[發明專利]一種具有螺旋加熱電極的絕緣襯底

有效

• 申請號: 201711425576.2
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN108200675B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 胡靜
• 申請（專利權）人: 鹽城萊爾電熱科技有限公司
• 主分類號: H05B6/06
• 分類號: H05B6/06;H05B6/36
• 代理公司: 深圳龍圖騰專利代理有限公司 44541
• 代理人: 廉瑩

本發明提供了一種具有螺旋加熱電極的絕緣襯底，其包括能獨立分開且結構相同的兩部分，所述絕緣襯底中兩部分的主體材料為絕緣材料，其中每個絕緣材料中包括半螺旋金屬環，兩部分疊置時半螺旋金屬環之間形成螺旋金屬線圈，兩個凹槽之間形成絕緣襯底的空腔，所述螺旋金屬線圈作為加熱線圈的同時用作電路的電感，所述電感用于探測變化的磁場，并且與控制器連接，從而實現通過變化的磁場實現對空腔內器件的控制，解決了目前絕緣襯底的加熱問題，通過線圈對襯底進行加熱，同時將加熱線圈用作電感，同時實現電感作用和加熱作用，將兩個功能結合從而減少部件數量，實現小型化。

技術領域

本發明屬于器件制造技術領域，尤其涉及一種具有螺旋加熱電極的絕緣襯底。

背景技術

傳統的氣體傳感器封裝技術主要包括TO封裝、DIP陶瓷管座封裝等，但是上述封裝結構存在的主要問題是基底均為熱導率較高的金屬和陶瓷材料，高導熱率的基底材料導致用于維持芯片工作的熱量通過基底、以及各種接觸部件而散失，造成傳感器功耗增大，且加熱到工作溫度需要的穩定時間較長，對氣體傳感器的實際應用帶來了諸多問題。因此，加熱技術對于氫氣傳感器性能指標的作用異常顯著。

而現有的加熱技術主要是通過選擇絕熱材料或者加熱部件來實現的，例如，通過多根引線將傳感器芯片懸空于基座上部，而使芯片與封裝基座之間通過空氣隔離，但這種封裝結構需要大量的引線才能保證結構上的可靠，一方面傳感器體積增大，而另一方面來說，大量的熱量通過引線而散失。實際中，這種絕熱結構的加熱效果并不顯著。

在氣體傳感領域，很多情況下需要對氣體傳感器進行加熱，通常會設置加熱電極，但是這些電極都是需要額外設置的，在體積上占用了一定空間，從而使得器件的小型化收到阻礙，因此如何合理分布加熱電極是本領域技術人員一直在做的事情，另外，單獨設置開啟、控制線路也會大大妨礙器件的小型化，因此，需要在結構上對此進行改進。

發明內容

為了解決目前絕緣襯底的加熱問題，通過線圈對襯底進行加熱，同時將加熱線圈用作電感，同時實現電感作用和加熱作用，將兩個功能結合從而減少部件數量，實現小型化，本發明提供了一種具有螺旋加熱電極的絕緣襯底，其包括能獨立分開且結構相同的兩部分，所述絕緣襯底中兩部分的主體材料為絕緣材料，其中每個絕緣材料中包括半螺旋金屬環，所述絕緣材料主體中包括凹槽，兩部分疊置時半螺旋金屬環之間形成螺旋金屬線圈，兩個凹槽之間形成絕緣襯底的空腔，疊置采用鍵合方法使兩部分形成一整體，所述凹槽底部的絕緣材料中設置向兩邊延伸的引線，且所述引線在凹槽表面形成接觸觸點，所述螺旋金屬線圈采用通電產生熱的金屬材料制成，作為加熱線圈的同時用作電路的電感，所述電感用于探測變化的磁場，并且與控制器連接，從而實現通過變化的磁場實現對空腔內器件的控制。

進一步地，兩部分疊置后在絕緣襯底的兩側具有通孔，所述通孔將空腔與外界連通。

進一步地，所述凹槽為矩形凹槽，兩部分疊置時形成立方體空腔。

進一步地，所述凹槽上設置氣體傳感器，所述氣體傳感器與所述凹槽底部中的引線連接。

進一步地，所述凹槽中包括多個接觸觸點。

進一步地，在每個接觸觸點上設置均設置氣體傳感器，所述氣體傳感器的電極分別連接至每個接觸觸點，且通過引線實現在絕緣襯底外部連接至氣體傳感器。

進一步地，所述多個接觸觸點中的一個連接氣體流通裝置，通過外界引線向氣體流通裝置供電，從而實現空腔內氣體的流通。

進一步地，所述絕緣襯底的兩部分形成方法包括將完整的環形線圈埋置于液態絕緣材料中，液態絕緣材料固化后沿環形線圈中心線切割，切割完成后形成兩部分，每個部分分別打磨四周并刻蝕形成凹槽。