京瓷“陶瓷封装”探索新领域，满足NDIR 型气体传感器增长需求

京瓷“陶瓷封装”探索新领域，满足NDIR 型气体传感器增长需求

气体传感器是用于检测气体中存在的可燃气体、有毒气体、呼出气体中的酒精、异味等的传感器。近年来，为了实现可持续发展目标，致力于减少全球变暖的因素之一的二氧化碳（CO2），以及对办公室空气质量环境的严格监管等，气体传感器的用途展开也更多种多样。在生产现场，由于CO2的监管需求加强，CO2传感器的需求增加。同样，人们对室内外“空气质量”的关注度越来越高，包括BEMS（建筑能源管理系统）在内，各种场景对空气质量监测的需求也在增加。

备受瞩目的CO2传感器——NDIR型气体传感器

NDIR (Non-Dispersive InfraRed) 型气体传感器是利用红外线对CO2 进行检测，在人们愈发重视空气质量的当下， NDIR式气体传感器的需求持续扩大，京瓷使用陶瓷封装来作为NDIR式气体传感器新的封装选择。

NDIR型气体传感器的新选择——可用于搭载受光元件/发光元件的“陶瓷封装”

NDIR型气体传感器需要搭载一组发射红外线的“发光元件”和接收红外线的“受光元件”。

发光元件

发光元件大多使用LED和MEMS微型加热器，可以通过将金属CAN封装替换为陶瓷封装，实现无引线（pin）的表面贴装，从而实现小型?薄型化。

受光元件

受光元件大多使用光电二极管（PD）、热敏电阻、热管、热电传感器等，通过使用陶瓷封装，可以实现有机封装难以实现的气密封装，还可以应对真空封装，从而可以提高红外线传感器的灵敏度。另外，由于陶瓷封装为叠层工艺制造，易于形成三维结构，可以实现滤光片嵌入的中空腔（台阶），对于2波长检测方式，可以将Reference用的受光元件和CO2 检测用的受光元件封装于同1个管壳内。

除此之外，陶瓷封装还具有气体释放少、高散热性和高耐热性的特点，即使在车载用途等严苛的环境下，也能维持更高的传感精度。

针对气体传感器，陶瓷封装的优势

陶瓷封装与其他材料封装的对比

与金属CAN封装相比，陶瓷封装可以实现小型?薄型化。从金属CAN的引脚插入安装转换为可对应回流焊的表面安装类型，并且，通过三维布线来实现小型?薄型化。此外，还可以根据所使用的芯片尺寸来提供相应的封装设计方案。

相比有机封装，陶瓷封装气体释放更少，陶瓷封装在高温环境下释放的二氧化碳和其他气体较少，因此陶瓷封装是提高气体传感器精度的有效材料。

※分析方法：GC-MS持续升温、对60℃到310℃的气体释放量进行测量

陶瓷封装除了可以实现小型化?薄型化，在高温环境下气体释放少的特点外，还具有高耐热性、高刚性、接近Si的热膨胀系数，有助于实现高可靠性。

使用陶瓷封装时的封装选择、封装方式及种类如下。

京瓷可以根据所需特性，提案适合的密封方式，也可提供大量适用于各种封装方式的公开品供选择。除此之外，还可以根据封装方式，提供多种出货形式以供选择。

陶瓷封装还可运用于其他各种方式的气体传感器

半导体式气体传感器

随着使用MEMS芯片的气体传感器的增加，从传统的针插入式金属CAN向表面封装（SMD）类型的切换正在加速。利用便于三维布线的叠层陶瓷封装技术，支持进一步小型、薄型化的气体传感器开发。

电化学式气体传感器

对于采用化学反应的一氧化碳和NOx气体等更高精度的传感应用，会使用具有高选择性的电化学式气体传感器。陶瓷材料的氧化铝，在酸性和碱性溶液中变化较小，具有很强的耐药性，因此陶瓷在电气化学式气体传感器中也能发挥效果。

其他气体传感器

氢传感器、氧传感器、气味传感器等各种气体传感器均可运用到京瓷的陶瓷封装。

京瓷基于市场需求不断开拓创新，发挥在陶瓷金属材料及技术方面的优势，打造丰富且具有生命力的元器件“王国”，努力通过材料、零部件、机器及服务等众多领域的综合能力，为各个领域发展提供助力。

免责声明： 本网站资讯内容，均来源于合作媒体和企业机构，属作者个人观点，仅供读者参考。本网站对站内所有资讯的内容、观点保持中立，不对内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。