一种片式宽域汽车氧传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种片式宽域汽车氧传感器，该传感器包括保护层、信号层、空气参比通道层以及加热层由上至下依次叠合后烧结而成；所述信号层包括内反应电极A和内反应电极B，内反应电极A与内反应电极B的头部相连，形成一整体内反应电极，且在第五层流延基片的上表面设置带有气孔的蜂窝状结构的扩散障碍层；所述加热层中加热电极的上表面与下表面分别设置两上加热电极绝缘层与两下加热电极绝缘层。本实用新型专利技术的优点在于：本实用新型专利技术的氧传感器通过增加各功能层中流延基片的层数、改单内反应电极为组合内反应电极及扩散障碍层结构的调整，进而使得该结构的氧传感器性能更稳定，生产一致性更好。

【技术实现步骤摘要】
一种片式宽域汽车氧传感器
本技术属于汽车氧传感器
，特别涉及一种片式宽域汽车氧传感器。
技术介绍
稀薄燃烧技术可以提高燃油效率降低尾气污染物的排放，但稀燃烧容易造成发动机熄火，且混合不合理会产生过量的NOx化合物，导致环境污染，宽域氧传感器可以精确监测全范围汽车尾气中的准确氧含量，来反应发动机运行状况，然后发动机电脑才能根据其实时状况进行调整，从而提高燃烧效率、降低污染排放量和检测三元催化运行状况。宽域型氧传感器的核心部件是其敏感芯片，其一般是由加热电极、氧泵外电极、氧泵内电极和参比电极组成，是通过多层印刷电路的五层致密氧化锆（ZrO2）质的基片叠合而成，该芯片的制作方法是：通过流延成型方式制作氧化锆基片；对基片进行切片冲孔；把切好的基片进行多层丝网印刷，制作各个功能层；再把五层基片叠合分切，最后进行烧结、上釉等处理。片式宽域型氧传感器由于其特殊性，各流延基片的厚度、各功能层的设置及各流延基片和各功能层材质的选择等对氧化传感器的性能都有着重要的影响；因此在已知片式宽域型传感器结构的基础上对氧化传感器的结构、流延基片厚度进行优化，以便获得更好的性能参数是目前氧传感器行业的研究课题。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种片式宽域汽车氧传感器，该结构的氧传感器通过增加各功能层中流延基片的层数及厚度、改单内反应电极为组合内反应电极及扩散障碍层结构的调整，进而使得该结构的氧传感器性能更稳定，生产一致性更好。为解决上述技术问题，本技术的技术方案为：一种片式宽域汽车氧传感器，其创新点在于：所述传感器包括保护层、信号层、空气参比通道层以及加热层由上至下依次叠合后烧结而成；所述信号层包括由上至下依次叠合的第一层流延基片、第二层流延基片、第三层流延基片、第四层流延基片、第五层流延基片、第六层流延基片、第七层流延基片以及第八层流延基片，在第一层流延基片的上表面、第四层流延基片的下表面以及第八层流延基片的下表面分别设置一外反应电极、一内反应电极A和参比反应电极；在第五层流延基片的上表面设置扩散障碍层，且扩散阻碍层为带有气孔的蜂窝状结构；所述扩散障碍层的上表面还叠合一内反应电极B，内反应电极A与内反应电极B的头部相连；所述外反应电极的上表面与下表面分别设置一上外反应电极绝缘层与下外反应电极绝缘层，在外反应电极上的上外反应电极绝缘层上表面还叠合一保护层；所述内反应电极A的上表面与下表面分别设置一上内反应电极绝缘层与下内反应电极绝缘层；所述参比反应电极的上表面与下表面分别设置一上参比反应电极绝缘层与下参比反应电极绝缘层；且参比反应电极引线A的一端与参比反应电极连接，另一端由下至上依次贯穿第八层流延基片、第七层流延基片、第六层流延基片、第五层流延基片、第四层流延基片、第三层流延基片、第二层流延基片以及第一层流延基片后的参比反应电极导出孔与外反应电极相连，形成参比电极引出电极引脚；空气参比通道层包括由上至下依次叠合的第九层流延基片、第十层流延基片以及第十一层流延基片，第九层流延基片上表面设置有一端封闭的空气参比通道，形成参比通道层；所述加热层包括由上至下依次叠合的第十二层流延基片、第十三层流延基片、第十四层流延基片以及第十五层流延基片，在第十二层流延基片的上表面与第十五层流延基片的下表面分别设置有一加热电极和一加热电极引脚；所述加热电极的上表面与下表面分别设置两上加热电极绝缘层与两下加热电极绝缘层，所述加热电极与加热电极引脚通过一引线B相连，该引线B的一端与加热电极相连，另一端由上至下依次贯穿第十二层流延基片、第十三层流延基片、第十四层流延基片以及第十五层流延基片上的加热电极导出孔与加热电极引脚相连，在第十五层流延基片下表面与加热电极引脚上表面之间还设置有加热电极引脚绝缘层；其中，所述第一层流延基片至第十五层流延基片的材质均为氧化锆，厚度均为115um；外反应电极、内反应电极、内反应电极、参比反应电极采用多孔性催化能力强的铂电极；空气参比通道选用厚度为115um的炭黑流延膜带进行填充，烧结后挥发形成空腔；加热电极和加热电极引脚的材质选用铂浆料及对应的各绝缘层的材质选用与不同铂电极匹配的氧化铝。本技术的优点在于：本技术的片式宽域汽车氧传感器，改传统的宽域氧传感器，从传感器头部中间开孔，通过环形扩散障碍层进入反应室，再进行测试的情况，该设计受制于传感器的宽度，传感器的宽度只有4.2mm，在这个宽度范围内，需要做扩散孔，扩散障，电极反应腔，还有氧化锆需要一定的叠合区来密封，电极面积会很小，对电极的活性就要求很高，而且要求材料的匹配性差异就非常小，对设备的精度要求也会大大提高，这也是国内该传感器迟迟没有研发成功的原因；本专利将该结构改为从侧面进气，如果电极活性不够，可以延长电极长度，单个内反应电极为两个内反应电极组合而成，即内反应电极A和内反应电极B头部相连，叠合形成一整体电极，这种组合结构，可以增加电极的反应面积，进而可增加电极的泵氧能力；上、下加热电极绝缘层均由一层改为双层，可进一步保证加热电路完全包裹在加热电极绝缘层内，与流延基片隔绝；此外，扩散阻碍层为带有气孔的蜂窝状结构，因而更有利于气体的流动；通过这些调整，可使氧传感器整体的性能更加稳定，且生产一致性更好。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。图1是本技术片式宽域汽车氧传感器的结构示意图。具体实施方式下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本技术，但并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。实施例本实施例片式宽域汽车氧传感器，如图1所示，该传感器包括保护层、信号层、空气参比通道层以及加热层由上至下依次叠合后烧结而成；信号层包括由上至下依次叠合的第一层流延基片1、第二层流延基片2、第三层流延基片3、第四层流延基片4、第五层流延基片5、第六层流延基片6、第七层流延基片7以及第八层流延基片8，在第一层流延基片1的上表面、第四层流延基片4的下表面以及第八层流延基片8的下表面分别设置一外反应电极18、一内反应电极21和参比反应电极26；在第五层流延基片5的上表面设置扩散障碍层24，且扩散阻碍层24为带有气孔的蜂窝状结构；扩散障碍层24的上表面还叠合一内反应电极23，内反应电极21与内反应电极23的头部相连。外反应电极18的上表面与下表面分别设置一上外反应电极绝缘层17与下外反应电极绝缘层19，在外反应电极上的上外反应电极绝缘层17上表面还叠合一保护层16；内反应电极21的上表面与下表面分别设置一上内反应电极绝缘层20与下内反应电极绝缘层22；参比反应电极26的上表面与下表面分别设置一上参比反应电极绝缘层25与下参比反应电极绝缘层27；且参比反应电极引线A的一端与参比反应电极26连接，另一端由下至上依次贯穿第八层流延基片8、第七层流延基片7、第六层流延基片6、第五层流延基片5、第四层流延基片4、第三层流延基片3、第二层流延基片2以及第一层流延基片1后的参比反应电极导出孔与外反应电极18相连，形成参比电极引出电极引脚。空气参比通道层包括由上至下依次叠合的第九层流延基片9、第十层流延基片10以及第十一层流延基片11，第九层流延基片9上表面设置有一端封闭的空气参比通道28，形成参比通道层。加热层包括由上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种片式宽域汽车氧传感器，其特征在于：所述传感器包括保护层、信号层、空气参比通道层以及加热层由上至下依次叠合后烧结而成；所述信号层包括由上至下依次叠合的第一层流延基片、第二层流延基片、第三层流延基片、第四层流延基片、第五层流延基片、第六层流延基片、第七层流延基片以及第八层流延基片，在第一层流延基片的上表面、第四层流延基片的下表面以及第八层流延基片的下表面分别设置一外反应电极、一内反应电极A和参比反应电极；在第五层流延基片的上表面设置扩散障碍层，且扩散阻碍层为带有气孔的蜂窝状结构；所述扩散障碍层的上表面还叠合一内反应电极B，内反应电极A与内反应电极B的头部相连；所述外反应电极的上表面与下表面分别设置一上外反应电极绝缘层与下外反应电极绝缘层，在外反应电极上的上外反应电极绝缘层上表面还叠合一保护层；所述内反应电极A的上表面与下表面分别设置一上内反应电极绝缘层与下内反应电极绝缘层；所述参比反应电极的上表面与下表面分别设置一上参比反应电极绝缘层与下参比反应电极绝缘层；且参比反应电极引线A的一端与参比反应电极连接，另一端由下至上依次贯穿第八层流延基片、第七层流延基片、第六层流延基片、第五层流延基片、第四层流延基片、第三层流延基片、第二层流延基片以及第一层流延基片后的参比反应电极导出孔与外反应电极相连，形成参比电极引出电极引脚；空气参比通道层包括由上至下依次叠合的第九层流延基片、第十层流延基片以及第十一层流延基片，第九层流延基片上表面设置有一端封闭的空气参比通道，形成参比通道层；所述加热层包括由上至下依次叠合的第十二层流延基片、第十三层流延基片、第十四层流延基片以及第十五层流延基片，在第十二层流延基片的上表面与第十五层流延基片的下表面分别设置有一加热电极和一加热电极引脚；所述加热电极的上表面与下表面分别设置两上加热电极绝缘层与两下加热电极绝缘层，所述加热电极与加热电极引脚通过一引线B相连，该引线B的一端与加热电极相连，另一端由上至下依次贯穿第十二层流延基片、第十三层流延基片、第十四层流延基片以及第十五层流延基片上的加热电极导出孔与加热电极引脚相连，在第十五层流延基片下表面与加热电极引脚上表面之间还设置有加热电极引脚绝缘层；其中，所述第一层流延基片至第十五层流延基片的材质均为氧化锆，厚度均为115um；外反应电极、内反应电极、内反应电极、参比反应电极采用多孔性催化能力强的铂电极；空气参比通道选用厚度为115um的炭黑流延膜带进行填充，烧结后挥发形成空腔；加热电极和加热电极引脚的材质选用铂浆料及对应的各绝缘层的材质选用与不同铂电极匹配的氧化铝。...

【技术特征摘要】
1.一种片式宽域汽车氧传感器，其特征在于：所述传感器包括保护层、信号层、空气参比通道层以及加热层由上至下依次叠合后烧结而成；所述信号层包括由上至下依次叠合的第一层流延基片、第二层流延基片、第三层流延基片、第四层流延基片、第五层流延基片、第六层流延基片、第七层流延基片以及第八层流延基片，在第一层流延基片的上表面、第四层流延基片的下表面以及第八层流延基片的下表面分别设置一外反应电极、一内反应电极A和参比反应电极；在第五层流延基片的上表面设置扩散障碍层，且扩散阻碍层为带有气孔的蜂窝状结构；所述扩散障碍层的上表面还叠合一内反应电极B，内反应电极A与内反应电极B的头部相连；所述外反应电极的上表面与下表面分别设置一上外反应电极绝缘层与下外反应电极绝缘层，在外反应电极上的上外反应电极绝缘层上表面还叠合一保护层；所述内反应电极A的上表面与下表面分别设置一上内反应电极绝缘层与下内反应电极绝缘层；所述参比反应电极的上表面与下表面分别设置一上参比反应电极绝缘层与下参比反应电极绝缘层；且参比反应电极引线A的一端与参比反应电极连接，另一端由下至上依次贯穿第八层流延基片、第七层流延基片、第六层流延基片、第五层流延基片、第四层流延基片、第三层流延基片、第二层流延基片以及第一层流延基片后的参比反应电...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海琴，陈圣龙，韩旭，
申请(专利权)人：莱鼎电子材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32