JPS62287142A - ガスセンサ - Google Patents
ガスセンサInfo
- Publication number
- JPS62287142A JPS62287142A JP13078786A JP13078786A JPS62287142A JP S62287142 A JPS62287142 A JP S62287142A JP 13078786 A JP13078786 A JP 13078786A JP 13078786 A JP13078786 A JP 13078786A JP S62287142 A JPS62287142 A JP S62287142A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- heater
- gas sensing
- substrate
- gas sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims 1
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 55
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
産業上の利用分野
本発明は小型、軽量、省電力型のガスセンサに関するら
のである。
のである。
従来の技術
従来から、民生用、産業用を問わず、−酸化炭素、水素
、メタン、硫化水素、プロパン等の有害ガスの検出また
はガス漏れ警報などに種々のガスセンサが利用されてい
る（例 特公昭４５−３８２００号公報、特公昭４７−
３８８４０号公報など）。
、メタン、硫化水素、プロパン等の有害ガスの検出また
はガス漏れ警報などに種々のガスセンサが利用されてい
る（例 特公昭４５−３８２００号公報、特公昭４７−
３８８４０号公報など）。
以下に従来のガスセンサについて説明する。
第４図は従来のガスセンサの感ガス部の構造を示し、同
図（ａ）はバルク型、同図４ｂ）は厚膜型、同図（Ｃ）
は薄膜型である。これらはいずれら、ヒータ、八と感ガ
ス体Ｂ、電極Ｃなどて構成されている。
図（ａ）はバルク型、同図４ｂ）は厚膜型、同図（Ｃ）
は薄膜型である。これらはいずれら、ヒータ、八と感ガ
ス体Ｂ、電極Ｃなどて構成されている。
上記ガスセンサは、感ガス体Ｂが特定のガスに接触する
と、その電気抵抗が変化する現象を利用するもので、電
極Ｃを通してその抵抗変化を計測し、またはガスの存在
を検知するものである。すなわち、感ガス体Ｂには特定
のガスに対して感度が高（なる温度領域が存在し、ヒー
タＡは感ガス体Ｂをその温度に保持するためのちのであ
る。しかし、一般にこの温度は２００〜５００℃と非常
に高い。したがって、応答性を早め、消費電力を少なく
するためには、図示した部分の熱容量をできるだけ小さ
くすることが望ましい。
と、その電気抵抗が変化する現象を利用するもので、電
極Ｃを通してその抵抗変化を計測し、またはガスの存在
を検知するものである。すなわち、感ガス体Ｂには特定
のガスに対して感度が高（なる温度領域が存在し、ヒー
タＡは感ガス体Ｂをその温度に保持するためのちのであ
る。しかし、一般にこの温度は２００〜５００℃と非常
に高い。したがって、応答性を早め、消費電力を少なく
するためには、図示した部分の熱容量をできるだけ小さ
くすることが望ましい。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、このような従来の装置では、感ガス体自
体、またはそれを支持するための部材の強度を考慮する
と、現在よりもさらに小型化するには限度がある。さら
にまた、これら感ガス部は形状が小さいため、装置組立
に非常に手間がかかり、コスト高の要因ともなっていた
。
体、またはそれを支持するための部材の強度を考慮する
と、現在よりもさらに小型化するには限度がある。さら
にまた、これら感ガス部は形状が小さいため、装置組立
に非常に手間がかかり、コスト高の要因ともなっていた
。
本発明は前記従来の問題点を解決するもので、応答性に
優れ、消費電力が少なく、量産に適したかスセンサ装置
を提供することを目的とする。
優れ、消費電力が少なく、量産に適したかスセンサ装置
を提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明のガスセンサ装置は
、半導体製造技術を用いて、基板上に薄膜状支持体を形
成し、この薄膜状支持体上に感ガス部の構成要素である
ヒータおよび感ガス体を形成したものである。
、半導体製造技術を用いて、基板上に薄膜状支持体を形
成し、この薄膜状支持体上に感ガス部の構成要素である
ヒータおよび感ガス体を形成したものである。
作 用
これにより、感ガス部はその厚さがきわめて薄くなり、
熱容量が小さくなるとともにヒータを感ガス体と積層で
きることから、熱応答がいちじるしく早くなる。また、
感ガス部が非常に薄いことから、支持体やリード線を通
しての従来品におけるような熱放散が少なく、ヒータ動
作時間が短縮されるので消費電力が少なくてすむ。さら
に、半導体製造技術を利用して製造できることから、量
産性もいちじるしく向上する。
熱容量が小さくなるとともにヒータを感ガス体と積層で
きることから、熱応答がいちじるしく早くなる。また、
感ガス部が非常に薄いことから、支持体やリード線を通
しての従来品におけるような熱放散が少なく、ヒータ動
作時間が短縮されるので消費電力が少なくてすむ。さら
に、半導体製造技術を利用して製造できることから、量
産性もいちじるしく向上する。
実施例
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明
する。
する。
〔実施例１〕
第１図は本発明の一実施例のガスセンサの構造を示し、
同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。
同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。
図において、１はシリコンなどの半導体からなる基板、
２は絶縁性の膜状支持体で、シリコン酸化膜、シリコン
窒化膜もしくはそれらの多層嘆、またはそれらのいずれ
かと金属との積層構造体からなり、基板１の一方の面上
に形成されている。
２は絶縁性の膜状支持体で、シリコン酸化膜、シリコン
窒化膜もしくはそれらの多層嘆、またはそれらのいずれ
かと金属との積層構造体からなり、基板１の一方の面上
に形成されている。
その厚さは、感ガス部を支持するのに十分な強度が得る
ことができる程度であればよい。基板１には、膜状支持
体２の形成面とは反対側の面から、この膜状支持体２に
達する孔部３が選択エツチング法で形成されている。４
は惑ガス部を加熱し、所定のＬＦＡ度に保持するための
ヒータで、膜状支持体２の孔部３上の感ガス領域５内に
、ジグザグ状に形成付与されている。６は膜状の感ガス
体で、たとえば金属酸化物半導体７Ｊ１１％で構成され
ており、ヒータ４上を含む膜状支持体２の孔部３上に形
成されている。７は感ガス体６の電極、８はヒータ４の
電極端子、９は感ガス体６の抵抗値変化を検出するため
の電極端子である。
ことができる程度であればよい。基板１には、膜状支持
体２の形成面とは反対側の面から、この膜状支持体２に
達する孔部３が選択エツチング法で形成されている。４
は惑ガス部を加熱し、所定のＬＦＡ度に保持するための
ヒータで、膜状支持体２の孔部３上の感ガス領域５内に
、ジグザグ状に形成付与されている。６は膜状の感ガス
体で、たとえば金属酸化物半導体７Ｊ１１％で構成され
ており、ヒータ４上を含む膜状支持体２の孔部３上に形
成されている。７は感ガス体６の電極、８はヒータ４の
電極端子、９は感ガス体６の抵抗値変化を検出するため
の電極端子である。
上記ガスセンサにおいて、まず、電極端子８からヒータ
４に電流を通ずることにより、ヒータ４が発熱し、感ガ
ス領域５部分が加熱される。同時に感ガス体６も加熱さ
れ、特定ガスに対して感応し始める。この感ガス体６は
、周囲の雰囲気の特定ガス濃度の増減に伴ってその抵抗
が変（ヒする。
４に電流を通ずることにより、ヒータ４が発熱し、感ガ
ス領域５部分が加熱される。同時に感ガス体６も加熱さ
れ、特定ガスに対して感応し始める。この感ガス体６は
、周囲の雰囲気の特定ガス濃度の増減に伴ってその抵抗
が変（ヒする。
この抵抗値の変化を電極端子９．９間で検知し、その値
からガス濃度を求めることができる。
からガス濃度を求めることができる。
〔実施例２〕
第２図は本発明の他の実施例のガスセンサの構造を示し
、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。
、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は断面図である。
このガスセンサにおいて、実施例１の装置と対応する構
成要素には同じ符号を付している。
成要素には同じ符号を付している。
そのもっとも異なるところは、基板１の一方の面側に凹
部１０が形成されており、かつこの凹部１０上に基板１
上から延びる舌片状の膜状支持体２が配置され、さらに
、この膜状支持体２上に感ガス部３が形成されているこ
とである。
部１０が形成されており、かつこの凹部１０上に基板１
上から延びる舌片状の膜状支持体２が配置され、さらに
、この膜状支持体２上に感ガス部３が形成されているこ
とである。
この実施例によれば、感ガス部を薄膜化したことにより
、感ガス部を少ない電力で容易に所定の温度にすること
ができ、また応答速度もいちじるしく早めることができ
る。さらに、半導体製造技術を用いて製作することがで
きるので、再現性よく量産することができる。
、感ガス部を少ない電力で容易に所定の温度にすること
ができ、また応答速度もいちじるしく早めることができ
る。さらに、半導体製造技術を用いて製作することがで
きるので、再現性よく量産することができる。
なお、本実施例の感ガス部では、膜状支持体２の上にヒ
ータ４と感ガス体６とを積層して形成したが、第３図（
ａ）に示すように、ヒータ４と感ガス体６との間に絶縁
膜１１を介在させ、両者間を絶縁したり、または、同図
（ｂ）に示すように、検出すべきガスを選択的に透過す
るガス選択透過膜１２で感ガス体６を被覆した構造とし
てもよい。
ータ４と感ガス体６とを積層して形成したが、第３図（
ａ）に示すように、ヒータ４と感ガス体６との間に絶縁
膜１１を介在させ、両者間を絶縁したり、または、同図
（ｂ）に示すように、検出すべきガスを選択的に透過す
るガス選択透過膜１２で感ガス体６を被覆した構造とし
てもよい。
発明の効果
本発明のガスセンサによれば、膜状支持体上にヒータと
感ガス体を膜状に形成したものであるため、感ガス部の
熱容量が小さくなって応答速度がきわめて早くなり、ま
た消費電力を少なくすることができる。さらに半導体製
造技術を利用できるので、再現性よく安価に量産するこ
とができる。
感ガス体を膜状に形成したものであるため、感ガス部の
熱容量が小さくなって応答速度がきわめて早くなり、ま
た消費電力を少なくすることができる。さらに半導体製
造技術を利用できるので、再現性よく安価に量産するこ
とができる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例のガスセンサの平面図
、同図（ｂ）はその断面図、第２図（ａ）は同じく他の
実施例のガスセンサの平面図、同図（ｂ）はその断面図
、第３図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ感ガス部の他の
構造の例を示す要部断面図、第４図（ａ） 、 （ｂ）
、 （ｃ）は従来のガスセンサの構造を示す断面図で
ある。 １・・・・・・基板、２・・・・・・膜状支持体、３・
・・・・・孔部、夕、６・・・・・・感ガス体、１０・
・・・・・凹部。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名／−−−基
数 ω〕 Ｊ □ ２ 。 １０− 凹部ご （ｂ） ／／−一一斉ゴ和医 ７？−刀゛ス全ア轡恵臘 篤 ３ ｆ−４ （α） （ｂ） ｉ ４ 図 （久２Ａ （Ｃ）
、同図（ｂ）はその断面図、第２図（ａ）は同じく他の
実施例のガスセンサの平面図、同図（ｂ）はその断面図
、第３図（ａ） 、 （ｂ）はそれぞれ感ガス部の他の
構造の例を示す要部断面図、第４図（ａ） 、 （ｂ）
、 （ｃ）は従来のガスセンサの構造を示す断面図で
ある。 １・・・・・・基板、２・・・・・・膜状支持体、３・
・・・・・孔部、夕、６・・・・・・感ガス体、１０・
・・・・・凹部。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はか１名／−−−基
数 ω〕 Ｊ □ ２ 。 １０− 凹部ご （ｂ） ／／−一一斉ゴ和医 ７？−刀゛ス全ア轡恵臘 篤 ３ ｆ−４ （α） （ｂ） ｉ ４ 図 （久２Ａ （Ｃ）
Claims (4)
- （１）基板上に孔部または凹部を設け、この孔部上また
は凹部上に絶縁性膜状支持体を配置し、前記絶縁性膜状
支持体の、前記半導体基板の孔部または凹部側と反対側
の面上にヒータと薄膜状感ガス体とを形成してなること
を特徴とするガスセンサ。 - （２）基板が半導体基板であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載のガスセンサ。 - （３）基板がシリコン基板であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項に記載のガスセンサ。 - （４）絶縁性膜状支持体が絶縁体膜または絶縁体と金属
との積層構造体からなる膜で構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項に記載のガスセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13078786A JPS62287142A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | ガスセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13078786A JPS62287142A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | ガスセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62287142A true JPS62287142A (ja) | 1987-12-14 |
Family
ID=15042672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13078786A Pending JPS62287142A (ja) | 1986-06-05 | 1986-06-05 | ガスセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62287142A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07198646A (ja) * | 1993-12-04 | 1995-08-01 | Lg Electron Inc | 低消費電力型薄膜ガスセンサ及びその製造方法 |
| JP2003344340A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-03 | Glory Ltd | 膜応力可変薄膜及びこれを利用した薄膜ガスセンサ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59143946A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-17 | Richo Seiki Kk | ガス検出装置 |
| JPS6295454A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロガスセンサおよびその製造方法 |
-
1986
- 1986-06-05 JP JP13078786A patent/JPS62287142A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59143946A (ja) * | 1983-02-07 | 1984-08-17 | Richo Seiki Kk | ガス検出装置 |
| JPS6295454A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロガスセンサおよびその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07198646A (ja) * | 1993-12-04 | 1995-08-01 | Lg Electron Inc | 低消費電力型薄膜ガスセンサ及びその製造方法 |
| JP2003344340A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-03 | Glory Ltd | 膜応力可変薄膜及びこれを利用した薄膜ガスセンサ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6323500B2 (ja) | ||
| RU2010128564A (ru) | Газовый датчик | |
| JPH01109250A (ja) | ガスセンサ | |
| JPS58103654A (ja) | 多機能ガスセンサ | |
| JPS6136616B2 (ja) | ||
| JPH04216452A (ja) | 混合気の組成とガス速度を同時に検出するためのセンサ | |
| KR100523516B1 (ko) | 박막형 이산화탄소 가스 센서 | |
| US4596975A (en) | Thermally insulative mounting with solid state device | |
| JPS62287142A (ja) | ガスセンサ | |
| JPH03293553A (ja) | ガスセンサおよびその製造方法 | |
| JPS63139241A (ja) | ダイオ−ド型湿度センサ | |
| JPH04339250A (ja) | ガスセンサ | |
| JP3040867B2 (ja) | 多用途センサ | |
| JPH0220681Y2 (ja) | ||
| JPH053973Y2 (ja) | ||
| KR100331809B1 (ko) | 박막형 절대습도 센서 | |
| JPH05322821A (ja) | ガスセンサ | |
| JP2004317449A (ja) | 水素ガスセンサ | |
| JPH06160321A (ja) | 半導体式ガスセンサ | |
| JPS6122899B2 (ja) | ||
| JPH03249555A (ja) | 多成分ガスセンサ | |
| JPS58103653A (ja) | ガスセンサおよびその製造方法 | |
| JPS63205554A (ja) | ガスセンサ | |
| KR950014873A (ko) | 가스센서 및 그 제조방법 | |
| JPS6249251A (ja) | ガスセンサ |