發布日期：2022-05-19 點擊率：63
氣體傳感器是用于檢測氣體中存在的可燃氣體、有毒氣體、呼出氣體中的酒精、異味等的傳感器。近年來，為了實現可持續發展目標，致力于減少全球變暖的因素之一的二氧化碳（CO2），以及對辦公室空氣質量環境的嚴格監管等，氣體傳感器的用途展開也更多種多樣。在生產現場，由于CO2的監管需求加強，CO2傳感器的需求增加。同樣，人們對室內外“空氣質量”的關注度越來越高，包括BEMS（建筑能源管理系統）在內，各種場景對空氣質量監測的需求也在增加。
備受矚目的CO2傳感器——NDIR型氣體傳感器
NDIR (Non-Dispersive InfraRed) 型氣體傳感器是利用紅外線對CO2 進行檢測，在人們愈發重視空氣質量的當下， NDIR式氣體傳感器的需求持續擴大，京瓷使用陶瓷封裝來作為NDIR式氣體傳感器新的封裝選擇。
NDIR型氣體傳感器的新選擇——可用于搭載受光元件/發光元件的“陶瓷封裝”
NDIR型氣體傳感器需要搭載一組發射紅外線的“發光元件”和接收紅外線的“受光元件”。
發光元件
發光元件大多使用LED和MEMS微型加熱器，可以通過將金屬CAN封裝替換為陶瓷封裝，實現無引線（pin）的表面貼裝，從而實現小型?薄型化。
受光元件
受光元件大多使用光電二極管（PD）、熱敏電阻、熱管、熱電傳感器等，通過使用陶瓷封裝，可以實現有機封裝難以實現的氣密封裝，還可以應對真空封裝，從而可以提高紅外線傳感器的靈敏度。另外，由于陶瓷封裝為疊層工藝制造，易于形成三維結構，可以實現濾光片嵌入的中空腔（臺階），對于2波長檢測方式，可以將Reference用的受光元件和CO2 檢測用的受光元件封裝于同1個管殼內。
除此之外，陶瓷封裝還具有氣體釋放少、高散熱性和高耐熱性的特點，即使在車載用途等嚴苛的環境下，也能維持更高的傳感精度。
針對氣體傳感器，陶瓷封裝的優勢
陶瓷封裝與其他材料封裝的對比
與金屬CAN封裝相比，陶瓷封裝可以實現小型?薄型化。從金屬CAN的引腳插入安裝轉換為可對應回流焊的表面安裝類型，并且，通過三維布線來實現小型?薄型化。此外，還可以根據所使用的芯片尺寸來提供相應的封裝設計方案。
相比有機封裝，陶瓷封裝氣體釋放更少，陶瓷封裝在高溫環境下釋放的二氧化碳和其他氣體較少，因此陶瓷封裝是提高氣體傳感器精度的有效材料。
※分析方法：GC-MS持續升溫、對60℃到310℃的氣體釋放量進行測量
陶瓷封裝除了可以實現小型化?薄型化，在高溫環境下氣體釋放少的特點外，還具有高耐熱性、高剛性、接近Si的熱膨脹系數，有助于實現高可靠性。
使用陶瓷封裝時的封裝選擇、封裝方式及種類如下。
京瓷可以根據所需特性，提案適合的密封方式，也可提供大量適用于各種封裝方式的公開品供選擇。除此之外，還可以根據封裝方式，提供多種出貨形式以供選擇。
陶瓷封裝還可運用于其他各種方式的氣體傳感器
半導體式氣體傳感器
隨著使用MEMS芯片的氣體傳感器的增加，從傳統的針插入式金屬CAN向表面封裝（SMD）類型的切換正在加速。利用便于三維布線的疊層陶瓷封裝技術，支持進一步小型、薄型化的氣體傳感器開發。
電化學式氣體傳感器
對于采用化學反應的一氧化碳和NOx氣體等更高精度的傳感應用，會使用具有高選擇性的電化學式氣體傳感器。陶瓷材料的氧化鋁，在酸性和堿性溶液中變化較小，具有很強的耐藥性，因此陶瓷在電氣化學式氣體傳感器中也能發揮效果。
其他氣體傳感器
氫傳感器、氧傳感器、氣味傳感器等各種氣體傳感器均可運用到京瓷的陶瓷封裝。
京瓷基于市場需求不斷開拓創新，發揮在陶瓷金屬材料及技術方面的優勢，打造豐富且具有生命力的元器件“王國”，努力通過材料、零部件、機器及服務等眾多領域的綜合能力，為各個領域發展提供助力。
