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Dokumentenidentifikation DE202007003333U1 12.07.2007
Titel Gassensor mit Anschlussdrähten aus platiniertem Titan
Anmelder UST Umweltsensortechnik GmbH, 98716 Geschwenda, DE
Vertreter Patentanwälte Liedtke & Partner, 99096 Erfurt
DE-Aktenzeichen 202007003333
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 12.07.2007
Registration date 06.06.2007
Application date from patent application 07.03.2007
IPC-Hauptklasse G01N 27/414(2006.01)A, F, I, 20070307, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Gassensor, bei dem sich in einem Gehäuse mindestens ein Sensorelement befindet, welches mit aus dem Gehäuse herausragenden Anschlussdrähten kontaktiert ist.

Metalloxid-Gassensorchips werden in großem Umfange in der Technik verwendet. Es handelt sich dabei in der Regel um Chips, bei denen auf der Oberfläche eines Substratplättchen, das vorzugsweise aus Keramik oder dgl. besteht, Elektrodenstrukturen und gassensitiven Metalloxid- Schichten angeordnet sind. Ferner sind auf solchen Chips Leiterbahnstrukturen angeordnet, die für elektrische Beheizung des Chips vorgesehen sind. Als gassensitive Schichten werden bevorzugt Oxidschichten benutzt. Insbesondere wegen der hohen Betriebstemperaturen ist es erforderlich, Edelmetalle wie Gold, Platin und/oder Platinmetalle für die Elektrodenstrukturen, Heizungsleiterbahnen und auch für die Kontaktpads zu verwenden. Häufig werden die Gassensorchips mit einer ihre Oberfläche überziehenden Passivierungsschicht versehen.

Um sicherzustellen, dass das Ankontaktieren der Anschlussdrähte an den Kontaktpads mit genügend hoher Festigkeit und geringem Kontaktwiderstand erreicht wird, müssen von den Verbindungsstellen der Kontaktpads mit dem Anschlussdraht besondere Anforderungen erfüllt werden. Eine ähnliche Problematik besteht an den Verbindungsstellen, an denen die Sensoranschlussdrähte mit weiteren Bauelementen kontaktiert werden.

Für den Einsatz von Halbleiter-Gassensoren werden in zunehmendem Maße neue Applikationsfelder erschlossen. Neben der Erweiterung und Verbesserung der funktionellen Parameter dieser Elemente ist es erforderlich die Kosten für die Herstellung und die Montage stark zu reduzieren, um international wettbewerbsfähig zu sein.

Eine Möglichkeit zur Kostensenkung besteht in der Verringerung des Materialeinsatzes für die kostenintensiven Anschlussdrähte aus Platin. Es ist im Stand der Technik bereits bekannt, Nickeldrähte zu verwenden, die mit einer Platinschicht überzogen sind. Diese Ausführungen sind jedoch ebenfalls kostenintensiv und verursachen unsichere Kontaktverbindungen mit den auf Keramikträgern angeordneten Sensoren, da wegen der unterschiedlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten mechanische Spannungen an den Verbindungsstellen auftreten, durch die ein sichere Befestigung der zu verbindenden Bauteile verhindert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung der eingangs genannte Art anzugeben, mit der es möglich ist, kostengünstige Anschlussdrähte sicher mit elektrischen Bauteilen zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer Anordnung, welche die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale enthält, gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung bestehen die Anschlussdrähte aus platiniertem Titan.

Damit wird erreicht, dass der Draht wegen seines Titankern einen linearen Ausdehnungskoeffizienten aufweist, der dem von Keramik sehr nahe kommt. Gleichzeitig wird durch den Platinüberzug eine gute Schweißbarkeit gewährleistet und die unerwünschte Oxidationsneigung des Titanwerkstoffs an Luft verhindert.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die kostengünstige Herstellung eines Gassensors, der in nachfolgenden Verfahrensschritten kontaktiert und mit weiteren Bauelementen zu Modulen verarbeitet werden kann.


Anspruch[de]
Gassensor, bei dem sich in einem Gehäuse mindestens ein Sensorelement befindet, welches mit aus dem Gehäuse herausragenden Anschlussdrähten kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte aus platiniertem Titan bestehen. Gassensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte nur eine Platinschicht geringer Schichtdicke aufweisen. Gassensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussdrähte einen Durchmesser von 50 ... 150 &mgr;m besitzen.






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