WO2025249152A1 - ガスセンサ - Google Patents

ガスセンサ

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WO2025249152A1
WO2025249152A1 PCT/JP2025/017429 JP2025017429W WO2025249152A1 WO 2025249152 A1 WO2025249152 A1 WO 2025249152A1 JP 2025017429 W JP2025017429 W JP 2025017429W WO 2025249152 A1 WO2025249152 A1 WO 2025249152A1
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WO
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wall
hole
gas sensor
flow path
substrate
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PCT/JP2025/017429
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English (en)
French (fr)
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和 ▲高▼木
良平 濱▲崎▼
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
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    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/18—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • 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
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance

Definitions

  • This disclosure relates to a gas sensor that detects gas concentration.
  • Gas sensors detect gas concentrations by, for example, utilizing differences in thermal conductivity depending on the gas concentration. For example, gas sensors detect the concentration of a gas based on the amount of change in resistance of a detection element caused by differences in the amount of heat dissipated into the atmosphere from the detection element heated by the gas. Examples of gas sensors are disclosed in Patent Documents 1 and 2.
  • the detection element is located on an extension of the intake hole. Therefore, gas concentration detection by the detection element is easily affected by gas that has entered the interior through the intake hole, which may result in a decrease in detection accuracy.
  • an expansion chamber is provided between the intake hole and the measurement chamber in which the detection element is located. Gas that enters through the intake hole flows into the measurement chamber via the expansion chamber.
  • the expansion chamber expands the gas communication path, which can slow down the speed of gas that enters the interior through the intake hole. This can reduce fluctuations in gas flow rate.
  • the detection element is located on an extension line from the intake hole through the expansion chamber.
  • gas concentration detection by the detection element is easily affected by gas that has entered the gas sensor, which may result in a deterioration in detection accuracy.
  • the provision of an expansion chamber that is roughly the same shape and size as the measurement chamber results in an increased size of the gas sensor.
  • the object of the present disclosure is to solve the above-mentioned problems by providing a gas sensor that can suppress a decrease in gas concentration detection accuracy while suppressing an increase in size.
  • a gas sensor includes: A substrate; a detection element supported by the substrate and having a detection portion; an inner wall supported by the substrate and surrounding the detection unit when viewed along an orthogonal direction orthogonal to a support surface on which the substrate supports the detection element; an outer wall supported by the substrate and surrounding the inner wall when viewed along the orthogonal direction; a lid portion supported by the inner wall and the outer wall, which closes a detection chamber in which the detection unit is provided, which is a space inside the inner wall when viewed along the orthogonal direction, and which closes a flow path which is a space between the inner wall and the outer wall when viewed along the orthogonal direction;
  • the outer wall is At least one first outer hole penetrating in a first direction so as to communicate the outside of the outer wall with the flow path; at least one second outer hole provided on the opposite side of the detection chamber from the first outer hole in the first direction and penetrating the outer wall in the first direction to communicate the outside of the outer wall with the flow path;
  • This disclosure provides a gas sensor that can suppress an increase in size while suppressing a decrease in gas concentration detection accuracy.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a gas sensor according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a portion of the gas sensor according to the first embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view of a gas sensor according to a second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a third embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a fourth embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 11 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a fifth embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a sixth embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a seventh embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 13 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to an eighth embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 13 is a schematic perspective view of a gas sensor according to a ninth embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • FIG. 23 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a tenth embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • FIG. 23 is a schematic perspective view of a portion of a gas sensor according to an eleventh embodiment of the present disclosure, with a lid portion removed.
  • the X direction is an example of a first direction
  • the Y direction is an example of a second direction
  • the Z direction is an example of an orthogonal direction.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a gas sensor according to a first embodiment of the present disclosure
  • Fig. 2 is a schematic perspective view of a portion of the gas sensor according to the first embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10 shown in Figures 1 and 2 is for detecting gas concentrations.
  • the gas sensor 10 is of a thermal conduction type.
  • the gas sensor 10 is not limited to a thermal conduction type, and may be of other types such as a capacitance type.
  • the gas sensor 10 can be used in a variety of technical fields.
  • the gas sensor 10 may be installed indoors to detect the gas concentration therein, or may be used to control the internal combustion engine of an automobile or the like.
  • the gas sensor 10 includes a substrate 20, a detection element 30, a circuit element 40, an inner wall 50, an outer wall 60, and a lid portion 70.
  • the substrate 20 has a rectangular parallelepiped shape that is thin in the Z direction. That is, in the first embodiment, the substrate 20 has a rectangular shape when viewed in a plan view along the Z direction.
  • the shape of the substrate 20 is not limited to a rectangular parallelepiped shape (a shape that is rectangular when viewed along the Z direction).
  • the substrate 20 may have a polygonal shape other than a rectangular shape when viewed along the Z direction.
  • the substrate 20 is a rigid substrate made of glass epoxy, ceramic, or the like, but is not limited to this.
  • the substrate 20 may be a lead frame.
  • the detection element 30 is supported on the support surface 20A of the substrate 20.
  • the support surface 20A is one of a pair of main surfaces, front and back, of the substrate 20, and faces in the Z direction.
  • the detection element 30 is a thermal conduction element that detects gas concentration by utilizing differences in thermal conductivity depending on the gas concentration.
  • the detection element 30 has a detection unit 31.
  • the detection unit 31 is exposed to the outside of the detection element 30. As a result, the detection unit 31 is exposed to the detection chamber 11, which will be described later.
  • the amount of heat dissipated from the detection unit 31 to the detection chamber 11 changes depending on the thermal conductivity depending on the concentration of the gas, causing the temperature of the detection unit 31 to change. This changes the resistance value of the detection unit 31.
  • the gas concentration can be detected based on the amount of change in the resistance value of the detection unit 31.
  • the gas concentration value may be calculated in the detection element 30, or outside the detection element 30, for example, in a circuit element 40, which will be described later.
  • the detection element 30 may also be an element that detects gas concentration using a method other than thermal conduction, such as capacitance.
  • the circuit element 40 is supported on the support surface 20A of the substrate 20.
  • the circuit element 40 is an element having wired logic that cannot be reprogrammed.
  • the circuit element 40 is an element having an application specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the circuit element 40 is not limited to an element having wired logic that cannot be reprogrammed.
  • the circuit element 40 may have an arithmetic unit that works in cooperation with software to achieve a specified function.
  • the detection element 30 and the circuit element 40 are electrically connected to each other.
  • the detection element 30 is electrically connected to the substrate 20 via a bonding wire 32.
  • the circuit element 40 is electrically connected to the substrate 20 via a bonding wire 41.
  • the bonding wires 32 and 41 are electrically connected to each other via a conductive wiring pattern (not shown) formed on the substrate 20.
  • a signal corresponding to the gas concentration detected by the detection element 30 is transmitted from the detection element 30 to the circuit element 40.
  • the signal corresponding to the gas concentration may represent the gas concentration, or may represent something other than the gas concentration (for example, the resistance value of the detection unit 31).
  • the detection element 30 and circuit element 40 may be electrically connected to the substrate 20 by means other than bonding wires.
  • the detection element 30 and circuit element 40 may be mounted on the substrate 20 by flip chip mounting.
  • the detection element 30 and circuit element 40 are electrically connected to the substrate 20 by solder.
  • the detection element 30 and circuit element 40 may also be electrically connected directly without going through the substrate 20.
  • the circuit element 40 includes a signal processing circuit (not shown) that processes the signal corresponding to the gas concentration output from the detection element 30.
  • the circuit element 40 includes a converter, a filter, a temperature sensor, a processor, memory, etc.
  • the converter converts the voltage signal output from the detection element 30 into a digital signal.
  • the filter filters the digital signal from the converter.
  • the temperature sensor detects the temperature.
  • the processor corrects the filtered digital signal based on the temperature detected by the temperature sensor.
  • the memory stores correction coefficients and the like used when correcting the digital signal using the detected temperature.
  • the signal processed by the circuit element 40 is output to the outside of the gas sensor 10 via an external connection terminal (not shown) provided on the substrate 20.
  • the detection element 30 and the circuit element 40 are each directly supported by the substrate 20.
  • the detection element 30 and the circuit element 40 may also be indirectly supported by the substrate 20.
  • the circuit element 40 may be supported by the substrate 20, and the detection element 30 may be supported by the circuit element 40.
  • the detection element 30 may be indirectly supported by the substrate 20 via the circuit element 40.
  • the detection element 30 may be supported by the substrate 20, and the circuit element 40 may be supported by the detection element 30.
  • the circuit element 40 may be indirectly supported by the substrate 20 via the detection element 30.
  • the circuit element 40 is supported by a portion of the detection element 30 other than the detection portion 31.
  • the circuit element 40 may be supported on a surface different from the support surface 20A, for example, on the back side of the substrate 20 opposite the support surface 20A.
  • the gas sensor 10 may not be equipped with the circuit element 40. In this case, a signal corresponding to the gas concentration output from the gas sensor 10 is input to a circuit element provided outside the gas sensor 10.
  • the circuit element processes the input signal as described above.
  • the inner wall 50 is supported by the support surface 20A of the substrate 20. When viewed along the Z direction, which is perpendicular to the support surface 20A, the inner wall 50 surrounds the detection element 30 and the circuit element 40. When viewed along the Z direction, the space surrounded by the inner wall 50 is the detection chamber 11. The detection element 30 and the circuit element 40 are provided in the detection chamber 11.
  • the inner wall 50 is rectangular when viewed along the Z direction.
  • the inner wall 50 has a first wall 51, a second wall 52, and third walls 53 and 54.
  • the first wall 51, the second wall 52, and the third walls 53 and 54 correspond to the sides of the rectangle.
  • the first wall 51 and the second wall 52 extend along the Y direction and face each other in the X direction.
  • the third walls 53 and 54 extend along the X direction and face each other in the Y direction.
  • the third wall 53 connects one end of the first wall 51 and the second wall 52 to each other in the Y direction.
  • the third wall 54 connects the other end of the first wall 51 and the second wall 52 to each other in the Y direction.
  • the third walls 53, 54 have at least one inner hole 50A.
  • the third walls 53, 54 have a total of two inner holes 50A.
  • the number of inner holes 50A may be other than two.
  • the first wall 51 and the second wall 52 do not have an inner hole 50A.
  • the inner hole 50A has at least one one-side hole 50Aa provided in the third wall 53 and at least one other-side hole 50Ab provided in the third wall 54.
  • the number of one-side holes 50Aa may be other than one, and the number of other-side holes 50Ab may be other than one.
  • the one-side hole 50Aa and the other-side hole 50Ab sandwich the detection unit 31 of the detection element 30 in the Y direction.
  • the one-side hole 50Aa is located on one side of the detection unit 31 in the Y direction
  • the other-side hole 50Ab is located on the other side of the detection unit 31 in the Y direction.
  • the inner hole 50A penetrates the third walls 53, 54 in the Y direction. More specifically, the one side hole 50Aa penetrates the third wall 53 in the Y direction, and the other side hole 50Ab penetrates the third wall 54 in the Y direction. This allows the flow path 12 and the detection chamber 11 to communicate via the inner hole 50A (i.e., the one side hole 50Aa and the other side hole 50Ab).
  • the inner hole 50A may be provided in only one of the third walls 53, 54.
  • the third wall 53 may have one one-side hole 50Aa, while the third wall 54 may not have an other-side hole 50Ab.
  • the third wall 54 may have three other-side holes 50Ab, while the third wall 53 may not have a one-side hole 50Aa.
  • the outer wall 60 is supported on the support surface 20A of the substrate 20. When viewed along the Z direction, the outer wall 60 surrounds the inner wall 50. When viewed along the Z direction, the space between the inner wall 50 and the outer wall 60 is the flow path 12.
  • the outer wall 60 has at least one first outer hole 60A and at least one second outer hole 60B.
  • the outer wall 60 has two first outer holes 60A and two second outer holes 60B.
  • the number of first outer holes 60A may be other than two
  • the number of second outer holes 60B may be other than two.
  • the first outer hole 60A and the second outer hole 60B sandwich the detection chamber 11 in the X direction.
  • the second outer hole 60B is located on the opposite side of the detection chamber 11 from the first outer hole 60A in the X direction.
  • the first outer hole 60A and the second outer hole 60B penetrate the outer wall 60 in the X direction.
  • the direction in which the first outer hole 60A and the second outer hole 60B penetrate the outer wall 60 is different from the direction in which the inner hole 50A penetrates the inner wall 50.
  • the outside of the outer wall 60 in other words, the outside of the gas sensor 10) and the flow path 12 are connected via the first outer hole 60A and the second outer hole 60B.
  • the first outer hole 60A faces the first wall 51 in the X direction.
  • the second outer hole 60B faces the second wall 52 in the X direction.
  • each of the first outer hole 60A and the second outer hole 60B faces in the X direction a wall of the inner wall 50 that does not have an inner hole 50A.
  • the lid portion 70 is supported by the inner wall 50 and the outer wall 60. As a result, the lid portion 70 closes the detection chamber 11 and the flow path 12.
  • the detection chamber 11 is a space defined by the support surface 20A of the substrate 20, the inner wall 50, and the lid portion 70.
  • the flow path 12 is a space defined by the support surface 20A of the substrate 20, the inner wall 50, the outer wall 60, and the lid portion 70.
  • Insulating materials are preferred as materials for the inner wall 50, outer wall 60, and lid portion 70.
  • the inner wall 50, outer wall 60, and lid portion 70 are made of a hard resin such as a thermosetting resin, but they may also be made of a material other than a hard resin.
  • a portion of the gas traveling along the flow path 12 enters the detection chamber 11 through one of the one side hole 50Aa and the other side hole 50Ab, and is released from the detection chamber 11 into the flow path 12 through the other of the one side hole 50Aa and the other side hole 50Ab.
  • Whether the gas enters the detection chamber 11 through the one side hole 50Aa or the other side hole 50Ab depends on the angle at which the gas sensor 10 is positioned relative to the direction of gas flow, the dimensional accuracy of the flow path 12 in the gas sensor 10, and other factors.
  • Gas released from the detection chamber 11 into the flow path 12 travels through the flow path 12 toward the second outer hole 60B and is released to the outside of the gas sensor 10 through the second outer hole 60B.
  • the inner hole 50A is penetrated in a different direction from the first outer hole 60A and the second outer hole 60B.
  • gas that flows into the flow path 12 from at least one of the first outer hole 60A and the second outer hole 60B changes direction before reaching the detection unit 31 provided in the detection chamber 11 via the inner hole 50A.
  • the gas speed decreases, which makes it possible to reduce fluctuations in the flow rate and direction of the gas entering the detection chamber 11. This reduces the effect of these fluctuations on the detection unit 31, and prevents a decrease in the detection accuracy of the detection unit 31.
  • the outer wall 60 surrounds the inner wall 50 when viewed along the Z direction, and the gap between the outer wall 60 and the inner wall 50 forms a flow path 12 through which gas passes. This prevents the gas sensor 10 from becoming too large.
  • gas can be introduced into the detection chamber 11 through one of the one side hole 50Aa and the other side hole 50Ab, and can be discharged from the detection chamber 11 through the other of the one side hole 50Aa and the other side hole 50Ab. This reduces the accumulation of gas in the detection chamber 11.
  • the first wall 51 and the second wall 52 prevent the gas that has flowed into the flow path 12 from the first outer hole 60A and the second outer hole 60B from reaching the detection unit 31 in a straight line. This reduces the effect of fluctuations in the flow rate and direction of the gas on the detection unit 31, thereby preventing a decrease in the detection accuracy of the detection unit 31.
  • At least one of the inner wall 50 and the outer wall 60 and the lid 70 may contain a metal material such as aluminum.
  • at least one of the inner wall 50 and the outer wall 60 and the lid 70 may be made of a metal instead of an insulating material.
  • a metal film may be attached to the outer surfaces of the outer wall 60 and the lid 70 that face the outside of the gas sensor 10.
  • the inner wall 50, the outer wall 60, and the lid 70 may be made of a mixture of a metal material and another type of material such as a resin.
  • the inner wall 50, the outer wall 60, and the lid portion 70 can function as an electromagnetic shield. This improves the resistance of the detection element 30 to electrostatic discharge (ESD).
  • the substrate 20, the inner wall 50, and the outer wall 60 are separate members.
  • the substrate 20, the inner wall 50, and the outer wall 60 may be integrally formed.
  • the substrate 20 including the inner wall 50 and the outer wall 60 is formed in multiple layers, and the detection chamber 11 and the flow path 12 are formed by photolithography, polishing, or the like.
  • the inner wall 50 and outer wall 60 are integrally formed with the substrate 20. This improves the stress resistance of the gas sensor 10 compared to a configuration in which the inner wall 50 and outer wall 60 are separate members from the substrate 20.
  • the manufacturing process for the gas sensor 10 does not require the step of attaching the inner wall 50 and outer wall 60 to the substrate 20.
  • the elimination of this step has a significant effect in simplifying the manufacturing process.
  • Second Embodiment 3 is a schematic perspective view of a gas sensor according to a second embodiment of the present disclosure.
  • the gas sensor 10A according to the second embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that a cover hole 70A is provided. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the lid portion 70 has at least one lid hole 70A.
  • the lid portion 70 has four lid holes 70A, but the number of lid holes 70A is not limited to four.
  • Each lid hole 70A penetrates the lid portion 70 in the Z direction and connects the outside of the gas sensor 10A to the flow path 12.
  • Each lid hole 70A is located at a vertex of the flow path 12, which extends along the sides of a rectangle when viewed in the Z direction. Note that the position of each lid hole 70A is not limited to the position shown in FIG. 3.
  • the outside of the gas sensor 10A is connected to the flow path 12 by the cover hole 70A in addition to the first outer hole 60A and the second outer hole 60B. This improves the ability to replace gas between the outside of the gas sensor 10A and the flow path 12.
  • the gas sensor 10A it is desirable to position the gas sensor 10A so that any one of the first outer hole 60A, the second outer hole 60B, and the lid hole 70A faces upstream in the direction of gas flow.
  • the gas sensor 10 in the case of a configuration such as the gas sensor 10 of the first embodiment, which does not have the lid hole 70A, it is desirable to position the gas sensor 10 so that any one of the first outer hole 60A and the second outer hole 60B faces upstream in the direction of gas flow.
  • the presence of the lid hole 70A increases the number of desirable positions for the gas sensor 10A compared to the gas sensor 10 of the first embodiment. In other words, according to the second embodiment, it is possible to increase the flexibility in the positioning of the gas sensor 10A.
  • Third Embodiment 4 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a third embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10B according to the third embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that it includes a substrate hole 20B. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the substrate 20 has at least one substrate hole 20B.
  • the substrate 20 has three substrate holes 20B, but the number of substrate holes 20B is not limited to three.
  • Each substrate hole 20B penetrates the substrate 20 in the Z direction and connects the outside of the gas sensor 10B to the detection chamber 11.
  • Each substrate hole 20B is located at one of the three corners of the rectangular detection chamber 11 when viewed along the Z direction. Note that the position of each substrate hole 20B is not limited to the position shown in FIG. 4.
  • the interior of the detection chamber 11 is connected to the outside of the gas sensor 10B by the substrate hole 20B in addition to the inner hole 50A. This makes it possible to easily release gas that has entered the detection chamber 11 from the inner hole 50A to the outside of the gas sensor 10B.
  • the substrate 20 is supported on the device on which the gas sensor 10B is installed. Therefore, even if the gas sensor 10B is configured with a substrate hole 20B, the inflow of gas from outside the gas sensor 10B into the detection chamber 11 through the substrate hole 20B, i.e., the inflow of gas into the detection chamber 11 without passing through the flow path 12, is kept to a minimum.
  • Fourth Embodiment 5 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a fourth embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10C according to the fourth embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that it further includes a filter film 80. The differences from the first embodiment will be described below.
  • a filter membrane 80 is attached to the outer wall 60.
  • the filter membrane 80 blocks the first outer hole 60A and the second outer hole 60B.
  • the filter membrane 80 limits the substances that can pass through the first outer hole 60A and the second outer hole 60B to those smaller than a certain size.
  • the filter membrane 80 may be a mesh membrane, or a semipermeable membrane that blocks the passage of liquids while allowing the passage of gases.
  • the filter membrane 80 is attached to the outer surface of the outer wall 60, but the filter membrane 80 may also be attached to the inner surface of the outer wall 60 (in other words, the surface of the outer wall 60 facing the inner wall 50).
  • the gas sensor 10C includes a filter membrane 80 that blocks the first outer hole 60A and a filter membrane 80 that blocks the second outer hole 60B, but it may also include only one of the filter membrane 80 that blocks the first outer hole 60A and the filter membrane 80 that blocks the second outer hole 60B. In other words, both the first outer hole 60A and the second outer hole 60B may be blocked by the filter membrane 80, or only one of the first outer hole 60A and the second outer hole 60B may be blocked by the filter membrane 80.
  • the filter membrane 80 can reduce the intrusion of foreign matter other than the gas into the flow path 12 from the outside of the gas sensor 10C via the first outer hole 60A and the second outer hole 60B.
  • Fifth Embodiment 6 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a fifth embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10D according to the fifth embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that the flow path 12 includes an expanded path 12A. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the flow path 12 has an enlarged path 12A in which the cross-sectional area of the flow path 12 increases as it approaches the inner hole 50A.
  • the enlarged path 12A is provided in the portion of the flow path 12 that extends along the X direction, but this is not limited to this.
  • the enlarged path 12A may be provided throughout the entire flow path 12, including the portion of the flow path 12 that extends along the Y direction.
  • the cross-sectional area of the flow path 12 is the area of a cross section perpendicular to the direction in which the flow path 12 extends.
  • the cross-sectional area of the expansion path 12A is the area of the YZ cross section of the expansion path 12A.
  • the third wall 53 and the third wall 54 each have inclined surfaces 53A and 54A that slope in the Y direction as they approach the inner hole 50A along the X direction.
  • the cross-sectional area of the expansion path 12A increases as they approach the inner hole 50A.
  • the configuration for realizing the expansion path 12A is not limited to the inclined surfaces 53A and 54A.
  • the outer wall 60 may have an inclined inner surface.
  • the surfaces of the inner wall 50 and the outer wall 60 facing the expansion path 12A may be stepped, so that the cross-sectional area of the expansion path 12A increases in stages as it approaches the inner hole 50A.
  • the speed of gas entering the flow path 12 from outside the gas sensor 10D decreases as it passes through the enlarged path 12A and approaches the inner bore 50A. This reduces the speed of gas entering the detection chamber 11 via the inner bore 50A. As a result, the effect of fluctuations in the gas flow rate on the detection unit 31 can be reduced, thereby preventing a decrease in the detection accuracy of the detection unit 31.
  • Sixth Embodiment 7 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a sixth embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10E according to the sixth embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that the flow path 12 includes a narrowed path 12B. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the flow path 12 has a narrowing path 12B in which the cross-sectional area of the flow path 12 decreases as it approaches the inner hole 50A.
  • the narrowing path 12B is provided in a portion of the flow path 12 that extends along the X direction, but this is not limited to this.
  • the cross-sectional area of the flow path 12 is the area of a cross section perpendicular to the direction in which the flow path 12 extends.
  • the third wall 53 and the third wall 54 each have inclined surfaces 53B and 54B that slope in the Y direction as they approach the inner hole 50A along the X direction.
  • the cross-sectional area of the reduced passage 12B decreases as it approaches the inner hole 50A.
  • the configuration for realizing the reduced passage 12B is not limited to the inclined surfaces 53B and 54B.
  • the speed of gas that enters the flow path 12 from outside the gas sensor 10E increases as it passes through the narrowing path 12B and approaches the inner hole 50A.
  • the foreign object is transported at high speed along the flow path 12.
  • Seventh Embodiment 8 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a seventh embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10F according to the seventh embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that the corners of the inner wall 50 that defines the detection chamber 11 are curved. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the surface 50B of the inner wall 50 that defines the detection chamber 11 is a rectangle.
  • the four vertices of the rectangle formed by the surface 50B are the four boundary portions 50Ba between two adjacent walls among the first wall 51, the second wall 52, the third wall 53, and the third wall 54.
  • the four boundary portions 50Ba are the boundary portion between the first wall 51 and the third wall 53, the boundary portion between the first wall 51 and the third wall 54, the boundary portion between the second wall 52 and the third wall 53, and the boundary portion between the second wall 52 and the third wall 54.
  • all of the four boundary portions 50Ba are curved surfaces. Note that only a portion of the four boundary portions 50Ba may be curved surfaces. In other words, at least one of the boundary portion between the first wall 51 and the third walls 53, 54 and the boundary portion between the second wall 52 and the third walls 53, 54 is a curved surface.
  • the corners of the inner wall 50 and outer wall 60 that define the flow path 12 are not curved. However, the corners of the inner wall 50 that define the flow path 12 may be curved, or the corners of the outer wall 60 that define the flow path 12 may be curved.
  • the four boundary portions 50Ba mentioned above of the surfaces of the inner wall 50 that define the detection chamber 11 were bent rather than curved, there is a risk that the gas flowing into the detection chamber 11 would become turbulent near the bent portions.
  • at least one of the boundary portions 50Ba between the first wall 51 and the third wall 53 and the boundary portions 50Ba between the second wall 52 and the third walls 53, 54 is a curved surface. This makes it possible to reduce the turbulence.
  • Eighth Embodiment 9 is a schematic plan view of a portion of the gas sensor according to the eighth embodiment of the present disclosure, excluding the lid portion.
  • the gas sensor 10G according to the eighth embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that a rib or a groove is provided in the flow path 12. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the gas sensor 10G has ribs 91A and 91B protruding from the support surface 20A of the substrate 20.
  • the ribs 91A are provided along the direction in which the flow path 12 extends. In the configuration shown in FIG. 9, the ribs 91A are provided around the entire circumference of the flow path 12, but they may also be provided around part of the flow path 12. The ribs 91A only need to extend along the flow path 12 from at least one of the first outer hole 60A and the second outer hole 60B to the inner hole 50A. For example, the ribs 91A may extend along the flow path 12 from the first outer hole 60A to the inner hole 50A of the flow path 12, but may not be provided between the second outer hole 60B and the inner hole 50A of the flow path 12.
  • the gas sensor 10G has two ribs 91A.
  • the two ribs 91A are spaced apart in the width direction of the flow path 12. Note that the number of ribs 91A is not limited to two.
  • the width direction of the flow path 12 is perpendicular to the direction in which the flow path 12 extends and perpendicular to the Z direction.
  • Rib 91B is provided in the inner hole 50A. Rib 91B is provided contiguous with rib 91A. Rib 91B extends from the flow path 12 toward the detection chamber 11 in the direction through the inner hole 50A (the Y direction in Figure 9).
  • the gas sensor 10G has one rib 91B.
  • the gas sensor 10G may have multiple ribs 91B.
  • the multiple ribs 91B are spaced apart in a direction perpendicular to the penetration direction of the inner hole 50A.
  • gas sensor 10G may have grooves 92A and 92B recessed from support surface 20A of substrate 20.
  • groove 92A is provided along the direction in which flow path 12 extends, and extends along flow path 12 from at least one of first outer hole 60A and second outer hole 60B to inner hole 50A.
  • groove 92B is provided contiguous to groove 92A in inner hole 50A, and extends from flow path 12 toward detection chamber 11 in the direction through inner hole 50A.
  • the ribs 91A, 91B and grooves 92A, 92B are provided on the substrate 20, but this is not limited to this.
  • the ribs 91A, 91B and grooves 92A, 92B may also be provided on the inner wall 50, the outer wall 60, or the lid portion 70.
  • the ribs 91A and grooves 92A can make the direction of gas flow in the flow path 12 closer to a constant direction. In other words, the gas flow in the flow path 12 can be rectified.
  • the ribs 91B and grooves 92B make it possible to keep the gas flow direction in the inner hole 50A close to a constant direction. This allows the gas rectified in the flow path 12 to be guided to the detection chamber 11 via the inner hole 50A while remaining in a rectified state.
  • Ninth Embodiment 10 is a schematic perspective view of a portion of a gas sensor according to a ninth embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10H according to the ninth embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that the inner wall 50 is supported by the detection element 30. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the inner wall 50 is supported by the detection element 30. That is, in the ninth embodiment, the inner wall 50 is supported by the substrate 20 via the detection element 30. In other words, the inner wall 50 is indirectly supported by the substrate 20. On the other hand, in the first embodiment, the inner wall 50 is directly supported by the substrate 20.
  • the detection chamber 11 is a space defined by the detection element 30, the inner wall 50, and the lid portion 70. Note that in the ninth embodiment, the inner wall 50 surrounds the detection portion 31 when viewed along the Z direction, and therefore the detection portion 31 is located in the detection chamber 11.
  • the gas sensor 10H shown in FIG. 10 may also include a circuit element 40.
  • the circuit element 40 may be supported, for example, by the detection element 30, or may be supported on the back side of the substrate 20 opposite the support surface 20A.
  • the area of the gas sensor 10H when viewed along the Z direction can be reduced compared to a configuration in which the inner wall 50 and the detection element 30 are individually supported by the substrate 20.
  • the gas sensor 10H can be made smaller.
  • the gap can function as an internal hole that connects the flow path 12 and the detection chamber 11. This improves the exchange of gas between the inside and outside of the detection chamber 11.
  • Tenth Embodiment 11 is a schematic plan view of a portion of a gas sensor according to a tenth embodiment of the present disclosure, excluding a lid portion.
  • the gas sensor 10I according to the tenth embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that the circuit element 40 forms part of the inner wall 50 and defines the inner hole 50A. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the circuit element 40 forms part of the inner wall 50 and defines the inner hole 50A.
  • the circuit element 40 forms part of the third wall 53.
  • the third wall 53 has two one-side holes 50Aa.
  • the circuit element 40 defines the two one-side holes 50Aa.
  • the circuit element 40 forms part of the inner wall 50.
  • the entire circuit element 40 is located in the detection chamber 11, and the area of the gas sensor 10I when viewed along the Z direction can be made smaller than in a configuration in which the circuit element 40 is not part of the inner wall 50. In other words, the gas sensor 10I can be made smaller.
  • the circuit element 40 partitions the inner hole 50A, making it easy to make the inner hole 50A larger. This improves the ability to replace gas between the inside and outside of the detection chamber 11.
  • Eleventh Embodiment 12 is a schematic perspective view of a portion of a gas sensor according to an eleventh embodiment of the present disclosure, with a cover portion removed.
  • the gas sensor 10J according to the eleventh embodiment differs from the gas sensor 10 according to the first embodiment in that the gas sensor 10J includes a cover portion. The differences from the first embodiment will be described below.
  • the gas sensor 10J includes a covering portion 25.
  • the covering portion 25 is provided on the support surface 20A of the substrate 20.
  • the covering portion 25 is made of an insulating material.
  • the covering portion 25 may be made of a hard resin such as a thermosetting resin, or may be made of a material other than a hard resin.
  • the covering portion 25 may be made of the same material as the inner wall 50, outer wall 60, and lid portion 70, or may be made of a different material.
  • the covering portion 25 may be made of resin, and the lid portion 70 may be made of a material other than resin, such as metal.
  • the covering portion 25 may be integrally formed with the inner wall 50 and the outer wall 60.
  • the covering portion 25 may be a separate member from the inner wall 50 and the outer wall 60.
  • the inner wall 50 and the outer wall 60 may be supported by the support surface 20A, and the covering portion 25 may be provided on a portion of the support surface 20A where the inner wall 50 and the outer wall 60 are not provided.
  • the covering portion 25 may be supported by the support surface 20A, and the inner wall 50 and the outer wall 60 may be supported by the covering portion 25.
  • the inner wall 50 and the outer wall 60 may be supported on the substrate 20 via the covering portion 25.
  • the coating 25 covers the bonding wires 32 and 41.
  • the bonding wires 32 and 41 are an example of a connection portion.
  • the covering portion 25 may cover a portion of the detection element 30.
  • the covering portion 25 covers the entire detection element 30 except for the detection portion 31. In other words, the detection portion 31 is exposed to the detection chamber 11.
  • the covering portion 25 may cover at least a portion of the circuit element 40.
  • the circuit element 40 has a temperature sensor 42, and the covering portion 25 covers the circuit element 40 except for the temperature sensor 42. In other words, the temperature sensor 42 is exposed to the detection chamber 11.
  • the bonding wires 32, 41 are covered with the covering portion 25. This protects the bonding wires 32, 41 from foreign matter such as water droplets.
  • the gas sensor described above can also be expressed as follows:
  • a gas sensor includes: A substrate; a detection element supported by the substrate and having a detection portion; an inner wall supported by the substrate and surrounding the detection unit when viewed along an orthogonal direction orthogonal to a support surface on which the substrate supports the detection element; an outer wall supported by the substrate and surrounding the inner wall when viewed along the orthogonal direction; a lid portion supported by the inner wall and the outer wall, which closes a detection chamber in which the detection unit is provided, which is a space inside the inner wall when viewed along the orthogonal direction, and which closes a flow path which is a space between the inner wall and the outer wall when viewed along the orthogonal direction;
  • the outer wall is At least one first outer hole penetrating in a first direction so as to communicate the outside of the outer wall with the flow path; at least one second outer hole provided on the opposite side of the detection chamber from the first outer hole in the first direction and penetrating the outer wall in the first direction to communicate the outside of the outer wall with the flow path;
  • the inner hole is at least one one-side hole located on one side of the detection unit in the second direction;
  • the sensor may have at least one other-side hole located on the other side of the detection portion in the second direction.
  • the inner wall is a first wall that does not have the inner hole and faces the first outer hole in the first direction; a second wall that does not have the inner hole and faces the second outer hole in the first direction; a third wall connecting the first wall and the second wall and having the inner hole.
  • At least one of a boundary between the first wall and the third wall and a boundary between the second wall and the third wall may be a curved surface.
  • the lid may further include at least one lid hole that connects the outside of the gas sensor with the flow path.
  • the substrate may further include at least one substrate hole that communicates the outside of the gas sensor with the detection chamber.
  • the device may further include a filter membrane that closes an opening of at least one of the first outer hole and the second outer hole.
  • the flow path may have an expanding path in which the cross-sectional area of the flow path increases toward the inner hole.
  • the flow path may have a narrowing path in which the cross-sectional area of the flow path decreases toward the inner hole.
  • the fluid passage may further include a rib or a groove provided in the fluid passage and extending along the fluid passage from at least one of the first outer hole and the second outer hole to the inner hole.
  • the rib or groove may be provided in the inner hole in addition to the flow path, or may extend continuously from the flow path toward the detection chamber along the inner hole.
  • the inner wall may be supported by the detection element.
  • At least one of the inner wall and the outer wall and the lid portion may include a metal material.
  • the device may further include a circuit element supported by the substrate, The circuit element may constitute a part of the inner wall and define the inner hole.
  • the inner wall and the outer wall may be integral with the substrate.
  • any one of the gas sensors (1) to (15) is a connection portion that electrically connects the detection element and the substrate;
  • the connector may further include a covering portion supported by the substrate and covering the connection portion.

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Abstract

ガスセンサは、基板と、基板に支持され、検出部を有する検出素子と、基板に支持され、検出部を囲む内壁と、基板に支持され、内壁を囲む外壁と、内壁及び外壁に支持され、内壁の内側の空間であって検出部が設けられた検出室を塞ぎ、且つ内壁と外壁との間の空間である流路を塞ぐ蓋部と、を備える。外壁は、外壁の外側と流路とを連通するように第１方向に貫通された第１外穴と、第１方向において検出室に対して第１外穴の反対側に設けられて、外壁の外側と流路とを連通するように第１方向に貫通された第２外穴と、を有する。内壁は、流路と検出室とを連通するように、第１方向に対して交差する第２方向に貫通された内穴を有する。

Description

ガスセンサ
　本開示は、ガス濃度を検出するガスセンサに関する。
　ガスセンサは、例えば、ガス濃度に応じた熱伝導率の違いを利用してガス濃度を検出する。例えば、ガスセンサは、ガスによって加熱された検出素子から雰囲気中への放熱量の差による検出素子の抵抗値の変化量に基づいて、当該ガスの濃度を検出する。ガスセンサの例が、特許文献１、２に開示されている。
中国実用新案第２１２５１３１７４号明細書 特開２０１５－００４６０９号公報
　前述したようなガスセンサでは、ガスセンサ外部から検出素子が設けられたガスセンサ内部へ取り込まれるガス流量やガス流通向きの変動が検出精度を悪化させるおそれがある。
　特許文献１に記載のガスセンサでは、側面に設けられた取込み穴を介してガスセンサの外部から内部へガスが進入する。ここで、特許文献１に記載のガスセンサでは、取込み穴の延長線上に検出素子が設けられている。そのため、検出素子によるガス濃度の検出は取込み穴を介して内部へ進入したガスの影響を受けやすく、検出精度が悪化するおそれがある。
　特許文献２に記載のガスセンサでは、取込み穴と検出素子が設けられた計測室との間に膨張室が設けられている。取込み穴から進入したガスは、膨張室を介して計測室へ流入する。膨張室によってガスの連通経路が拡大されることにより、取込み穴を介して内部へ進入したガスの速度は低下し得る。これにより、ガス流量の変動は低減し得る。
　しかし、特許文献２に記載のガスセンサにおいても、特許文献１に記載のガスセンサと同様に、取込み穴から膨張室を介した延長線上に検出素子が設けられている。そのため、検出素子によるガス濃度の検出はガスセンサの内部へ進入したガスの影響を受けやすく、検出精度が悪化するおそれがある。また、計測室と概ね同形状且つ同サイズの膨張室が設けられることにより、ガスセンサが大型化してしまう。
　従って、本開示の目的は、前記課題を解決することにあって、大型化を抑制しつつ、ガス濃度の検出精度の低下を抑制することができるガスセンサを提供することを目的とする。
　本開示の一態様のガスセンサは、
　基板と、
　前記基板によって支持され、検出部を有する検出素子と、
　前記基板によって支持され、前記基板が前記検出素子を支持する支持面に直交する直交方向に沿って見て前記検出部を囲む内壁と、
　前記基板によって支持され、前記直交方向に沿って見て前記内壁を囲む外壁と、
　前記内壁及び前記外壁によって支持され、前記直交方向に沿って見て前記内壁の内側の空間であって前記検出部が設けられた検出室を塞ぎ、且つ前記直交方向に沿って見て前記内壁と前記外壁との間の空間である流路を塞ぐ蓋部と、を備え、
　前記外壁は、
　前記外壁の外側と前記流路とを連通するように第１方向に貫通された少なくとも１つの第１外穴と、
　前記第１方向において前記検出室に対して前記第１外穴の反対側に設けられて、前記外壁の外側と前記流路とを連通するように前記第１方向に貫通された少なくとも１つの第２外穴と、を有し、
　前記内壁は、前記流路と前記検出室とを連通するように、前記第１方向に対して交差する第２方向に貫通された少なくとも１つの内穴を有する。
　本開示によれば、大型化を抑制しつつ、ガス濃度の検出精度の低下を抑制することができるガスセンサを提供することができる。
本開示の第１実施形態に係るガスセンサの模式斜視図。 本開示の第１実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式斜視図。 本開示の第２実施形態に係るガスセンサの模式斜視図。 本開示の第３実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図。 本開示の第４実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図。 本開示の第５実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図。 本開示の第６実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図。 本開示の第７実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図。 本開示の第８実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図。 本開示の第９実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式斜視図。 本開示の第１０実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図。 本開示の第１１実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式斜視図。
　以下、本開示の一例を添付図面に従って説明する。以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本開示、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは必ずしも合致していない。また、以下の説明では、必要に応じて特定の方向あるいは位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」を含む用語）が用いられることがある。また、本明細書及び図面では、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が定義される。Ｚ方向は、ガスセンサの厚み方向であり、Ｘ方向及びＹ方向は、ガスセンサの厚み方向に対して直交する方向である。Ｘ方向及びＹ方向は、互いに交差（本明細書及び図面では直交）している。Ｘ方向は第１方向の一例であり、Ｙ方向は第２方向の一例であり、Ｚ方向は直交方向の一例である。前述した特定の方向あるいは位置を示す用語の使用は、図面を参照した本開示の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本開示の技術的範囲が限定されるものではない。
　＜第１実施形態＞
　図１は、本開示の第１実施形態に係るガスセンサの模式斜視図である。図２は、本開示の第１実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式斜視図である。
　図１及び図２に示すガスセンサ１０は、ガス濃度を検出するためのものである。第１実施形態において、ガスセンサ１０は、熱伝導式である。なお、ガスセンサ１０は、熱伝導式に限らず、静電容量式などの他の形式であってもよい。ガスセンサ１０は、様々な技術分野において使用可能である。例えば、ガスセンサ１０は、室内のガス濃度の検出のために室内に設置されてもよいし、自動車等の内燃機関の制御のために使用されてもよい。
　図１及び図２に示すように、ガスセンサ１０は、基板２０と、検出素子３０と、回路素子４０と、内壁５０と、外壁６０と、蓋部７０とを備える。
　第１実施形態において、基板２０は、Ｚ方向に薄い直方体形状である。つまり、第１実施形態において、基板２０は、Ｚ方向に沿って見た平面視において四角形である。なお、基板２０の形状は直方体形状（Ｚ方向に沿って見て四角形である形状）に限らない。例えば、基板２０は、Ｚ方向に沿って見て四角形以外の多角形であってもよい。
　第１実施形態において、基板２０は、ガラスエポキシやセラミック等で構成されたリジッド基板であるが、これに限らない。例えば、基板２０は、リードフレームであってもよい。
　図２に示すように、検出素子３０は、基板２０の支持面２０Ａに支持されている。支持面２０Ａは、基板２０における表裏一対の主面の一方であり、Ｚ方向を向く面である。
　検出素子３０は、ガス濃度に応じた熱伝導率の違いを利用してガス濃度を検出する熱伝導式の素子である。検出素子３０は、検出部３１を有する。検出部３１は検出素子３０の外部に露出している。これにより、検出部３１は、後述する検出室１１に露出している。検出室１１内のガスが検出部３１に触れると、当該ガスの濃度に応じた熱伝導率によって検出部３１から検出室１１への放熱量が変わり、検出部３１の温度が変化する。これにより、検出部３１の抵抗値が変化する。この検出部３１の抵抗値の変化量に基づいて、ガス濃度を検出可能である。なお、ガス濃度値の算出は、検出素子３０において実行されてもよいし、検出素子３０以外、例えば後述する回路素子４０において実行されてもよい。
　なお、検出素子３０は、熱伝導式以外の方式、例えば静電容量式などでガス濃度を検出する素子であってもよい。
　回路素子４０は、基板２０の支持面２０Ａに支持されている。第１実施形態において、回路素子４０は、プログラムの書き換えが不可能なワイヤードロジックを有する素子である。例えば、回路素子４０は、特定用途向け集積回路(ＡＳＩＣ : Application Specific Integrated Circuit)を有する素子である。回路素子４０は、プログラムの書き換えが不可能なワイヤードロジックを有する素子に限らない。例えば、回路素子４０は、ソフトウェアと協働して所定の機能を実現する演算ユニットを有していてもよい。
　検出素子３０及び回路素子４０は、互いに電気的に接続されている。検出素子３０は、ボンディングワイヤ３２を介して基板２０と電気的に接続されている。回路素子４０は、ボンディングワイヤ４１を介して基板２０と電気的に接続されている。ボンディングワイヤ３２、４１は、基板２０に形成された導電性の配線パターン（不図示）を介して互いに電気的に接続されている。これにより、検出素子３０によって検出されたガス濃度に対応する信号は、検出素子３０から回路素子４０へ伝えられる。なお、ガス濃度に対応する信号は、ガス濃度を表していてもよいし、ガス濃度以外（例えば検出部３１の抵抗値）を表していてもよい。
　なお、検出素子３０及び回路素子４０は、ボンディングワイヤ以外の手段によって基板２０と電気的に接続されていてもよい。例えば、検出素子３０及び回路素子４０はフリップチップによって基板２０に実装されていてもよい。この場合、検出素子３０及び回路素子４０と基板２０とは半田によって電気的に接続される。また、検出素子３０及び回路素子４０は、基板２０を介することなく直接、電気的に接続されていてもよい。
　回路素子４０は、検出素子３０から出力されたガス濃度に対応する信号を処理する信号処理回路（不図示）を備える。例えば、第１実施形態の場合、回路素子４０は、コンバータ、フィルタ、温度センサ、プロセッサ、及びメモリ等を備える。コンバータは、検出素子３０から出力された電圧信号をデジタル信号に変換する。フィルタは、コンバータからのデジタル信号をフィルタリングする。温度センサは、温度を検出する。プロセッサは、温度センサの検出温度に基づいてフィルタリングされたデジタル信号を補正する。メモリは、検出温度を用いてデジタル信号を補正するときに使用する補正係数などを記憶する。
　回路素子４０によって処理された信号は、基板２０に設けられた外部接続端子（不図示）を介して、ガスセンサ１０の外部へ出力される。
　第１実施形態において、検出素子３０及び回路素子４０は、それぞれ直接的に基板２０に支持されている。しかし、検出素子３０及び回路素子４０は、間接的に基板２０に支持されていてもよい。例えば、回路素子４０が基板２０に支持され、検出素子３０が回路素子４０に支持されていてもよい。つまり、検出素子３０は、回路素子４０を介して間接的に基板２０に支持されてもよい。前記とは逆に、検出素子３０が基板２０に支持され、回路素子４０が検出素子３０に支持されていてもよい。つまり、回路素子４０は、検出素子３０を介して間接的に基板２０に支持されてもよい。なお、この場合、回路素子４０は、検出素子３０のうち検出部３１以外の部分によって支持される。
　回路素子４０は、支持面２０Ａとは異なる面、例えば基板２０における支持面２０Ａに対する裏面に支持されていてもよい。また、ガスセンサ１０は、回路素子４０を備えていなくてもよい。この場合、ガスセンサ１０から出力されたガス濃度に対応する信号が、ガスセンサ１０の外部に設けられた回路素子に入力される。当該回路素子は、入力した当該信号を前述したように処理する。
　内壁５０は、基板２０の支持面２０Ａに支持されている。支持面２０Ａに直交するＺ方向に沿って見て、内壁５０は、検出素子３０及び回路素子４０を囲んでいる。Ｚ方向に沿って見て、内壁５０に囲まれた空間が検出室１１である。検出素子３０及び回路素子４０は、検出室１１に設けられている。
　第１実施形態において、Ｚ方向に沿って見て、内壁５０は、四角形である。内壁５０は、第１壁５１と、第２壁５２と、第３壁５３、５４とを有する。第１壁５１と、第２壁５２と、第３壁５３、５４とは、それぞれ四角形の辺に対応している。第１壁５１及び第２壁５２は、Ｙ方向に沿って延びており、Ｘ方向において対向している。第３壁５３、５４は、Ｘ方向に沿って延びており、Ｙ方向において対向している。第３壁５３は、第１壁５１及び第２壁５２のＹ方向の一端部同士を繋いでいる。第３壁５４は、第１壁５１及び第２壁５２のＹ方向の他端部同士を繋いでいる。
　第３壁５３、５４は、少なくとも１つの内穴５０Ａを有する。第１実施形態において、第３壁５３、５４は、合計で２つの内穴５０Ａを有する。内穴５０Ａの数は２つ以外でもよい。一方、第１壁５１及び第２壁５２は、内穴５０Ａを有していない。
　内穴５０Ａは、第３壁５３に設けられた少なくとも１つの一方側穴５０Ａａと、第３壁５４に設けられた少なくとも１つの他方側穴５０Ａｂとを有する。第１実施形態において、一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂは、それぞれ１つずつ設けられている。なお、一方側穴５０Ａａの数は１つ以外でもよく、他方側穴５０Ａｂの数は１つ以外でもよい。一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂは、Ｙ方向において検出素子３０の検出部３１を挟んでいる。つまり、一方側穴５０Ａａは、検出部３１に対してＹ方向の一方側に位置し、他方側穴５０Ａｂは、検出部３１に対してＹ方向の他方側に位置している。
　内穴５０Ａは、第３壁５３、５４をＹ方向に貫通している。詳述すると、一方側穴５０Ａａは第３壁５３をＹ方向に貫通しており、他方側穴５０Ａｂは第３壁５４をＹ方向に貫通している。これにより、流路１２と検出室１１とは、内穴５０Ａ（つまり一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂ）を介して連通している。
　内穴５０Ａは、第３壁５３、５４の一方のみに設けられていてもよい。例えば、第３壁５３が１つの一方側穴５０Ａａを有する一方で、第３壁５４が他方側穴５０Ａｂを有していなくてもよい。また、例えば、第３壁５４が３つの他方側穴５０Ａｂを有する一方で、第３壁５３が一方側穴５０Ａａを有していなくてもよい。
　外壁６０は、基板２０の支持面２０Ａに支持されている。Ｚ方向に沿って見て、外壁６０は、内壁５０を囲んでいる。Ｚ方向に沿って見て、内壁５０と外壁６０との間にある空間が流路１２である。
　外壁６０は、少なくとも１つの第１外穴６０Ａと、少なくとも１つの第２外穴６０Ｂとを有する。第１実施形態において、外壁６０は、２つの第１外穴６０Ａと、２つの第２外穴６０Ｂとを有する。なお、第１外穴６０Ａの数は２つ以外でもよく、第２外穴６０Ｂの数は２つ以外でもよい。第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂは、Ｘ方向において検出室１１を挟んでいる。つまり、第２外穴６０Ｂは、Ｘ方向において検出室１１に対して第１外穴６０Ａの反対側に設けられている。
　第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂは、外壁６０をＸ方向に貫通している。つまり、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂが外壁６０を貫通する方向は、内穴５０Ａが内壁５０を貫通する方向と異なる。これにより、外壁６０の外側（言い換えるとガスセンサ１０の外部）と流路１２とは、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂを介して連通している。
　第１外穴６０Ａは、Ｘ方向において第１壁５１に対向している。第２外穴６０Ｂは、Ｘ方向において第２壁５２に対向している。つまり、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂの各々は、内壁５０のうち内穴５０Ａを有していない壁に対してＸ方向に対向している。
　図１に示すように、蓋部７０は、内壁５０及び外壁６０によって支持されている。これにより、蓋部７０は、検出室１１及び流路１２を塞いでいる。検出室１１は、基板２０の支持面２０Ａと、内壁５０と、蓋部７０とによって区画される空間である。流路１２は、基板２０の支持面２０Ａと、内壁５０と、外壁６０と、蓋部７０とによって区画される空間である。
　内壁５０、外壁６０、及び蓋部７０の材料としては、絶縁性の材料が好ましい。本実施形態の内壁５０、外壁６０、及び蓋部７０は、例えば熱硬化性樹脂などの硬質樹脂で構成されているが、硬質樹脂以外で構成されていてもよい。
　以下、第１実施形態に係るガスセンサ１０におけるガスの流通が、図２が参照されつつ説明される。
　図２において、設置されたガスセンサ１０の周囲において、ガスがＸ方向に沿って第１外穴６０Ａから第２外穴６０Ｂへ向かうように流通している場合、ガスは第１外穴６０Ａを介してガスセンサ１０の外部から内部へ進入する。ガスセンサ１０の内部へ進入したガスは、内壁５０の第１壁５１に阻まれるため、Ｘ方向からＹ方向へ方向転換して流路１２に沿って進む。Ｙ方向に沿って流路１２を進むガスは、流路１２の角部においてＹ方向からＸ方向へ方向転換する。Ｘ方向に沿って流路１２をガスの一部は、内穴５０Ａを介して検出室１１へ進入する。流路１２に沿って進むガスの一部以外の残りは、検出室１１へ進入することなく、第２外穴６０Ｂへ向けて流路１２を進み、第２外穴６０Ｂを介してガスセンサ１０の内部から外部へ放出される。
　流路１２に沿って進むガスの一部は、一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂの一方を介して検出室１１へ進入し、一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂの他方を介して検出室１１から流路１２へ放出される。ガスが一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂの何れから検出室１１へ進入するのかは、ガスの流通向きに対するガスセンサ１０の配置角度や、ガスセンサ１０における流路１２の寸法精度などによって決まる。
　検出室１１へ進入したガスが検出素子３０の検出部３１に触れることによって検出部３１の温度が変化し、検出部３１の抵抗値が変化する。
　検出室１１から流路１２へ放出されたガスは、第２外穴６０Ｂへ向けて流路１２を進み、第２外穴６０Ｂを介してガスセンサ１０の外部へ放出される。
　なお、ガスがＸ方向に沿って第２外穴６０Ｂから第１外穴６０Ａへ流通している場合、ガスは、第２外穴６０Ｂを介してガスセンサ１０の外部から内部へ進入し、第１外穴６０Ａを介してガスセンサ１０の内部から外部へ放出される。
　第１実施形態によれば、内穴５０Ａが第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂとは異なる方向に貫通されている。これにより、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂの少なくとも一方から流路１２へ流入したガスが内穴５０Ａを介して検出室１１に設けられた検出部３１へ達するまでに、ガスは方向転換する。その結果、ガスの速度は低下するため、検出室１１へ進入するガスの流量や向きの変動を低減することができる。これにより、検出部３１に対する当該変動の影響が小さくなり、検出部３１による検出精度の低下を抑制することができる。
　第１実施形態によれば、Ｚ方向に沿って見て外壁６０が内壁５０を囲む構成であり、外壁６０と内壁５０との間の隙間を利用してガスが通る流路１２が形成されている。そのため、ガスセンサ１０の大型化を抑制することができる。
　第１実施形態によれば、一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂの一方を介して検出室１１へガスを流入させ、一方側穴５０Ａａ及び他方側穴５０Ａｂの他方を介して検出室１１からガスを流出させることができる。これにより、検出室１１におけるガスの滞留を低減することができる。
　第１実施形態によれば、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂから流路１２へ流入したガスが直線的に検出部３１へ達することが第１壁５１及び第２壁５２によって阻まれる。これにより、検出部３１に対するガスの流量や向きの変動の影響を小さくすることができるため、検出部３１による検出精度の低下を抑制することができる。
　＜変形例＞
　内壁５０及び外壁６０の少なくとも一方と、蓋部７０とは、アルミニウムなどの金属材料を含んでいてもよい。例えば、内壁５０及び外壁６０の少なくとも一方と蓋部７０とが、絶縁性の材料ではなく、金属で構成されていてもよい。また、例えば、外壁６０及び蓋部７０におけるガスセンサ１０の外部に面する外面に、金属製の膜が貼られていてもよい。また、例えば、内壁５０、外壁６０、及び蓋部７０は、金属材料と樹脂などの他種類の材料との混合物で構成されていてもよい。
　この変形例によれば、内壁５０及び外壁６０の少なくとも一方と蓋部７０とを電磁シールドとして機能させることができる。これにより、検出素子３０の静電気放電（ESD : Electrostatic Discharge）に対する耐性を向上させることができる。
　第１実施形態において、基板２０と内壁５０及び外壁６０とは別の部材である。しかし、基板２０と内壁５０及び外壁６０とは、一体に構成されていてもよい。例えば、内壁５０及び外壁６０を含む基板２０は多層に構成されており、検出室１１及び流路１２はフォトリソグラフィや研磨などによって形成される。
　この変形例によれば、内壁５０及び外壁６０が基板２０と一体に構成されている。そのため、内壁５０及び外壁６０が基板２０と別の部材である構成に比べて、ガスセンサ１０の応力耐性を向上することができる。
　この変形例によれば、ガスセンサ１０の製造工程において、内壁５０及び外壁６０を基板２０に取り付ける工程が不要である。特に、複数の基板２０が配列された大基板に複数の内壁５０と複数の外壁６０を取り付けた上で、大基板を切断して複数のガスセンサ１０を製造する場合に、前記の工程が不要であることによる製造工程の簡略化の効果は大きくなる。
　＜第２実施形態＞
　図３は、本開示の第２実施形態に係るガスセンサの模式斜視図である。第２実施形態に係るガスセンサ１０Ａが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、蓋穴７０Ａを備えることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　なお、第２実施形態以降の実施形態の説明において、第１実施形態に係るガスセンサ１０との共通点については、同一の符号が付された上で、その説明は原則省略され、必要に応じて言及される。
　図３に示すように、蓋部７０は、少なくとも１つの蓋穴７０Ａを有する。第２実施形態において、蓋部７０は４つの蓋穴７０Ａを有するが、蓋穴７０Ａの数は４つに限らない。各蓋穴７０Ａは、蓋部７０をＺ方向に貫通しており、ガスセンサ１０Ａの外部と流路１２とを連通する。各蓋穴７０Ａは、Ｚ方向に沿って見て四角形の辺に沿って延びている流路１２の頂点部に位置している。なお、各蓋穴７０Ａの位置は、図３に示す位置に限らない。
　第２実施形態によれば、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂに加えて蓋穴７０Ａによっても、ガスセンサ１０Ａの外部と流路１２とが連通されている。そのため、ガスセンサ１０Ａの外部と流路１２とにおけるガスの置換性を向上させることができる。
　ガスセンサは、ガスを取込むための穴がガスセンサの周辺におけるガスの流通方向の上流を向くように配置することが望ましい。第２実施形態によれば、第１外穴６０Ａ、第２外穴６０Ｂ、及び蓋穴７０Ａのいずれかが当該ガスの流通方向の上流を向くように、ガスセンサ１０Ａを配置することが望ましい。一方、蓋穴７０Ａを備えていない第１実施形態に係るガスセンサ１０のような構成の場合、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂのいずれかが当該ガスの流通方向の上流を向くように、ガスセンサ１０を配置することが望ましい。つまり、第２実施形態によれば、蓋穴７０Ａを備えている分、第１実施形態に係るガスセンサ１０に比べて、ガスセンサ１０Ａの望ましい配置姿勢を増やすことができる。つまり、第２実施形態によれば、ガスセンサ１０Ａの配置の柔軟性を高めることができる。
　＜第３実施形態＞
　図４は、本開示の第３実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図である。第３実施形態に係るガスセンサ１０Ｂが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、基板穴２０Ｂを備えることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図４に示すように、基板２０は、少なくとも１つの基板穴２０Ｂを有する。第３実施形態において、基板２０は３つの基板穴２０Ｂを有するが、基板穴２０Ｂの数は３つに限らない。各基板穴２０Ｂは、基板２０をＺ方向に貫通しており、ガスセンサ１０Ｂの外部と検出室１１とを連通する。各基板穴２０Ｂは、Ｚ方向に沿って見て四角形状の検出室１１の３つの隅部に位置している。なお、各基板穴２０Ｂの位置は、図４に示す位置に限らない。
　第３実施形態によれば、内穴５０Ａに加えて基板穴２０Ｂによって、検出室１１の内部とガスセンサ１０Ｂの外部とが連通されている。これにより、内穴５０Ａから検出室１１へ進入してきたガスをガスセンサ１０Ｂの外部へ容易に放出させることができる。
　通常、基板２０は、ガスセンサ１０Ｂが設置される装置上に支持される。そのため、ガスセンサ１０Ｂが基板穴２０Ｂを備えている構成であっても、ガスセンサ１０Ｂの外部から基板穴２０Ｂを介して検出室１１へガスが流入すること、つまりガスが流路１２を介さず検出室１１へ流入することは少なく抑えられる。
　＜第４実施形態＞
　図５は、本開示の第４実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図である。第４実施形態に係るガスセンサ１０Ｃが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、フィルタ膜８０を更に備えることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図５に示すように、外壁６０にフィルタ膜８０が貼られている。フィルタ膜８０は、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂを塞いでいる。フィルタ膜８０は、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂを通過可能なものを特定の大きさより小さいものに限定する。例えば、フィルタ膜８０は、メッシュ膜であってもよいし、液体の通過を遮断する一方で気体の通過を許容する半透膜であってもよい。
　図５では、外壁６０の外面にフィルタ膜８０が貼られているが、フィルタ膜８０は外壁６０の内面（言い換えると外壁６０における内壁５０に対向する面）に貼られてもよい。図５では、ガスセンサ１０Ｃは、第１外穴６０Ａを塞ぐフィルタ膜８０と第２外穴６０Ｂを塞ぐフィルタ膜８０とを備えているが、第１外穴６０Ａを塞ぐフィルタ膜８０と第２外穴６０Ｂを塞ぐフィルタ膜８０との一方のみを備えていてもよい。つまり、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂの双方がフィルタ膜８０で塞がれていてもよいし、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂの一方のみがフィルタ膜８０で塞がれていてもよい。
　第４実施形態によれば、ガスセンサ１０Ｃの外部から第１外穴６０Ａや第２外穴６０Ｂを介して流路１２へガスを流入させつつも、ガスセンサ１０Ｃの外部から第１外穴６０Ａや第２外穴６０Ｂを介して流路１２へ当該ガス以外の異物が進入することをフィルタ膜８０によって低減することができる。
　＜第５実施形態＞
　図６は、本開示の第５実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図である。第５実施形態に係るガスセンサ１０Ｄが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、流路１２が拡大路１２Ａを有することである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図６に示すように、流路１２は、流路１２の断面積が内穴５０Ａに近づくにしたがって大きくなる拡大路１２Ａを有する。第５実施形態において、拡大路１２Ａは、流路１２のうちＸ方向に沿って延びる部分に設けられているが、これに限らない。例えば、拡大路１２Ａは、流路１２のうちＹ方向に沿って延びる部分を含む流路１２の全域に設けられていてもよい。
　流路１２の断面積は、流路１２が延びている方向に直交する断面の面積である。第５実施形態において、拡大路１２Ａの断面積は、拡大路１２ＡのＹＺ断面の面積である。図６に示す構成では、第３壁５３及び第３壁５４が、それぞれＸ方向に沿って内穴５０Ａに近づくにしたがってＹ方向へ傾斜する傾斜面５３Ａ、５４Ａを有する。これにより、前述したように、拡大路１２Ａの断面積は、内穴５０Ａに近づくにしたがって大きくなっている。なお、拡大路１２Ａを実現するための構成は、傾斜面５３Ａ、５４Ａに限らない。例えば、外壁６０が傾斜する内面を有していてもよい。また、例えば、内壁５０や外壁６０における拡大路１２Ａに面する面が階段状であることによって、拡大路１２Ａの断面積が、内穴５０Ａに近づくにしたがって段階的に大きくなってもよい。
　第５実施形態によれば、ガスセンサ１０Ｄの外部から流路１２へ進入したガスの速さは、拡大路１２Ａを通ることによって内穴５０Ａへ近づくにしたがって低くなる。これにより、内穴５０Ａを介して検出室１１へ進入するガスの速さを低下させることができる。その結果、検出部３１に対するガスの流量の変動の影響を小さくすることができるため、検出部３１による検出精度の低下を抑制することができる。
　＜第６実施形態＞
　図７は、本開示の第６実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図である。第６実施形態に係るガスセンサ１０Ｅが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、流路１２が縮小路１２Ｂを有することである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図７に示すように、流路１２は、流路１２の断面積が内穴５０Ａに近づくにしたがって小さくなる縮小路１２Ｂを有する。第５実施形態と同様に、縮小路１２Ｂは、流路１２のうちＸ方向に沿って延びる部分に設けられているが、これに限らない。
　第５実施形態と同様に、流路１２の断面積は、流路１２の延びている方向に直交する断面の面積である。図７に示す構成では、第３壁５３及び第３壁５４が、それぞれＸ方向に沿って内穴５０Ａに近づくにしたがってＹ方向へ傾斜する傾斜面５３Ｂ、５４Ｂを有する。これにより、前述したように、縮小路１２Ｂの断面積は、内穴５０Ａに近づくにしたがって小さくなっている。なお、第５実施形態と同様に、縮小路１２Ｂを実現するための構成は、傾斜面５３Ｂ、５４Ｂに限らない。
　第６実施形態によれば、ガスセンサ１０Ｅの外部から流路１２へ進入したガスの速さは、縮小路１２Ｂを通ることによって内穴５０Ａへ近づくにしたがって高くなる。これにより、ガスセンサ１０Ｅの外部から流路１２に異物が進入した場合に、異物は流路１２に沿って高速で運ばれる。その結果、流路１２に沿って移動する異物が方向転換して内穴５０Ａを介して検出室１１へ進入する可能性を低くすることができる。
　＜第７実施形態＞
　図８は、本開示の第７実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図である。第７実施形態に係るガスセンサ１０Ｆが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、検出室１１を区画する内壁５０の角部が湾曲していることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図８に示すように、Ｚ方向に沿って見て、内壁５０における検出室１１を区画する面５０Ｂは四角形である。面５０Ｂによって構成される四角形の４つの頂点は、第１壁５１、第２壁５２、第３壁５３、及び第３壁５４のうちの隣り合う２つの壁の４つの境界部５０Ｂａである。４つの境界部５０Ｂａは、第１壁５１と第３壁５３との境界部、第１壁５１と第３壁５４との境界部、第２壁５２と第３壁５３との境界部、及び第２壁５２と第３壁５４との境界部である。第７実施形態において、４つの境界部５０Ｂａの全てが湾曲面である。なお、４つの境界部５０Ｂａの一部のみが湾曲面であってもよい。つまり、第１壁５１及び第３壁５３、５４の境界部と、第２壁５２及び第３壁５３、５４の境界部との少なくとも一方が湾曲面である。
　なお、図８に示す構成では、流路１２を区画する内壁５０及び外壁６０の角部は湾曲していない。しかし、流路１２を区画する内壁５０の角部が湾曲していてもよいし、流路１２を区画する外壁６０の角部が湾曲していてもよい。
　仮に、内壁５０における検出室１１を区画する面のうち、前述した４つの境界部５０Ｂａが湾曲ではなく屈曲している場合、検出室１１へ流入したガスが当該屈曲している部分の近傍で乱流するおそれがある。第７実施形態によれば、内壁５０における検出室１１を区画する面のうち、第１壁５１及び第３壁５３の境界部５０Ｂａと第２壁５２及び第３壁５３、５４の境界部５０Ｂａとの少なくとも一方が湾曲面である。そのため、前記の乱流を低減することができる。
　＜第８実施形態＞
　図９は、本開示の第８実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図である。第８実施形態に係るガスセンサ１０Ｇが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、リブまたは溝が流路１２に設けられていることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図９に示すように、ガスセンサ１０Ｇは、基板２０の支持面２０Ａから突出したリブ９１Ａ、９１Ｂを有する。
　リブ９１Ａは、流路１２が延びる方向に沿って設けられている。図９に示す構成では、リブ９１Ａは、流路１２の全周に亘って設けられているが、流路１２の一部に亘って設けられていてもよい。リブ９１Ａは、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂの少なくとも一方から内穴５０Ａまで流路１２に沿って延びていればよい。例えば、リブ９１Ａは、流路１２のうち第１外穴６０Ａから内穴５０Ａまで流路１２に沿って延びている一方で、流路１２のうち第２外穴６０Ｂと内穴５０Ａとの間に設けられていなくてもよい。
　図９に示す構成では、ガスセンサ１０Ｇは２本のリブ９１Ａを備える。２本のリブ９１Ａは、流路１２の幅方向に間隔を空けて設けられている。なお、リブ９１Ａの数は２本に限らない。流路１２の幅方向は、流路１２が延びる方向に直交し且つＺ方向に直交する方向である。
　リブ９１Ｂは、内穴５０Ａに設けられている。リブ９１Ｂは、リブ９１Ａに連続して設けられている。リブ９１Ｂは、流路１２から検出室１１へ向けて内穴５０Ａの貫通方向（図９ではＹ方向）に沿って延びている。
　図９に示す構成では、ガスセンサ１０Ｇは１本のリブ９１Ｂを備える。なお、ガスセンサ１０Ｇは、複数本のリブ９１Ｂを備えていてもよい。複数本のリブ９１Ｂは、内穴５０Ａの貫通方向に直交する方向に間隔を空けて設けられる。
　ガスセンサ１０Ｇは、リブ９１Ａ、９１Ｂの代わりに、基板２０の支持面２０Ａから凹んだ溝９２Ａ、９２Ｂを備えていてもよい。溝９２Ａは、リブ９１Ａと同様に、流路１２が延びる方向に沿って設けられており、第１外穴６０Ａ及び第２外穴６０Ｂの少なくとも一方から内穴５０Ａまで流路１２に沿って延びている。溝９２Ｂは、リブ９１Ｂと同様に、内穴５０Ａにおいて溝９２Ａに連続して設けられており、流路１２から検出室１１へ向けて内穴５０Ａの貫通方向に沿って延びている。
　図９に示す構成では、リブ９１Ａ、９１Ｂ及び溝９２Ａ、９２Ｂは、基板２０に設けられているが、これに限らない。リブ９１Ａ、９１Ｂ及び溝９２Ａ、９２Ｂは、内壁５０に設けられていてもよいし、外壁６０に設けられていてもよいし、蓋部７０に設けられていてもよい。
　第８実施形態によれば、リブ９１Ａや溝９２Ａによって、流路１２においてガスが流れる方向を一定の方向へ近づけることができる。つまり、流路１２におけるガスを整流することができる。
　第８実施形態によれば、リブ９１Ｂや溝９２Ｂによって、内穴５０Ａにおいてガスが流れる方向を一定の方向へ近づけることができる。これにより、流路１２において整流されたガスを整流された状態のまま、内穴５０Ａを介して検出室１１へ導くことができる。
　＜第９実施形態＞
　図１０は、本開示の第９実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式斜視図である。第９実施形態に係るガスセンサ１０Ｈが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、内壁５０が検出素子３０に支持されていることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図１０に示すように、ガスセンサ１０Ｈにおいて、内壁５０は、検出素子３０に支持されている。つまり、第９実施形態において、内壁５０は、検出素子３０を介して基板２０に支持されている。言い換えると、内壁５０は、間接的に基板２０に支持されている。一方、第１実施形態において、内壁５０は、直接的に基板２０に支持されている。第９実施形態において、検出室１１は、検出素子３０と、内壁５０と、蓋部７０とによって区画される空間である。なお、第９実施形態において、Ｚ方向に沿って見て内壁５０は検出部３１を囲んでいるため、検出部３１は検出室１１に位置している。
　なお、図１０に示すガスセンサ１０Ｈは、回路素子４０を備えていてもよい。この場合、回路素子４０は、例えば、検出素子３０によって支持されていてもよいし、基板２０における支持面２０Ａに対する裏面に支持されていてもよい。
　第９実施形態によれば、内壁５０と検出素子３０とが個別に基板２０に支持されている構成に比べて、Ｚ方向に沿って見た場合のガスセンサ１０Ｈの面積を小さくすることができる。つまり、ガスセンサ１０Ｈを小型化することができる。
　第９実施形態によれば、内壁５０と検出素子３０との間の一部に隙間が生じている場合、当該隙間を流路１２と検出室１１とを流通させる内穴として機能させることができる。これにより、検出室１１の内部と外部とにおけるガスの置換性を向上させることができる。
　＜第１０実施形態＞
　図１１は、本開示の第１０実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式平面図である。第１０実施形態に係るガスセンサ１０Ｉが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、回路素子４０が内壁５０の一部を構成し且つ内穴５０Ａを区画していることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図１１に示すように、ガスセンサ１０Ｉにおいて、回路素子４０が内壁５０の一部を構成し且つ内穴５０Ａを区画している。図１１に示す構成では、回路素子４０は、第３壁５３の一部を構成している。第３壁５３は、２つの一方側穴５０Ａａを有している。回路素子４０は、２つの一方側穴５０Ａａを区画している。
　第１０実施形態によれば、回路素子４０が内壁５０の一部を構成している。これにより、回路素子４０の全体が検出室１１に位置しており、回路素子４０が内壁５０の一部ではない構成に比べて、Ｚ方向に沿って見た場合のガスセンサ１０Ｉの面積を小さくすることができる。つまり、ガスセンサ１０Ｉを小型化することができる。
　第１０実施形態によれば、回路素子４０が内穴５０Ａを区画することによって、内穴５０Ａを大きく構成することが容易である。これにより、検出室１１の内部と外部とにおけるガスの置換性を向上させることができる。
　＜第１１実施形態＞
　図１２は、本開示の第１１実施形態に係るガスセンサにおいて蓋部を除いた部分の模式斜視図である。第１１実施形態に係るガスセンサ１０Ｊが第１実施形態に係るガスセンサ１０と異なることは、被覆部を備えていることである。以下、第１実施形態との相違点が説明される。
　図１２に示すように、ガスセンサ１０Ｊは、被覆部２５を備える。被覆部２５は、基板２０の支持面２０Ａに設けられている。
　被覆部２５は、絶縁性の材料で構成されている。例えば、被覆部２５は、内壁５０、外壁６０、及び蓋部７０と同様に、熱硬化性樹脂などの硬質樹脂で構成されていてもよいし、硬質樹脂以外で構成されていてもよい。被覆部２５は、内壁５０、外壁６０、及び蓋部７０と同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよい。例えば、被覆部２５が樹脂で構成され、蓋部７０が樹脂以外、例えば金属で構成されていてもよい。
　被覆部２５は、内壁５０及び外壁６０と一体に構成されていてもよい。
　被覆部２５は、内壁５０及び外壁６０と別の部材であってもよい。この場合の構成例として、内壁５０及び外壁６０が支持面２０Ａに支持され、且つ被覆部２５が支持面２０Ａのうち内壁５０及び外壁６０が設けられていない部分に設けられていてもよい。この場合の別の構成例として、被覆部２５が支持面２０Ａに支持され、内壁５０及び外壁６０が被覆部２５に支持されていてもよい。つまり、内壁５０及び外壁６０は被覆部２５を介して基板２０に支持されていてもよい。
　被覆部２５は、ボンディングワイヤ３２、４１を覆っている。ボンディングワイヤ３２、４１は接続部の一例である。
　被覆部２５は、検出素子３０の一部を覆っていてもよい。第１１実施形態では、被覆部２５は、検出素子３０のうち、検出部３１以外の部分を覆っている。つまり、検出部３１は、検出室１１に露出している。
　被覆部２５は、回路素子４０の少なくとも一部を覆っていてもよい。第１１実施形態では、回路素子４０は温度センサ４２を有しており、被覆部２５は、回路素子４０のうち、温度センサ４２以外の部分を覆っている。つまり、温度センサ４２は、検出室１１に露出している。
　第１１実施形態によれば、ボンディングワイヤ３２、４１が被覆部２５で覆われる。そのため、水滴などの異物からボンディングワイヤ３２、４１を保護することができる。
　以上説明したガスセンサは、以下のようにも表現することができる。
　（１）　本開示の一態様のガスセンサは、
　基板と、
　前記基板によって支持され、検出部を有する検出素子と、
　前記基板によって支持され、前記基板が前記検出素子を支持する支持面に直交する直交方向に沿って見て前記検出部を囲む内壁と、
　前記基板によって支持され、前記直交方向に沿って見て前記内壁を囲む外壁と、
　前記内壁及び前記外壁によって支持され、前記直交方向に沿って見て前記内壁の内側の空間であって前記検出部が設けられた検出室を塞ぎ、且つ前記直交方向に沿って見て前記内壁と前記外壁との間の空間である流路を塞ぐ蓋部と、を備え、
　前記外壁は、
　前記外壁の外側と前記流路とを連通するように第１方向に貫通された少なくとも１つの第１外穴と、
　前記第１方向において前記検出室に対して前記第１外穴の反対側に設けられて、前記外壁の外側と前記流路とを連通するように前記第１方向に貫通された少なくとも１つの第２外穴と、を有し、
　前記内壁は、前記流路と前記検出室とを連通するように、前記第１方向に対して交差する第２方向に貫通された少なくとも１つの内穴を有する。
　（２）　（１）のガスセンサにおいて、
　前記内穴は、
　前記検出部に対して前記第２方向の一方側に位置する少なくとも１つの一方側穴と、
　前記検出部に対して前記第２方向の他方側に位置する少なくとも１つの他方側穴と、を有していてもよい。
　（３）　（１）または（２）のガスセンサにおいて、
　前記内壁は、
　前記内穴を有しておらず且つ前記第１方向において前記第１外穴に対向する第１壁と、
　前記内穴を有しておらず且つ前記第１方向において前記第２外穴に対向する第２壁と、
　前記第１壁及び前記第２壁を繋ぎ、且つ前記内穴を有する第３壁と、を備えていてもよい。
　（４）　（３）のガスセンサにおいて、
　前記内壁における前記検出室を区画する面のうち、前記第１壁及び前記第３壁の境界部と前記第２壁及び前記第３壁の境界部との少なくとも一方は、湾曲面であってもよい。
　（５）　（１）から（４）のいずれか１つのガスセンサにおいて、
　前記蓋部は、前記ガスセンサの外部と前記流路とを連通する少なくとも１つの蓋穴を更に備えていてもよい。
　（６）　（１）から（５）のいずれか１つのガスセンサにおいて、
　前記基板は、前記ガスセンサの外部と前記検出室とを連通する少なくとも１つの基板穴を更に備えていてもよい。
　（７）　（１）から（６）のいずれか１つのガスセンサは、
　前記第１外穴及び前記第２外穴の少なくとも一方の開口を塞ぐフィルタ膜を更に備えていてもよい。
　（８）　（１）から（７）のいずれか１つのガスセンサにおいて、
　前記流路は、前記流路の断面積が前記内穴に近づくにしたがって大きくなる拡大路を有していてもよい。
　（９）　（１）から（７）のいずれか１つのガスセンサにおいて、
　前記流路は、前記流路の断面積が前記内穴に近づくにしたがって小さくなる縮小路を有していてもよい。
　（１０）　（１）から（９）のいずれか１つのガスセンサは、
　前記流路に設けられ、前記第１外穴及び前記第２外穴の少なくとも一方から前記内穴まで前記流路に沿って延びたリブまたは溝を更に備えていてもよい。
　（１１）　（１０）のガスセンサにおいて、
　前記リブまたは溝は、前記流路に加えて前記内穴に設けられていてもよく、前記流路から連続して前記検出室へ向けて前記内穴に沿って延びていてもよい。
　（１２）　（１）から（１１）のいずれか１つのガスセンサにおいて、
　前記内壁は、前記検出素子に支持されていてもよい。
　（１３）　（１）から（１２）のいずれか１つのガスセンサにおいて、
　前記内壁及び前記外壁の少なくとも一方と前記蓋部とは、金属材料を含んでいてもよい。
　（１４）　（１）から（１３）のいずれか１つのガスセンサは、
　前記基板に支持された回路素子を更に備えていてもよく、
　前記回路素子は、前記内壁の一部を構成し且つ前記内穴を区画していてもよい。
　（１５）　（１）から（１４）のいずれか１つのガスセンサにおいて、
　前記内壁及び前記外壁は、前記基板と一体に構成されていてもよい。
　（１６）　（１）から（１５）のいずれか１つのガスセンサは、
　前記検出素子および前記基板を電気的に接続する接続部と、
　前記基板に支持されており、前記接続部を覆う被覆部と、を備えていてもよい。
　なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
　本発明は、適宜図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
１０　ガスセンサ
１１　検出室
１２　流路
１２Ａ　拡大路
１２Ｂ　縮小路
２０　基板
２０Ａ　支持面
２０Ｂ　基板穴
２５　被覆部
３０　検出素子
３１　検出部
３２　ボンディングワイヤ
４０　回路素子
４１　ボンディングワイヤ
５０　内壁
５０Ａ　内穴
５０Ａａ　一方側穴
５０Ａｂ　他方側穴
５０Ｂ　検出室を区画する面
５０Ｂａ　境界部
５１　第１壁
５２　第２壁
５３　第３壁
５４　第３壁
６０　外壁
６０Ａ　第１外穴
６０Ｂ　第２外穴
７０　蓋部
７０Ａ　蓋穴
８０　フィルタ膜
９１Ａ　リブ
９１Ｂ　リブ
９２Ａ　溝
９２Ｂ　溝

Claims (16)

  1. 　基板と、
    　前記基板によって支持され、検出部を有する検出素子と、
    　前記基板によって支持され、前記基板が前記検出素子を支持する支持面に直交する直交方向に沿って見て前記検出部を囲む内壁と、
    　前記基板によって支持され、前記直交方向に沿って見て前記内壁を囲む外壁と、
    　前記内壁及び前記外壁によって支持され、前記直交方向に沿って見て前記内壁の内側の空間であって前記検出部が設けられた検出室を塞ぎ、且つ前記直交方向に沿って見て前記内壁と前記外壁との間の空間である流路を塞ぐ蓋部と、を備え、
    　前記外壁は、
    　前記外壁の外側と前記流路とを連通するように第１方向に貫通された少なくとも１つの第１外穴と、
    　前記第１方向において前記検出室に対して前記第１外穴の反対側に設けられて、前記外壁の外側と前記流路とを連通するように前記第１方向に貫通された少なくとも１つの第２外穴と、を有し、
    　前記内壁は、前記流路と前記検出室とを連通するように、前記第１方向に対して交差する第２方向に貫通された少なくとも１つの内穴を有する、ガスセンサ。
  2. 　前記内穴は、
    　前記検出部に対して前記第２方向の一方側に位置する少なくとも１つの一方側穴と、
    　前記検出部に対して前記第２方向の他方側に位置する少なくとも１つの他方側穴と、を有する、請求項１に記載のガスセンサ。
  3. 　前記内壁は、
    　前記内穴を有しておらず且つ前記第１方向において前記第１外穴に対向する第１壁と、
    　前記内穴を有しておらず且つ前記第１方向において前記第２外穴に対向する第２壁と、
    　前記第１壁及び前記第２壁を繋ぎ、且つ前記内穴を有する第３壁と、を備える、請求項１または２に記載のガスセンサ。
  4. 　前記内壁における前記検出室を区画する面のうち、前記第１壁及び前記第３壁の境界部と前記第２壁及び前記第３壁の境界部との少なくとも一方は、湾曲面である、請求項３に記載のガスセンサ。
  5. 　前記蓋部は、前記ガスセンサの外部と前記流路とを連通する少なくとも１つの蓋穴を更に備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  6. 　前記基板は、前記ガスセンサの外部と前記検出室とを連通する少なくとも１つの基板穴を更に備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  7. 　前記第１外穴及び前記第２外穴の少なくとも一方の開口を塞ぐフィルタ膜を更に備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  8. 　前記流路は、前記流路の断面積が前記内穴に近づくにしたがって大きくなる拡大路を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  9. 　前記流路は、前記流路の断面積が前記内穴に近づくにしたがって小さくなる縮小路を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  10. 　前記流路に設けられ、前記第１外穴及び前記第２外穴の少なくとも一方から前記内穴まで前記流路に沿って延びたリブまたは溝を更に備える、請求項１から９のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  11. 　前記リブまたは溝は、前記流路に加えて前記内穴に設けられ、前記流路から連続して前記検出室へ向けて前記内穴に沿って延びている、請求項１０に記載のガスセンサ。
  12. 　前記内壁は、前記検出素子に支持されている、請求項１から１１のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  13. 　前記内壁及び前記外壁の少なくとも一方と前記蓋部とは、金属材料を含む、請求項１から１２のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  14. 　前記基板に支持された回路素子を更に備え、
    　前記回路素子は、前記内壁の一部を構成し且つ前記内穴を区画している、請求項１から１３のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  15. 　前記内壁及び前記外壁は、前記基板と一体に構成されている、請求項１から１４のいずれか１項に記載のガスセンサ。
  16. 　前記検出素子および前記基板を電気的に接続する接続部と、
    　前記基板に支持されており、前記接続部を覆う被覆部と、を備える、請求項１から１５のいずれか１項に記載のガスセンサ。
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