JP2009079907A - Catalytic combustion type gas sensor - Google Patents

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Hiroto Matsuda
寛人 松田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an easily-mountable catalytic conversion type gas sensor capable of storing a detection element and a compensation element in one chip without damaging gas sensitivity and shock resistance. <P>SOLUTION: Two or more heater parts are formed on a hole penetrating both surfaces of an insulating substrate, and each sintered body comprising a catalyst material is exposed from both surfaces of the substrate, while covering each whole heater part and a part of the hole, and detection object gas can be circulated from a gap of the penetrating hole. The finally formed gas sensor has improved shock resistance and response speed to the detection object gas, and can be mounted easily by summarizing on the surface, electrodes to be conducted to each element. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、接触燃焼式ガスセンサに関する。   The present invention relates to a catalytic combustion type gas sensor.

水素ガスやメタンガス等を検知対象とする可燃性ガスセンサには接触燃焼式ガスセンサ、半導体式ガスセンサ等が有り、いずれも可燃性ガスの検知に利用する熱源を内蔵している。
例えば、接触燃焼式ガスセンサ素子には、ヒーター部を有し、それに装備された燃焼触媒上で生成した可燃性ガスの接触燃焼熱によるヒーター部の抵抗値変化を電圧変化として出力することにより可燃性ガスの存在を検知するものである。
Combustible gas sensors that detect hydrogen gas, methane gas, and the like include contact combustion type gas sensors, semiconductor type gas sensors, and the like, all of which incorporate a heat source that is used for detection of combustible gases.
For example, the catalytic combustion type gas sensor element has a heater part, and the resistance value change of the heater part due to the contact combustion heat of the combustible gas generated on the combustion catalyst equipped in the heater part is output as a voltage change. It detects the presence of gas.

図14に示すように、従来より接触燃焼式ガスセンサには、検知対象ガスを燃焼させるために、燃焼触媒材料3と、ガスの燃焼熱を効率よくヒーターコイル1に伝える熱伝導層材料2から成る焼結体と、ガスの燃焼熱により電気的特性値が変化するヒーターコイル1とからなり、ヒーターコイル1が焼結体中に埋め込まれた構造となっている。   As shown in FIG. 14, a conventional contact combustion type gas sensor is composed of a combustion catalyst material 3 and a heat conduction layer material 2 that efficiently transmits the combustion heat of the gas to the heater coil 1 in order to burn the detection target gas. It consists of a sintered body and a heater coil 1 whose electrical characteristic value changes with the combustion heat of gas, and has a structure in which the heater coil 1 is embedded in the sintered body.

ヒーターコイル1の両端部は、それぞれ外部接続用の電極ピンに接続されて支持されている。   Both end portions of the heater coil 1 are connected to and supported by electrode pins for external connection.

また、接触燃焼式ガスセンサとして、小型化や低消費電力を目的としたシリコンチップ型のガスセンサもある。そして、熱容量を低減し高感度化を目的として、例えば貫通孔を有するシリコン基板に白金膜をジグザグ状に架橋支持した構造のガスセンサがある(例えば特許文献1参照。)。   As a contact combustion type gas sensor, there is also a silicon chip type gas sensor for the purpose of downsizing and low power consumption. For the purpose of reducing heat capacity and increasing sensitivity, for example, there is a gas sensor having a structure in which a platinum film is bridged and supported in a zigzag manner on a silicon substrate having a through hole (see, for example, Patent Document 1).

特開2007−64865号公報(第14頁、図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2007-64865 (page 14, FIG. 1)

接触燃焼式ガスセンサでは、同じガス濃度であれば、検知素子から出力される電圧の変化量は大きい方が良い。この出力電圧の変化量が大きいということは、ガス感度が高いということである。そのため、触媒表面で検知対象ガスが接触燃焼を起こし、その燃焼熱は出来るだけ損失を抑えながら効率よくヒーター部へ伝達されなくてはならない。   In a contact combustion type gas sensor, if the gas concentration is the same, it is better that the amount of change in voltage output from the sensing element is large. A large change in the output voltage means high gas sensitivity. For this reason, the gas to be detected causes catalytic combustion on the catalyst surface, and the combustion heat must be efficiently transmitted to the heater section while suppressing loss as much as possible.

また、接触燃焼式ガスセンサでは、同じガス濃度であれば、検知素子から出力される電圧ができるだけ短時間で安定する方が好ましい。出力電圧の安定に要する時間が短いということは、応答速度が速いということである。応答速度を速くするには、焼結体内に熱源となるヒーター部が燃焼熱を効率よく受けて、抵抗値変化が効率よく起こるようにすればよい。   Further, in the contact combustion type gas sensor, it is preferable that the voltage output from the detection element is stabilized in the shortest possible time if the gas concentration is the same. The short time required to stabilize the output voltage means that the response speed is fast. In order to increase the response speed, it is only necessary that the heater part, which is a heat source, in the sintered body efficiently receives the combustion heat so that the resistance value changes efficiently.

しかし、上記特許文献1に開示されているガスセンサの場合、図13のように触媒材料としての白金膜31,32,35、すなわち白金膜30は測温抵抗体として使われており、検知対象ガス以外のたとえば空気が白金膜の表面に吹きつけた場合でも抵抗値が変化してしまい誤作動を起こす危険がある。   However, in the case of the gas sensor disclosed in Patent Document 1, the platinum films 31, 32, and 35 as the catalyst material, that is, the platinum film 30 are used as a resistance temperature detector as shown in FIG. For example, even when air is blown onto the surface of the platinum film, the resistance value changes and there is a risk of malfunction.

また、上記特許文献1に開示されているガスセンサの場合、触媒としての白金膜30が貫通孔上をジグザグに架橋したままの構造であるため、耐衝撃性が弱く、車載用に使うのは困難である。   Further, in the case of the gas sensor disclosed in Patent Document 1, since the platinum film 30 as a catalyst has a structure in which the through hole is cross-linked in a zigzag manner, the impact resistance is weak, and it is difficult to use for a vehicle. It is.

上記の課題を解決するため、本発明にかかる接触燃焼式ガスセンサは、焼結体に接触したガスの燃焼により発生した燃焼熱によってヒーター部の電気的な特性値が変化し、その特性値の変化に基づいて可燃性ガスの存在を検知するガスセンサであって、絶縁基板に設けたヒーター部の両面に焼結体を有し、絶縁基板を貫通する孔を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the contact combustion type gas sensor according to the present invention changes the electrical characteristic value of the heater part by the combustion heat generated by the combustion of the gas in contact with the sintered body, and the change of the characteristic value. A gas sensor for detecting the presence of a combustible gas based on the above, characterized in that it has a sintered body on both surfaces of a heater portion provided on an insulating substrate and has a hole penetrating the insulating substrate.

また、本発明の接触燃焼式ガスセンサは、ヒーター部が、孔上を架橋していることが好ましい。   Moreover, in the catalytic combustion type gas sensor of the present invention, it is preferable that the heater part bridges the hole.

また、本発明の接触燃焼式ガスセンサは、焼結体は絶縁基板上に露出していることが好ましい。   In the contact combustion gas sensor of the present invention, the sintered body is preferably exposed on the insulating substrate.

本発明に関わる接触燃焼式ガスセンサによれば、ヒーター部そのものが絶縁基板に設けた貫通した孔上を架橋する構造であるため、ヒーター部の両面が焼結体に覆われるため有効に活用できる。また、ヒーター部直下に土台となる膜が存在しないため、熱容量を下げることができる。   According to the contact combustion type gas sensor according to the present invention, the heater part itself has a structure that bridges the through hole provided in the insulating substrate, so that both surfaces of the heater part are covered with the sintered body and can be effectively used. In addition, since there is no base film directly under the heater section, the heat capacity can be reduced.

また、孔に形成される多孔質の焼結体が絶縁基板上に露出する構造となり、絶縁基板の両面から検知対象ガスが来た場合でも迅速に応答できる。   Further, the porous sintered body formed in the holes is exposed on the insulating substrate, and can respond quickly even when the detection target gas comes from both sides of the insulating substrate.

また、ヒーター部が、孔の上を架橋して2個以上形成しており、焼結体を形成したときに焼結体の隙間に検知対象ガスが流れることが出来るため、ガス感度と応答速度が向上する。   In addition, two or more heater parts are formed by bridging the holes, and when the sintered body is formed, the gas to be detected can flow in the gaps between the sintered bodies. Will improve.

また、触媒材料からなるスラリーがヒーター部を覆いながら、孔の側壁に沿って充填され、焼き固められるので、ヒーター部の耐衝撃性が向上する。   Further, since the slurry made of the catalyst material covers the heater portion and is filled along the side wall of the hole and baked, the impact resistance of the heater portion is improved.

触媒材料は焼結体となって孔の側壁に固着しているため、シリコン基板から剥離しにくい構造になっており、耐衝撃性が向上する。   Since the catalyst material is a sintered body and is fixed to the side wall of the hole, it has a structure that is difficult to peel off from the silicon substrate, and the impact resistance is improved.

以下に図面を参照して、本発明の接触燃焼式ガスセンサの好適な実施の形態を詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a catalytic combustion gas sensor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1(a)は本発明の実施の形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの表面をあらわし、A−Aにおける断面図を(b)に示す。ここでは、ヒーター部と接している側の面を絶縁基板の表面、ヒーター部と接していない面を裏面とする。また、表面と裏面をあわせて両面とする。   FIG. 1A shows the surface of a catalytic combustion type gas sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. Here, the surface that is in contact with the heater portion is the surface of the insulating substrate, and the surface that is not in contact with the heater portion is the back surface. Also, the front and back surfaces are combined to make both sides.

図1(a)の表面にある焼結体11は焼結前にスラリー状で孔の側壁に充填される。   The sintered body 11 on the surface of FIG. 1 (a) is filled in the side wall of the hole in a slurry state before sintering.

図2は焼結体を形成する前の接触燃焼式ガスセンサをあらわしている。絶縁基板である絶縁膜5の表面と裏面を貫通する孔10がある。この孔10の側壁で焼結体を形成することにより、焼結体表面で検知対象ガスが燃焼したときに発生した熱損失を抑えてヒーター部9に伝えることができる。   FIG. 2 shows a contact combustion type gas sensor before forming a sintered body. There is a hole 10 penetrating the front and back surfaces of the insulating film 5 which is an insulating substrate. By forming the sintered body on the side wall of the hole 10, it is possible to suppress the heat loss generated when the detection target gas burns on the surface of the sintered body and transmit it to the heater unit 9.

ヒーター部9は、2個以上形成されており、孔10上を架橋している。本実施形態のように架橋を繰り返すジグザグの構成にすると配線長を長くとることができる。また、ヒー
ター部9は孔10の長軸方向と平行に架橋してもよい。
Two or more heater portions 9 are formed, and the top of the hole 10 is cross-linked. If the zigzag structure is used to repeat the cross-linking as in this embodiment, the wiring length can be increased. Further, the heater unit 9 may be bridged in parallel with the long axis direction of the hole 10.

本発明はヒーター部9の表面および裏面を利用することができるため、従来技術のようなヒーター部の片面を利用する構造と比べ、検知対象ガスに対するガス感度が向上する。   Since the present invention can use the front surface and the back surface of the heater unit 9, the gas sensitivity to the detection target gas is improved as compared with the structure using one side of the heater unit as in the prior art.

ヒーター部を2個以上、複数形成することで、各ヒーター部の間にできる貫通した孔には、検知対象ガスが流動する。また、ヒーター部を複数形成することで、各ヒーター部を検知素子、補償素子もしくは固定抵抗というように分担することができ、最終的にひとつの基板の中で接触燃焼式ガスセンサとしての機能を果たすことができる。   By forming two or more heater parts, the detection target gas flows in the through holes formed between the heater parts. In addition, by forming a plurality of heater sections, each heater section can be shared as a sensing element, a compensation element, or a fixed resistance, and finally functions as a contact combustion type gas sensor in one substrate. be able to.

ヒーター部9の両端には電極部12があり、センサの外部と導通できるようになっている。   There are electrode parts 12 at both ends of the heater part 9 so as to be electrically connected to the outside of the sensor.

図3は本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの裏面から見た平面図である。裏面にも焼結体11が露出する構造になっている。また、絶縁膜5とシリコン基板4は段差になり、裏面から見ると凹状になっている。これは、シリコン基板4の一部をエッチングによって取り除いて全体の熱容量を下げることができ、検知対象ガスが燃焼により発生した熱損失を抑えることができる。   FIG. 3 is a plan view of the catalytic combustion gas sensor according to the embodiment of the present invention as seen from the back side. The sintered body 11 is also exposed on the back surface. The insulating film 5 and the silicon substrate 4 are stepped and concave when viewed from the back. This can remove a part of the silicon substrate 4 by etching to reduce the overall heat capacity, and can suppress heat loss caused by combustion of the detection target gas.

図1の(b)に示すように、焼結体11は孔の側壁に固着するように形成されており、チップから剥離しにくい構造になっている。   As shown in FIG. 1B, the sintered body 11 is formed so as to be fixed to the side wall of the hole, and has a structure that is difficult to peel off from the chip.

ヒーター部9はタングステン膜またはチタン膜でできた硬質膜6と白金または白金を含む白金合金膜7の2層で形成することが好ましい。また、ヒーター部は金、白金、ロジウム、またはこれらを選択的に合金化した材料でもよいが、いずれか単一の材料で形成してもよい。   The heater section 9 is preferably formed of two layers of a hard film 6 made of a tungsten film or a titanium film and platinum or a platinum alloy film 7 containing platinum. The heater portion may be made of gold, platinum, rhodium, or a material obtained by selectively alloying them, but may be formed of any single material.

上記の貫通した孔と焼結体を有する接触燃焼式ガスセンサ(以下、実施例1)および貫通した孔を具備しないが焼結体を有する接触燃焼式ガスセンサ(以下、比較例1)を組み立てて検知対象ガスに対する応答性能を評価した。また、比較例1は特許文献1の実施例を参照して組み立てている。   Assembling and detecting the above-mentioned contact combustion type gas sensor having a through hole and a sintered body (hereinafter referred to as Example 1) and a contact combustion type gas sensor having no through hole but having a sintered body (hereinafter referred to as Comparative Example 1) The response performance to the target gas was evaluated. Moreover, the comparative example 1 is assembled with reference to the Example of patent document 1. FIG.

上記の全ての評価例は、アルミナを主とした熱伝導層を形成した後、酸化スズおよび白金を主としたスラリー状の燃焼触媒材料を塗布して通電焼成を行い焼結体を形成して、接触燃焼式ガスセンサ素子として評価を行った。   In all of the above evaluation examples, after forming a heat conductive layer mainly composed of alumina, a slurry-like combustion catalyst material mainly composed of tin oxide and platinum is applied and subjected to electric firing to form a sintered body. Evaluation was made as a catalytic combustion type gas sensor element.

上記構成で接触燃焼式ガスセンサとして組立て、検知対象ガスである水素、及びメタンガス4000ppmに対するガスセンサの出力信号の90%安定値への到達時間(以下、応答時間という)を評価した。   Assembling as a catalytic combustion type gas sensor with the above configuration, the arrival time (hereinafter referred to as response time) of the output signal of the gas sensor with respect to hydrogen as a detection target gas and 4000 ppm of methane gas to a stable value was evaluated.

応答時間評価の結果、検知対象ガスである水素、及びメタンに対して応答時間が最も短かったのは、実施例1で、水素に対しては1.1秒、メタンに対しては2.1秒であった。比較例1は、水素に対しては2秒、メタンに対しては3秒であった。実施例1は水素とメタンにおいて比較例1を上回る早い応答時間を示した。   As a result of the response time evaluation, the response time was the shortest for hydrogen and methane as detection target gases in Example 1, 1.1 seconds for hydrogen, and 2.1 seconds for methane. Second. Comparative Example 1 was 2 seconds for hydrogen and 3 seconds for methane. Example 1 showed a faster response time than Comparative Example 1 in hydrogen and methane.

実施例1の応答時間が比較例1より短いのは、貫通した孔と焼結体を有することにより検知対象ガスが焼結体表面に吸着しやすく燃焼反応が進みやすいためである。この結果、触媒表面で燃焼した検知対象ガスから発生する燃焼熱は途中の熱損失を抑えながらヒーター部の両面に伝わると考えられる。また、センサの両面に焼結体が露出しているため、検知対象ガスを両面で捉えることが可能である。   The reason why the response time of Example 1 is shorter than that of Comparative Example 1 is that the gas to be detected is easily adsorbed on the surface of the sintered body and the combustion reaction easily proceeds by having the through holes and the sintered body. As a result, it is considered that the combustion heat generated from the detection target gas burned on the catalyst surface is transmitted to both surfaces of the heater part while suppressing heat loss in the middle. Moreover, since the sintered body is exposed on both sides of the sensor, it is possible to capture the detection target gas on both sides.

製造方法について図1の(b)に示すA-Aの断面を基に説明する。   The manufacturing method will be described based on the AA cross section shown in FIG.

図4に示すように、シリコン基板4表面にシリコンの酸化膜、もしくはシリコンの窒化膜、もしくはこれらを組み合わせて多層化した絶縁膜5を積層させる。   As shown in FIG. 4, a silicon oxide film, a silicon nitride film, or an insulating film 5 made of a combination of these is laminated on the surface of the silicon substrate 4.

図5に示すように、絶縁膜5を積層後に、タングステンまたはチタンをスパッタによって積層させ、硬質膜6を形成する。   As shown in FIG. 5, after the insulating film 5 is laminated, tungsten or titanium is laminated by sputtering to form the hard film 6.

図6に示すように、硬質膜6を積層した後に白金もしくは白金を含む合金をスパッタによって積層させ、白金膜7を形成する。   As shown in FIG. 6, after the hard film 6 is laminated, platinum or an alloy containing platinum is laminated by sputtering to form a platinum film 7.

図7に示すように、裏面からフォトリソグラフィー法などによりレジストパターンをマスクとしてドライエッチングにより、絶縁膜5が露出するまでドライエッチングを行い、凹部8を形成する。シリコン基板4をエッチングして、絶縁膜5、硬質膜6および白金膜7を残すことによって、ガスセンサ全体の熱容量を下げることができ、ガス感度が向上する。   As shown in FIG. 7, the recess 8 is formed from the back surface by dry etching using the resist pattern as a mask by photolithography or the like until the insulating film 5 is exposed. By etching the silicon substrate 4 to leave the insulating film 5, the hard film 6, and the platinum film 7, the heat capacity of the entire gas sensor can be lowered, and the gas sensitivity is improved.

図8に示すように、表面側から白金膜7と硬質膜6をフォトリソグラフィー法などによりレジストパターンをマスクとしてドライエッチングによりヒーター部9と電極部を形成する。   As shown in FIG. 8, the heater part 9 and the electrode part are formed from the surface side by dry etching with the platinum film 7 and the hard film 6 as a mask by a photolithography method or the like.

図9に示すように、再び裏面からフォトリソグラフィー法などによりレジストパターンをマスクとしてドライエッチングにより、絶縁膜5の一部をヒーター部9が露出する位置までエッチングを行い、孔10を形成する。   As shown in FIG. 9, holes 10 are formed by etching a part of the insulating film 5 from the back surface to the position where the heater portion 9 is exposed by dry etching using a resist pattern as a mask by photolithography or the like.

孔10の形状は四角形に限らず、楕円形でもよいし、コーナー部が湾曲していてもよいし、図11のようなT字型を形成し、その両端にヒーター部9を形成してもよい。前述のような方法でドライエッチングを行うと孔上にヒーター部が蛇行した構造が完成する。   The shape of the hole 10 is not limited to a quadrangle, and may be an ellipse, a corner portion may be curved, a T-shape as shown in FIG. 11 may be formed, and the heater portions 9 may be formed at both ends thereof. Good. When dry etching is performed by the method described above, a structure in which the heater portion meanders over the hole is completed.

図10のように、特に限定しないが、例えば、酸化スズ、白金、パラジウム、アルミナを含む触媒材料でできたスラリーは各ヒーター部9を覆いながら孔へ充填される。電極部を外部電源に接続して、通電しながらスラリーの水分を飛ばして完全に焼成させる。燃焼触媒材料の充填と焼成を3回から5回に分けて分割して焼成を行い、焼結体11および貫通した孔16を形成する。分割して焼成することで、所望の形状を構成することが容易になる。このとき、各ヒーター部を覆う触媒材料の選択によって、検知素子または補償素子としての特性が決まる。   Although not particularly limited as shown in FIG. 10, for example, a slurry made of a catalyst material containing tin oxide, platinum, palladium, and alumina is filled in the holes while covering each heater portion 9. The electrode portion is connected to an external power source, and the slurry is blown away while being energized to be completely fired. The combustion catalyst material filling and firing are divided into 3 to 5 times and fired to form the sintered body 11 and the through-holes 16. By dividing and firing, it becomes easy to configure a desired shape. At this time, the characteristics as the detection element or the compensation element are determined depending on the selection of the catalyst material covering each heater section.

図12のようにヒーター部9と焼結体11をそれぞれ3個以上形成し各焼結体の間に貫通した孔16を設けてもよい。貫通した孔を2個以上設けることで、検知対象ガスの流動性が向上する。   As shown in FIG. 12, three or more heater sections 9 and sintered bodies 11 may be formed, and holes 16 penetrating between the sintered bodies may be provided. By providing two or more through holes, the fluidity of the detection target gas is improved.

本実施例にある検知素子と補償素子とを直列に接続した第1の直列回路と、同じ抵抗値の2個の固定抵抗を直列に接続した第2の直列回路とを並列に接続してホイートストンブリッジ回路を構成し、その第1の直列回路と第2の直列回路の接続点間に直流電圧を印加して、検知素子と補償素子との接続点と2個の固定抵抗の接続点との間の電圧を検出信号として出力させる。固定抵抗を絶縁膜上に形成し、ワンチップ化したセンサの構成でもよい。   In this embodiment, the first series circuit in which the sensing element and the compensation element are connected in series and the second series circuit in which two fixed resistors having the same resistance value are connected in series are connected in parallel to Wheatstone. A bridge circuit is configured, a DC voltage is applied between the connection points of the first series circuit and the second series circuit, and the connection point between the detection element and the compensation element and the connection point of the two fixed resistors The voltage between them is output as a detection signal. A sensor configuration in which a fixed resistor is formed on an insulating film to form a single chip may be used.

以上に於いて、本発明は、上述した実施の形態に限らず、種々変更可能である。例えば
、ヒーター部の線幅、厚さ、長さ、基板上のレイアウト等は適宜変更可能である。
In the above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made. For example, the line width, thickness, length, layout on the substrate, etc. of the heater part can be changed as appropriate.

また、本発明を複数組み合わせることができ、適宜変更可能である。   A plurality of the present invention can be combined and can be changed as appropriate.

以上のように、本発明にかかる接触燃焼式ガスセンサは、家庭用または産業用のガス漏れ検知装置に有用であり、特に、燃料電池に用いられる可燃性ガスを検知する装置に適している。   As described above, the catalytic combustion type gas sensor according to the present invention is useful for a gas leak detection device for home use or industrial use, and is particularly suitable for a device for detecting a combustible gas used in a fuel cell.

(a)は本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの表面から見た平面図であり、(b)はA-Aから切断した断面図である。(A) is the top view seen from the surface of the contact combustion type gas sensor concerning the embodiment of the present invention, and (b) is a sectional view cut from AA. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの表面から見た平面図である。It is the top view seen from the surface of the contact combustion type gas sensor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの裏面から見た平面図である。It is the top view seen from the back surface of the contact combustion type gas sensor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの製造工程における断面図である。It is sectional drawing in the manufacturing process of the contact combustion type gas sensor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの製造工程における断面図である。It is sectional drawing in the manufacturing process of the contact combustion type gas sensor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの製造工程における断面図である。It is sectional drawing in the manufacturing process of the contact combustion type gas sensor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの製造工程における断面図である。It is sectional drawing in the manufacturing process of the contact combustion type gas sensor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの製造工程における断面図である。It is sectional drawing in the manufacturing process of the contact combustion type gas sensor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの製造工程における断面図である。It is sectional drawing in the manufacturing process of the contact combustion type gas sensor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの製造工程における断面図である。It is sectional drawing in the manufacturing process of the contact combustion type gas sensor concerning embodiment of this invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの表面から見た平面図である。It is the top view seen from the surface of the contact combustion type gas sensor concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態にかかる接触燃焼式ガスセンサの表面から見た平面図である。It is the top view seen from the surface of the contact combustion type gas sensor concerning the embodiment of the present invention. シリコンチップ型ガスセンサ素子の斜視図である。It is a perspective view of a silicon chip type gas sensor element. 従来の接触燃焼式ガスセンサ素子の断面図である。It is sectional drawing of the conventional catalytic combustion type gas sensor element.

符号の説明Explanation of symbols

1 ヒーターコイル
2 熱伝導層材料
3 燃焼触媒材料
4 シリコン基板
5 絶縁膜
6 硬質膜
7 白金膜
8 凹部
9 ヒーター部
10孔
11焼結体
12電極部
13発熱抵抗体
14薄膜絶縁体
15架橋支持部
16孔
17焼結体
30白金膜
31白金膜
32白金膜
35白金膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater coil 2 Heat conductive layer material 3 Combustion catalyst material 4 Silicon substrate 5 Insulating film 6 Hard film 7 Platinum film 8 Recessed part 9 Heater part 10 Hole 11 Sintered body 12 Electrode part 13 Heating resistor 14 Thin film insulator 15 Crosslinking support part 16 hole 17 sintered body 30 platinum film 31 platinum film 32 platinum film 35 platinum film

Claims (3)

焼結体に接触したガスの燃焼により発生した燃焼熱によってヒーター部の電気的な特性値が変化し、その特性値の変化に基づいて可燃性ガスの存在を検知する接触燃焼式ガスセンサであって、
絶縁基板に備えるヒーター部の両面に焼結体と、
前記絶縁基板を貫通する孔とを有する接触燃焼式ガスセンサ。
A contact combustion type gas sensor that detects the presence of a flammable gas based on the change in the electrical characteristic value of the heater section due to the combustion heat generated by the combustion of the gas in contact with the sintered body, and the change in the characteristic value. ,
Sintered bodies on both sides of the heater section provided for the insulating substrate,
A contact combustion type gas sensor having a hole penetrating the insulating substrate.
前記ヒーター部が、前記孔上を架橋していることを特徴とする請求項1に記載の接触燃焼式ガスセンサ。   The catalytic combustion gas sensor according to claim 1, wherein the heater section bridges the hole. 前記焼結体は前記絶縁基板上に露出していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の接触燃焼式ガスセンサ。   The catalytic combustion gas sensor according to claim 1, wherein the sintered body is exposed on the insulating substrate.
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