[發明專利]一種新型片式氧傳感器及其制備方法與檢測方法

在審

• 申請號: 201410476899.4
• 申請日: 2014-09-18
• 公開（公告）號: CN104251876A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 黃海琴
• 申請（專利權）人: 萊鼎電子材料科技有限公司
• 主分類號: G01N27/409
• 分類號: G01N27/409
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種新型片式氧傳感器及其制備方法與檢測方法，具體說是一種工藝簡單、成品率高且產品性能穩定的新型片式氧傳感器及其制備方法與檢測方法。

背景技術

隨著世界各國汽車尾氣排放法規的頒布，汽車氧傳感器是現代汽車中一個非常重要的傳感器，它被用來監測發動機所排出廢氣中氧的含量或濃度，并根據所測得的數據輸出一個信號電壓，反饋給車載電腦（ECU），車載電腦根據收到的信號控制噴油量、進氣量的大小，調整氣、油比(最佳氣油比為14.7:1)，從而達到省油、提高效率、減少污染等目的。

汽車氧傳感器通常安裝在排氣系統中，直接與排氣氣流接觸。一般車在三元催化器前安裝一個氧傳感器（前氧）用于發動機的閉環控制，三元催化器后安裝一個樣傳感器（后氧）用于檢測前氧和三元催化器工作是否正常。

????據國外權威機構統計，汽車使用氧傳感器后可省油15%、提高效率18%、降低污染50%??，改善了環境，降低汽車尾氣對環境的污染。?

目前國內片式氧傳感器還沒有擺脫長期依賴進口的狀況，主要是國內片式氧傳感器的相關制造工藝還不穩定，不能很好的控制產品的一致性和穩定性。

發明專利CN101806768中公開了一種集成片式氧傳感器及其制作方法，采用印刷揮發漿料的辦法來制造空氣參比通道，缺點為：1.印刷空腔的厚度非常有限，燒結前厚度達到15μm-50μm厚，燒結后空腔厚度更小，不利于參比通道空氣與外界的交換；2.印刷層在后續操作過程中有脫落，會影響流延片的疊合性能；3.印刷層比較酥松，在等靜壓時容易發生變形，導致空腔形狀不規則；4.印刷揮發漿料是包裹在兩層片之間，容易導致層與層之間開裂；5.?將測量電極端浸入含有鎂鋁尖晶石的漿料中提拉，形成包裹一體的多孔陶瓷保護層，提拉時容易導致多孔保護層的不均勻，不利于多次印刷；

發明專利CN101042366A公開了一種平板式氧傳感器的制作方法，在流延干燥后進行脫模切割，缺點為：1.在后續印刷烘干過程中，流延生坯會由于PVB的軟化而變形收縮，導致套印時對位偏差，會直接導致廢品率的上升；2.印刷烘干過程中會翹曲，產生一定的彎曲應力，不利于后續的疊合；3.變形后同時會導致多層疊片時產生對位偏差；4.采用激光切割方式把基片切成傳感器片、中間片和加熱片，該方法原理是用激光的高能量燒除流延片中的有機物，但是會產生灰塵，氧傳感器的大批量對潔凈度要求非常高，不利于大批量生產。

實用新型專利CN202522539U公開了一種平板式氧傳感器，第三層陶瓷生片上中間用激光切割一個尾部敞開的長槽作為參考通道，缺點為：采用激光切割的原理是用激光的高能量燒除流延片中的有機物，但是會產生灰塵，氧傳感器的大批量對潔凈度要求非常高，不利于大批量生產。

實用新型專利CN203587569U公開了一種汽車加熱型平板式氧傳感器，加熱器上、下分別設置加熱器上絕緣層、加熱器下絕緣層。

上述專利CN101042366A、CN101042366A、CN202522539U和CN203587569U的氧傳感器只是對傳感器的加熱器上下進行絕緣，而忽略了加熱器的引出端的絕緣工藝，該方法制備出的氧傳感器在短期和低溫工作狀態下不會出現問題，但是當傳感器工作環境比較惡劣，溫度比較高時，尾部的溫度一旦達到300℃以上，尾部氧化鋯也達到了工作溫度，此時該傳感器的內阻會變大，傳感器會出現發黑或失效的現象。

因此急需研發一種工藝簡單，成品率高，產品性能穩定的氧傳感器勢在必行。經檢索有關文獻，未發現與本發明相同或相似的技術方案。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種控制精確、成品率高、性能穩定，成本低的新型片式氧傳感器及其制備方法與檢測方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種新型片式氧傳感器，其創新點在于：所述傳感器由上保護層、信號層、空氣參比通道層以及加熱層由上至下依次疊合后燒結而成，

所述信號層包括由上至下依次疊合的第一層流延基片、第二層流延基片、第三層流延基片以及第四層流延基片，在第一層流延基片的上表面和第四層流延基片的下表面分別設置一信號外電極和一信號內電極；所述信號外電極與信號內電極之間通過一引線A連接后，該引線A的一端與信號內電極連接，另一端由下至上依次貫穿第四層流延基片、第三層流延基片、第二層流延基片以及第一層流延基片后的信號內電極導出孔與信號外電極相連，且與信號外電極連接端上設置有信號電極引腳；在信號外電極上表面還疊合一外電極保護層；