일반기술

후막형 반도체 산소센서의 제조방법

본 기술은 백금(Pt)이 미량 첨가된 티타니아(TiO 2 : anatase)에 Ta2O5 를 소량 첨가하고, 침적법(dippingmathod)에 의하여 후막형 공연비 제어용 산소센서를 제조하는 제조방법에 관한 것으로 특히 낮은 동작온도에서 고감도와 안정된 특성을 가지는 산화물 반도제 산소센서의 제조방법에 관한 것이다.스크린 인쇄법에 의하여 후막형 TiO 2 산소센서를 제조하면, 스크린의 메쉬(mesh)와 TiO 2 및 귀금속 촉매물질인 Pt, Pd 그리고 Rh 등의 입도사이에는 메칭(matching)의 어려움이 상존하여 균일한 조성의 막을 형성하기 어렵고 또한 페이스트의 일정점도를 조절하기 의해 사용되는 유기물(organic)이나, 글래스 플릿(glass frit)이 산소에 대한 감도에 영향을 미친다.뿐만 아니라 형성된 막의 소결이 1200℃이상의 고온에서 이루어지기 때문에 막에 크랙(crack)이 생겨 특성이 불안정하며, 500℃이상의 동작온도에서 연속적으로 사용될 정우 Pt, Pd 그리고 Rh등이 산화물을 형성하여 막의 감도가 떨어지는 것이었다.본 기술은 종래의 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로본 기술은 TiO2 와 Pt의 혼합분말에 Ta2O5 를 0∼10중량% 혼합하고, 이 혼합물을 Pt전극이 형성된 알루미나 기판에 코팅하는 것을 특징으로 하고 있다.보다 자세히 설명하면 혼합물은 ( TiO2 +Pt) : Ta2O5 가 중량비로 95 : 5가 되도록 혼합하여 슬러리(slurry)를 형성하고, 이러한 TiO2+Pt+Ta2O5 의 혼합물에 알루미나 기판을 침적법(dipping method)으로 침적시켜 후막을 형성하며, 알루미나 기판에 후막을 코팅한 후에는 종래 소결온도에 비하여 저온인 800℃∼1100℃에서 소결하는 것으로 되어 있다.본 발명은 공언비 λ는 Q2 와 CO표준가스를 이용하여 Pco/PO2 의 분압비를 이용하였다.그리고 산소센서의 동작온도의 콘트롤을 위하여 센서를 전기로(electric furnace)내에위치시켰으며, 센서의 양단에 Pt선을 연결하여 저항변화를 관찰하였다.