[發(fā)明專利]寬域型氧傳感器芯片及其制造方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201210209299.2 | 申請(qǐng)日： | 2012-06-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN102841121A | 公開(kāi)（公告）日： | 2012-12-26 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 鄭龍華 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 鄭龍華 |
| 主分類號(hào)： | G01N27/409 | 分類號(hào)： | G01N27/409 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 341000 江西省贛州市章貢*** | 國(guó)省代碼： | 江西;36 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 寬域型氧 傳感器 芯片 及其 制造 方法 | ||
1.寬域型氧傳感器芯片，分為保護(hù)層、敏感元件層、中空參照層和加熱層；其特征在于：敏感元件層和中空參照層之間設(shè)置參比原件層；敏感元件層為帶中央微型通孔結(jié)構(gòu)；參比原件層和敏感元件層之間圍繞著中央微型通孔結(jié)構(gòu)設(shè)置微型空腔結(jié)構(gòu)和多孔擴(kuò)散結(jié)構(gòu)，這三組結(jié)構(gòu)空間上堆疊形成一組范圍依次擴(kuò)大的同心圓，微型空腔結(jié)構(gòu)包圍著多孔擴(kuò)散結(jié)構(gòu)處于同一層平面；
設(shè)置在敏感元件層表面的是外參比信號(hào)系統(tǒng)，設(shè)置在參比原件層表面的是內(nèi)參比信號(hào)系統(tǒng)；外參比信號(hào)系統(tǒng)的內(nèi)電極和內(nèi)參比信號(hào)系統(tǒng)的外電極同處于微型空腔結(jié)構(gòu)當(dāng)中，并且直接短接。
2.如權(quán)利要求1所述的寬域型氧傳感器芯片，其特征在于：所述的微型通孔為小孔結(jié)構(gòu)，直徑為50微米-100微米。
3.如權(quán)利要求1所述的寬域型氧傳感器芯片，其特征在于：所述的微型空腔結(jié)構(gòu)的厚度為20微米-50微米，范圍是外徑為3.5-4.5mm；內(nèi)徑為2.5-3.5mm。
4.如權(quán)利要求1所述的寬域型氧傳感器芯片，其特征在于：所述的多孔擴(kuò)散結(jié)構(gòu)的厚度為30微米-60微米，范圍是直徑2.5-3.5mm，與微型空腔結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑一致。
5.如權(quán)利要求1-4擇一所述的寬域型氧傳感器芯片，其特征在于：各層坯片的厚度一致，為0.7mm-1mm。
6.如權(quán)利要求1-4擇一所述的寬域型氧傳感器芯片，其特征在于：各層坯片外形尺寸一致，為長(zhǎng)度為60mm-65mm；其寬度為5mm-6mm。
7.寬域型氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于：
制作工藝步驟包括：
A、制備敏感元件層坯片、參比原件層、中空參照層和加熱層坯片流延漿料：采用在有機(jī)溶劑中用球磨的方式制成流延漿料；
B、采用流延法制造敏感元件層、參比原件層、中空參照層和加熱層坯片：將流延漿料在流延機(jī)上經(jīng)刮刀在襯帶上刮成厚度均勻的膜片，在常溫下干燥后脫膜；
C、敏感元件層坯片、參比原件層、中空參照層和加熱層坯片的制成：采用模具機(jī)械切割把上述膜片切割成各層坯片；
D、在敏感元件層和參比原件層坯片上印涂?jī)?nèi)外電極且在外電極的工作區(qū)噴涂或浸漬保護(hù)層，內(nèi)外電極都通過(guò)小孔與外層的引腳相連接；
E、采用加熱層坯片和加熱電路制造加熱層坯；
F、在敏感元件層外電極中央位置制造微型通孔；
G、在參比原件層外電極表面印涂有機(jī)犧牲層；
H、在參比原件層外電極表面對(duì)應(yīng)敏感原件層微型通孔位置印涂環(huán)形多孔擴(kuò)散層；
I、將噴涂或浸漬保護(hù)層的敏感元件層、參比原件層、中空參照層和加熱層坯片依次定位四層疊層熱壓成氧傳感器坯；
J、將氧傳感器坯脫除有機(jī)物并燒結(jié)而得寬域型氧傳感器芯片。
8.如權(quán)利要求7所述的寬域型氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于：
所述A步驟中的敏感元件層坯片流延漿料和參比原件層坯片流延漿料的組分一致，為基材氧化釔摻雜氧化鋯陶瓷粉80～90％，分散劑1～3％，粘合劑2～7％，塑化劑5～8％，潤(rùn)滑劑2～7％。
9.如權(quán)利要求7所述的寬域型氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于：
所述A步驟中的加熱層坯片流延漿料和中空參照層坯片流延漿料的組分也一致，為基材氧化釔摻雜氧化鋯陶瓷粉80～90％，分散劑1～3％，粘合劑2～7％，塑化劑5～8％，潤(rùn)滑劑2～7％。
10.如權(quán)利要求7-9所述的寬域型氧傳感器芯片的制造方法，其特征在于：所述H步驟中的多孔擴(kuò)散層材料是純氧化鋁陶瓷或氧化鋯-氧化鋁復(fù)合陶瓷或氧化鋁-氧化鎂復(fù)合陶瓷或者氧化鋁-氧化鈣復(fù)合陶瓷中的一種，其比例為從25％∶75％到85％∶15％任意比例。
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