(57)【要約】【課題】簡便な工程により、ガスセンサー検知部の周囲は露出しており、その周囲を樹脂で保護した、薄型で、軽量小型のガスセンサー装置を提供する。【解決手段】  ガスセンサー１２と、該ガスセンサーの検知した信号を外部に伝達する信号処理部１３と、ガスセンサー１２及び信号処理部１３が固定された基板１１と、を備えたガスセンサー装置であって、ガスセンサー及び信号処理部が、熱硬化型樹脂シート１により封止されていることを特徴とするガスセンサー装置１０。【選択図】図２ｂ
2006349629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスセンサーと、該ガスセンサーの検知した信号を処理して外部に伝達する信号処理部と、前記ガスセンサー及び前記信号処理部が固定された基板と、を有するガスセンサー装置における、その基板上に固定されたガスセンサー及び信号処理部を封止するために加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである熱硬化型樹脂シートの所定の箇所に開口部を設ける工程と、
前記開口部の位置を基板に固定されたガスセンサーに合わせて、基板上に前記熱硬化型樹脂シートを積層する工程と、
前記積層した熱硬化型樹脂シートを加熱硬化させる工程と、を有することを特徴とするガスセンサー装置の製造方法。
【請求項２】
前記加熱硬化させる工程が、６０Ｔｏｒｒ以下の減圧雰囲気下で行われることを特徴とする請求項１記載のガスセンサー装置の製造方法。
【請求項３】
前記熱硬化型樹脂シートが、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤と、（Ｃ）無機充填剤と、（Ｄ）硬化促進剤と、（Ｅ）エラストマーと、を有する樹脂組成物から形成されることを特徴とする請求項１又は２記載のガスセンサー装置の製造方法。
【請求項４】
前記（Ｅ）エラストマーは、質量平均分子量が７０００以上のゴム変性樹脂、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項３記載のガスセンサー装置の製造方法。
【請求項５】
ガスセンサーと、該ガスセンサーの検知した信号を処理して外部に伝達する信号処理部と、前記ガスセンサー及び前記信号処理部が固定された基板と、を有するガスセンサー装置における、その基板上に固定されたガスセンサー及び信号処理部の封止に用いられる熱硬化型樹脂製のシートであって、加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓであり、所定の箇所に開口部を有することを特徴とするガスセンサー封止用樹脂シート。
【請求項６】
前記ガスセンサー封止用樹脂シートは、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤と、（Ｃ）無機充填剤と、（Ｄ）硬化促進剤と、（Ｅ）エラストマーと、を有する樹脂組成物から形成されることを特徴とする請求項５記載のガスセンサー封止用樹脂シート。
【請求項７】
前記（Ｅ）エラストマーは、質量平均分子量が７０００以上のゴム変性樹脂、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項６記載のガスセンサー封止用樹脂シート。
【請求項８】
前記ガスセンサー封止用樹脂シートが、熱硬化性樹脂を織布又は不織布からなる補強基材に含浸、乾燥して得られることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項記載のガスセンサー封止用樹脂シート。
【請求項９】
ガスセンサーと、該ガスセンサーの検知した信号を外部に伝達する信号処理部と、前記ガスセンサー及び前記信号処理部が固定された基板と、を備えたガスセンサー装置であって、
前記ガスセンサー及び前記信号処理部が、熱硬化型樹脂シートにより封止されていることを特徴とするガスセンサー装置。
【請求項１０】
前記熱硬化型樹脂シートが、請求項５乃至８のいずれか１項記載のガスセンサー封止用樹脂シートであることを特徴とする請求項９記載のガスセンサー装置。
【請求項１１】
前記ガスセンサーが、タイヤ空気圧センサーであることを特徴とする請求項９又は１０記載のガスセンサー装置。
【請求項１２】
前記基板上に電池が固定、封止されていることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項記載のガスセンサー装置。
【請求項１３】
前記信号処理部は基板上に固定、封止されたアンテナと接続されており、無線で信号を外部に伝達するものであることを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項記載のガスセンサー装置。
【請求項１４】
前記基板がプリント配線板であることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項記載のガスセンサー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスセンサー装置の製造方法に関し、特に、樹脂封止時にケースが不要で、センサーのマスキング処理を行う必要のないガスセンサー装置の製造方法に関する。また、その方法に用いる封止用樹脂シート及び樹脂シートにより封止されたガスセンサー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスセンサー装置は、気体の圧力変化や濃度変化を検知して検知信号に変えて、情報を受信機へ送信する等の外部への伝達により警報として伝えるものである。気体の圧力変化を検知するものとしては、例えば、タイヤ空気圧センサー等が挙げられ、また、気体の濃度変化を検知するものとしては、例えば、ガス漏れ検出センサー、ガス充填確認センサー等が挙げられ、ガスセンサー装置は幅広い用途に使用されている。
【０００３】
このガスセンサー装置の構成は、例えば、ガスセンサー、信号処理部、電池等の電子部品をプリント基板に装着し、ケースに入れて樹脂等により封止したものが挙げられる（例えば、特許文献１及び２参照。）。
【０００４】
ここで、樹脂を用いた封止は、ベースとなるプリント基板から電子部品の離脱を防止したり、温度、湿度、腐食ガス等の過酷な環境条件から電子部品を保護したりすることを目的として、装着した部品を樹脂モールドによりケースに固着して行われている。
【特許文献１】特開２０００−１７７３４２号公報
【特許文献２】特開２００１−１７４３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようにケースにはめ込んだ後、封止樹脂を注入して製造されるガスセンサー装置は、装置自体が重く、厚くなるためタイヤ空気圧センサー等に用いる場合には、高速運転による遠心力によりセンサーが脱落する危険があった。
【０００６】
このガスセンサーにおいては、より小型化、薄型化が求められてきており、特許文献２に記載のガスセンサーはその大きさと重量を小さくするものであるが、構造及び製造方法が複雑であり、製造の時間がかかったり製造コストが高価となってしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、このような状況下で提案されたものであって、ガスセンサー検知部は露出しており、その周囲を樹脂で保護した、薄型で、軽量小型のガスセンサー装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のガスセンサー装置の製造方法は、ガスセンサーと、該ガスセンサーの検知した信号を処理して外部に伝達する信号処理部と、ガスセンサー及び信号処理部が固定された基板と、を有するガスセンサー装置において、その基板上に固定されたガスセンサー及び信号処理部を封止するために加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである熱硬化型樹脂シートの所定の箇所に開口部を設ける工程と、開口部の位置を基板に固定されたガスセンサーに合わせて、基板上に熱硬化型樹脂シートを積層する工程と、積層した熱硬化型樹脂シートを加熱硬化させる工程と、を有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明のガスセンサー封止用樹脂シートは、ガスセンサーと、該ガスセンサーの検知した信号を処理して外部に伝達する信号処理部と、ガスセンサー及び信号処理部が固定された基板と、を有するガスセンサー装置において、その基板上に固定されたガスセンサー及び信号処理部の封止に用いられる熱硬化型樹脂製のシートであって、加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓであり、所定の箇所に開口部を有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のガスセンサー装置は、ガスセンサーと、該ガスセンサーの検知した信号を外部に伝達する信号処理部と、ガスセンサー及び信号処理部が固定された基板と、を備えたガスセンサー装置であって、ガスセンサー及び信号処理部が、熱硬化型樹脂シートにより封止されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガスセンサー装置の製造方法によれば、あらかじめ形状を加工しておいた所定の溶融粘度範囲を有する封止用樹脂シートを用いることで、常圧下、加熱硬化によりケースを用いることなく充分に封止することができる。このとき、形成した開口部の形状は崩れにくく、かつ、基板に装着したガスセンサー、信号処理部等の電子部品上に、十分に樹脂を含浸・充填して固定することができるため、所望の場所に開口部を設けたガスセンサー装置を簡便に得ることができる。さらに、常圧下で、かつ加熱温度も低く抑えて成形するものであるため、電子部品の性能を損なうことなく封止、固定でき、ガスセンサー装置を歩留まり良く得ることができる。
【００１２】
また、本発明のガスセンサー封止用樹脂シートは、ハンドリング性が良好で、シートに形成した開口部によりガスセンサーの検知部を覆うことなくガスセンサーを封止、固定できる。この樹脂シートを用いた場合には、樹脂シートを積層し、加熱成形するだけであるので、封止工程が簡略化でき、この加熱成形を用いれば、大掛かりな設備を必要とせず、製造コストの低減を図ることができる。
【００１３】
また、本発明のガスセンサー装置は、従来のような樹脂封止のためのケースを使用していないため、薄く、軽量で、取扱いが容易であり、信頼性も高いものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施の形態及び実施例を参照しながら本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明者らは上記の目的を達成しようと鋭意研究を重ねた結果、ガスセンサー封止用樹脂シートとして、加工を施す常温では固形であり、ガスセンサー封止のために加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである熱硬化型樹脂シートを用いることで、常圧下での加熱成形により開口部を設けた状態で簡便に封止が可能であることを見出し本発明を完成したものである。
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明を最良の実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のガスセンサー封止用樹脂シートの概念図であり、図２は、これを用いたガスセンサー装置の封止前後の状態を示した断面図である。
【００１７】
本発明のガスセンサー封止用樹脂シート１は、図１に示したようにガスセンサー検知部を封止することがないように、その検知部に対応した位置に開口部２を有して構成されるものである。
【００１８】
このガスセンサー封止用樹脂シート１は、ガスセンサー封止のために加熱溶融させたときの溶融粘度が１０〜３００Ｐａ・ｓである熱硬化型樹脂組成物からなるものであり、その溶融粘度が５０〜１５０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００１９】
このような粘度範囲とすることによって、シートに形成した開口部が、固定時の加熱硬化により流れ出すことを抑え、開口を有したまま硬化させることができる。そのため、センサーの機能を阻害することなく、ガスセンサー、信号処理部等の電子部品の封止を行うことができ、かつ、これら電子部品と基板とのすきまにも充分に樹脂を充填することができるのである。この溶融粘度は、フローテスター（例えば、島津製作所株式会社製、商品名：ＣＦＴ−５００等）やレオメーター（例えば、Ｒｈｅｎｏｍｅｔｒｉｃ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）により測定したものである。
【００２０】
また、このガスセンサー封止用樹脂シートの厚さは、ガスセンサー、信号処理部等の電子部品の基板への封止及び固定に用いることができるものであればよく、例えば、０．１〜３ｍｍの範囲で適宜決定すればよい。
【００２１】
このとき、使用する電子部品の厚さによって、樹脂シートを一枚積層してもよいし、複数枚を重ねて積層して用いてもよい。複数枚積層する場合には、全て同じ溶融粘度の封止用樹脂シートを用いても良いが、厚さ方向に溶融粘度が異なる樹脂を積層させるようにしてもよい。
【００２２】
異なる溶融粘度の樹脂シートを積層する場合には、基板側により溶融粘度の低い樹脂を用い、表面側はそれよりも溶融粘度の高い樹脂となるようにして、開口部の残存と電子部品細部への充填性を補うようにすること、すなわち、封止用樹脂シートが、その基板側に接触する封止用樹脂シートよりも溶融粘度が高くなるように積層することがより好ましい。
【００２３】
なお、ガスセンサー、信号処理部等の電子部品を基板へ固定するために加熱溶融させる加熱温度は、通常、１００〜１８０℃程度であり、センサーの耐熱温度以下であればよく、電子部品を高温に晒さないように１００〜１３０℃であることが好ましい。
【００２４】
なお、電池を同時に封止する場合には、過度に加熱すると電池部品の溶融変形を生じ、漏液、内部短絡等の異常を生じることがあり、また、過度に温度が上がると電池の内圧が高まり、破裂することがあるので１００〜１３０℃の範囲で加熱を行う。
【００２５】
次に、このガスセンサー封止用樹脂シートは、熱硬化型の樹脂組成物をシート状に形成して乾燥させて得られるが、ここで用いる樹脂組成物は、常温で開口部を安定に形成することができ、ガスセンサー封止のために加熱溶融させたときの溶融粘度が上記説明した範囲内のものであれば、特に限定されずに用いることができる。
【００２６】
このような樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル／エポキシ樹脂系、フェノール樹脂／ブチラール樹脂系、ニトリルゴム／エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリイミド樹脂系、ビスマレイミド／トリアジン系、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂等をベースとする樹脂が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
【００２７】
中でもエポキシ樹脂をベース樹脂とすることが好ましく、エポキシ樹脂をベース樹脂としたときは、（Ａ）エポキシ樹脂と、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤と、（Ｃ）無機充填剤と、（Ｄ）硬化促進剤と、（Ｅ）エラストマーと、を配合した樹脂組成物とすることが好ましい。
【００２８】
ここで（Ａ）エポキシ樹脂としては、グリシジルエーテル系エポキシ樹脂が好適に用いられる。このようなものとしては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混含して使用することができる。
【００２９】
この（Ａ）エポキシ樹脂の配合量は、樹脂組成物中に、２０〜６０質量％含有していることが好ましい。エポキシ樹脂の配合量が、２０質量％未満となると耐薬品性、接着力、耐熱性等の特性が低下してしまい、６０質量％を超えると可撓性が低下し、打ち抜き性が悪くなったり、シート形状にならならなかったりしてしまう。
【００３０】
このグリシジルエーテル系エポキシ樹脂にはグリシジルエーテル系の変性エポキシ樹脂も含まれ、変性エポキシ樹脂としては例えばＢＴ樹脂（ビスマレイミドトリアジン樹脂）、ウレタン変性樹脂、リン変性エポキシ樹脂等を使用することができる。
【００３１】
ここで（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化に使用されている化合物であれば特に制限なく使用でき、例えばアミン硬化系としてジシアンジアミド、芳香族ジアミン等が挙げられ、フェノール硬化系としてフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡ型ノボラック樹脂、トリアジン変性フェノールノボラック樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
【００３２】
この（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤の配合量は、（Ａ）エポキシ樹脂に対する当量比で０．５〜１．５とすることが好ましい。（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤の含有量が（Ａ）エポキシ樹脂に対する当量比で０．５未満となると硬化が不十分となり、１．５を超えると溶融粘度の上昇が早くなり、充填が不十分となってしまう。
【００３３】
ここで（Ｃ）無機充填剤としては、タルク、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、溶融シリカ、合成シリカ、金属水和物、酸化チタン、カーボンブラック等の通常用いられている無機充填剤であれば特に限定されずに用いることができ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
【００３４】
この（Ｃ）無機充填材は、熱膨張係数やチキソ性の調整を目的として用いることもでき、この使用される無機充填材は特に限定されることなく使用できるが、その使用量は、樹脂組成物に対して５以上６０質量％未満の割合で配合されることが好ましい。ただし、バインダー樹脂の添加量が多く５質量％未満の場合、シート化した際にタックが高くなり、ハンドリング性が悪くなり、シート化自体が困難となってしまうため、無機充填材は５質量％以上添加することが望ましい。
【００３５】
ここで（Ｄ）硬化促進剤としては、通常、エポキシ樹脂の硬化促進剤として使用されているものであればよく、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物、三フッ化ホウ素アミン錯体、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。これらの硬化促進剤は単独又は２種類以上混合して使用することができる。この（Ｄ）硬化促進剤は、（Ａ）エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．０１〜５質量部とすることが好ましい。
【００３６】
また、ここで（Ｅ）エラストマーとしては、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、カルボキシ含有アクリロニトリルブタジエンゴム等の各種合成ゴム、ゴム変性の高分子化合物、高分子エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。このとき、これらの質量平均分子量が７０００以上であることが好ましい。
【００３７】
また、（Ｅ）エラストマーの含有量は樹脂組成物中に５〜６０質量％含有することが好ましい。樹脂組成物における（Ｅ）エラストマーの含有量が５質量％未満であると、シート化が困難となり、また粘着力が高くなり、タックフリー化も困難となってしまい、６０質量％を超えると、溶融時の流れが悪くなり、硬化時の充填性が低下してしまうため好ましくない。
【００３８】
これらエラストマーは、通常、溶剤に溶解して使用することができ、この溶剤としては、樹脂組成物として配合する各成分を溶解するものであればよく、ガスセンサー封止用樹脂シートを製造する際の塗布乾燥工程において溶剤が残留しないように沸点１６０℃以下の溶剤であることが好ましい。具体的には、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、シクロヘキサノン等が挙げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用することができる。
【００３９】
このように（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材及び（Ｅ）エラストマーの各成分を配合して得られる樹脂組成物は、本発明のガスセンサー封止用樹脂シートに適したものであるが、このシートとしてはチキソ指数も開口部形状保持に重要な因子であり、その数値は１以上であることが望ましい。
【００４０】
また、この樹脂組成物は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材及び（Ｅ）エラストマーの成分の他に、必要に応じて、また本発明の目的に反しない限度において他の無機質又は有機質の微粉末充填材、顔料及び老化防止剤等を添加配合することができる。
【００４１】
このような樹脂組成物の調製は、これらの各成分をミキサーで混合して行い、得られた樹脂組成物を、Ｔダイ法、インフレーション法等の溶融押し出し法、カレンダ法等により熱硬化性樹脂シートとすることができる。
【００４２】
また、樹脂組成物の調整は有機溶剤で希釈して行うこともでき、この場合、例えば、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂用硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機充填材、（Ｅ）エラストマー及び必要に応じてその他添加剤を、ＮＭＰ（Ｎ−メチルピロリドン）、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、シクロヘキサノン等の溶剤に添加し、均一に混合、溶解させることにより容易に行うことができる。
【００４３】
本発明のセンサー封止用樹脂シートは、このように得られた液体状の樹脂組成物を所定の厚さ、引っ張り強度を有するベースフィルム上にロールコータ等で、塗布、乾燥させて樹脂シートとした後、所望の位置に開口部を設けることで製造することができる。
【００４４】
また、上記したような樹脂樹脂組成物を、補強基材である有機繊維基材又は無機繊維基材に含浸させて、乾燥させ、さらに繊維基材中の樹脂組成物を加熱等によりＢステージ状態にまで半硬化させることによって本発明のセンサー封止用樹脂シートを製造することもできる。
【００４５】
このとき、補強基材に樹脂組成物を含浸させるにあたっては、樹脂組成物をジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン等の有機溶剤に溶解して樹脂ワニスを調整し、この樹脂ワニスに繊維基材を浸漬する等の方法により行えばよい。
【００４６】
このとき用いる補強基材としては、ガラスクロス、ガラスペーパー等の無機繊維基材、芳香族ポリアミド繊維、セルロース繊維、ポリエステル繊維等の有機繊維基材、炭素繊維基材が挙げられる。
【００４７】
ここで、有機繊維基材としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等の全芳香族系アラミドから作成される繊維をバインダー樹脂で接着して形成される全芳香族系アラミド繊維不織布を用いることが好ましい。また、有機繊維基材を用いることによって、ガラス繊維不織布を用いた場合に比べて、封止用樹脂シートとしての軽量化やレーザー加工性の向上を図ることができ、かつ、誘電率を低くし、無線性能を向上することもできる。
【００４８】
なお、プリプレグの樹脂量は任意に設定することができるが、例えば、４５〜６５質量％にすることが好ましい。
【００４９】
このとき、溶剤に溶解させた樹脂組成物を塗布、乾燥し、所定の厚さにして得た封止用樹脂シートは、開口打ち抜き性の向上や、シート表面の外部からの汚れを防ぐ目的とした片面離型フィルムを該樹脂シートの表裏面に、また、表裏の離型度に差を持たせた両面離型フィルムの場合は該樹脂シートの片側面にラミネートしてもよい。
【００５０】
本発明のガスセンサー封止用樹脂シートは、そのハンドリング性、加工性の観点から、常温では固形であることが求められ、その融点は５０℃以上であることが好ましく、８０℃以上であることがより好ましい。
【００５１】
次に、本発明のガスセンサー封止用樹脂シートを用いてガスセンサー装置を製造する方法について説明する。
【００５２】
本発明のガスセンサー装置の製造方法においては、まず、熱硬化型樹脂シートの所定の箇所に開口部を設ける工程を行う。このとき用いる熱硬化型樹脂シートは、ロール状又は枚葉の形態のいずれでもよく、樹脂シートを作ると同時に開口部を設けることもできる。
【００５３】
このとき開口部は、ガスセンサーを封止しながらも溶融した樹脂により封止するとガスセンサーの機能を阻害する箇所、例えば、ガス濃度検知部、ガス圧力検知部等のセンサー部分に対応した位置に設けられるものであり、対象となる部分に応じて、その大きさを調整すれば良い。
【００５４】
この開口部を設けるには、レーザー加工、機械加工、金型加工等の加工方法により行うことができるが、その他の加工方法でも特に制限されずに用いることができる。この中でも、開口を設ける際に、開口部断面に熱を生じさせて硬化させ溶融しにくくさせる加工方法、例えば、レーザー加工やドリル等による機械加工であることが好ましい。
【００５５】
また、このときの開口部の形状は、次の、加熱硬化させたときに開口部が塞がれることがないような形状であれば特に限定されないが、細かい形状の開口であると樹脂フローにより開口を設けられなくなる場合があるので、その平面が円形、三角形、四角形等の多角形の形状であることが好ましく、その大きさは最終的に設けたい開口の大きさにあわせて設ければよく、センサー検知部の大きさよりも大きめに形成することが好ましい。例えば、ガスセンサーの検知部がφ３ｍｍである場合には、それよりも大きいφ４ｍｍで開口部を形成すれば加熱溶融時にセンサーの検知部の汚染を防止することができる。
【００５６】
次に、このように設けた開口部をセンサー部分等に位置を合わせて、基板上に樹脂シートを積層する工程を行うが、これは、開口部を設ける工程により得られた樹脂シートをガスセンサーを基板上で封止するために基板上に積層する工程である。
【００５７】
この工程では、図２ａに示したように、樹脂シート１を、プリント基板１１に固定されたガスセンサー１２、信号処理部１３及び電池１４の上部を覆うようにしながら、樹脂シート１の開口部２をガスセンサーの検知部等に位置を合わせて積層する。このときアイロン等で樹脂シートを基板に仮付けしてもよい。
【００５８】
また、この工程において、樹脂シートを複数枚重ねて積層する場合もあるが、それぞれの樹脂シートの溶融粘度が異なる場合は、基板上に１５０℃の溶融粘度の低いものから高いものを順番に積層することが好ましい。このような順番で積層すると、次の加熱硬化させる工程において、基板に近い樹脂シートは、溶融粘度が低いため流れ出し易く、基板上の電子部品をうまくつつみ込むことができる。また、基板に遠い、表面側の樹脂シートは、溶融粘度が高いために内側に比べて流れ出しにくく、開口部の形状を保持し易いためガスセンサーの機能を阻害しないようにすることができ好ましい。
【００５９】
この工程で、樹脂シート１とプリント基板１１との位置決めする際には、開口部とガスセンサーとの位置を正確に合わせなければならないため、それぞれ位置決めピンや位置決めマーク等を使って位置を決定してもよい。
【００６０】
次に、この積層した樹脂シートを、加熱硬化させる工程を行うが、この工程により樹脂シートがガスセンサーの一部を封止し、他の一部は開口により開放されたままとすることができ、所望の封止状態としたガスセンサー装置を製造することができる。
【００６１】
この工程では、図２ｂに示したように積層したガスセンサー封止用樹脂シート１を加熱して溶融させ、プリント基板１１とガスセンサー１２、信号処理部１３、電池１４等の電子部品との間に溶融した樹脂が充分に含浸するようにして、硬化させて封止するものである。ここで、ガスセンサー１２の検知部は樹脂で覆われることなく露出しており、かつその他の部分は樹脂で覆われることとなるため、温度、異物による腐食、汚染、機械的破壊等の外部環境から保護し、ガスセンサー装置の信頼性を高めるものである。
【００６２】
このときの加熱は、１００〜１８０℃、好ましくは、電子部品の電気的損傷、機械的変形、歪み等の防止のために、１００〜１３０℃で、５〜６０分間、好ましくは２０〜４０分間行うようにすればよい。さらに、その後、１００〜２００℃で３０〜１２０分間加熱を行い、樹脂が完全に硬化するようにすることが好ましい。
【００６３】
また、この工程は、樹脂シート１を、全く加圧せずに加熱硬化させてもよいが、樹脂が充分に含浸するように加圧しながら行っても良い。ただし、大きな圧力をかけると、せっかく設けた開口部が溶融した樹脂シートにより塞がってしまうため、このときかける圧力は０〜０．５ＭＰａであることが好ましい。
【００６４】
さらに、この工程は、通常、常圧下（１ａｔｍ）で行えばよいが、減圧雰囲気とすることがより効率よく脱泡し、シートと基板を密着することができるため好ましい。  また、本発明のガスセンサー装置の製造方法により得られたガスセンサー装置を、さらにセンサー部分に開口部を設けたケースに挿入固定し、外部から受ける遠心力、温度、異物による腐食、汚染、機械的破壊等の外部環境から保護されるようにして、ガスセンサー装置として信頼性をより高めるようにすることができる。
【００６５】
最後に、本発明のガスセンサー装置について説明する。
本発明のガスセンサー装置１０は、図２ｂに示したように、プリント基板１１の表面にガスセンサー１２、信号処理部１３及び電池１４が固定され、これらの電子部品がガスセンサー封止用樹脂シート１により封止、固定されたものである。このとき、ガスセンサーの検知部分を被覆しないように開口部を維持したまま電子部品が樹脂により封止され、センサー機能が阻害されることはない。
【００６６】
ここで、ガスセンサー封止用樹脂シートは、電子部品を封止することができる樹脂製のものであればよく、既に説明した本発明のガスセンサー封止用樹脂シート１であることが好ましい。
【００６７】
また、ガスセンサー１２としては、気体の圧力変化を検知するもの及び気体の濃度変化を検知するものが挙げられ、気体の圧力変化を検知するものとしては、例えば、タイヤ空気圧センサー等、気体の濃度変化を検知するものとしては、例えば、ガス漏れ検出センサー、ガス充填確認センサー等が挙げられる。
【００６８】
信号処理部１３は、ガスセンサー１２が検知して得られる検知信号からガスの状態を判断、処理し、その結果を外部へ伝達するものである。このとき、外部への伝達は、信号処理部１３を介して外部のモニター装置へリードや、プリント基板等の有線で伝達する方法や、プリント基板１１にアンテナを設けて外部のモニター装置へ無線で伝達する方法で行うことができる。
【００６９】
このとき、アンテナとしてはプリント基板１１上にアンテナコイルを固定することでも行うことができるが、ＲＦＩＤタグに用いられているような共振回路を基板上に形成して、その共振回路の共振周波数を利用して非接触で信号処理部１３からの信号を外部のモニター装置へ伝達するように構成することができる。
【００７０】
信号処理部１３を動作させるための電力を供給するための電源としては、電池をガスセンサー装置１０とは別に設けておいてもよいし、ガスセンサー装置１０と一体に、例えばプリント基板１１上に固定したり、プリント基板１１と隣接させて一体に封止したりしてもよい。ガスセンサー装置１０と一体に設ける場合には、小型の電池等によりガスセンサー装置自体の大きさが無用に大きくならないようにすることが好ましく、電池も他の電子部品と一緒に封止することができるものであることが特に好ましい。
【００７１】
ここで、共振回路を形成した場合には、図３に示したガスセンサー装置２０のように、プリント基板１１上にガスセンサー１２、信号処理部１３及びアンテナ１５が固定、封止された構成とすることができ、このようにした場合、信号処理部１３の駆動電力は、ガスセンサー外部からの共振周波数を与えたときに生じさせることができ、電池等の電源を別に用意しなくてもガスセンサー装置として機能させることができる。
【００７２】
また、本発明で用いる基板は、ガスセンサー、信号処理部、電池等の電子部品を固定することができるものであって、ガスセンサー封止用樹脂シートで電子部品を封止する際の支持体として機能するものであれば、実施の形態で説明したプリント配線板以外であっても特に制限されずに用いることができる。
【００７３】
この基板としては、図２ｂ及び図３で示せしたようにプリント基板であることが、基板上に固定される電子部品をプリント配線により電気的に接続し、かつ、ガスセンサー装置を小型、軽量にすることができる点で好ましい。
【実施例１】
【００７４】
以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、以下の実施例および比較例において、「部」とは「質量部」を意味する。
【００７５】
（実施例１）
ビスフェノールＡ型フェノキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート１２５６；エポキシ当量  ７８００）４０部、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名：エピコート８２８；エポキシ当量  １９０）４０部、ジシアンジアミド  ５．７部、２−エチル−４−メチルイミダゾール  ０．１部、合成シリカ（アドマファイン株式会社製、商品名：ＳＣ  ２０５０）２０部を混合し、これを支持体となる離形フィルムに塗布、乾燥した。このとき、熱硬化型樹脂シートの厚さが６００μｍ、１２０℃加熱時の溶融粘度が８０Ｐａ・ｓとなるように１００℃で２分間程度加熱して調整した。
【００７６】
この熱硬化型樹脂シートを、板に刃物を埋め込んだトムソン型で、トリミングプレスを用いて打ち抜き、一辺が３ｍｍの正方形状からなる開口部を形成した。この開口した熱硬化型樹脂シートをプリント基板に固定したガスセンサー上面のセンサーの検知部分に重なるよう積層配置してアイロンで仮接着した。このときアイロンに樹脂が付着しないように、厚さ０．４０ｍｍのＴＰＸ（登録商標）フィルム  Ｘ４４（三井化学株式会社製、商品名）をアイロンの下に敷いた。これを１２０℃の乾燥器に投入し、３０分間加熱した後、アフターキュアを１２０℃で６０分間かけて、ガスセンサー装置を製造した。
【００７７】
（実施例２）
カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム（日本ゼオン株式会社製、商品名：ニポール１０７２）４５部、ビスフェノールＡ型臭素化エポキシ樹脂（東都化成株式会社製、商品名：ＹＤＢ−４００；エポキシ当量  ４００）２３部、臭素化ノボラックエポキシ樹脂（日本化薬株式会社製、商品名：ＢＲＥＮ  Ｓ；エポキシ当量  ２８４）２３部、４，４´−ジアミノジフェニルスルホン（アミン当量  ６２）５．７部、２−エチル４−メチルイミダゾール  ０．２部、水酸化アルミニウム  １０部及び老化防止剤のＮ，Ｎ´−ジ−２−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン  １部を、メチルエチルケトン／トルエン＝６／４の混合溶剤に溶解希釈し、これを支持体となる離形フィルムに塗布、乾燥した。この際、樹脂の厚さが７００μｍ、１２０℃加熱時溶融粘度が８０Ｐａ・ｓになるよう、加熱温度及び時間を調整して熱硬化型樹脂シートを製造した。
【００７８】
この熱硬化型樹脂シートに実施例１と同条件で開口部を形成し、この開口した熱硬化型樹脂シートをプリント基板に固定したガスセンサー上面のセンサーの検知部分に重なるように配置して仮接着した。これを１２０℃の乾燥器に投入し、３０分間加熱した後、アフターキュアを１２０℃で６０分間かけて、ガスセンサー装置を製造した。
【００７９】
（実施例３）
実施例２において、熱硬化型樹脂シートの１２０℃での溶融粘度が８０Ｐａ・ｓと調整し、この熱硬化型樹脂シートを実施例１と同条件で開口部を形成し、センサー部分に重なるように配置して仮接着し、これを３０Ｔｏｒｒ減圧下の１２０℃の乾燥器において３０分間加熱した後、アフターキュアを１２０℃で６０分間かけて、ガスセンサー装置を製造した。
【００８０】
（実施例４）
実施例２の樹脂組成において、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）に溶解させて樹脂ワニスを調整し、これを補強基材に含浸させ、乾燥後に、１６０℃、６分間の条件で加熱半硬化させることによって、樹脂量が５５質量％のプリプレグを形成した。補強基材として用いられる全芳香族アラミド繊維織布としては、厚さ０．１５ｍｍを用い、厚さ０．１８ｍｍのプリプレグを製造した。この際、樹脂の１２０℃加熱時溶融粘度が８０Ｐａ・ｓになるように加熱温度及び時間を調整して熱硬化型樹脂シートを製造した。
【００８１】
この熱硬化型樹脂シートを実施例１と同条件で開口部を形成し、この開口した熱硬化型樹脂シートをプリント基板に固定したガスセンサー上面のセンサーの検知部分に３枚重なるように配置して仮接着した。これを１２０℃の乾燥器に投入し、３０分間加熱した後、アフターキュアを１２０℃で６０分間かけて、ガスセンサー装置を製造した。
【００８２】
（比較例１）
実施例１に用いたプリント基板、ガスセンサー、信号処理部、電池等の同一電子部品をハウジングに入れ、シリコン樹脂を注入固定して、ガスセンサー装置を製造した。このとき、樹脂の注入前にセンサー部をポリイミド粘着テープ（株式会社寺岡製作所製）でマスキングし、固定後粘着テープを剥がし、センサー部を露出させて、ガスセンサー装置を製造した。
【００８３】
（試験例）
実施例１〜４、比較例１で得られたガスセンサー装置について、それぞれ封止後の開口部の形状、センサー部と基板の間の充填性、電子部品の引き剥がし強さ、重量、厚さについての試験結果を表１に示す。
【００８４】
【表１】
2006349629.tif 000003
【００８５】
＊１  開口部形状：○＝加工直径の２／３以上が開口、
△＝加工直径の２／３未満が開口、
×＝開口が埋まる
＊２  充填性：○＝ボイドなし、×＝ボイドあり
＊３  引き剥がし強さ：○＝１０Ｎ／ｃｍ以上、×＝１０Ｎ／ｃｍ未満
＊４  質量：ガスセンサー装置の質量を測定した。
＊５  厚さ：ガスセンサー装置の樹脂封止部分の最大厚さを測定した。
【００８６】
実施例のすべてにおいて、センサーの機能を阻害することなく開口部形状が保たれ、充填性能や部品の引き剥がし強さについても同等の性能が得られた。さらに、従来製品に比較してケースが不要となった分、装置自体が軽量になり、厚さも薄くなったため、その取扱いが容易になった。
【００８７】
また、ガスセンサー装置の製造においては、従来必要であったガスセンサーのマスキングが不要となったため、製造工程が簡素化（工数が低下）され、かつ、マスキング不良を起こすこともなくなった。
【００８８】
以上のように、本発明のガスセンサー封止用樹脂シートは、電子部品の形状等、必要に応じて厚さ、開口部の位置等を自由に設計でき、ケースの用いることなく電子部品の封止を行うことができるため、封止後の装置自体の軽量化を図ることができる。
【００８９】
また、本発明のガスセンサー装置は、プリント基板上に電子部品を強固に封止、固定することができるため、外部環境、例えば、温度、湿度、腐食ガス等の過酷な状況から電子部品を保護し、さらに、軽量化により高速度回転での使用時に電子部品が受ける遠心力が低減するためベースからの離脱を生じにくくさせることができる。そのため、装置自体の安定した動作を確保でき、信頼性を高めることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明のガスセンサー封止用樹脂シートの概念図である。
【図２ａ】積層したガスセンサー封止用樹脂シートの加熱硬化工程前の断面図である。
【図２ｂ】積層したガスセンサー封止用樹脂シートの加熱硬化工程後（ガスセンサー装置）の断面図である。
【図３】他の態様における積層したガスセンサー封止用樹脂シートの加熱硬化工程後（ガスセンサー装置）の断面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１…ガスセンサー封止用樹脂シート、２…開口部、１０…ガスセンサー装置、１１…プリント基板、１２…ガスセンサー、１３…信号処理部、１４…電池、１５…アンテナ
【図１】
2006349629.tif 000004
【図２ａ】
2006349629.tif 000005
【図２ｂ】
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【図３】
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