特開 2023-142157 ガスセンサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023142157

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】ガスセンサ

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/18 20060101AFI20230928BHJP

   G01N 25/18 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

G01N27/18

G01N25/18 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022048891

(22)【出願日】2022-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】田邊 圭

【テーマコード（参考）】

2G040

2G060

【Ｆターム（参考）】

2G040AA02

2G040AB09

2G040BA02

2G040BA23

2G040CA02

2G040DA02

2G040DA12

2G040DA15

2G040EA02

2G040EC07

2G040GA05

2G060AA01

2G060AB03

2G060AB08

2G060AB09

2G060AE19

2G060AF07

2G060AG03

2G060AG10

2G060BA05

2G060BB02

2G060BB08

2G060BD08

2G060HB06

2G060JA01

2G060KA01

(57)【要約】

【課題】基板の変形に起因するセンサ素子の特性変動を抑制することを可能とするガスセンサを提供すること。
【解決手段】ガスセンサ１は、基板８０と、基板８０に固定されるセンサ素子１０と、を有する。基板８０の中心線Ｃ１と、基板８０に固定されたセンサ素子１０の中心線Ｃ３とは、斜めに交差している。
【選択図】図５Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
前記基板に固定されるセンサ素子と、を有し、
前記基板の中心線と、前記基板に固定された前記センサ素子の中心線とは、斜めに交差しているガスセンサ。

【請求項2】

前記基板の中心線と前記センサ素子の中心線とが交差する角度は、４０度以上５０度以下である請求項１に記載のガスセンサ。

【請求項3】

前記センサ素子の辺長は、前記基板の辺長の５０％以下である請求項１または２に記載のガスセンサ。

【請求項4】

前記基板に固定され、外部基板に接続可能なパッドをさらに有し、
前記基板において、前記パッドは、前記センサ素子とは反対側に配置されている請求項１～３のいずれかに記載のガスセンサ。

【請求項5】

前記パッドの設置面に垂直な方向に沿って、前記パッドと前記センサ素子の角部とは重なっている請求項４に記載のガスセンサ。

【請求項6】

前記パッドは、複数のパッドからなり、
前記センサ素子の角部は、隣接する前記パッドの間に配置されている請求項４に記載のガスセンサ。

【請求項7】

前記基板に固定され、前記センサ素子を覆う蓋体を有する請求項１～６のいずれかに記載のガスセンサ。

【請求項8】

前記蓋体の中心線と前記基板の中心線とは略平行である請求項７に記載のガスセンサ。

【請求項9】

前記センサ素子は、接着層を介して、前記基板に固定されている請求項１～８のいずれかに記載のガスセンサ。

【請求項10】

前記基板と前記センサ素子との間に介在し、前記センサ素子を制御する制御素子をさらに有し、
前記制御素子の中心線と前記センサ素子の中心線とは略平行である請求項１～８のいずれかに記載のガスセンサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガスセンサに関する。

【背景技術】

【0002】

ガスセンサは、たとえばガスの漏洩を検知するための装置であり、家電機器、産業用機器あるいは環境モニタリング機器等に搭載される。たとえば特許文献１に記載されているように、ガスセンサは、センサ素子と、センサ素子が搭載される基板とを有する。

【0003】

センサ素子は、雰囲気中のガス濃度等に応じて物理的特性を変化させるセンサ感応体と、その物理的特性の変化を電気信号として取り出すための電極とを有する。基板は、印刷回路基板などで構成され、センサ素子やこれを制御する制御素子を保持しつつ、各種電子機器のモジュール基板などに固定される。

【0004】

ところで、この種のガスセンサでは、温度や湿度の影響により、基板に反りが生じる場合がある。特許文献１に記載のガスセンサのように、センサ素子の少なくとも一部が基板の角部に配置されている場合、基板の反りの影響により、電極間距離が変動し、センサ素子の特性が変動しやすいことが本発明者等により見出されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１２０６９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、このような課題に鑑みてなされ、その目的は、基板の変形に起因するセンサ素子の特性変動を抑制することを可能とするガスセンサを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明に係るガスセンサは、
基板と、
前記基板に固定されるセンサ素子と、を有し、
前記基板の中心線と、前記基板に固定された前記センサ素子の中心線とは、斜めに交差している。

【0008】

本発明に係るガスセンサでは、基板の中心線と、基板に固定されたセンサ素子の中心線とが、斜めに交差している。この場合、センサ素子は、基板の反りが相対的に小さい領域を指向するように、所定の向きで基板に固定される。そのため、基板（特に、基板の角部）の反りがセンサ素子に及びにくくなり、基板の反り部とセンサ素子との間の干渉が緩和される。これにより、センサ素子の変形（センサ感応部の歪み等）を防止し、センサ素子の特性変動を抑制することができる。

【0009】

好ましくは、前記基板の中心線と前記センサ素子の中心線とが交差する角度は、４０度以上５０度以下である。この場合、センサ素子の大部分が、基板の反りが相対的に小さい領域に配置され、基板の反り部とセンサ素子との間の干渉を効果的に緩和することができる。

【0010】

好ましくは、前記センサ素子の辺長は、前記基板の辺長の５０％以下である。この場合、センサ素子の小型化により、見かけ上、センサ素子が基板の外縁から離れた位置に配置される。そのため、基板の反りがセンサ素子に及びにくくなり、基板の反り部とセンサ素子との間の干渉をさらに緩和することができる。

【0011】

好ましくは、前記基板に固定され、外部基板に接続可能なパッドをさらに有し、前記基板において、前記パッドは、前記センサ素子とは反対側に配置されている。この場合、パッドの固定位置では、パッドが補強材として機能することにより、基板の変形（反り）そのものが抑えられる。そのため、基板の反り部とセンサ素子との間の干渉を防止し、基板の変形に起因するセンサ素子の特性変動を効果的に抑制することができる。

【0012】

好ましくは、前記パッドの設置面に垂直な方向に沿って、前記パッドと前記センサ素子の角部とは重なっている。この場合、これらの重複位置であるセンサ素子の近傍において、基板の反りが抑えられ、基板とセンサ素子との間の干渉を有効に防止することができる。

【0013】

前記パッドは、複数のパッドからなり、前記センサ素子の角部は、隣接する前記パッドの間に配置されていてもよい。隣接するパッド間では、パッドが固定されていない位置に比べて、基板の反りが抑えられる傾向にある。そのため、このような位置にセンサ素子の角部を配置することにより、基板とセンサ素子との間の干渉を有効に防止することができる。

【0014】

好ましくは、前記基板に固定され、前記センサ素子を覆う蓋体を有する。この場合、蓋体の固定位置では、蓋体の剛性により、基板の変形（反り）そのものが抑えられる。そのため、基板とセンサ素子との間の干渉を防止し、基板の変形に起因するセンサ素子の特性変動を効果的に抑制することができる。

【0015】

好ましくは、前記蓋体の中心線と前記基板の中心線とは略平行である。この場合、蓋体が基板と同様の姿勢で基板に固定される結果、蓋体の角部が基板の角部に対応する位置に配置される。そのため、蓋体（特に、蓋体の角部）の剛性により、基板の角部の反りが抑えられ、基板とセンサ素子との間の干渉を有効に防止することができる。

【0016】

前記センサ素子は、接着層を介して、前記基板に固定されていてもよい。このような構成とすることにより、センサ素子を簡易かつ安定的に基板に固定することができる。

【0017】

前記基板と前記センサ素子との間に介在し、前記センサ素子を制御する制御素子をさらに有し、前記制御素子の中心線と前記センサ素子の中心線とは略平行であってもよい。この場合、制御素子は、基板の反りが相対的に小さい領域を指向するように、所定の向きで基板に固定される。そのため、基板（特に、基板の角部）の反りが、制御素子に及びにくくなるとともに、基板の反りが、制御素子を介して、センサ素子に及びにくくなる。それゆえ、センサ素子の変形を防止し、センサ素子の特性変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本発明の第１実施形態に係るガスセンサの概略的な斜視図である。

【図2】図２は、図１に示すセンサ素子の平面図である。

【図3】図３は、図１に示すセンサ素子の分解斜視図である。

【図4】図４は、図２に示すセンサ素子のIV-IV線に沿う断面図である。

【図5A】図５Ａは、図１に示すセンサ素子および基板の各々の中心線の関係を示す斜視図である。

【図5B】図５Ｂは、図５Ａに示す基板に反りが生じたときの状態を示す斜視図である。

【図6A】図６Ａは、図１に示すガスセンサの効果を示す図である。

【図6B】図６Ｂは、図１に示すガスセンサの効果を示す他の図である。

【図7A】図７Ａは、本発明の第２実施形態に係るガスセンサの概略的な斜視図である。

【図7B】図７Ｂは、図７Ａに示す基板に反りが生じたときの状態を示す斜視図である。

【図8】図８は、図７Ａに示すガスセンサの効果を示す図である。

【図9A】図９Ａは、センサ素子とパッドの位置関係の変形例を示す平面図である。

【図9B】図９Ｂは、センサ素子とパッドの位置関係の他の変形例を示す平面図である。

【図10】図１０は、本発明の第３実施形態に係るガスセンサの概略的な斜視図である。

【図11】図１１は、本発明の第４実施形態に係るガスセンサの概略的な斜視図である。

【図12】図１２は、本発明の第５実施形態に係るガスセンサの概略的な斜視図である。

【図13】図１３は、本発明の第６実施形態に係るガスセンサの概略的な斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0020】

図１に示すように、本発明の第１実施形態に係るガスセンサ１は、たとえばガスの漏洩を検知するための装置であり、家電機器、産業用機器あるいは環境モニタリング機器等に搭載される。ガスセンサ１は、センサ素子１０と、基板８０とを有する。図面において、Ｘ軸およびＹ軸は、それぞれ基板８０の直交する各辺に対応する軸であり、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸に直交する軸である。

【0021】

センサ素子１０は、熱伝導式のセンサ素子であり、ＣＯ₂、Ｈ₂、ＨｅあるいはＣＯ等のガスを検知対象とする。図３に示すように、センサ素子１０は、略直方体形状からなり、ベース２０と、絶縁膜３０ａ～３０ｃと、熱源４０と、電極５０ａおよび５０ｂと、感応膜６０と、パッド電極７０ａ～７０ｄとを有する。センサ素子１０は、感応膜６０などを両持ち梁状に固定するエアブリッジ構造を有する。

【0022】

ベース２０は、中空の柱状体からなり、略リング形状を有する。ベース２０をＺ軸方向から見た形状は、正方形である。ただし、ベース２０の平面視形状は、これに限定されず、長方形あるいはその他の多角形でもよい。また、ベース２０の高さは、図３に示す高さに限定されるものではない。

【0023】

ベース２０は、絶縁膜３０ａ～３０ｃ等を支持可能な機械的強度を有していることが好ましい。また、ベース２０は、エッチングなどの微細加工に適した材料で構成されていることが好ましい。ベース２０を構成する材料としては、シリコン単結晶基板、サファイア単結晶基板、セラミック基板、石英基板あるいはガラス基板等が例示される。

【0024】

絶縁膜３０ａ～３０ｃは、絶縁性を有する材料で構成され、それぞれ同一の形状を有する。絶縁膜３０ａ～３０ｃは、膜体からなり、公知の成膜法（スパッタ法やＣＶＤ法等）によって作製される。絶縁層３０ａ、絶縁層３０ｂおよび絶縁層３０ｃは、この順番で、ベース２０の上面に積層される（図４参照）。絶縁膜３０ａ～３０ｃは、本体部３１と、梁部３２～３５と、周縁部３６と、孔部３７とを有する。

【0025】

本体部３１は、Ｚ軸方向から見て略矩形状を有する。本体部３１は、ベース２０の中空部（貫通孔）の上方に配置され、ベース２０の内周よりも内側に位置する。本体部３１の形状は、図３に示す形状に限定されず、長方形、その他の多角形、円形あるいは楕円形等であってもよい。周縁部３６は、ベース２０の形状に対応する略リング形状を有し、ベース２０の上面に固定される。周縁部３６は、本体部３１との間に所定の間隔をあけつつ、本体部３１の外周を囲むように配置される。

【0026】

梁部３２～３５は、本体部３１と周縁部３６との間に位置し、それぞれ本体部３１の４つの角部と周縁部３６の４つの角部とを接続している。梁部３２～３５は、ベース２０の中空部（貫通孔）の上方において、本体部３１を支持する。本体部３１と周縁部３６との間には、梁部３２～３５で仕切られた４つの孔部３７が形成されている。なお、梁部の数は、４つに限定されるものではない。

【0027】

絶縁膜３０ａ～３０ｃの各々の厚みは、特に限定されないが、たとえば０．０５～１．５μｍである。絶縁膜３０ａ～３０ｃを構成する材料としては、酸化シリコンあるいは窒化シリコン等が例示される。絶縁膜３０ａ～３０ｃは、同一の材料で構成されていることが好ましい。絶縁膜３０ａ～３０ｃの界面において、密着性が向上し、絶縁膜３０ａ～３０ｃの機械的強度を確保することができるからである。なお、絶縁膜３０ａ～３０ｃは、異なる材料で構成されていてもよい。

【0028】

熱源４０は、絶縁膜３０ａと絶縁膜３０ｂとの間に配置される（図４参照）。熱源４０は、対象ガスの検知時において、感応膜６０の温度を所定温度（動作温度）まで加熱するためのものである。熱源４０は、膜体からなり、公知の成膜法によって作製される。熱源４０は、熱源本体４１と、引出部４２および４３とを有する。

【0029】

図２に示すように、熱源本体４１は、ミアンダパターンを有し、絶縁膜３０ａの本体部３１の上面に配置されている。熱源本体４１をミアンダパターンとすることにより、感応膜６０を均質に加熱することができる。また、センサ素子１０は、エアブリッジ構造を有するため、感応膜６０の加熱時において、熱源４０の消費電力を抑えることができる。なお、熱源４０の形状は、たとえばエッチング（パターニング）によって付与される。絶縁膜３０ａ～３０ｃ等についても同様である。

【0030】

引出部４２は、熱源本体４１の一端に接続されており、絶縁膜３０ａ（図３）上において、梁部３５を介して、周縁部３６の位置まで延在している。引出部４３は、熱源本体４１の他端に接続されており、絶縁膜３０ａ上において、梁部３３を介して、周縁部３６の位置まで延在している。

【0031】

熱源４０は、比較的高い融点を有する導電性材料で構成されていることが好ましい。熱源４０を構成する材料としては、モリブデン、白金、金、タングステン、タンタル、パラジウム、イリジウム、または上記の元素のうち１種以上を含む合金が例示される。特に、高精度なドライエッチング（イオンミリングなど）が可能であり、耐腐食性が高い白金が好ましい。熱源４０を白金で構成する場合、絶縁膜３０ａと熱源４０との間にチタンなどからなる密着層を形成することが好ましい。

【0032】

図３に示すように、電極５０ａおよび５０ｂは、それぞれ屈曲形状を有し、絶縁膜３０ｂの上に配置される。電極５０ａおよび５０ｂは、センサ感応体６０の物理的特性（抵抗値）の変化を電気信号として取り出すためのものである。電極５０ａおよび５０ｂは、膜体からなり、公知の成膜法によって作製される。

【0033】

図２に示すように、電極５０ａと電極５０ｂとは、本体部３１上において、対向して配置されている。電極５０ａの一部は、梁部３２を介して、周縁部３６の位置まで延在している。また、電極５０ｂの一部は、梁部３４を介して、周縁部３６の位置まで延在している。

【0034】

電極５０ａおよび５０ｂは、比較的高い融点を有する導電性材料で構成されていることが好ましい。電極５０ａおよび５０ｂを構成する材料としては、モリブデン、白金、金、タングステン、タンタル、パラジウム、イリジウム、または上記の元素のうち１種以上を含む合金が例示される。

【0035】

図３に示すように、感応膜６０は、雰囲気中のガス濃度等に応じて放熱特性を変化させるとともに、その放熱特性の変化に応じて抵抗値を変化させる性質を有する。感応膜６０は、サーミスタ膜や白金膜等で構成されており、公知の成膜法によって作製される。サーミスタ膜を構成する材料としては、複合金属酸化物、アモルファスシリコン、ポリシリコンあるいはゲルマニウム等が例示される。

【0036】

感応膜６０は、本体部６１と、梁部６２～６５とを有する。感応膜６０の本体部６１は、絶縁膜３０ａ～３０ｃの本体部３１と対応する形状（好ましくは同一形状）を有する。感応膜６０の梁部６２～６５は、絶縁膜３０ａ～３０ｃの梁部３２～３５と対応する形状（好ましくは同一形状）を有する。それゆえ、Ｚ軸方向に関して、本体部６１は、本体部３１と対応する位置に配置され、梁部６２～６５は、梁部３２～３５と対応する位置に配置される。

【0037】

本体部６１は、電極５０ａおよび５０ｂと接するように配置され、電極５０ａおよび５０ｂに電気的に接続されている。感応膜６０と電極５０ａおよび５０ｂとは、一体となって、絶縁膜３０ｂと絶縁膜３０ｃとの間に配置される（図４参照）。

【0038】

電極パッド７０ａ～７０ｄは、それぞれ絶縁膜３０ｃの周縁部３６の４つの角部に固定されている。電極パッド７０ａ～７０ｄは、たとえばメッキ、リフトオフ法あるいは金属ペースト印刷等の方法により形成される。電極パッド７０ａは、スルーホール（図示略）を介して、電極５０ａの端部に電気的に接続されている。電極パッド７０ｂは、スルーホール（図示略）を介して、熱源４０の引出部４３の端部に電気的に接続されている。電極パッド７０ｃは、スルーホール（図示略）を介して、電極５０ｂの端部に電気的に接続されている。電極パッド７０ｄは、スルーホール（図示略）を介して、熱源４０の引出部４２の端部に電気的に接続されている。

【0039】

電極パッド７０ａ～７０ｄは、たとえばワイヤボンディングにより、それぞれ外部回路（図示略）に電気的に接続される。たとえば、外部回路は、電極パッド７０ｂおよび７０ｄを介して、熱源４０に電力を供給する。また、外部回路は、電極パッド７０ａおよび７０ｃを介して、感応膜６０の抵抗値の変化を電気信号として取得する。

【0040】

図１に示すように、基板８０は、印刷回路基板などで構成され、各種電子機器のモジュール基板（図示略）などに固定される。基板８０は、略平板形状を有する板体で構成されているが、たとえばセンサ素子１０を内蔵するためのパッケージ基板であってもよい。図４に示すように、ベース２０の底面は、接着層９０を介して、基板８０の上面に接続（固定）されている。

【0041】

図５Ａに示すように、基板８０は、４つの側部８０ｓ１～８０ｓ４と、４つの角部８０ｃ１～８０ｃ４とを有する。角部８０ｃ１～８０ｃ４の各々が為す角度は、略９０度であるが、これ限定されるものではない。

【0042】

また、センサ素子１０は、４つの側部１０ｓ１～１０ｓ４と、４つの角部１０ｃ１～１０ｃ４とを有する。角部１０ｃ１～１０ｃ４の各々が為す角度は、略９０度であるが、これ限定されるものではない。角部１０ｃ１とは、側部１０ｓ１と側部１０ｓ３との交差部１０ｘ（図５Ａ）、およびその近傍のことをいう。たとえば、角部１０ｃ１は、交差部１０ｘを中心として、側部１０ｓ１および１０ｓ３のいずれか長い方の長さの好ましくは３０％の範囲、さらに好ましくは２０％の範囲をいう。角部１０ｃ２～１０ｃ４についても同様にして定義される。以下で説明するように、本実施形態では、基板８０に対するセンサ素子１０の固定態様に顕著な特徴がある。

【0043】

すなわち、本実施形態では、センサ素子１０の側部１０ｓ１と、基板８０の側部８０ｓ１とは、平行に配置されてはいない。側部１０ｓ１は、側部８０ｓ１（あるいは、Ｘ軸）に対して、所定の角度を為すように配置されている。側部１０ｓ１（側部１０ｓ１の長手方向に平行な直線）と側部８０ｓ１（側部８０ｓ１の長手方向に平行な直線）とが為す角度θ１は、好ましくは０°＜θ１＜９０°であり、より好ましく１０°＜θ１＜８０°であり、さらに好ましくは３０°＜θ１＜６０°であり、特に好ましくは４０°＜θ１＜５０°である。

【0044】

また、センサ素子１０の側部１０ｓ１と、基板８０の側部８０ｓ４とは、直交するように配置されてはいない。側部１０ｓ１は、側部８０ｓ４（あるいは、Ｙ軸）に対して、所定の角度θ２を為すように配置されている。角度θ２の好ましい範囲は、角度θ１の好ましい範囲と同様である。本実施形態では、角度θ２は、基板８０の角部８０ｃ４の角度（たとえば、略９０°）と上述した角度θ１との差分に対応する。

【0045】

また、センサ素子１０の側部１０ｓ３と、基板８０の側部８０ｓ３とは、平行に配置されてはいない。側部１０ｓ３は、側部８０ｓ３（あるいは、Ｙ軸）に対して、所定の角度を為すように配置されている。側部１０ｓ３（側部１０ｓ３の長手方向に平行な直線）と側部８０ｓ３（側部８０ｓ３の長手方向に平行な直線）とが為す角度θ３は、好ましくは０°＜θ３＜９０°であり、より好ましく１０°＜θ３＜８０°であり、さらに好ましくは３０°＜θ３＜６０°であり、特に好ましくは４０°＜θ３＜５０°である。本実施形態では、角度θ３は、角度θ１と同一である。

【0046】

また、センサ素子１０の側部１０ｓ３と、基板８０の側部８０ｓ１とは、直交するように配置されてはいない。側部１０ｓ３は、側部８０ｓ１（あるいは、Ｘ軸）に対して、所定の角度θ４を為すように配置されている。角度θ４の好ましい範囲は、角度θ３の好ましい範囲と同様である。本実施形態では、角度θ４は、基板８０の角部８０ｃ１の角度（たとえば、略９０°）と上述した角度θ３との差分に対応する。

【0047】

また、本実施形態では、基板８０の中心線Ｃ１と、基板８０に固定されたセンサ素子１０の中心線Ｃ３とは、斜めに交差している。また、基板８０の中心線Ｃ１と、基板８０に固定されたセンサ素子１０の中心線Ｃ４とは、斜めに交差している。また、基板８０の中心線Ｃ２と、基板８０に固定されたセンサ素子１０の中心線Ｃ３とは、斜めに交差している。また、基板８０の中心線Ｃ２と、基板８０に固定されたセンサ素子１０の中心線Ｃ４とは、斜めに交差している。

【0048】

なお、基板８０の中心線Ｃ１は、基板８０の側部８０ｓ１または８０ｓ２に沿って延在し、基板８０を二分する直線である。また、基板８０の中心線Ｃ２は、基板８０の側部８０ｓ３または８０ｓ４に沿って延在し、基板８０を二分する直線である。また、センサ素子１０の中心線Ｃ３は、センサ素子１０の側部１０ｓ１または１０ｓ２に沿って延在し、センサ素子１０を二分する直線である。また、センサ素子１０の中心線Ｃ４は、センサ素子１０の側部１０ｓ３または１０ｓ４に沿って延在し、センサ素子１０を二分する直線である。

【0049】

このように、基板８０の中心線（中心線Ｃ１およびＣ２の少なくとも一方）とセンサ素子１０の中心線（中心線Ｃ３およびＣ４の少なくとも一方）とが斜めに交差している場合、以下に説明する効果を得ることができる。

【0050】

すなわち、図５Ｂに示すように、基板８０には、温度や湿度の影響により、角部８０ｃ１～８０ｃ４に近い位置ほど相対的に大きな反りが生じる傾向がある。そのため、角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺には、それぞれ反り部８１が形成され得る。

【0051】

仮に、図５Ａに示す基板８０の中心線Ｃ１（Ｃ２）と、センサ素子１０の中心線Ｃ３（Ｃ４）とが平行である場合、センサ素子１０の角部１０ｃ１～１０ｃ４が、図５Ｂに示す基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺に配置されることになる。そのため、角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺の反り部８１と、センサ素子１０（特に、角部１０ｃ１～１０ｃ４）とが干渉し、基板８０とセンサ素子１０の特性が変動するおそれがある。なお、このセンサ素子１０の特性変動は、反り部８１とセンサ素子１０との干渉により、感応膜６０（図３）に歪みが生じて電極５０ａおよび５０ｂ（図３）の電極間距離が変動し、これにより電気信号として取り出される感応膜６０の抵抗値の変化量が本来の値からずれた値となる結果として生じ得る。

【0052】

他方で、本実施形態では、図５Ａに示すように、たとえば基板８０の中心線Ｃ１（Ｃ２）とセンサ素子１０の中心線Ｃ３（Ｃ４）とが斜めに交差している。そのため、図５Ｂに示すように、センサ素子１０は、基板８０の反りが相対的に小さい領域を指向するように、所定の向きで基板８０に固定される。すなわち、基板８０において、角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺に存在する反り部８１よりも内側（基板８０の中心側）には、相対的に小さな反りが生じる非反り部８２が存在する。センサ素子１０は、非反り部８２を指向するように（非反り部８２に収容されるように）、基板８０に固定される。

【0053】

そのため、基板８０（特に、角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺）の反りがセンサ素子１０に及びにくくなり、角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺の反り部８１とセンサ素子１０との間の干渉が緩和される。これにより、センサ素子１０の変形（感応膜６０の歪み等）を防止し、センサ素子１０の特性変動を抑制することができる。

【0054】

以上で説明した効果を有効に得る観点では、図５Ａに示す基板８０の中心線Ｃ１（Ｃ２）とセンサ素子１０の中心線Ｃ３（Ｃ４）とが交差する角度θ５は、好ましくは０°＜θ５＜９０°であり、より好ましく１０°＜θ５＜８０°であり、さらに好ましくは３０°＜θ５＜６０°であり、特に好ましくは４０°＜θ５＜５０°である。

【0055】

特に、４０°＜θ５＜５０°である場合、図５Ｂに示すように、センサ素子１０の大部分が、基板８０の反りが相対的に小さい非反り部８２に配置される。そのため、基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺の反り部８１と、センサ素子１０との間の干渉を効果的に緩和することができる。

【0056】

図６Ａに示すように、実施例（θ５＝４５°）では、比較例（θ５＝０°）に比べて、センサ素子１０のＺ軸方向への変位量ΔＺが減少している。これは、センサ素子１０が基板８０の反り（反り部８１）の影響を効果的に回避できていることを示している。これより、実施例では、基板８０とセンサ素子１０との間の干渉を効果的に緩和することができることが分かる。

【0057】

センサ素子１０の辺長Ｌ１（図１）は、基板８０の辺長Ｌ２（図１）の６０％以下であることが好ましく、基板８０の辺長Ｌ２の５０％以下であることがさらに好ましい。この場合、センサ素子１０の小型化により、見かけ上、センサ素子１０が基板８０の外縁から離れた位置（基板８０の中心側）に配置される。そのため、基板８０の反りがセンサ素子１０に及びにくくなり、基板８０の反り部８１とセンサ素子１０との間の干渉をさらに緩和することができる。

【0058】

図６Ｂに示すように、辺長Ｌ２に対する辺長Ｌ１の割合（Ｌ１／Ｌ２）を６０％から２０％まで低減していくと、センサ素子１０のＺ軸方向への変位量ΔＺが徐々に減少していく。これは、センサ素子１０が基板８０の反り（反り部８１）の影響を効果的に回避できていることを示している。これより、辺長Ｌ２に対する辺長Ｌ１の割合を６０％以下とすることにより、基板８０とセンサ素子１０との間の干渉を効果的に緩和することができることが分かる。なお、図６Ｂに示す測定結果は、基板８０の辺長Ｌ２については変えずに、センサ素子１０の辺長Ｌ１を変化させたときに得られたものである。

【0059】

第２実施形態
図７Ａに示す本発明の第２実施形態に係るガスセンサ１Ａは、以下に示す点を除いて、第１実施形態のガスセンサ１と同様の構成を有する。以下では、第１実施形態のガスセンサ１と重複する部材には、同一符号を付し、その詳細な説明については省略する。

【0060】

ガスセンサ１Ａは、センサ素子１０および基板８０に加えて、複数のパッド１００を有する。パッド１００は、基板８０に設けられており、モジュール基板１１０に接続可能に構成されている。パッド１００は、基板８０において、センサ素子１０とは反対側、すなわち基板８０の底面８０ｂに固定されている。なお、モジュール基板１１０は、携帯電話などの各種電子機器、空調機器あるいは環境モニタリング装置等に具備されるものである。

【0061】

パッド１００は、導電材料で構成され、たとえばメッキあるいは金属ペースト印刷等の方法により形成される。パッド１００を構成する材料としては、金、アルミあるいは銅などの金属が例示される。パッド１００の厚みは、たとえば１～１００μｍである。パッド１００の形状は、Ｚ軸方向から見て、矩形（正方形）であるが、長方形、その他の多角形、円形あるいは楕円形等であってもよい。

【0062】

パッド１００は、たとえばハンダにより、モジュール基板１１０のランドパターン（図示略）に電気的に接続される。また、パッド１００は、たとえばワイヤボンディングにより、センサ素子１０の電極パッド７０ａ～７０ｄ（図２）に電気的に接続される。なお、基板８０の上面には、スルーホールを介してパッド１００に電気的に接続された上面パッドを設けておくことが好ましい。この場合、センサ素子１０の電極パッド７０ａ～７０と、基板８０の上面パッドとをワイヤボンディングにより物理的に接続することにより、電極パッド７０ａ～７０ｄとパッド１００とを電気的に接続することができる。あるいは、パッド１００と電極パッド７０ａ～７０ｄとは、スルーホールを介して、電気的に接続されていてもよい。

【0063】

基板８０の底面８０ｂにおいて、側部８０ｓ１（あるいは、側部８０ｓ２）に対応する位置には、複数（本実施形態では、３つ）のパッド１００が、基板８０の外周縁部に沿って配置されている。側部８０ｓ１（あるいは、側部８０ｓ２）に対応する位置において、これらのパッド１００は、基板８０の外周縁部の延在方向の略中央部に配置されているが、延在方向の一方側に偏在していてもよい。また、パッド１００の数は、３つに限定されず、１つ、２つ、あるいは４つ以上であってもよい。

【0064】

また、基板８０の底面８０ｂにおいて、側部８０ｓ３（あるいは、側部８０ｓ４）に対応する位置には、複数（本実施形態では、３つ）のパッド１００が、基板８０の外周縁部に沿って配置されている。側部８０ｓ３（あるいは、側部８０ｓ４）に対応する位置において、これらのパッド１００は、基板８０の外周縁部の延在方向の略中央部に配置されているが、延在方向の一方側に偏在していてもよい。また、パッド１００の数は、３つに限定されず、１つ、２つ、あるいは４つ以上であってもよい。

【0065】

側部８０ｓ１～８０ｓ４の各々に対応する位置に配置された複数（３つ）のパッド１００のうち、いずれか１つ（あるいは、少なくとも１つ）のパッド１００が、センサ素子１０の電極パッド７０ａ～７０ｄ（図２）に電気的に接続されてもよい。この場合、残りのパッド１００は、電極パッド７０ａ～７０ｄとの電気的接続に寄与しないダミーのパッドとして機能する。

【0066】

パッド１００の向きは、図７Ａに示すパッド１００の向きに限定されるものではない。たとえば、パッド１００の角部が基板８０の中心部を指向するように、パッド１００は、所定の向きで、基板８０に固定されてもよい。また、たとえば、図７Ａに示すパッド１００の向きを、Ｚ軸を回転軸として、４０度～５０度回転させた向きとしてもよい。

【0067】

本実施形態では、側部８０ｓ１（あるいは、側部８０ｓ２）に対応する位置において、パッド１００の設置面（基板８０の底面８０ｂ）に垂直な方向であるＺ軸方向に沿って（パッド１００の設置面に垂直な方向であるＺ軸方向から見て、あるいは平面視において）、パッド１００とセンサ素子１００の角部１０ｃ１（あるいは、角部１０ｃ３）とが重なっている。換言すれば、Ｚ軸方向に関して、パッド１００は、センサ素子１００の角部１０ｃ１（あるいは、角部１０ｃ３）に対応する位置に配置されている。

【0068】

また、側部８０ｓ３（あるいは、側部８０ｓ４）に対応する位置において、パッド１００の設置面（基板８０の底面８０ｂ）に垂直な方向であるＺ軸方向に沿って（パッド１００の設置面に垂直な方向であるＺ軸方向から見て、あるいは平面視において）、パッド１００とセンサ素子１００の角部１０ｃ２（あるいは、角部１０ｃ４）とは重なっている。換言すれば、Ｚ軸方向に関して、パッド１００は、センサ素子１００の角部１０ｃ２（あるいは、角部１０ｃ４）に対応する位置に配置されている。

【0069】

側部８０ｓ１に対応する位置において、センサ素子１０の角部１０ｃ１は、基板８０の外縁部に配置された３つのパッド１００のうち、中央のパッド１００に対してＺ軸方向に沿って重なっているが、他のパッド１００に対してＺ軸方向に沿って重なっていてもよい。センサ素子１０の角部１０ｃ２～１０ｃ４についても同様である。なお、角部１０ｃ１がいずれのパッド１００に対してＺ軸方向に沿って重なるかは、たとえば、センサ素子１０の中心線Ｃ３（図５Ａ）と基板８０の中心線Ｃ１（図５Ａ）との交差角度に依存する。

【0070】

また、センサ素子１０の角部１０ｃ１は、複数のパッド１００に対してＺ軸方向に沿って重なっていてもよい。また、センサ素子１０の角部１０ｃ１を構成する側部１０ｓ１および側部１０ｓ３の交差部が、パッド１００に対してＺ軸方向に沿って重なっていることが好ましい。ただし、当該交差部がパッド１００に対してＺ軸方向に沿って重なっていることは必須ではなく、当該交差部の近傍が、パッド１００に対してＺ軸方向に沿って重なっていてもよい。センサ素子１０の角部１０ｃ２～１０ｃ４についても同様である。

【0071】

たとえば、図９Ａに示すように、センサ素子１０の角部１０ｃ１を構成する側部１０ｓ１および側部１０ｓ３の交差部１０ｘが、隣接する一方のパッド１００と他方のパッド１００との間に配置されていてもよい。この場合、交差部１０ｘの近傍が、隣接する少なくとも一方のパッド１００の角部あるいはその近傍に対して、Ｚ軸方向に沿って重なっていることが好ましい。なお、図９Ｂに示すように、交差部１０ｘの近傍は、隣接するいずれのパッド１００の角部あるいはその近傍に対して、Ｚ軸方向に沿って重なっていなくてもよい。

【0072】

センサ素子１０の角部１０ｃは、Ｚ軸方向から見て（平面視において）、好ましくはパッド１００の面積の１０％以上に重なっており、より好ましくはパッド１００の面積の３０％以上に重なっており、さらに好ましくはパッド１００の面積の５０％以上に重なっており、特に好ましくはパッド１００の面積の７０％以上に重なっている。センサ素子１０の角部１０ｃ２～１０ｃ４についても同様である。なお、必ずしも、センサ素子１０の角部１０ｃ２～１０ｃ４の全てが、Ｚ軸方向に沿ってパッド１００と重なっている必要はない。

【0073】

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施形態では、基板８０の底面８０ｂにパッド１００が固定されている。そのため、パッド１００の固定位置では、パッド１００が補強材として機能することにより、基板８０の変形（反り）そのものが抑えられ、基板８０の反り部８１（図７Ｂ）とセンサ素子１０との間の干渉を有効に防止することができる。

【0074】

また、本実施形態では、Ｚ軸方向に沿って、センサ素子１０の角部１０ｃ１～１０ｃ４とパッド１００とが重複している。そのため、図７Ｂに示すように、これらの重複位置であるセンサ素子１０の近傍（角部１０ｃ１～１０ｃ４の近傍）において、基板８０の反りが抑えられる。その結果、基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４の周辺の反り部８１の範囲が縮小するとともに、その内側の非反り部８２の範囲が拡大する。これにより、基板８０とセンサ素子１０との間の干渉を有効に防止し、センサ素子１０の変形、さらにはセンサ素子１０の特性変動を効果的に抑制することができる。

【0075】

図８に示すように、図７Ａに示す態様で基板８０の底面８０ｂにパッド１００を固定した実施例（図８：Ｅｘａｍｐｌｅ）では、基板８０の底面８０ｂにパッド１００を固定していない比較例（図８：Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｅｘａｍｐｌｅ）に比べて、センサ素子１０のＺ軸方向への変位量ΔＺが顕著に減少している。これは、センサ素子１０が基板８０の反り（反り部８１）の影響を効果的に回避できていることを示している。これより、Ｚ軸方向に沿って、パッド１００とセンサ素子１０の角部１０ｃ１～ｃ４とを重複させることにより、基板８０とセンサ素子１０との間の干渉を効果的に緩和することができることが分かる。なお、図８に示す測定では、基板８０の中心線Ｃ１（図５Ａ）とセンサ素子１０の中心線Ｃ３（図５Ａ）とが交差する角度θ５を４５°とした。

【0076】

また、図９Ｂに示すように、隣接する一方のパッド１００と他方のパッド１００との間の位置では、パッド１００が固定されていない位置に比べて、基板８０の反りが小さくなる。そのため、Ｚ軸方向に沿って、センサ素子１０の角部１０ｃ１～１０ｃ４とパッド１００とが重複していなくても、角部１０ｃ１～１０ｃ４が、隣接する一方のパッド１００と他方のパッド１００との間に配置されている場合、基板８０とセンサ素子１０との間の干渉を防止することができる。

【0077】

第３実施形態
図１０に示す本発明の第３実施形態に係るガスセンサ１Ｂは、以下に示す点を除いて、第１実施形態のガスセンサ１と同様の構成を有する。以下では、第１実施形態のガスセンサ１と重複する部材には、同一符号を付し、その詳細な説明については省略する。

【0078】

ガスセンサ１Ｂは、センサ素子１０および基板８０に加えて、蓋体１２０を有する。蓋体１２０は、主として、センサ素子１０を保護するためのものであり、基板８０に設けられている。蓋体１２０は、基板８０において、センサ素子１０が固定される側、すなわち基板８０の上面８０ｕに固定されている。蓋体１２０は、たとえば接着層を介して、基板８０の上面８０ｕに接続される。

【0079】

蓋体１２０は、金属材料で構成された金属キャップであり、たとえばステンレス、ニッケルあるいはアルミなどの金属や合金で構成されている。ただし、蓋体１２０は、有機材料で構成された絶縁性キャップでもよい。

【0080】

蓋体１２０は、有底筒形状を有し、センサ素子１０を全体的に覆うように、基板８０に固定されている。蓋体１２０は、上部１２０ｕと、側部１２０ｓ１～１２０ｓ４と、角部１２０ｃ１～１２０ｃ４とを有する。上部１２０ｕは、略矩形状からなり、センサ素子１０の上方に配置されている。上部１２０ｕとセンサ素子１０の上面との間には、所定の隙間が形成されていることが好ましい。また、上部１２０ｕには、蓋体１２０の内側の空間に外部雰囲気を流入させるための通気孔が形成されていることが好ましい。

【0081】

側部１２０ｓ１～１２０ｓ４は、略矩形状からなり、それぞれ基板８０の側部８０ｓ１～８０ｓ４に対応する位置において、基板８０の外縁部に配置されている。側部１２０ｓ１～１２０ｓ４は、それぞれ基板８０の側部８０ｓ１～８０ｓ４に対して略平行に配置されている。側部１２０ｓ１～１２０ｓ４は、基板８０の外周よりも内側に配置されているが、基板８０の外周上に配置されていてもよい。

【0082】

側部１２０ｓ１～１２０ｓ４の板厚は、たとえば基板８０の板厚と同等以上であることが好ましい。この場合、後述するように、蓋体１２０（側部１２０ｓ１～１２０ｓ４）による基板８０の反りを抑え込む作用を効果的に得ることができる。

【0083】

角部１２０ｃ１～１２０ｃ４は、それぞれ基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４に対応する位置に配置されている。蓋体１２０の内側には、上部１２０ｕと、側部１２０ｓ１～１２０ｓ４とで囲まれた凹部（空間）が形成されている。この凹部の内部には、センサ素子１０を収容することが可能となっている。

【0084】

本実施形態では、基板８０の中心線Ｃ１と、基板８０に固定された蓋体１２０の中心線Ｃ５とが略平行となっている。また、基板８０の中心線Ｃ２と、基板８０に固定された蓋体１２０の中心線Ｃ６とが略平行となっている。また、蓋体１２０の中心線Ｃ５と、基板８０に固定されたセンサ素子１０の中心線Ｃ３とは、斜めに交差している。また、蓋体１２０の中心線Ｃ６と、基板８０に固定されたセンサ素子１０の中心線Ｃ４とは、斜めに交差している。

【0085】

なお、蓋体１２０の中心線Ｃ５は、蓋体１２０の側部１２０ｓ１または１２０ｓ２に沿って延在し、蓋体１２０を二分する直線である。また、蓋体１２０の中心線Ｃ６は、蓋体１２０の側部１２０ｓ３または１２０ｓ４に沿って延在し、蓋体１２０を二分する直線である。

【0086】

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施形態では、蓋体１２０の固定位置である基板８０の外縁部において、蓋体１２０の剛性により、基板８０の変形（反り）そのものが抑えられる。そのため、基板８０とセンサ素子１０との間の干渉を有効に防止し、基板８０の変形に起因するセンサ素子１０の特性変動を効果的に抑制することができる。

【0087】

特に、本実施形態では、蓋体１２０の中心線Ｃ５（Ｃ６）と基板８０の中心線Ｃ１（Ｃ２）とが略平行となっている。そのため、蓋体１２０が基板８０と同様の姿勢（向き）で基板８０に固定される結果、蓋体１２０の角部１２０ｃ１～１２０ｃ４が、それぞれ基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４に対応する位置に配置される。そのため、蓋体１２０（特に、角部１２０ｃ１～１２０ｃ４）の剛性により、基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４の反りが抑えられ、基板８０とセンサ素子１０との間の干渉を有効に防止することができる。

【0088】

第４実施形態
図１１に示す本発明の第４実施形態に係るガスセンサ１Ｃは、以下に示す点を除いて、第２実施形態のガスセンサ１Ａおよび第３実施形態のガスセンサ１Ｂと同様の構成を有する。以下では、これらのガスセンサ１Ａおよび１Ｂと重複する部材には、同一符号を付し、その詳細な説明については省略する。

【0089】

ガスセンサ１Ｃは、第２実施形態のガスセンサ１Ａと、第３実施形態のガスセンサ１Ｂとを組み合わせた構成を有する。すなわち、ガスセンサ１Ｃは、センサ素子１０および基板８０に加えて、複数のパッド１００と、蓋体１２０とを有する。

【0090】

基板８０の側部８０ｓ１（あるいは、側部８０ｓ２）に対応する位置では、３つのパッド１００が、Ｚ軸方向に沿って蓋体１２０の側部１２０ｓ１（あるいは、側部１２０ｓ２）に近接して配置されている。これらのパッド１００は、Ｚ軸方向に沿って（Ｚ軸方向から見て、あるいは平面視において）、蓋体１２０の側部１２０ｓ１（あるいは、側部１２０ｓ２）と重なっていてもよい。

【0091】

また、基板８０の側部８０ｓ３（あるいは、側部８０ｓ４）に対応する位置では、３つのパッド１００が、Ｚ軸方向に沿って蓋体１２０の側部１２０ｓ３（あるいは、側部１２０ｓ４）に近接して配置されている。これらのパッド１００は、Ｚ軸方向に沿って（Ｚ軸方向から見て、あるいは平面視において）、蓋体１２０の側部１２０ｓ３（あるいは、側部１２０ｓ４）と重なっていてもよい。

【0092】

本実施形態では、第２実施形態および第３実施形態の各々で得られる効果を両立することができる。すなわち、パッド１００および蓋体１２０の各々による補強材としての機能により、特に、基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４、およびＺ軸方向に関してセンサ素子１０の角部１０ｃ１～１０ｃ４に対応する位置において、基板８０の反りを効果的に抑制することができる。

【0093】

第５実施形態
図１２に示す本発明の第５実施形態に係るガスセンサ１Ｄは、以下に示す点を除いて、第３実施形態のガスセンサ１Ｂと同様の構成を有する。以下では、第３実施形態のガスセンサ１Ｂと重複する部材には、同一符号を付し、その詳細な説明については省略する。

【0094】

ガスセンサ１Ｄは、センサ素子１０、基板８０および蓋体１２０に加えて、２つのセンサ素子１０ａおよび１０ｂと、制御素子１３０とを有する。センサ素子１０ａおよび１０ｂの一方は、たとえば、測定対象ガスの濃度によって抵抗値が変化する検知用のセンサ素子として機能する。センサ素子１０ａおよび１０ｂの他方は、たとえば、測定対象ガスの濃度によって抵抗値が変化しない参照用のセンサ素子として機能する。

【0095】

センサ素子１０ａおよび１０ｂは、制御素子１３０の上面に固定されている。ただし、センサ素子１０ａおよび１０ｂの固定態様はこれに限定されるものではなく、センサ素子１０ａおよび１０ｂは、基板８０の上に、制御素子１３０と並列に配置されていてもよい。なお、基板８０に対するセンサ素子１０ａおよび１０ｂの固定の向き（姿勢）は、いずれも基板８０に対するセンサ素子１０（図５Ａ）の固定の向き（姿勢）と同様の関係となっている。

【0096】

制御素子１３０は、基板８０とセンサ素子１０ａおよび１０ｂとの間に介在している。制御素子１３０は、センサ素子１０ａおよび１０ｂを制御するための素子であり、半導体ＩＣ等によって構成されている。制御素子１３０は、センサ素子１０ａおよび１０ｂから出力される電気信号に基づいて、その計測値を算出する制御回路を有する。

【0097】

本実施形態においても、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。加えて、本実施形態では、制御素子１３０の中心線Ｃ７とセンサ素子１０ａの中心線Ｃ３とが略平行となっている。また、制御素子１３０の中心線Ｃ８とセンサ素子１０ａの中心線Ｃ４とが略平行となっている。

【0098】

これに対応して、基板８０の中心線Ｃ１と、基板８０に固定された制御素子１３０の中心線Ｃ７とは、斜めに交差している。また、基板８０の中心線Ｃ２と、基板８０に固定された制御素子１３０の中心線Ｃ８とは、斜めに交差している。

【0099】

そのため、制御素子１３０は、基板８０の反りが相対的に小さい領域（図５Ｂに示す非反り領域８２）を指向するように、所定の向きで基板８０に固定される。その結果、基板８０（特に、基板８０の角部８０ｃ１～８０ｃ４）の反りが、制御素子１３０に及びにくくなるとともに、基板８０の反りが、制御素子１３０を介して、センサ素子１０ａおよび１０ｂに及びにくくなる。これにより、センサ素子１０ａおよび１０ｂの変形を防止し、センサ素子１０ａおよび１０ｂの特性変動を抑制することができる。

【0100】

センサ素子１０ａまたは１０ｂのＸ軸方向（あるいは、Ｙ軸方向）の辺長は、制御素子１３０のＸ軸方向（あるいは、Ｙ軸方向）の辺長の６０％以下であることが好ましく、制御素子１３０のＸ軸方向（あるいは、Ｙ軸方向）の辺長の５０％以下であることがさらに好ましい。この場合、制御素子１３０に対するセンサ素子１０の小型化により、基板８０の反りが制御素子１３０を介してセンサ素子１０ａまたは１０ｂに及ぶことを効果的に防止することができる。

【0101】

なお、制御素子１３０の中心線Ｃ７は、制御素子１３０の側部１３０ｓ１または１３０ｓ２に沿って延在し、制御素子１３０を二分する直線である。また、制御素子１３０の中心線Ｃ８は、制御素子１３０の側部１３０ｓ３または１３０ｓ４に沿って延在し、制御素子１３０を二分する直線である。

【0102】

第６実施形態
図１３に示す本発明の第６実施形態に係るガスセンサ１Ｅは、以下に示す点を除いて、第４実施形態のガスセンサ１Ｃおよび第５実施形態のガスセンサ１Ｄと同様の構成を有する。以下では、これらのガスセンサ１Ｃおよび１Ｄと重複する部材には、同一符号を付し、その詳細な説明については省略する。

【0103】

ガスセンサ１Ｅは、第５実施形態のガスセンサ１Ｄ（図１２）に、第４実施形態のガスセンサ１Ｃ（図１１）の構成を適用したものである。すなわち、ガスセンサ１Ｅは、センサ素子１０ａ、センサ素子１０ｂ、基板８０、蓋体１２０および制御素子１３０に加えて、複数のパッド１００を有する。

【0104】

本実施形態では、Ｚ軸方向に沿って（Ｚ軸方向から見て、あるいは平面視において）、基板８０の側部８０ｓ１（あるいは、側部８０ｓ２）に対応する位置に配置されたパッド１００と、制御素子１３０の角部１３０ｃ１（あるいは、角部１３０ｃ３）とが重なっている。換言すれば、Ｚ軸方向に関して、パッド１００は、制御素子１３０の角部１３０ｃ１（あるいは、角部１３０ｃ３）に対応する位置に配置されている。

【0105】

また、Ｚ軸方向に沿って（Ｚ軸方向から見て、あるいは平面視において）、基板８０の側部８０ｓ３（あるいは、側部８０ｓ４）に対応する位置に配置されたパッド１００と、制御素子１３０の角部１３０ｃ２（あるいは、角部１３０ｃ４）とが重なっている。換言すれば、Ｚ軸方向に関して、パッド１００は、制御素子１３０の角部１３０ｃ２（あるいは、角部１３０ｃ４）に対応する位置に配置されている。

【0106】

したがって、本実施形態では、特に、パッド１００の補強材としての機能により、基板８０の反りを効果的に抑制し、基板８０と制御素子１３０（特に、角部１３０ｃ１～１３０ｃ４）との干渉を有効に防止することができる。その結果、基板８０の反りが、制御素子１３０を介して、センサ素子１０に及ぶことを有効に防止することができる。

【0107】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

【0108】

上記各実施形態において、基板８０の形状は、Ｚ軸方向から見て長方形であったが、特に限定されるものではない。基板８０の形状は、たとえば、Ｚ軸方向から見て正方形あるいはその他の多角形であってもよい。

【0109】

上記第５実施形態では、ガスセンサ１Ｄに２つのセンサ素子１０ａおよび１０ｂが具備されていたが、センサ素子の数は１つ、あるいは３つ以上であってもよい。上記第６実施形態についても同様である。

【0110】

上記第６実施形態において、基板８０の側部８０ｓ１～８０ｓ４に対応する位置において、Ｚ軸方向に沿って（Ｚ軸方向から見て、あるいは平面視において）、パッド１００と、センサ素子１０ａまたは１０ｂの角部とが重なっていてもよい。

【0111】

上記第１実施形態において、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、センサ素子１０は基板８０の上面に直接的に固定されていたが、他の部材を介して、間接的に固定されていてもよい。上記第２実施形態～第４実施形態についても同様である。

【0112】

上記第２実施形態において、図７Ａに示すパッド１００は、基板８０の底面８０ｂに直接的に固定されていたが、他の部材を介して、間接的に固定されていてもよい。

【符号の説明】

【0113】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…ガスセンサ
１０，１０ａ，１０ｂ…センサ素子
２０…ベース
３０ａ～３０ｃ…絶縁膜
３１…本体部
３２～３５…梁部
３６…周縁部
３７…孔部
４０…熱源
４１…熱源本体
４２，４３…引出部
５０ａ，５０ｂ…電極
６０…感応膜
６１…本体部
６２～６５…梁部
７０ａ～７０ｄ…パッド電極
８０…基板
８１…反り部
８２…非反り部
９０…接着層
１００…パッド
１１０…モジュール基板
１２０…蓋部
１３０…制御素子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】