KR200174572Y1

KR200174572Y1 - Gas sensor with a protection cap

Info

Publication number: KR200174572Y1
Application number: KR2019990021822U
Authority: KR
Inventors: 윤동현
Original assignee: 카오스주식회사
Priority date: 1999-10-11
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 발명은 가스 감지물질인 산화물 반도체 표면에 흡착된 가스성분들의 전자 교환반응에 의해 유발되는 전기 전도도(저항)의 변화를 측정하여 가스의 유·무나 그 농도를 알아내는 전자 소자로 이루어진 반도체식 가스센서의 제조후 사용되기 전까지 외부 오염으로부터 보호할 수 있도록 하는 보호캡이 장착된 가스센서에 관한 것이다.The present invention is a semiconductor gas consisting of an electronic device that determines the presence, absence, or concentration of gas by measuring a change in electrical conductivity (resistance) caused by the electron exchange reaction of gas components adsorbed on an oxide semiconductor surface, which is a gas sensing material. It relates to a gas sensor equipped with a protective cap to protect from external contamination until the use of the sensor after manufacture.

종래의 가스센서는 공간을 통하여 내부의 센서소자가 외부에 노출되어 있어서 제조후 보관 유통시, PCB기판에 조립하기위한 납땜시, 납땜 후 세척시에 불순물이 흡착하거나 오염되면서 센서의 성능을 저하시키게 된다.In the conventional gas sensor, the sensor element inside is exposed to the outside through a space, so that impurities may be adsorbed or contaminated during soldering during assembly, storage, distribution, assembling to a PCB substrate, and cleaning after soldering. do.

따라서 본 고안은 메탈 캡(2)의 외측으로 내부를 보호하여 격리하는 보호캡(5)(5')을 장착하여 가스센서(1)의 제조후 유통시 외부 오염 가스로부터 보호하고, 납땜 작업시 납연기 혹은 납땜플럭스로부터 오염을 방지하고, 세척시 세척액으로부터 오염 또는 손상을 방지하며, 로트번호의 기재가 용이함은 물론 채용된 후에는 보호캡을 분리 회수하여 재활용할 수 있도록 하는 것이다.Therefore, the present invention is equipped with a protective cap (5) (5 ') to protect and isolate the inside to the outside of the metal cap (2) to protect from external contaminant gas during manufacture and distribution of the gas sensor (1), during the soldering operation It is to prevent contamination from lead smoke or solder flux, to prevent contamination or damage from the cleaning liquid during washing, and to easily describe the lot number, so that the protective cap can be separated and recycled after being employed.

Description

Gas sensor with protective cap {.}

본 발명은 가스 감지물질인 산화물 반도체 표면에 흡착된 가스성분들의 전자교환반응에 의해 유발되는 전기 전도도(저항)의 변화를 측정하여 가스의 유·무나 그 농도를 알아내는 전자 소자로 이루어진 반도체식 가스센서의 제조후 사용되기 전까지 외부 오염으로부터 보호할 수 있도록 하는 보호캡이 장착된 가스센서에 관한 것이다.The present invention measures the change in the electrical conductivity (resistance) caused by the electron exchange reaction of the gas components adsorbed on the surface of the oxide semiconductor which is a gas sensing material. The present invention relates to a gas sensor equipped with a protective cap to protect from external contamination before use after the manufacture of a semiconductor gas sensor consisting of an electronic device for determining the concentration thereof.

반도체식 가스센서는 가스 감지물질인 산화물 반도체 표면에 흡착된 가스성분들의 전자 교환반응에 의해 유발되는 전기 전도도(저항)의 변화를 측정하여 가스의 유무나 그 농도를 알아내는 전자 소자이다.The semiconductor gas sensor is an electronic device that detects the presence or absence of a gas by measuring a change in electrical conductivity (resistance) caused by an electron exchange reaction of gas components adsorbed on an oxide semiconductor surface, which is a gas sensing material.

이때 감지 소자는 산화물 반도체 감지물질이나 촉매를 이용하며, 가스 감지를 위해서는 수백도의 적정한 온도로 가스센서를 가열한 상태에서 동작시키고, 이를 위하여 센서소자 내부에 히터를 구비하여 구동하고 있다.In this case, the sensing element uses an oxide semiconductor sensing material or a catalyst, and operates the gas sensor at a suitable temperature of several hundred degrees for gas sensing. For this purpose, the sensing element is driven with a heater in the sensor element.

감지 소자는 그 기능을 최대한 발휘할 수 있는 구조의 패키지 내에 장착되어 있으며 그 구조는 본체(3)의 외측으로 설치된 메탈 캡(2)의 상단에 공간(2')을 형성하고 그 곳에 망(4)을 설치하여 외부와 가스의 유입과 유출이 원활하도록 한다.The sensing element is mounted in a package of a structure capable of maximizing its function, and the structure forms a space 2 'at the top of the metal cap 2 installed outside of the main body 3, where the mesh 4 is formed. It is installed to facilitate the inflow and outflow of the outside and gas.

그러나 이러한 기존의 구조는 가스를 측정하기에 필수적인 구조이나 센서의 제조시 또는 보관 유통시 습기가 높은 곳이나 냄새가 심한 곳에서는 외부 오염 가스로부터 오염이 되어 특성이 변화되거나, 센서를 PCB기판에 조립하기 위한 납땜시 납연기 혹은 납땜플럭스로부터 오염과, 납땜 후 세척시 세척액으로부터 오염 또는 손상등에 각별한 주의가 요구된다.However, this existing structure is essential for measuring gas, and in the manufacturing or storage distribution of the sensor, where moisture is high or where there is a bad smell, it is contaminated from external polluting gas and its characteristics change, or the sensor is assembled on a PCB board. Special attention should be paid to contamination from lead smoke or solder flux during soldering, and contamination or damage from cleaning fluid during cleaning after soldering.

가스센서는 표면에서 일어나는 전기,화학반응을 이용하는 소자이기 때문에 감지물질 표면에 불순물이 흡착하거나 오염 및 손상되면서 센서의 성능이 저하되기 때문이다.This is because the gas sensor is a device that uses the electrical and chemical reactions occurring on the surface, so that the performance of the sensor is degraded as impurities are adsorbed, contaminated, or damaged on the surface of the sensing material.

특히, 상기의 센서 제조후 응용제품에채용되어 사용되기 까지의 과정에서 이러한 여러가지의 문제점이 발생된다.In particular, these various problems occur in the process from the manufacturing of the sensor to the application to be used.

본 고안은 센서의 제조후 응용제품에 채용되어 사용되기 전까지의 여러 과정에서 발생될 수 있는 외부 오염으로부터의 문제점을 해결하여 측정의 재현성과 정확도를 높일 수 있도록 하는 것이다.The present invention aims to improve the reproducibility and accuracy of the measurement by solving problems from external contamination that may occur in various processes before the sensor is manufactured and used in the application after the manufacture of the sensor.

본 고안은 메탈캡의 외부에 보호캡을 장착하여 응용제품에 조립된 후까지 외부와 센서소자를 차단하여 외부 불순물에 의한 오염을 방지하는 것이다.The present invention is to prevent the contamination by external impurities by mounting a protective cap on the outside of the metal cap to block the outside and the sensor element until assembled to the application.

본 고안은 본체의 상측에서 센서소자와 히터가 리드 와이어로 히터핀과 센서핀에 연결되며 본체의 외측으로 형성되는 메탈 캡의 상측에서 공간에 망을 설치하여 가스의 유무나 그 농도를 알아내는 가스센서에 있어서, 상기 메탈 캡의 외측으로 내부를 보호하는 보호캡을 장착하여 센서의 제조후 응용제품에 채용되기 전까지 외부 오염으로부터 차단하여 보호하도록 함을 특징으로 한다.The present invention is a gas that the sensor element and the heater is connected to the heater pin and the sensor pin by the lead wire on the upper side of the main body, and the mesh is installed in the space above the metal cap formed outside of the main body to determine the presence or absence of the gas and the concentration thereof. In the sensor, it is characterized in that the protective cap to protect the inside to the outside of the metal cap to block and protect from external contamination until it is employed in the application after the manufacture of the sensor.

도 1 은 본 고안의 보호캡을 분리한 일부절개 사시도.1 is a partially cut away perspective view of the protective cap of the present invention.

도 2 는 본 고안의 조립상태 단면도.2 is a cross-sectional view of the assembled state of the present invention.

도 3 은 본 고안의 조립상태 평면 단면도.3 is a cross-sectional view of the assembled state of the present invention.

도 4 는 본 고안의 다른 실시예에 대한 조립상태 단면도.Figure 4 is an assembled state sectional view of another embodiment of the present invention.

도 5 는 본 고안의 또다른 실시예에 대한 조립상태 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view of the assembled state of another embodiment of the present invention.

1 : 가스센서 2 : 메탈 캡1: gas sensor 2: metal cap

2' : 공간 3 : 본체2 ': space 3: main body

4 : 망 5, 5' : 보호캡4: Net 5, 5 ': Protective cap

6 : 센서소자 7 : 리드 와이어6 sensor element 7 lead wire

8 : 히터 9, 9' : 히터핀8: Heater 9, 9 ': Heater pin

10, 10' : 센서핀 11 : 스티커10, 10 ': sensor pin 11: sticker

본 고안은 원형으로 형성된 본체(3)내를 관통하도록 사방향에서 대향되게 히터핀(9)(9')과 센서핀(10)(10')을 설치하고 돌출된 히터핀(9)(9')과 센서핀(10)(10')은 PCB기판에 납땜으로 조립한다.The present invention installs heater fins 9, 9 'and sensor pins 10, 10' so as to face in four directions so as to penetrate the body 3 formed in a circular shape, and protrudes the heater fins 9, 9 ') And the sensor pins 10 and 10' are assembled by soldering to the PCB board.

본체(3)의 외측에는 주로 원통형의 메탈 캡(2)을 고정하고 상측에는 사각형 또는 원형의 공간(2')을 형성한후 망(4)을 설치하여 외부와 가스의 유입과 유출이 원활하게 이루어 지도록 한다.The cylindrical metal cap 2 is fixed to the outer side of the main body 3, and a square or circular space 2 'is formed on the upper side, and a net 4 is installed to smoothly inflow and outflow of the outside and gas. To be done.

메탈 캡(2)의 내부에는 본체(3)의 상측으로 중앙에 수백도의 적정한 온도로 가열하는 히터(8)를 내부에 구비하고 상측으로 산화물 반도체 감지물질이나 촉매를 이용하여 가스를 감지할 수 있도록 하여 가스의 유무나 그 농도를 알아낼 수 있도록 하는 센서소자(6)를 설치한다.The inside of the metal cap 2 is provided with a heater 8 inside the body 3, which is heated to an appropriate temperature of several hundred degrees in the center of the body 3, and the gas can be detected by using an oxide semiconductor sensing material or a catalyst. In order to determine the presence or absence of gas and its concentration, a sensor element 6 is provided.

센서소자(6)는 사방향에서 리드 와이어(7)를 이용하여 연결하되 2개의 와이어는 히터핀(9)(9')에, 나머지 2개의 와이어는 센서핀(10)(10')에 연결하여 감지된 가스를 수치로 나타낼 수 있도록 하는 가스센서(1)를 구성한다.The sensor element 6 is connected using the lead wire 7 in four directions, but two wires are connected to the heater pins 9 and 9 ', and the other two wires are connected to the sensor pins 10 and 10'. To configure the gas sensor 1 to display the detected gas as a numerical value.

이러한 구성으로 이루어진 가스센서(1)는 제조시나 유통시, 납땜시, 세척시 각별한 주의가 요구되므로 외부에 P.V.C 나 나일론, 연질캡으로 이루어진 보호캡(5)(5')을 덮어 가스센서(1)를 밀봉시키게 된다.Since the gas sensor 1 having such a configuration requires special care during manufacturing, distribution, soldering, and cleaning, the gas sensor 1 is covered with a protective cap 5, 5 ′ made of PVC, nylon, or soft cap. ) Is sealed.

이와같이 보호캡(5)(5')은 가스센서(1)를 밀봉시키기 위한 것이며, 보호캡(5)과 같이 그 길이가 길어서 하측에서 조립되어 고정되도록 하거나, 보호캡(5')과 같이 그 길이를 짧게 형성하여 메탈 캡(2)의 상측에서 조립되어 고정되도록 함으로써 공간(2')을 밀봉하는 작용을 하도록 한다.As such, the protective caps 5 and 5 'are for sealing the gas sensor 1, and the length of the protective caps 5 and 5' is as long as the protective cap 5 so as to be assembled and fixed at the lower side, or the protective cap 5 ' The short length is formed so as to be assembled and fixed on the upper side of the metal cap 2 so as to seal the space 2 '.

이때 보호캡(5)(5')은 가스센서(1)의 상측에 형성된 공간(2')을 밀봉하여 센서의 제조후 보관 및 유통시에는 습기가 높은 곳이나 냄새가 심한곳, 즉 외부 오염가스로 부터 오염이 될 수 있는 장소에 보관 유통시 에도 오염원과 격리되므로 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the protective cap (5) (5 ') seals the space (2') formed on the upper side of the gas sensor (1), the place where the humidity is high or where there is a bad smell during storage and distribution after manufacturing the sensor, that is, external pollution Even when stored in a place where it may be polluted from gas, it is isolated from the pollutant, thus preventing the property from changing.

가스센서(1)를 PCB기판에 납땜하여 조립할시에 발생되는 납연기 혹은 납땜플럭스로부터 격리하여 오염을 방지할 수 있다.The gas sensor 1 can be isolated from the lead smoke or solder flux generated when soldering the PCB to the PCB to prevent contamination.

납땜 후 PCB기판과 함께 세척할 시 세척액으로부터 격리하므로 오염 또는 손상을 방지할 수 있다.When soldered together with PCB substrate after soldering, it is isolated from the cleaning solution to prevent contamination or damage.

보호캡(5)(5')의 외부에는 로트 번호(lot number)를 기재하여 관리할 수 있는 것이다.The outside of the protective cap (5) (5 ') can be managed by writing a lot number (lot number).

보호캡(5)(5')은 응용제품에 채용된 후 사용되기 전에 분리하여 회수에 의한 방법으로 재활용할 수 있는 것이다.Protective caps (5) (5 ') is to be recycled by the method of separation and recovery before being used in the application and then used.

또한 본 고안은 보호캡(5)(5')을 덮는 방법으로 사용되었으나 메탈 캡(2)의 상측에 형성되는 공간(2')을 가스센서(1)의 완성 후 스티커(11)로 막아서 내부와 격리시키면 외부 오염 가스와 센서소자(6)를 차단하여 외부 불순물에 의한 오염을 방지할 수 있게 되는 것이다.In addition, the present invention was used as a method of covering the protective cap (5) (5 '), but the interior of the space (2') formed on the upper side of the metal cap (2) by blocking the sticker 11 after completion of the gas sensor (1) When isolated from the external polluting gas and the sensor element (6) it is possible to prevent contamination by external impurities.

본 고안은 가스센서의 외측으로 보호캡이나 스티커에 의하여 센서소자를 외부와 격리시켜 제조 후 보관 및 유통시 외부 오염 가스로부터 격리시켜 오염원인을 제거하여 가스센서의 특성변화를 방지하는 것이다.The present invention is to prevent the change of characteristics of the gas sensor by removing the cause of contamination by isolating the sensor element from the outside by a protective cap or a sticker to the outside of the gas sensor from the external polluted gas during storage and distribution after manufacture.

본 고안은 납땜 작업시 납연기 혹은 납땜플럭스로부터 격리하여 오염을 방지하는 것이다.The present invention prevents contamination by isolating lead solder or solder flux during soldering operations.

본 고안은 세척시 세척액이 센서소자에 침투되지 못하도록 격리하여 오염이나 손상을 방지하는 것이다.The present invention is to prevent contamination or damage by isolating the cleaning solution from penetrating the sensor element during cleaning.

본 고안은 로트 번호를 보호캡에 기재하여 관리가 용이하도록 하며, 응용제품에 채용된 후에는 회수하여 재활용 할 수 있는 것이다.The present invention is easy to manage by writing the lot number on the protective cap, and after being employed in the application can be recovered and recycled.

Claims

On the upper side of the main body 3, the sensor element 6 and the heater 8 are connected to the heater pins 9, 9 ′ and the sensor pins 10, 10 ′ with a lead wire 7 and the main body 3. In the gas sensor (1) to find the presence or absence of gas and its concentration by providing a net (4) in the space (2 ') above the metal cap (2) formed to the outside of the

Mounting the protective cap (5) (5 ') to protect and isolate the inside to the outside of the metal cap (2) until the sensor element (6) from external contamination until it is adopted in the application product after the manufacture of the gas sensor (1) Gas sensor equipped with a protective cap, characterized in that to protect by blocking.