[發(fā)明專利]一種氮氧傳感器電極引線布置方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210992180.0
• 申請日: 2022-08-18
• 公開（公告）號: CN115420786A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳卓;王偉強;唐禹
• 申請（專利權(quán)）人: 濰柴火炬科技股份有限公司
• 主分類號: G01N27/406
• 分類號: G01N27/406;G01N27/407;G01N27/41
• 代理公司: 株洲湘知知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43232
• 代理人: 張君

一種氮氧傳感器電極引線布置方法，將主泵電極引線、輔助泵電極引線以及測量泵電極引線鋪設(shè)延伸路徑避開測量泵腔室擴展區(qū)域，使得圍繞主泵電極引線、輔助泵電極引線以及測量泵電極引線的不規(guī)則縫隙S不產(chǎn)生于測量泵腔室擴展區(qū)域。改進后的測量泵電極引線鋪設(shè)路徑避開了測量泵腔室擴展區(qū)域，使得圍繞測量泵電極引線產(chǎn)生的不規(guī)則縫隙不會與測量泵腔室連通，避免了對測量結(jié)果和精度的負面影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氮氧傳感器制造領(lǐng)域，特別涉及氮氧傳感器內(nèi)部電極引線的布置方法。

背景技術(shù)

氮氧傳感器主要用于車輛尾氣NOx等特定氣體的濃度進行檢測，其工作原理是將尾氣中的NOx在電極上分解為氮氣和氧氣，基于因分解得到的氧氣在電極間流動產(chǎn)生的電流，來對NOx濃度進行檢測。一般氮氧傳感器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，具有從上至下依次疊層的外電極層1、內(nèi)電極層2、腔室層3、測量電極層4、參比電極層5以及加熱器層6（從圖中可知實際為兩層層疊）。圖1示出了個層疊結(jié)構(gòu)間的主要位置關(guān)系，事實上各層間還具有絕緣層、犧牲層等附屬層疊結(jié)構(gòu)，由于和本發(fā)明無直接關(guān)系而省略未示出。在腔室層3中，具有從左（氣體入口）至右連通的尾氣室緩沖室31、主泵腔室32、輔泵腔室33、測量泵腔室34。腔室層3通過沖壓形成前述各個腔室，并由上層內(nèi)電極層2、下層測量電極層4疊層封閉各個腔室的上、下端面。內(nèi)電極層2下表面附著主泵電極21和輔助泵電極22，主泵電極21和輔助泵電極22分別通過主泵電極引線23、輔助泵電極引線24引出后與外電極層1上表面的芯片引腳中的主泵電極引腳11和輔助泵電極引腳12連接。測量電極層4上附著測量泵電極41（測量電極）并經(jīng)測量泵電極引線42與外電極層1上表面的芯片引腳中的測量泵電極引腳13連接。

圖2a示出了疊置的內(nèi)電極層2、腔室層3、測量電極層4，圖2b示出了內(nèi)部主泵腔室32、輔泵腔室33、測量泵腔室34以及相關(guān)電極引線走向。從圖2b及圖2a可知，測量泵腔室34為粗實線合圍立體區(qū)域，以測量泵腔室34向腔室層3側(cè)面擴展，可形成如圖細虛線合圍形成的測量泵腔室擴展區(qū)域35。圖2c為圖2b的A向剖視圖，從該圖中可知測量泵電極引線42從測量泵腔室擴展區(qū)域35進入至測量泵腔室34中，主泵電極引線23、輔助泵電極引線24則分別穿過了測量泵腔室擴展區(qū)域35。在氮氧傳感器制造工藝中，內(nèi)電極層2、腔室層3、測量電極層4均采用ZrO2生胚，測量泵電極引線42、主泵電極引線23、輔助泵電極引線24均被疊加于其中。由于ZrO2生胚韌性較差，電極引線具有一定厚度，如將其疊加于相鄰ZrO2生胚之間，復(fù)合陶瓷片因電極引線的厚度而存在一定的彎曲變形，這種變形無法與電極引線四周貼合使得電極引線四周形成不規(guī)則縫隙S（如圖2c所示）；如預(yù)留電極引線附著凹槽，也會因為加工疊加的偏移或者凹槽與電極引線的尺寸誤差產(chǎn)生不規(guī)則縫隙S。而針對測量泵電極引線42、主泵電極引線23、輔助泵電極引線24周圍的不規(guī)則縫隙S所帶來的影響也有所不同：尤其對于測量泵電極引線42產(chǎn)生的不規(guī)則縫隙S，由于其產(chǎn)生于測量泵腔室34周圍，并由于測量泵電極引線42進入測量泵腔室34使得該不規(guī)則縫隙S和測量泵腔室34連通，這將使得測量泵腔室34中的NOx等特定氣體進入至不規(guī)則縫隙S中，更甚者如該不規(guī)則縫隙S和外部連通（測量泵電極引線42和測量電極層4邊緣間距很小，這種可能性很大），將直接引入外部氣體進入測量泵腔室34中，無論何種情況都將對測量泵腔室34中的NOx等特定氣體成分產(chǎn)生變化最終極大影響測量結(jié)果和精度。而對于主泵電極引線23、輔助泵電極引線24周圍的不規(guī)則縫隙S，一方面和前述測量泵電極引線42產(chǎn)生的不規(guī)則縫隙S類似，會使得進入主泵腔室32、輔泵腔室33中的主泵電極引線23、輔助泵電極引線24周圍產(chǎn)生不規(guī)則縫隙S，改變腔室內(nèi)的NOx等特定氣體成分。但由于主泵腔室32、輔泵腔室33在工作時具有反饋調(diào)節(jié)NOx等特定氣體成分作用，不規(guī)則縫隙S帶來的影響相當(dāng)于測量泵腔室34來說小很多。另一方面根據(jù)圖2c可知，主泵電極引線23、輔助泵電極引線24由于穿過測量泵腔室擴展區(qū)域35，測量泵腔室擴展區(qū)域35與測量電極層4邊緣間距非常小，不規(guī)則縫隙S極有可能和測量泵腔室34連通，并有可能與此同時和外部空間連通，無論如何只要與測量泵腔室34連通，不規(guī)則縫隙S中的氣體也將改變NOx等特定氣體成分，由此最終影響測量結(jié)果和精度。