一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具及对位方法技术

本发明专利技术公开了一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具及对位方法，包括丝印网版，还包括对位夹具板，对位夹具板设于丝印网版下方位置处，对位夹具板中部区域位置处设有由若干方形对位框排列构成的对位方形阵列，各相邻对位框之间具有隔开的间隔距离，丝印网版上设由若干方形丝印框排列构成的丝印方形阵列，对位夹具板上的对位方形框阵列与丝印网版上设置的丝印方形阵列相一一对应对准对齐；对位夹具板在方形阵列的各对位框内侧四周边缘处设置多个真空抽气孔，真空抽气孔与抽真空结构相抽真空连接，各对位框均与片式氧传感器的固体电解质薄膜片相定位对位。降低对大型高精度对位打孔设备的依赖，设备投入成本低场地小，成本低操作简便。

【技术实现步骤摘要】
一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具及对位方法
本专利技术涉及一种片式汽车尾气传感器的传感器丝网印刷设备，尤其是涉及一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具及对位方法。
技术介绍
氧传感器通常主要有两种结构，一种是传统的管式结构，另一种是近几年发展起来的片式结构。片式结构的氧传感器是对工艺复杂的传统管式结构氧传感器的改进，制备工艺更简单高效，大大缩减了制备传感器的复杂性也降低了制备成本。而片式结构的氧传感器通常是由多个功能层叠加构成，功能层主要包括反应电极层、绝缘层、气道层等。片式氧传感器制备的主要过程是：首先通过流延成型工艺制备固体电解质基体；再通过丝网印刷工艺制备绝缘层和电极等功能层；再利用等静压机加热、施压，通过叠层热压工艺制得氧传感器素坯；最后将素坯切割置于箱式炉中经过多层共烧工艺得到氧传感器样品。片式氧传感器制备工艺可靠、高效，但却对高精度的制备设备具有较强的依赖性，目前还有众多的难点急需攻克。而在上述步骤中，丝网印刷则又尤为重要；存在着比如在丝网印刷过程中常常会遇到对位不够准确的情况，对位错位会极大的影响传感器性能。为了保证各功能层准确对位，工厂里是常常通过使用高精度的机器来实现精准对位操作，存在着对位生产对高精度机器依赖性大，设备投入成本高，占用场地大，产品制造成本居高不下等问题。
技术实现思路
本专利技术为解决现有片式氧传感器丝网印刷制备存在着生产中对高精度对位打孔设备的机器依赖性大，设备解决了投入成本高，占用场地大，产品和制造成本居高不下等现状而提供的一种降低对大型高精度对位打孔设备的依赖，设备投入成本低，占用场地小，产品制造成本更低，结构简单，操作简便的片式传感器丝网印刷制备的对位夹具及对位方法。本专利技术为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，包括丝印网版，其特征在于：还包括对位夹具板，对位夹具板设于丝印网版下方位置处，对位夹具板中部区域位置处设有由若干方形对位框排列构成的对位方形阵列，各相邻对位框之间具有隔开的间隔距离，丝印网版上设由若干方形丝印框排列构成的丝印方形阵列，对位夹具板上的对位方形框阵列与丝印网版上设置的丝印方形阵列相一一对应对准对齐；对位夹具板在方形阵列的各对位框内侧四周边缘处设置多个真空抽气孔，真空抽气孔与抽真空结构相抽真空连接，各对位框均与片式氧传感器的固体电解质薄膜片相定位对位。抽真空结构可采用丝印机的抽真空结构或现有技术中的抽真空结构，形成对固体电解质薄膜片稳定可靠有效的抽真空吸附作用，提高对固体电解质薄膜片的丝印操作可靠稳定性，只需将固体电解质薄膜片直接放置到下一个对位框便可有效对位并对固体电解质薄膜片进行丝印操作，便捷快速有效，结构简单，设备制作成本低，占用场地小，降低了高精度设备要求以及对大型高精度对位打孔设备的依赖，降低了产品制造成本，提高了市场竞争力。降低对大型高精度对位打孔设备的依赖，设备投入成本低，占用场地小，产品制造成本更低，结构简单，操作简便。作为优选，所述的对位夹具板下方设支撑定位对位夹具板的承物台，承物台侧边设调节对位夹具板和丝印网板定位偏差的左右调节旋钮和前后调节旋钮，右调节旋钮和前后调节旋钮分别与设在承物台内部的左右调节结构和前后调节结构相连接。提高对位夹具板和丝印网板定位偏差的调节效果。作为优选，所述的丝印网版上设置的丝印方形阵列中所设置的丝印功能图层包括绝缘层、正面反应电极层、反面反应电极层和气道层。提高固体电解质薄膜片的各丝印功能层的对位丝印操作有效性。作为优选，所述的丝印网版上设置的丝印方形阵列中所设置的丝印功能图层包括绝缘层、正面反应电极层、反面反应电极层、正面印制导线层、反面导线印制层、正面电极材料改变替换层、反面电极材料改变替换层和气道层。提高对适应不同固体电解质薄膜片制作工艺结构要求的应用灵活有效性，更好的满足不同产品特性应用需求。作为优选，所述的对位夹具板采用透明绝缘的亚克力板材质结构。提高对位操作观察监控可靠有效性，提高对位操作绝缘可靠有效性。作为优选，所述的对位夹具板上各相邻对位框之间的间隔距离为10～15mm，各对位框的边长尺寸为60±2mmX60±2mm，对位夹具板厚度为3±0.5mm。既可靠有效保证各对位框的对位操作可靠有效性，又提高各对位框的对位操作安全可靠性。作为优选，所述的对位方形阵列和丝印方形阵列同步采用正方形或长方形阵列结构。提高对位操作便捷准确有效性，只需将固体电解质薄膜片直接放置到下一个对位框便可有效对位并对固体电解质薄膜片进行丝印操作，便捷快速有效，结构简单，设备制作成本低，降低产品制造成本，提高市场竞争力。本专利技术申请的另一个专利技术目的在于提供一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具的对位方法，其特征在于：包括如下步骤a将上述技术方案之一所述的对位夹具板放置于丝印机的平台上；b将与对位夹具板上对位框尺寸所配合的空白的片式氧传感器的固体电解质薄膜片对位定位放置在对位夹具板上的对位框中；c将已经制作得到的丝印网版固定在丝印机上；d利用三维可调平台微调对位夹具板，使丝印网版下降后，实现丝印网版、片式氧传感器的固体电解质薄膜片和对位夹具板上的对位框三者重合完成第一次对位操作；e完成第一次对位操作后，再对位夹具板上的第一个对位框上进行对固体电解质薄膜片的第一次功能图形层印刷，根据上述技术方案之一所述的丝印网版的功能图层进行不同功能图形层印刷，每印刷制作一次功能图形层之后，待固体电解质薄膜片上印制的功能图形层干透后再放置或翻转放置于对位夹具板上的另一个对位框进行下一次功能图形层，直至印刷齐所有需要印刷的功能图形层；在上述步骤中，c步骤也可设于a步骤或b步骤之前；在上述e步骤中，在丝印机工作时，通过真空泵将需要丝印的固体电解质薄膜片真空吸附在对位夹具板上。降低对大型高精度对位打孔设备的依赖，设备投入成本低，占用场地小，产品制造成本更低，结构简单，操作简单便捷效率高，产品市场竞争力大。作为优选，在完成第一次对位之后，进行印刷齐所需要印刷的功能图形层包括如下对位印刷步骤：9-a将切割好的待印刷的片式氧传感器的固体电解质薄膜片放在对位夹具板上绝缘层的对位框位置处，用绝缘材料丝印上一层绝缘层，也即丝印上丝印网版上对应绝缘层功能图形层；9-b待干透后，再将固体电解质薄膜片继续放置于对位夹具板上正面反应电极所对应的对位框位置处，再在绝缘层上方的相应位置处使用电极印刷材料印刷一层正面反应电极，也即丝印上丝印网版上对应的正面反应电极功能图形层；9-c待干透后再将其翻转，使固体电解质薄膜片反面置于对位夹具板上反面反应电极所对应的对位框位置处，再使用电极印刷材料印刷一层反面反应电极，也即丝印上丝印网版上对应的反面反应电极功能图形层；9-d待干透后，再将其置于对位夹具板上气道所对应的对位框位置处，再用碳桨在反面反应电极上覆盖上一层气道层，也即丝印上丝印网版上对应的气道功能图形层。结构简单，操作简单便捷效率高，产品制造成本更低，产品市场竞争力大。作为优选，在丝印网版上设计符合方形边长和间隔的方形阵列，将各功能层放置于方形网版中央，将3mm厚的透明亚克力板用激光打标机刻上相同边长和间隔的方形阵列，并在方形的对位框四周内侧打上真空抽气孔，流延得到的固定电解质薄膜片切割成相同边长的方形膜片，将一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，包括丝印网版，其特征在于：还包括对位夹具板，对位夹具板设于丝印网版下方位置处，对位夹具板中部区域位置处设有由若干方形对位框排列构成的对位方形阵列，各相邻对位框之间具有隔开的间隔距离，丝印网版上设由若干方形丝印框排列构成的丝印方形阵列，对位夹具板上的对位方形框阵列与丝印网版上设置的丝印方形阵列相一一对应对准对齐；对位夹具板在方形阵列的各对位框内侧四周边缘处设置多个真空抽气孔，真空抽气孔与抽真空结构相抽真空连接，各对位框均与片式氧传感器的固体电解质薄膜片相定位对位。

【技术特征摘要】
1.一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，包括丝印网版，其特征在于：还包括对位夹具板，对位夹具板设于丝印网版下方位置处，对位夹具板中部区域位置处设有由若干方形对位框排列构成的对位方形阵列，各相邻对位框之间具有隔开的间隔距离，丝印网版上设由若干方形丝印框排列构成的丝印方形阵列，对位夹具板上的对位方形框阵列与丝印网版上设置的丝印方形阵列相一一对应对准对齐；对位夹具板在方形阵列的各对位框内侧四周边缘处设置多个真空抽气孔，真空抽气孔与抽真空结构相抽真空连接，各对位框均与片式氧传感器的固体电解质薄膜片相定位对位。2.按照权利要求1所述的片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，其特征在于：所述的对位夹具板下方设支撑定位对位夹具板的承物台，承物台侧边设调节对位夹具板和丝印网板定位偏差的左右调节旋钮和前后调节旋钮，右调节旋钮和前后调节旋钮分别与设在承物台内部的左右调节结构和前后调节结构相连接。3.按照权利要求1所述的片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，其特征在于：所述的丝印网版上设置的丝印方形阵列中所设置的丝印功能图层包括绝缘层、正面反应电极层、反面反应电极层和气道层。4.按照权利要求1所述的片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，其特征在于：所述的丝印网版上设置的丝印方形阵列中所设置的丝印功能图层包括绝缘层、正面反应电极层、反面反应电极层、正面印制导线层、反面导线印制层、正面电极材料改变替换层、反面电极材料改变替换层和气道层。5.按照权利要求1或2或3或4所述的片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，其特征在于：所述的对位夹具板采用透明绝缘的亚克力板材质结构。6.按照权利要求1所述的片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，其特征在于：所述的对位夹具板上各相邻对位框之间的间隔距离为10～15mm，各对位框的边长尺寸为60±2mmX60±2mm，对位夹具板厚度为3±0.5mm。7.按照权利要求1所述的片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具，其特征在于：所述的对位方形阵列和丝印方形阵列同步采用正方形或长方形阵列结构。8.一种片式氧传感器丝网印刷制备的对位夹具的对位方法，其特征在于：包括如下步骤a将权利要求1～7之一所述的对位夹具板放置于丝印机的平台上；b将与对位夹具板上对位框尺寸所配合的空白的片式氧传感器的固体电解质薄膜片对位定位放置在对位夹具板上的对位框中；c将已经制作得到的丝印网版固定在丝印机上；d利用三维可调平台微调对位夹具板，使丝印网版下降后，实...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金霞，程楚，邹杰，简家文，汪恩贵，王洪涛，
申请(专利权)人：宁波工程学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33