特許 7197393 硫化検出センサおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】硫化検出センサおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/04 20060101AFI20221220BHJP

   G01N 17/04 20060101ALI20221220BHJP

   G01N 27/00 20060101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

G01N27/04 F

G01N17/04

G01N27/00 K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019018193

(22)【出願日】2019-02-04

(65)【公開番号】P2020125965

(43)【公開日】2020-08-20

【審査請求日】2022-01-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000105350

【氏名又は名称】ＫＯＡ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 太郎

【審査官】小澤 瞬

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１５２４４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００９－２５０６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２８７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００５９３７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００１１１４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許第０６２５８２５３（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １７／００ － Ｇ０１Ｎ １９／１０

Ｇ０１Ｎ ２７／００ － Ｇ０１Ｎ ２７／２４

Ｈ０１Ｃ ７／００

Ｈ０１Ｃ １７／００ － Ｈ０１Ｃ １７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直方体形状の絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の下地電極と、前記絶縁基板の裏面に所定間隔を存して対向配置された一対の裏電極と、対応する前記下地電極と前記裏電極を導通するように前記絶縁基板の長手方向の両端面に設けられた一対の端子電極と、一対の前記下地電極の一部を覆うように形成されて所定のギャップを隔てて対向する一対の硫化検出部と、を備え、
一対の前記硫化検出部の少なくとも一方は、銅を主成分とする材料で形成されており、
一対の前記下地電極は、銅よりも硫化されにくい材料で形成されている、
ことを特徴とする硫化検出センサ。

【請求項2】

請求項１に記載の硫化検出センサにおいて、
一対の前記下地電極の中間部がそれぞれ絶縁性の保護膜によって覆われており、前記保護膜の一端側から露出する部位がそれぞれ前記硫化検出部によって覆われている、ことを特徴とする硫化検出センサ。

【請求項3】

絶縁基板の主面に所定のギャップを隔てて対向する一対の下地電極を形成する工程と、
一対の前記下地電極の中間部にそれぞれ絶縁性の保護膜を形成する工程と、
前記保護膜から外方側に突出する前記下地電極を覆うように前記絶縁基板の両側端部に端面電極を形成する工程と、
前記端面電極の表面に銅メッキ層からなる外部電極を形成すると共に、前記保護膜から内方側に突出する前記下地電極の表面に銅メッキ層を同時に形成する工程と、を含み、
一対の前記下地電極は、銅よりも硫化されにくい材料で形成されており、一対の前記下地電極の表面に被着された前記銅メッキ層により、外部に露出する硫化検出部が形成されることを特徴とする硫化検出センサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、腐食環境の累積的な硫化量を検出するための硫化検出センサと、そのような硫化検出センサの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

チップ抵抗器等の電子部品の内部電極としては、一般的に比抵抗の低いＡｇ（銀）系の電極材料が使用されているが、銀は硫化ガスに晒されると硫化銀となり、硫化銀は絶縁物であることから、電子部品が断線してしまうという不具合が発生してしまう。そこで近年では、ＡｇにＰｄやＡｕを添加して硫化しにくい電極を形成したり、電極に硫化ガスが到達しにくい構造にする等の硫化対策が講じられている。

【0003】

しかし、このような硫化対策を電子部品に講じたとしても、当該電子部品が流下ガス中に長期間晒された場合や、高濃度の硫化ガスに晒された場合は、断線を完全に防ぐことが難しくなるため、未然に断線を検知して予期せぬタイミングでの故障発生を防止することが必要となる。

【0004】

そこで従来より、特許文献１に記載されているように、電子部品の累積的な硫化の度合いを検出して、電子部品が硫化断線する等して故障する前に危険性を検出可能とした硫化検出センサが提案されている。

【0005】

特許文献１に記載された硫化検出センサは、絶縁基板上にＡｇを主体とした硫化検出体を形成し、この硫化検出体を覆うように透明で硫化ガス透過性を有する保護膜を形成すると共に、絶縁基板の両側端部に硫化検出体に接続する端面電極を形成した構成となっている。このように構成された硫化検出センサを他の電子部品と共にプリント基板上に実装した後、該プリント基板を硫化ガスを含む雰囲気で使用すると、硫化ガスが硫化検出センサの保護膜を透過して硫化検出体に接するため、硫化ガスの濃度と経過時間に応じて硫化検出体を構成する銀が硫化銀に変化し、それに伴って硫化検出体の抵抗値が上昇していき、最終的に硫化検出体の断線に至る。したがって、硫化検出体の抵抗値の変化や断線を検出することにより、硫化の度合いを検出することができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００９－２５０６１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、硫化検出体は比抵抗の低いＡｇを主体とした導電体であるため、累積的な硫化量に伴う硫化検出体の抵抗値変化は微量となり、硫化検出体の抵抗値の変化に基づいて硫化の度合いを正確に検出することも困難となる。また、硫化検出体の硫化検出する部分（硫化ガスに接する硫化検出部）の面内の膜厚のバラツキにより、硫化検出体の断線のタイミングにバラツキが発生するため、結果的に所望のタイミングで硫化の度合いを精度良く検出することが困難であった。例えば、硫化検出部の側面のある１点から反対側の側面を結ぶ直性部分の膜厚が局部的に薄くなっていた場合に、当該箇所が硫化されることで断線するタイミングと、硫化検出部に局部的に膜厚が薄くなった部分が存在せず、硫化検出部の全体が硫化されることで断線するタイミングとは、断線のタイミングが大きく相違してしまうことになる。

【0008】

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、第１の目的は、所望のタイミングで精度良く硫化の度合いを検出することができる硫化検出センサを提供することにあり、第２の目的は、そのような硫化検出センサの製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記第１の目的を達成するために、本発明の硫化検出センサは、直方体形状の絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に所定間隔を存して対向配置された一対の下地電極と、前記絶縁基板の裏面に所定間隔を存して対向配置された一対の裏電極と、対応する前記下地電極と前記裏電極を導通するように前記絶縁基板の長手方向の両端面に設けられた一対の端子電極と、一対の前記下地電極の一部を覆うように形成されて所定のギャップを隔てて対向する一対の硫化検出部と、を備え、一対の前記硫化検出部の少なくとも一方は、銅を主成分とする材料で形成されており、一対の前記下地電極は、銅よりも硫化されにくい材料で形成されている、ことを特徴としている。

【0010】

このように構成された硫化検出センサは、一対の下地電極が銅よりも硫化されにくい材料で形成されていると共に、これら下地電極の一部を覆うように一対の硫化検出部がギャップを隔てて形成されており、これら一対の硫化検出部の少なくとも一方が銅を主成分とする材料からなるため、硫化ガスに晒されることで生成する硫化銅の結晶がギャップに跨るように伸長していくと、一対の硫化検出部間が硫化銅を介して短絡する。ここで、一対の硫化検出部間が短絡するタイミングはギャップ長に依存するため、下地電極に接続する一対の端子電極間が導通するタイミングのばらつきは少ないものとなり、結果的に所望のタイミングで精度良く硫化の度合いを検出することができる。しかも、硫化検出部で覆われた下地電極が銅よりも硫化されにくい材料で形成されているため、硫化検出部の銅材料がギャップ側に伸長することで、硫化検出部の銅が失われたとしても、硫化されにくい材料からなる下地電極によって予期せぬ断線を防止することができる。

【0011】

上記構成の硫化検出センサにおいて、一対の下地電極の中間部がそれぞれ絶縁性の保護膜によって覆われており、これら保護膜の一端側から露出する部位がそれぞれ硫化検出部によって覆われていると、硫化検出センサを回路基板に半田実装する際に、硫化検出部が半田で覆われてしまうことを防止することができる。

【0015】

また、上記第２の目的を達成するために、本発明による硫化検出センサの他の製造方法は、絶縁基板の主面に所定のギャップを隔てて対向する一対の下地電極を形成する工程と、一対の前記下地電極の中間部にそれぞれ絶縁性の保護膜を形成する工程と、前記保護膜から外方側に突出する前記下地電極を覆うように前記絶縁基板の両側端部に端面電極を形成する工程と、前記端面電極の表面に銅メッキ層からなる外部電極を形成すると共に、前記保護膜から内方側に突出する前記下地電極の表面に銅メッキ層を同時に形成する工程と、を含み、一対の前記下地電極は、銅よりも硫化されにくい材料で形成されており、一対の前記下地電極の表面に被着された前記銅メッキ層により、外部に露出する硫化検出部が形成されることを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、所望のタイミングで精度良く硫化の度合いを検出することが可能な硫化検出センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態例に係る硫化検出センサの平面図である。

【図2】図１のII－II線に沿う断面図である。

【図3】該硫化検出センサの製造工程を示す平面図である。

【図4】該硫化検出センサの製造工程を示す断面図である。

【図5】本発明の第２実施形態例に係る硫化検出センサの平面図である。

【図6】本発明の第３実施形態例に係る硫化検出センサの平面図である。

【図7】本発明の第４実施形態例に係る硫化検出センサの平面図である。

【図8】該硫化検出センサの製造工程を示す平面図である。

【図9】該硫化検出センサの製造工程を示す断面図である。

【図10】本発明の第５実施形態例に係る硫化検出センサの平面図である。

【図11】図１０のXI－XI線に沿う断面図である。

【図12】該硫化検出センサの製造工程を示す平面図である。

【図13】該硫化検出センサの製造工程を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明すると、図１は本発明の第１実施形態例に係る硫化検出センサの平面図、図２は図１のII－II線に沿う断面図である。

【0019】

図１と図２に示すように、第１実施形態例に係る硫化検出センサ１０は、直方体形状の絶縁基板１と、絶縁基板１の表面の長手方向両端部に設けられた第１導体２および第２導体３と、絶縁基板１の裏面の長手方向両端部に設けられ第１裏電極４および第２裏電極５と、絶縁基板１の長手方向両端面に設けられた第１端面電極６および第２端面電極７と、第１端面電極６の表面に設けられた第１外部電極８と、第２端面電極７の表面に設けられた第２外部電極９と、によって主として構成されている。

【0020】

絶縁基板１は、後述する大判基板を縦横の分割溝に沿って分割して多数個取りされたものであり、大判基板はアルミナを主成分とするセラミックス基板である。

【0021】

第１導体２と第２導体３は、銅を主成分とするＣｕペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成したものである。第１導体２には第１端面電極６で覆われずに外部に露出する硫化検出部２ａが形成されており、第２導体３には第２端面電極７で覆われずに外部に露出する硫化検出部３ａが形成されており、これら硫化検出部２ａ，３ａは絶縁基板１の表面中央部で一定幅のギャップＧを介して対向している。

【0022】

第１裏電極４と第２裏電極５は、銀を主成分とするＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成したものであり、これら第１裏電極４と第２裏電極５は絶縁基板１の表面側の第１導体２および第２導体３と対応する位置に形成されている。

【0023】

第１端面電極６と第２端面電極７は、絶縁基板１の端面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングしたり、Ａｇ系ペーストを塗布して加熱硬化させたものである。第１端面電極６は第１導体２と第１裏電極４間を導通するように断面コ字状に形成されており、第２端面電極７は第２導体３と第２裏電極５間を導通するように断面コ字状に形成されている。

【0024】

第１外部電極８と第２外部電極９は端子電極として機能するものであり、これらはバリヤー層と外部接続層の２層構造からなる。そのうちバリヤー層は、電解メッキによって第１端面電極６と第２端面電極７の表面に形成されたＮｉメッキ層であり、外部接続層は、電解メッキによってＮｉメッキ層の表面に形成されたＳｎメッキ層である。

【0025】

次に、このように構成された硫化検出センサ１０の製造工程について、図３と図４を用いて説明する。なお、図３（ａ）～（ｅ）はこの製造工程で用いられる大判基板を表面的に見た平面図、図４（ａ）～（ｅ）は図３（ａ）～（ｅ）のＡ－Ａ線に沿う１チップ相当分の断面図をそれぞれ示している。

【0026】

まず、絶縁基板１が多数個取りされる大判基板を準備する。この大判基板には予め１次分割溝と２次分割溝が格子状に設けられており、両分割溝によって区切られたマス目の１つ１つが１個分のチップ領域となる。図３には１個分のチップ領域に相当する大判基板１０Ａが代表して示されているが、実際は多数個分のチップ領域に相当する大判基板に対して以下に説明する各工程が一括して行われる。

【0027】

すなわち、図３（ａ）と図４（ａ）に示すように、この大判基板１０Ａの表面にＣｕペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、ギャップＧを介して対向する第１導体２と第２導体３を形成する。また、これに前後して大判基板１０Ａの裏面にＡｇペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、第１導体２および第２導体３に対応する第１裏電極４と第２裏電極５をそれぞれ形成する。

【0028】

次に、図３（ｂ）と図４（ｂ）に示すように、可溶性材料等からなるマスキング材１１を印刷・乾燥することにより、ギャップＧを含めて第１裏電極４と第２導体３の中央部分を覆うように所定幅のマスキング材１１を形成する。

【0029】

次に、大判基板１０Ａを１次分割溝に沿って短冊状基板１０Ｂに１次分割した後、この短冊状基板１０Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングすることにより、図３（ｃ）と図４（ｃ）に示すように、マスキング材１１から露出する第１導体２と裏面側の第１裏電極４を接続する第１端面電極６および、マスキング材１１から露出する第２導体３と裏面側の第２裏電極５を接続する第２端面電極７とをそれぞれ形成する。なお、短冊状基板１０Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングする代わりに、Ａｇ系ペーストを塗布して加熱硬化することにより、第１端面電極６と第２端面電極７を形成するようにしても良い。

【0030】

次に、短冊状基板１０Ｂを２次分割溝に沿ってチップ状基板１０Ｃに２次分割した後、このチップ状基板１０Ｃに対して電解メッキを施してＮｉメッキ層とＳｎメッキ層を順次形成することにより、図３（ｄ）と図４（ｄ）に示すように、第１端面電極６の表面に第１外部電極８を形成すると共に、第２端面電極７の表面に第２外部電極９をそれぞれ形成する。

【0031】

次に、溶剤を用いてマスキング材１１を除去することにより、マスキング材１１で覆われていた第１導体２と第２導体３の中央部分を露出させると、図３（ｅ）と図４（ｅ）に示すように、第１導体２と第２導体３にギャップＧを介して対向する硫化検出部２ａ，３ａが形成され、図１，２に示す硫化検出センサ１０が完成する。

【0032】

以上説明したように、第１実施形態例に係る硫化検出センサ１０は、銅を主成分とする第１導体２と第２導体３が外部に露出する硫化検出部２ａ，３ａを有しており、これら硫化検出部２ａ，３ａがギャップＧを隔てて対向する構成となっているため、硫化検出センサ１０が硫化ガスを含む雰囲気中に配置されると、硫化検出部２ａ，３ａが硫化ガスに晒されることにより、硫化検出部２ａ，３ａに生成した硫化銅の結晶がギャップＧの内方に向かって徐々に伸長していく。そして、硫化検出部２ａ，３ａに生成した硫化銅がギャップＧ間に跨るまで伸長すると、その時点で第１導体２と第２導体３との間が硫化銅を介して短絡するため、一対の端子電極（第１外部電極８および第２外部電極９）間の導通状態によって硫化を検知することができる。

【0033】

ここで、第１導体２と第２導体３が硫化銅を介して短絡するタイミングは、硫化検出部２ａ，３ａの間に存するギャップＧの幅（ギャップ長）に依存し、このギャップＧは第１導体２と第２導体３の印刷時に使用されるスクリーンマスクによって高精度に規定されるため、端子電極間が導通するタイミングのばらつきは少ないものとなり、所望のタイミングで精度良く硫化の度合いを検出することができる。

【0034】

図５は本発明の第２実施形態例に係る硫化検出センサ２０の平面図、図６は本発明の第３実施形態例に係る硫化検出センサ３０の平面図であり、図１に対応する部分には同一符号を付してある。

【0035】

上記した第１実施形態例では、第１導体２と第２導体３の硫化検出部２ａ，３ａ間に存するギャップＧが絶縁基板１の短手方向に沿って直線状に延びる形状となっているが、図５に示す硫化検出センサ２０では、硫化検出部２ａ，３ａがくの字状に蛇行するギャップＧを介して対向しており、図６に示す硫化検出センサ３０では、硫化検出部２ａ，３ａがクランク状に蛇行するギャップＧを介して対向している。

【0036】

図５と図６に示すように、硫化検出部２ａ，３ａ間に存するギャップＧを蛇行形状にすると、第１導体２と第２導体３の幅寸法Ｗよりも全長の長いギャップＧを硫化検出部２ａ，３ａ間に介在させることができるため、導通を検出する範囲が長くなって検出精度が向上する。なお、ギャップＧの蛇行形状は、図５と図６に示す形状以外にも、鋸刃形状や波形状や渦巻き状等を採用することができる。

【0037】

図７（Ａ）は本発明の第４実施形態例に係る硫化検出センサ４０の平面図であり、図１に対応する部分には同一符号を付してある。

【0038】

図７（Ａ）に示す硫化検出センサ４０が第１実施形態例に係る硫化検出センサ１０と相違する点は、第１導体２と第２導体３の中間部がそれぞれ保護膜３１，３２によって覆われており、これら保護膜３１，３２の一端側から露出する部位が硫化検出部２ａ，３ａになっていることにあり、それ以外の構成は基本的に同じである。保護膜３１，３２はエポキシ樹脂等の絶縁性材料からなり、第１端面電極６と第２端面電極７は保護膜３１，３２の他端側から露出する部位を覆うように形成されている。これら保護膜３１，３２により、硫化検出部２ａ，３ａと端子電極（第１外部電極８および第２外部電極９）が隔てられるため、回路基板に半田実装する際に、硫化検出部２ａ，３ａが半田で覆われてしまうことを防止できる。

【0039】

次に、このように構成された硫化検出センサ４０の製造工程について、図８と図９を用いて説明する。なお、図８（ａ）～（ｆ）はこの製造工程で用いられる大判基板を表面的に見た平面図、図９（ａ）～（ｆ）は図８（ａ）～（ｆ）のＢ－Ｂ線に沿う１チップ相当分の断面図をそれぞれ示している。

【0040】

まず、絶縁基板１が多数個取りされる大判基板４０Ａを準備し、この大判基板４０Ａの表面にＣｕペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、図８（ａ）と図９（ａ）に示すように、ギャップＧを介して対向する第１導体２と第２導体３を形成する。また、これに前後して大判基板４０Ａの裏面にＡｇペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、第１導体２および第２導体３に対応する第１裏電極４と第２裏電極５をそれぞれ形成する。

【0041】

次に、エポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化することにより、図８（ｂ）と図９（ｂ）に示すように、第１裏電極４の中間部を覆う保護膜３１と第２裏電極５の中間部を覆う保護膜３２を形成する。

【0042】

次に、これら保護膜３１，３２で挟まれた領域に可溶性材料等からなるマスキング材１１を印刷・乾燥することにより、図８（ｃ）と図９（ｃ）に示すように、ギャップＧを含めて第１裏電極４と第２導体３の中央部分を所定幅で覆うマスキング材１１を形成する。

【0043】

次に、大判基板４０Ａを１次分割溝に沿って短冊状基板４０Ｂに１次分割した後、この短冊状基板４０Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングすることにより、図８（ｄ）と図９（ｄ）に示すように、保護膜３１から外方側に突出する第１導体２と裏面側の第１裏電極４を接続する第１端面電極６と、保護膜３２から外方側に突出する第２導体３と裏面側の第２裏電極５を接続する第２端面電極７とを形成する。なお、短冊状基板４０Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングする代わりに、Ａｇ系ペーストを塗布して加熱硬化することにより、第１端面電極６と第２端面電極７を形成するようにしても良い。

【0044】

次に、短冊状基板４０Ｂを２次分割溝に沿ってチップ状基板４０Ｃに２次分割した後、このチップ状基板４０Ｃに対して電解メッキを施してＮｉメッキ層とＳｎメッキ層を順次形成することにより、図８（ｅ）と図９（ｅ）に示すように、第１端面電極６の表面に第１外部電極８を形成すると共に、第２端面電極７の表面に第２外部電極９をそれぞれ形成する。

【0045】

次に、溶剤を用いてマスキング材１１を除去することにより、マスキング材１１で覆われていた第１導体２と第２導体３の中央部分を露出させると、図８（ｆ）と図９（ｆ）に示すように、第１導体２と第２導体３にギャップＧを介して対向する硫化検出部２ａ，３ａが形成され、図７（Ａ）に示す硫化検出センサ４０が完成する。

【0046】

なお、図７（Ａ）に示す硫化検出センサ４０において、端子電極である第１外部電極８と第２外部電極９をＮｉメッキ層とＳｎメッキ層で形成したが、図７（Ｂ）に示すように、第１外部電極８と第２外部電極９をＣｕメッキにより形成しても良い。この場合、硫化検出部２ａ，３ａの表面がＣｕメッキ層によって覆われることになり、また、図８（ｃ）と図９（ｃ）に示すマスキング材１１の形成工程を省略することができる。

【0047】

すなわち、図８と図９に示す製造工程において、図８（ｂ）と図９（ｂ）に示すように、第１裏電極４の中間部を覆う保護膜３１と第２裏電極５の中間部を覆う保護膜３２を形成した後、図８（ｃ）と図９（ｃ）に示す工程を行わずに、大判基板４０Ａを１次分割溝に沿って短冊状基板４０Ｂに１次分割する。

【0048】

次に、この短冊状基板４０Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングすることにより、保護膜３１から外方側に突出する第１導体２と裏面側の第１裏電極４を接続する第１端面電極６と、保護膜３２から外方側に突出する第２導体３と裏面側の第２裏電極５を接続する第２端面電極７とを形成する。

【0049】

次に、短冊状基板４０Ｂを２次分割溝に沿ってチップ状基板４０Ｃに２次分割した後、このチップ状基板４０Ｃに対して電解メッキを施すことにより、第１端面電極６の表面にＣｕメッキ層からなる第１外部電極８を形成すると共に、第２端面電極７の表面にＣｕメッキ層からなる第２外部電極９を形成する。その際、保護膜３１，３２間に露出する第１導体２と第２導体３の表面にもＣｕメッキ層が同時に形成され、当該部位がギャップＧを介して対向する硫化検出部２ａ，３ａとなり、図７（Ｂ）に示す硫化検出センサ４０が完成する。

【0050】

以上説明したように、図７（Ａ）と図７（Ｂ）に示す第４実施形態例に係る硫化検出センサ４０では、第１導体２と第２導体３の中間部にそれぞれ絶縁性の保護膜３１，３２が設けられており、これら保護膜３１，３２によって、硫化検出部２ａ，３ａと端子電極（第１外部電極８および第２外部電極９）が隔てられているため、前述した第１実施形態例に係る硫化検出センサ１０の作用効果に加えて、硫化検出センサ４０を回路基板に半田実装する際に、硫化検出部２ａ，３ａが半田で覆われてしまうことを防止できる。

【0051】

なお、上記した第１乃至第４実施形態例では、第１導体２と第２導体３が両方共に銅を主成分とする材料を用いて形成されているが、第１導体２と第２導体３の少なくとも一方が銅を主成分とする材料で形成されていれば、ギャップＧ内に伸長する硫化銅によって硫化の度合いを正確に検出することができる。すなわち、第１導体２と第２導体３の一方だけを銅を主成分とする材料で形成し、他方を硫化しにくい材料、例えばＡｇにＰｄやＡｕを添加した材料で形成するようにしても良い。

【0052】

図１０は本発明の第５実施形態例に係る硫化検出センサ５０の平面図、図１１は図１０のXI－XI線に沿う断面図である。

【0053】

図１０と図１１に示すように、第５実施形態例に係る硫化検出センサ５０は、直方体形状の絶縁基板５１と、絶縁基板５１の表面の長手方向両端部に設けられた第１下地電極５２および第２下地電極５３と、絶縁基板５１の裏面の長手方向両端部に設けられた第１裏電極５４および第２裏電極５５と、第１下地電極５２および第２下地電極５３の中間部に設けられた保護膜５６，５７と、これら保護膜５６，５７で挟まれた部位に形成された一対の硫化検出部５８，５９と、絶縁基板５１の長手方向両端面に設けられた第１端面電極６０および第２端面電極６１と、第１端面電極６０の表面に設けられた第１外部電極６２と、第２端面電極６１の表面に設けられた第２外部電極６３と、によって主として構成されている。

【0054】

第１下地電極５２と第２下地電極５３は、ＰｄやＡｕ等の硫化されにくい導電材料をスパッタリングしたり、Ｐｄを５％以上含有する導電ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成したものである。第１裏電極５４と第２裏電極５５は、銀を主成分とするＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成したものであり、これらは絶縁基板５１の表面側の第１下地電極５２と第２下地電極５３に対応する位置に形成されている。

【0055】

保護膜５６，５７は、エポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化したものであり、これらは第１下地電極５２と第２下地電極５３の中間部を覆うように形成されている。

【0056】

一対の硫化検出部５８，５９は、保護膜５６，５７の相対向する一端側から突出する第１下地電極５２と第２下地電極５３の表面に被着されたＣｕメッキ層や、Ｎｉメッキ層の上に積層されて露出するＣｕメッキ層からなり、これら硫化検出部５８，５９は絶縁基板５１の表面中央部で一定幅のギャップＧを介して対向している。

【0057】

第１端面電極６０と第２端面電極６１は、絶縁基板５１の端面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングしたり、Ａｇ系ペーストを塗布して加熱硬化させたものである。第１端面電極６０は断面コ字状に形成されており、この第１端面電極６０によって保護膜５６の他端側から突出する第１下地電極５２と絶縁基板５１の裏面側の第１裏電極５４が導通される。第２端面電極６１も断面コ字状に形成されており、この第２端面電極６１によって保護膜５７の他端側から突出する第２下地電極５３と絶縁基板５１の裏面側の第２裏電極５５が導通される。

【0058】

第１外部電極６２と第２外部電極６３は端子電極として機能するものであり、これらは第１端面電極６０と第２端面電極６１の表面を覆うように形成されたＣｕメッキ層や、Ｎｉメッキ層の上に積層されて露出するＣｕメッキ層からなる。なお、これら第１外部電極６２および第２外部電極６３と前述した硫化検出部５８，５９は、電解メッキによって同時に形成される。

【0059】

次に、このように構成された硫化検出センサ５０の製造工程について、図１２と図１３を用いて説明する。なお、図１２（ａ）～（ｅ）はこの製造工程で用いられる大判基板を表面的に見た平面図、図１３（ａ）～（ｅ）は図１２（ａ）～（ｅ）のＣ－Ｃ線に沿う１チップ相当分の断面図をそれぞれ示している。

【0060】

まず、絶縁基板５１が多数個取りされる大判基板５１Ａを準備し、この大判基板５１Ａの裏面にＡｇペーストをスクリーン印刷した後、これを乾燥・焼成することにより、図１２（ａ）と図１３（ａ）に示すように、大判基板５１Ａの裏面に第１裏電極５４と第２裏電極５５を形成する。

【0061】

次に、大判基板５１Ａの表面にＰｄやＡｕ等の導電材料をスパッタリングすることにより、図１２（ｂ）と図１３（ｂ）に示すように、大判基板５１Ａの表面に所定間隔を存して離反する第１下地電極５２と第２下地電極５３を形成する。なお、導電材料をスパッタリングする代わりに、Ｐｄを５％以上含有するＡｇ系ペーストをスクリーン印刷して乾燥・焼成することにより、第１下地電極５２と第２下地電極５３を形成するようにしても良い。

【0062】

次に、エポキシ系樹脂ペーストをスクリーン印刷して加熱硬化することにより、図１２（ｃ）と図１３（ｃ）に示すように、第１下地電極５２の中間部を覆う保護膜５６と第２下地電極５３の中間部を覆う保護膜５７とを形成する。

【0063】

次に、大判基板５１Ａを１次分割溝に沿って短冊状基板５１Ｂに１次分割した後、この短冊状基板５１Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングすることにより、図１２（ｄ）と図１３（ｄ）に示すように、保護膜５６から外方側に突出する第１下地電極５２と裏面側の第１裏電極５４を接続する第１端面電極６０と、保護膜５７から外方側に突出する第２下地電極５３と裏面側の第２裏電極５５を接続する第２端面電極６１とを形成する。なお、短冊状基板５１Ｂの分割面にＮｉ／Ｃｒをスパッタリングする代わりに、Ａｇ系ペーストを塗布して加熱硬化することにより、第１端面電極６０と第２端面電極６１を形成するようにしても良い。

【0064】

次に、短冊状基板５１Ｂを２次分割溝に沿ってチップ状基板５１Ｃに２次分割した後、このチップ状基板５１Ｃに対して電解メッキ（ＣｕメッキまたはＮｉメッキ－Ｃｕメッキ）を施すことにより、図１２（ｅ）と図１３（ｅ）に示すように、第１端面電極６０の表面にＣｕメッキ層からなる第１外部電極６２を形成すると共に、第２端面電極６１の表面にＣｕメッキ層からなる第２外部電極６３を形成する。また、この電解メッキにより、保護膜５６，５７間に露出する第１下地電極５２と第２下地電極５３の表面にＣｕメッキ層が同時に形成され、これらＣｕメッキ層がギャップＧを介して対向する硫化検出部５８，５９となり、図１０，１１に示す硫化検出センサ５０が完成する。

【0065】

以上説明したように、第５実施形態例に係る硫化検出センサ５０では、第１下地電極５２と第２下地電極５３が硫化されにくい材料にて形成されていると共に、第１下地電極５２と第２下地電極５３の中間部にそれぞれ絶縁性の保護膜５６，５７が設けられており、これら保護膜５６，５７で挟まれた部位の第１下地電極５２と第２下地電極５３にＣｕメッキ層を被着することにより、ギャップＧを介して対向する硫化検出部５８，５９が外部に露出する構成となっている。このような構成により、前述した第４実施形態例に係る硫化検出センサ４０と同様に、硫化検出センサ５０を回路基板に半田実装する際に、硫化検出部５８，５９が半田で覆われてしまうことを防止できると共に、硫化検出部５８，５９のＣｕ材料がギャップＧ側に伸長することで、硫化検出部５８，５９のＣｕが失われたとしても、硫化されにくい材料からなる第１下地電極５２と第２下地電極５３によって予期せぬ断線を防止することができる。

【符号の説明】

【0066】

１０，２０，３０，４０，５０ 硫化検出センサ
１ 絶縁基板
２ 第１導体
２ａ 硫化検出部
３ 第２導体
３ａ 硫化検出部
４ 第１裏電極
５ 第２裏電極
６ 第１端面電極
７ 第２端面電極
８ 第１外部電極（端子電極）
９ 第２端面電極（端子電極）
１０Ａ，５１Ａ 大判基板
１０Ｂ，５１Ｂ 短冊状基板
１１ マスキング材
３１，３２ 保護膜
５１ 絶縁基板
５２ 第１下地電極
５３ 第２下地電極
５４ 第１裏電極
５５ 第２裏電極
５６，５７ 保護膜
５８，５９ 硫化検出部
６０ 第１端面電極
６１ 第２端面電極
６２ 第１外部電極（端子電極）
６３第２外部電極（端子電極）
Ｇ ギャップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】