shown. In this sensor, the voltage applied to the atmosphere sensitive material layer (20) is derived from the heater voltage.

そこでトランジスタ(Trt)のオンに同期したパルス
でサンプリング回路(82)を動作させて、電源のオン
−オフに伴うノイズを除く。
Therefore, the sampling circuit (82) is operated with a pulse synchronized with the turning on of the transistor (Trt) to remove noise caused by turning on and off the power supply.

このようなサンプリング回路は周知であり、また単なる
コンデンサと抵抗とを用いた積分回路としても良い。
Such sampling circuits are well known, and may also be simple integration circuits using capacitors and resistors.

センサ特性 SnO!を用いtこガスセンサを例に、センサ特性を説
明する。線径40μ(直径)のFe−Cr−A1合金(
14)に、プラズマCVDにより、厚さ1M程度のアル
ミナ被膜(18)を施した。これに5nOt膜(SnO
t97wt%、触媒のPd03wt%)をスパッタリン
グし、5000A程度の厚さの雰囲気感応物質層(20
)とした。金ペースト(28)を用いて、線径20μの
電極(24)、(26)を取り付はセンサを完成した。
Sensor characteristics SnO! The sensor characteristics will be explained using a gas sensor as an example. Fe-Cr-A1 alloy with a wire diameter of 40μ (diameter) (
14) was coated with an alumina coating (18) having a thickness of about 1M by plasma CVD. This is coated with a 5nOt film (SnO
An atmosphere-sensitive material layer (20%
). Electrodes (24) and (26) with a wire diameter of 20 μm were attached using gold paste (28) to complete the sensor.

常温での発熱体(14)の抵抗値は3,3Ω、300℃
への加熱電力は100mW、熱時定数は100m5ec
程度であった。なお発熱体(14)や電極(24)等の
線径をより小さくすれば、消費電力や熱容虫、熱時定数
、ヒータの抵抗値を更に改善できることは明らかである
。また電極と発熱体との絶縁抵抗はIOMΩ程度で、発
熱体(14)に通電し、センサに室温と800°Cとの
間の熱サイクルを100回経験させたが絶縁抵抗は変化
しなかった。
The resistance value of the heating element (14) at room temperature is 3.3Ω, 300℃
Heating power is 100mW, thermal time constant is 100m5ec
It was about. It is clear that by making the wire diameters of the heating element (14), electrodes (24), etc. smaller, the power consumption, heat shield, thermal time constant, and resistance value of the heater can be further improved. In addition, the insulation resistance between the electrode and the heating element was approximately IOMΩ, and the insulation resistance did not change even though the heating element (14) was energized and the sensor was subjected to thermal cycles between room temperature and 800°C 100 times. .

なおFe−0r−A1合金等の卑金属合金線は1100
0pp程度のSO3やH,S下では徐々に腐蝕される。
Note that base metal alloy wire such as Fe-0r-A1 alloy is 1100
Under SO3, H, and S of about 0 pp, it corrodes gradually.

しかしアルミナ被膜を施すと、合金線(14)は雰囲気
から遮断され、腐蝕が防止された。
However, when the alumina coating was applied, the alloy wire (14) was isolated from the atmosphere and corrosion was prevented.

さらにS n Oを膜の金属表面への付着強度は低く、
そのままでは電極(24)’、(26)とSnO,膜間
の応力で、膜が剥離する。しかしアルミナ被膜を施すと
付着強度は改善され、膜の剥離も防止される。
Furthermore, the adhesion strength of the S n O film to the metal surface is low;
If left as is, the film will peel off due to stress between the electrodes (24)', (26) and the SnO film. However, applying an alumina coating improves adhesion strength and prevents peeling of the film.

またSn0w膜には必要に応じ各種の添加物を加え、さ
らにその表面を適当な酸化触媒で被覆し妨害ガスを酸化
により除去するようにしても良い。
Furthermore, various additives may be added to the Sn0w film as necessary, and the surface thereof may be coated with a suitable oxidation catalyst to remove interfering gases by oxidation.

20℃相対湿度65%の雰囲気を用い、空気中、各11
000ppのエタノール中、CO中、H2中、イソブタ
ン中での抵抗値を測定した。イソブタンは可燃性ガスを
代表するものである。300℃でのエタノールやCO等
への応答特性を、第12図に示す。また表2に300℃
での各雰囲気中での抵抗値を、表3に400℃での抵抗
値を示す。
11 each in air using an atmosphere of 20°C and 65% relative humidity.
The resistance values were measured in 000 pp of ethanol, CO, H2, and isobutane. Isobutane is a representative flammable gas. Figure 12 shows the response characteristics to ethanol, CO, etc. at 300°C. Table 2 also shows 300℃
Table 3 shows the resistance values at 400° C. in each atmosphere.

空気中       2.4M エタノール      40K CO200K H,350に 表 3 センサ特性 400℃ 空気中       1.2M エタノール      50に イソブタン     400K )(、300に 補足 一般に卑金属の発熱体(14)を用いると、発熱体中の
卑金属成分と雰囲気感応物質層(20)との反応により
、雰囲気感応物質層(20)が被毒される恐れがある。
2.4M ethanol in air 40K CO200K H, 350 Table 3 Sensor characteristics 400℃ In air 1.2M ethanol 50 and isobutane 400K) There is a possibility that the atmosphere sensitive material layer (20) may be poisoned due to the reaction between the base metal component and the atmosphere sensitive material layer (20).

しかし本発明では、雰囲気感応物質層(20)と反応(
14)とは、耐熱絶縁性被覆(18)とにより分離され
ており、雰囲気1悠応物質層(20)の被毒の恐れはな
い。
However, in the present invention, the atmosphere sensitive material layer (20) and the reaction (
14) is separated by a heat-resistant insulating coating (18), and there is no risk of poisoning the atmosphere 1 relaxing material layer (20).

[発明の効果] 本発明では、ヒータをセンサの支持体とし、このヒータ
上に雰囲気感応物質層を支持させたセンサと、その製造
方法とが得られる。このようなセンサは、l)小形で、
2)熱容量が小さく、3)熱時定数ら短く、4)消費電
力は軽減され、5)製造も容易である。
[Effects of the Invention] The present invention provides a sensor in which a heater is used as a support for the sensor and an atmosphere sensitive material layer is supported on the heater, and a method for manufacturing the same. Such a sensor is: l) small;
2) It has a small heat capacity, 3) It has a short thermal time constant, 4) It consumes less power, and 5) It is easy to manufacture.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、実施例のセンサの正面図である。 第2図は、実施例でのセンサ本体を示す断面図である。 第3図(a)〜(e)は、それぞれ実施例のセンサの製
造工程を示す斜視図である。 第4図(a)〜(d)は、それぞれ実施例のセンサの組
み立て工程を示す正面図である。 第5図は、変形例でのセンサ本体を示す断面図である。 第6図は、さらに池の変形例でのセンサ本体を示す断面
図である。 第7図は、他の実施例のセンサの要部正面図である。 第8図は、第7図の■−■方向断面図である。 第9図は、実施例のセンサに適した付帯回路の回路図で
ある。 第1θ図は、他の付帯回路の回路図である。 第11図は、第9図、第10図の付帯回路の特性図であ
る。 第12図は、実施例のセンサのガス感度特性を示す特性
図である。
FIG. 1 is a front view of the sensor of the example. FIG. 2 is a sectional view showing the sensor body in the example. FIGS. 3(a) to 3(e) are perspective views showing the manufacturing process of the sensor of the example. FIGS. 4(a) to 4(d) are front views showing the assembly process of the sensor of the example. FIG. 5 is a sectional view showing a sensor main body in a modified example. FIG. 6 is a sectional view showing the sensor body in a further modified example of the pond. FIG. 7 is a front view of main parts of a sensor according to another embodiment. FIG. 8 is a sectional view in the direction ■-■ of FIG. 7. FIG. 9 is a circuit diagram of an auxiliary circuit suitable for the sensor of the embodiment. FIG. 1θ is a circuit diagram of another auxiliary circuit. FIG. 11 is a characteristic diagram of the ancillary circuit shown in FIGS. 9 and 10. FIG. 12 is a characteristic diagram showing the gas sensitivity characteristics of the sensor of the example.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)金属発熱体表面に耐熱絶縁性被覆を施すと共に、
この被覆上に雰囲気感応物質層を設け、かつ雰囲気感応
物質層に少なくとも1個の電極を接続したことを特徴と
するセンサ。
(1) In addition to applying a heat-resistant insulating coating to the surface of the metal heating element,
A sensor characterized in that an atmosphere-sensitive material layer is provided on the coating, and at least one electrode is connected to the atmosphere-sensitive material layer.
(2)特許請求の範囲第1項記載のセンサにおいて、 金属発熱体を雰囲気感応物質層の支持体としたことを特
徴とするセンサ。
(2) The sensor according to claim 1, wherein a metal heating element is used as a support for the atmosphere sensitive material layer.
(3)特許請求の範囲第1項記載のセンサにおいて、 金属発熱体は金属の線材であることを特徴とするセンサ
(3) The sensor according to claim 1, wherein the metal heating element is a metal wire.
(4)特許請求の範囲第1項記載のセンサにおいて、 金属発熱体は金属板であることを特徴とするセンサ。(4) In the sensor according to claim 1, A sensor characterized in that the metal heating element is a metal plate. (5)特許請求の範囲第1項記載のセンサにおいて、 金属発熱体の一部に導電性被覆を施したことを特徴とす
るセンサ。
(5) The sensor according to claim 1, wherein a part of the metal heating element is coated with a conductive coating.
(6)金属発熱体の表面に露出部を残して耐熱絶縁性被
覆を施す工程、 この被覆上に雰囲気感応物質層を設ける工程、雰囲気感
応物質層の特性を検出するための少なくとも1個の電極
を設ける工程、 及び金属発熱体の露出部をステムに接続する工程を有す
ることを特徴とする、センサの製造方法。
(6) A step of applying a heat-resistant insulating coating to the surface of the metal heating element leaving an exposed part, a step of providing an atmosphere sensitive material layer on the coating, and at least one electrode for detecting the characteristics of the atmosphere sensitive material layer. A method for manufacturing a sensor, comprising the steps of: providing a metal heating element; and connecting an exposed portion of a metal heating element to a stem.
(7)特許請求の範囲第6項記載のセンサの製造方法に
おいて、 プラズマCVDにより耐熱絶縁性被覆を設けることを特
徴とする、センサの製造方法。
(7) The method for manufacturing a sensor according to claim 6, characterized in that the heat-resistant insulating coating is provided by plasma CVD.
(8)特許請求の範囲第6項記載のセンサの製造方法に
おいて、 スパッタリングにより耐熱絶縁性被覆を設けることを特
徴とする、センサの製造方法
(8) The method for manufacturing a sensor according to claim 6, characterized in that the heat-resistant insulating coating is provided by sputtering.
(9)特許請求の範囲第6項記載のセンサの製造方法に
おいて、 イオンプレーティングにより耐熱絶縁性被覆を設けるこ
とを特徴とするセンサの製造方法。
(9) The method for manufacturing a sensor according to claim 6, characterized in that the heat-resistant insulating coating is provided by ion plating.
(10)特許請求の範囲第6項記載のセンサの製造方法
において、 ゾル状物質の塗布と焼成とにより、耐熱絶縁性被覆を設
けることを特徴とする、センサの製造方法。
(10) A method for manufacturing a sensor according to claim 6, characterized in that a heat-resistant insulating coating is provided by applying a sol-like substance and firing.
(11)特許請求の範囲第6項記載のセンサの製造方法
において、 金属発熱体の一部に導電性被覆を施した後、発熱体の表
面に耐熱絶縁性被覆を施すことを特徴とするセンサの製
造方法。
(11) The method for manufacturing a sensor according to claim 6, characterized in that a part of the metal heating element is coated with a conductive coating, and then a heat-resistant insulating coating is coated on the surface of the heating element. manufacturing method.
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