JP2984095B2 - ガスセンサの製造方法 - Google Patents
ガスセンサの製造方法Info
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- JP2984095B2 JP2984095B2 JP3175975A JP17597591A JP2984095B2 JP 2984095 B2 JP2984095 B2 JP 2984095B2 JP 3175975 A JP3175975 A JP 3175975A JP 17597591 A JP17597591 A JP 17597591A JP 2984095 B2 JP2984095 B2 JP 2984095B2
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- Japan
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- gas sensor
- thin film
- ceramic substrate
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はガスセンサの製造方法
に関し、特に、量産が可能となったガスセンサの製造方
法に関するものである。
に関し、特に、量産が可能となったガスセンサの製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来技術および解決しようとする課題】一般に、雰囲
気ガス中に含まれる特定の可燃性ガスを検出または定量
するために用いられるガスセンサは、図１３、図１４に
示すようなガスセンサが知られている。すなわち、この
ガスセンサは図１４に示すように、検出素子４３と、温
度補償を行うための検出素子４３の温度係数に近い温度
係数を持つ温度補償素子４４とがブリッジ回路に組み込
まれたものである。前記検出素子４３は図１３に示すよ
うに、触媒４２を保持する球形状のアルミナ担体４１
と、このアルミナ担体４１に埋設するとともに、埋設す
る部分がコイル状となった白金線４０とからなってい
る。
気ガス中に含まれる特定の可燃性ガスを検出または定量
するために用いられるガスセンサは、図１３、図１４に
示すようなガスセンサが知られている。すなわち、この
ガスセンサは図１４に示すように、検出素子４３と、温
度補償を行うための検出素子４３の温度係数に近い温度
係数を持つ温度補償素子４４とがブリッジ回路に組み込
まれたものである。前記検出素子４３は図１３に示すよ
うに、触媒４２を保持する球形状のアルミナ担体４１
と、このアルミナ担体４１に埋設するとともに、埋設す
る部分がコイル状となった白金線４０とからなってい
る。
【０００３】そして、可燃性ガスがアルミナ担体４１に
保持された触媒４２に作用して反応すると、前記白金線
４０の温度が上昇する。また、前記白金線４０は温度変
化により電気抵抗が変化するため、この電気抵抗の変化
を測定することにより、可燃性ガスの検出または定量を
行うことができる。
保持された触媒４２に作用して反応すると、前記白金線
４０の温度が上昇する。また、前記白金線４０は温度変
化により電気抵抗が変化するため、この電気抵抗の変化
を測定することにより、可燃性ガスの検出または定量を
行うことができる。
【０００４】しかしながら、前記検出素子４３は、白金
線４０の径が約４０μｍ、アルミナ担体４１の直径が約
０．９ｍｍと非常に小さいものであり、量産が困難であ
り、また、前記検出素子４３の温度係数に近い温度係数
を持つ温度補償素子４４を製造することが困難であると
いう問題点を有していた。
線４０の径が約４０μｍ、アルミナ担体４１の直径が約
０．９ｍｍと非常に小さいものであり、量産が困難であ
り、また、前記検出素子４３の温度係数に近い温度係数
を持つ温度補償素子４４を製造することが困難であると
いう問題点を有していた。
【０００５】この発明は上記のような従来のもののもつ
問題点を解決したものであって、検出素子および温度補
償素子の量産が可能となるとともに、検出素子の温度係
数に近い温度係数を持つ温度補償素子の製造が容易とな
ったガスセンサの製造方法を提供することを目的とする
ものである。
問題点を解決したものであって、検出素子および温度補
償素子の量産が可能となるとともに、検出素子の温度係
数に近い温度係数を持つ温度補償素子の製造が容易とな
ったガスセンサの製造方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明は、１枚のセラミック基板を複数の同一領
域に区画し、各領域内に白金薄膜パターン部および配線
ターミナル部からなる白金薄膜電極を形成し、前記各白
金薄膜パターン部の上部にセラミック系部材を配設して
焼結し、前記セラミック基板の半分にマスキングを施し
て温度補償素子集合部とし、残り半分の前記各セラミッ
ク系部材の上部に白金族部材をコーティングして検出素
子集合部とし、前記セラミック基板を各領域毎に切断し
て前記温度補償素子集合部より温度補償素子を、また、
前記検出素子集合部より検出素子をそれぞれ形成し、温
度係数の近似する温度補償素子と検出素子との対を選択
してガスセンサを形成するという手段を採用したもので
ある。
めにこの発明は、１枚のセラミック基板を複数の同一領
域に区画し、各領域内に白金薄膜パターン部および配線
ターミナル部からなる白金薄膜電極を形成し、前記各白
金薄膜パターン部の上部にセラミック系部材を配設して
焼結し、前記セラミック基板の半分にマスキングを施し
て温度補償素子集合部とし、残り半分の前記各セラミッ
ク系部材の上部に白金族部材をコーティングして検出素
子集合部とし、前記セラミック基板を各領域毎に切断し
て前記温度補償素子集合部より温度補償素子を、また、
前記検出素子集合部より検出素子をそれぞれ形成し、温
度係数の近似する温度補償素子と検出素子との対を選択
してガスセンサを形成するという手段を採用したもので
ある。
【０００７】
【作用】この発明は上記の手段を採用したことにより、
検出素子および温度補償素子を量産することができ、１
枚のセラミック基板で検出素子および温度補償素子を製
造することができるとともに、温度係数の近い検出素子
および温度補償素子を容易に製造することができる。
検出素子および温度補償素子を量産することができ、１
枚のセラミック基板で検出素子および温度補償素子を製
造することができるとともに、温度係数の近い検出素子
および温度補償素子を容易に製造することができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面に示すこの発明の実施例について
説明する。図１には、この発明によるガスセンサの製造
方法によって製造したガスセンサの一実施例が示されて
いて、このガスセンサ１は、ケース２上面に検出素子３
と温度補償素子４とが対向して配設され、前記両素子
３、４を覆うようにして、防爆メッシュ１６が前記ケー
ス２の上部に設けられている。そして、前記検出素子３
および温度補償素子４は、図２に示すように、ブリッジ
回路に接続している。
説明する。図１には、この発明によるガスセンサの製造
方法によって製造したガスセンサの一実施例が示されて
いて、このガスセンサ１は、ケース２上面に検出素子３
と温度補償素子４とが対向して配設され、前記両素子
３、４を覆うようにして、防爆メッシュ１６が前記ケー
ス２の上部に設けられている。そして、前記検出素子３
および温度補償素子４は、図２に示すように、ブリッジ
回路に接続している。
【０００９】前記検出素子３は図３に示すように、セラ
ミック基板５の上部に白金薄膜パターン部６および配線
ターミナル部７からなる白金薄膜電極８をスパッタリン
グ法または蒸着法等で形成し、前記白金薄膜パターン部
６の上部にアルミナ、シリカアルミナ等からなるセラミ
ック系部材９を印刷して焼結し、このセラミック系部材
９の上部に白金族のＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等からなる白金族
部材１０をスパッタリング法または蒸着法等でコーティ
ングしたものである。
ミック基板５の上部に白金薄膜パターン部６および配線
ターミナル部７からなる白金薄膜電極８をスパッタリン
グ法または蒸着法等で形成し、前記白金薄膜パターン部
６の上部にアルミナ、シリカアルミナ等からなるセラミ
ック系部材９を印刷して焼結し、このセラミック系部材
９の上部に白金族のＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等からなる白金族
部材１０をスパッタリング法または蒸着法等でコーティ
ングしたものである。
【００１０】また、前記温度補償素子４は図４に示すよ
うに、セラミック基板１１の上部に白金薄膜パターン部
１２および配線ターミナル部１３からなる白金薄膜電極
１４をスパッタリング法または蒸着法等で形成し、前記
白金薄膜パターン部１２の上部にアルミナ、シリカアル
ミナ等からなるセラミック系部材１５を印刷して焼結し
たものである。
うに、セラミック基板１１の上部に白金薄膜パターン部
１２および配線ターミナル部１３からなる白金薄膜電極
１４をスパッタリング法または蒸着法等で形成し、前記
白金薄膜パターン部１２の上部にアルミナ、シリカアル
ミナ等からなるセラミック系部材１５を印刷して焼結し
たものである。
【００１１】上記のように構成されたガスセンサ１にお
いて、可燃性ガスは前記検出素子３の白金薄膜電極８の
上部にセラミック系部材９を介して配設された白金族部
材１０と作用して反応し、白金薄膜電極８の白金薄膜パ
ターン部６の温度を上昇させる。そして、この白金薄膜
パターン部６の温度が上昇すると、白金薄膜電極８の電
気抵抗が変化し、この変化量を測定することにより、可
燃性ガスの検出または定量を行うことができる。
いて、可燃性ガスは前記検出素子３の白金薄膜電極８の
上部にセラミック系部材９を介して配設された白金族部
材１０と作用して反応し、白金薄膜電極８の白金薄膜パ
ターン部６の温度を上昇させる。そして、この白金薄膜
パターン部６の温度が上昇すると、白金薄膜電極８の電
気抵抗が変化し、この変化量を測定することにより、可
燃性ガスの検出または定量を行うことができる。
【００１２】また、前記検出素子３および温度補償素子
４が上記のように構成されることによって、検出素子３
および温度補償素子４の量産が容易となり、１枚のセラ
ミック基板から検出素子３および温度補償素子４を製造
することによって、温度係数を揃えることが容易にな
る。
４が上記のように構成されることによって、検出素子３
および温度補償素子４の量産が容易となり、１枚のセラ
ミック基板から検出素子３および温度補償素子４を製造
することによって、温度係数を揃えることが容易にな
る。
【００１３】図５〜図１０にはこの発明によるガスセン
サの製造方法の実施例が示され、また、図１１、図１２
にはこの発明によるガスセンサの製造方法によって製造
された検出素子および温度補償素子が示されている。
サの製造方法の実施例が示され、また、図１１、図１２
にはこの発明によるガスセンサの製造方法によって製造
された検出素子および温度補償素子が示されている。
【００１４】このガスセンサの製造方法は、まず、１枚
のセラミック基板２１を図５に示すように、複数の同一
領域に区画し、このセラミック基板２１の各領域に図６
に示すように、白金薄膜パターン部２２および配線ター
ミナル部２３からなる白金薄膜電極２４をスパッタリン
グ法または蒸着法等によって形成する。
のセラミック基板２１を図５に示すように、複数の同一
領域に区画し、このセラミック基板２１の各領域に図６
に示すように、白金薄膜パターン部２２および配線ター
ミナル部２３からなる白金薄膜電極２４をスパッタリン
グ法または蒸着法等によって形成する。
【００１５】つぎに、前記白金薄膜電極２４が形成され
たセラミック基板２１の各白金薄膜電極２４の配線ター
ミナル部２３にマスキングを施し、図７に示すように、
前記各白金薄膜電極２４の白金薄膜パターン部２２の上
部にアルミナ、シリカアルミナ等から形成されるセラミ
ック系部材２５を印刷して焼結する。
たセラミック基板２１の各白金薄膜電極２４の配線ター
ミナル部２３にマスキングを施し、図７に示すように、
前記各白金薄膜電極２４の白金薄膜パターン部２２の上
部にアルミナ、シリカアルミナ等から形成されるセラミ
ック系部材２５を印刷して焼結する。
【００１６】さらに、前記白金薄膜電極２４の上部にセ
ラミック系部材２５が焼結されたセラミック基板２１の
半分にマスキングを施し、このマスキングを施した部分
を温度補償素子集合部２８とし、マスキングを施してい
ない残り半分のセラミック系部材２５の上部に、白金族
のＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等からなる白金族部材２６をスパッ
タリング法または蒸着法等でコーティングして、検出素
子集合部２７とし、図８、図９に示すように、半分が温
度補償素子集合部２８であるとともに、残り半分が検出
素子集合部２７であるセラミック基板２１を形成する。
ラミック系部材２５が焼結されたセラミック基板２１の
半分にマスキングを施し、このマスキングを施した部分
を温度補償素子集合部２８とし、マスキングを施してい
ない残り半分のセラミック系部材２５の上部に、白金族
のＰｔ、Ｐｄ、Ｒｈ等からなる白金族部材２６をスパッ
タリング法または蒸着法等でコーティングして、検出素
子集合部２７とし、図８、図９に示すように、半分が温
度補償素子集合部２８であるとともに、残り半分が検出
素子集合部２７であるセラミック基板２１を形成する。
【００１７】上記のように構成された、半分が温度補償
素子集合部２８であるとともに、残り半分が検出素子集
合部２７であるセラミック基板２１を、図１０に示すよ
うに、ヒーター部３１の上部に前記白金薄膜電極２４が
上方を向いた状態で配設し、前記セラミック基板２１の
上方から前記各領域の各白金薄膜電極２４の配線ターミ
ナル部２３に計測端子２９を接触させ、各計測端子２９
の配線はコネクタ３０でまとめられ、マルチメータに接
続して、前記白金薄膜電極２４の電気抵抗値を測定でき
るようにする。そして、ヒーター部３１の温度を変化さ
せて、各領域の各白金薄膜電極２４の温度係数を測定す
る。
素子集合部２８であるとともに、残り半分が検出素子集
合部２７であるセラミック基板２１を、図１０に示すよ
うに、ヒーター部３１の上部に前記白金薄膜電極２４が
上方を向いた状態で配設し、前記セラミック基板２１の
上方から前記各領域の各白金薄膜電極２４の配線ターミ
ナル部２３に計測端子２９を接触させ、各計測端子２９
の配線はコネクタ３０でまとめられ、マルチメータに接
続して、前記白金薄膜電極２４の電気抵抗値を測定でき
るようにする。そして、ヒーター部３１の温度を変化さ
せて、各領域の各白金薄膜電極２４の温度係数を測定す
る。
【００１８】つぎに、半分が温度補償素子集合部２８で
あるとともに、残り半分が検出素子集合部２７であるセ
ラミック基板２１を各領域毎に切断して、温度補償素子
集合部２８から図１２に示す温度補償素子３４を形成
し、検出素子集合部２７から図１１に示す検出素子３３
を形成する。
あるとともに、残り半分が検出素子集合部２７であるセ
ラミック基板２１を各領域毎に切断して、温度補償素子
集合部２８から図１２に示す温度補償素子３４を形成
し、検出素子集合部２７から図１１に示す検出素子３３
を形成する。
【００１９】そして、温度係数の近い検出素子３３と温
度補償素子３４とを組合せて、ブリッジ回路に組み込む
ことにより、前記したような構成のガスセンサ１が製造
される。
度補償素子３４とを組合せて、ブリッジ回路に組み込む
ことにより、前記したような構成のガスセンサ１が製造
される。
【００２０】上記のように構成されたガスセンサの製造
方法においては、検出素子３３および温度補償素子３４
を量産することができる。また、１枚のセラミック基板
から同時に検出素子３３および温度補償素子３４を製造
することができるとともに、温度係数の近い検出素子３
３および温度補償素子３４を容易に製造することができ
る。
方法においては、検出素子３３および温度補償素子３４
を量産することができる。また、１枚のセラミック基板
から同時に検出素子３３および温度補償素子３４を製造
することができるとともに、温度係数の近い検出素子３
３および温度補償素子３４を容易に製造することができ
る。
【００２１】
【発明の効果】この発明は前記のように構成したことに
より、検出素子および温度補償素子を量産することがで
きる。また、１枚のセラミック基板から同時に検出素子
および温度補償素子を製造することができるとともに、
温度係数の近い検出素子および温度補償素子を容易に製
造することができるというすぐれた効果を有するもので
ある。
より、検出素子および温度補償素子を量産することがで
きる。また、１枚のセラミック基板から同時に検出素子
および温度補償素子を製造することができるとともに、
温度係数の近い検出素子および温度補償素子を容易に製
造することができるというすぐれた効果を有するもので
ある。
【図１】この発明によるガスセンサの製造方法によって
製造したガスセンサの実施例を示す概略図である。
製造したガスセンサの実施例を示す概略図である。
【図２】図１に示すもののブリッジ回路を示す概略図で
ある。
ある。
【図３】図１に示すものの検出素子を示す概略図であ
る。
る。
【図４】図１に示すものの温度補償素子を示す概略図で
ある。
ある。
【図５】この発明によるガスセンサの製造方法の実施例
において、セラミック基板の各領域に白金薄膜電極を設
けた状態を示す概略図である。
において、セラミック基板の各領域に白金薄膜電極を設
けた状態を示す概略図である。
【図６】図５の部分拡大概略図である。
【図７】この発明によるガスセンサの製造方法の実施例
において、セラミック基板の各領域に設けられた白金薄
膜電極の上部にセラミック系部材を設けた状態を示す部
分拡大概略図である。
において、セラミック基板の各領域に設けられた白金薄
膜電極の上部にセラミック系部材を設けた状態を示す部
分拡大概略図である。
【図８】この発明によるガスセンサの製造方法の実施例
において、セラミック基板の検出素子集合部と温度補償
素子集合部とを示す概略図である。
において、セラミック基板の検出素子集合部と温度補償
素子集合部とを示す概略図である。
【図９】この発明によるガスセンサの製造方法の実施例
において、セラミック基板の検出素子集合部と温度補償
素子集合部との境界部分を示す部分拡大概略図である。
において、セラミック基板の検出素子集合部と温度補償
素子集合部との境界部分を示す部分拡大概略図である。
【図１０】この発明によるガスセンサの製造方法の実施
例において、セラミック基板の検出素子集合部と温度補
償素子集合部との温度係数を計測する装置を示す概略図
である。
例において、セラミック基板の検出素子集合部と温度補
償素子集合部との温度係数を計測する装置を示す概略図
である。
【図１１】この発明によるガスセンサの製造方法の実施
例において製造された検出素子を示す概略図である。
例において製造された検出素子を示す概略図である。
【図１２】この発明によるガスセンサの製造方法の実施
例において製造された温度補償素子を示す概略図であ
る。
例において製造された温度補償素子を示す概略図であ
る。
【図１３】従来のガスセンサにおける検出素子を示す概
略図である。
略図である。
【図１４】従来のガスセンサにおけるブリッジ回路を示
す概略図である。 １……ガスセンサ ２……ケース ３、３３、４３……検出素子 ４、３４、４４……温度補償素子 ５、１１、２１……セラミック基板 ６、１２、２２……白金薄膜パターン部 ７、１３、２３……配線ターミナル部 ８、１４、２４……白金薄膜電極 ９、１５、２５……セラミック系部材 １０、２６……白金族部材 １６……防爆メッシュ ２７……検出素子集合部 ２８……温度補償素子集合部 ２９……計測端子 ３０……コネクタ ３１……ヒーター部 ４０……白金線 ４１……アルミナ担体 ４２……触媒
す概略図である。 １……ガスセンサ ２……ケース ３、３３、４３……検出素子 ４、３４、４４……温度補償素子 ５、１１、２１……セラミック基板 ６、１２、２２……白金薄膜パターン部 ７、１３、２３……配線ターミナル部 ８、１４、２４……白金薄膜電極 ９、１５、２５……セラミック系部材 １０、２６……白金族部材 １６……防爆メッシュ ２７……検出素子集合部 ２８……温度補償素子集合部 ２９……計測端子 ３０……コネクタ ３１……ヒーター部 ４０……白金線 ４１……アルミナ担体 ４２……触媒
Claims (1)
- 【請求項１】 １枚のセラミック基板を複数の同一領域
に区画し、各領域内に白金薄膜パターン部および配線タ
ーミナル部からなる白金薄膜電極を形成し、前記各白金
薄膜パターン部の上部にセラミック系部材を配設して焼
結し、前記セラミック基板の半分にマスキングを施して
温度補償素子集合部とし、残り半分の前記各セラミック
系部材の上部に白金族部材をコーティングして検出素子
集合部とし、前記セラミック基板を各領域毎に切断して
前記温度補償素子集合部より温度補償素子を、また、前
記検出素子集合部より検出素子をそれぞれ形成し、温度
係数の近似する温度補償素子と検出素子との対を選択し
てガスセンサを形成することを特徴とするガスセンサの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3175975A JP2984095B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | ガスセンサの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3175975A JP2984095B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | ガスセンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04370754A JPH04370754A (ja) | 1992-12-24 |
| JP2984095B2 true JP2984095B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=16005522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3175975A Expired - Lifetime JP2984095B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | ガスセンサの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2984095B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101526494B (zh) | 2009-03-31 | 2012-05-23 | 西安交通大学 | 基于Pt反应电极的气体传感器及温度补偿方法 |
-
1991
- 1991-06-20 JP JP3175975A patent/JP2984095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04370754A (ja) | 1992-12-24 |
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