一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器及其制造方法技术

一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器及其制造方法，涉及一种电化学气体传感器，为了解决电化学气体传感器的灵敏度低、选择性差、难以形成阵列化和集成化的问题。本发明专利技术的传感器包括上电极层、电解池层、下电极层和引出层，依次对位叠层，上电极层的催化电极半封闭式覆盖第一电解池通孔，电解池层的基片上设有第二电解池通孔；第一电解池通孔和第二电解池通孔相通，形成电解池腔，下电极层的基片上设有对电极；对电极位于电解池腔正下方，引出层的基片上设有多个引出端。本发明专利技术的传感器适用于同时探测多种目标气体浓度。

An open, arrayed and integrated electrochemical gas sensor and its manufacturing method

An open, arrayed and integrated electrochemical gas sensor and its manufacturing method are described, which relates to an electrochemical gas sensor, in order to solve the problems of low sensitivity, poor selectivity and difficult to form an array and integration of the electrochemical gas sensor. The sensor of the present invention comprises an upper electrode layer, cell layer, the lower electrode layer and lead layer sequentially laminated on electrode, catalytic electrode layer covers the first semi enclosed electrolytic cell through hole, the substrate electrolytic cell layer is provided with second electrolytic cell through hole; the first electrolytic cell through holes and second electrolytic cell through holes communicated, the formation of electrolytic cell cavity under the substrate electrode layer is arranged on the electrode; on the electrode in the electrolytic cell cavity below the substrate layer, which is provided with a plurality of terminals. The sensor of the invention is suitable for simultaneously detecting the gas concentration of various targets.

【技术实现步骤摘要】
一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器及其制造方法
本专利技术涉及一种电化学气体传感器，具体涉及一种基于共烧工艺技术的开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器。
技术介绍
现有的电化学气体传感器包括两个或三个和电解液接触的电极，分别为感应电极、辅助电极和参比电极，通常感应电极分散在多孔透气膜处，目标气体通过透气膜在该电极上反应，平衡反应发生在辅助电极上，电解液支持相关反应。通过感应电极发生反应输出与环境目标气体浓度相关信号。这些原理是公知的并且已有记载。电化学气体传感器已经广泛应用于工业环境、空气质量、密闭环境等气体种类、浓度检测，但目前电化学气体传感器受到传统传感器结构工艺限制，存在灵敏度低、选择性差的问题，且传感器难以实现小型化，难以形成集成化、阵列化设计，进一步限制了可用的选择性。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决电化学气体传感器的灵敏度低、选择性差、难以形成阵列化和集成化的问题，从而提供一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器及其制造方法。本专利技术的一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，包括多个传感单元，多个传感单元阵列排布，且集成一体，每个传感单元包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，其特征在于，包括多个传感单元，多个传感单元阵列排布，且集成一体，每个传感单元包括上电极层(1)、电解池层(2)、下电极层(3)和引出层(5)；上电极层(1)、电解池层(2)、下电极层(3)和引出层(5)依次对位叠层；上电极层(1)的基片上设有第一电解池通孔(1‑1)、第一引线(1‑4)、第一过孔(1‑2)和催化电极(1‑3)；催化电极(1‑3)通过第一引线(1‑4)与第一过孔(1‑2)连通，催化电极(1‑3)半封闭式覆盖第一电解池通孔(1‑1)；电解池层(2)的基片上设有第二电解池通孔(2‑1)和第二过孔(2‑2)；第一电解池通孔(1‑1)和第二电...

【技术特征摘要】
1.一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，其特征在于，包括多个传感单元，多个传感单元阵列排布，且集成一体，每个传感单元包括上电极层(1)、电解池层(2)、下电极层(3)和引出层(5)；上电极层(1)、电解池层(2)、下电极层(3)和引出层(5)依次对位叠层；上电极层(1)的基片上设有第一电解池通孔(1-1)、第一引线(1-4)、第一过孔(1-2)和催化电极(1-3)；催化电极(1-3)通过第一引线(1-4)与第一过孔(1-2)连通，催化电极(1-3)半封闭式覆盖第一电解池通孔(1-1)；电解池层(2)的基片上设有第二电解池通孔(2-1)和第二过孔(2-2)；第一电解池通孔(1-1)和第二电解池通孔(2-1)相通，形成电解池腔，第二过孔(2-2)与第一过孔(1-2)连通；下电极层(3)的基片上设有对电极(3-1)、第二引线(3-6)、第三过孔(3-4)和第四过孔(3-5)；对电极(3-1)位于电解池腔正下方，对电极(3-1)通过第二引线(3-6)与第三过孔(3-4)连通，第四过孔(3-5)与第二过孔(2-2)连通；引出层(5)的基片上设有第一引出端(5-1)和第二引出端(5-2)；第一引出端(5-1)与第四过孔(3-5)连通，第二引出端(5-2)与第三过孔(3-4)连通。2.根据权利要求1所述的一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，其特征在于，下电极层(3)的基片上还设有参比电极(3-2)、第三引线(3-7)和第五过孔(3-3)；参比电极(3-2)为半封闭圆环，对电极(3-1)位于半封闭圆环内，参比电极(3-2)通过第三引线(3-7)与第五过孔(3-3)连通；引出层(5)的基片上还设有第三引出端(5-3)；第三引出端(5-3)与第五过孔(3-3)连通。3.根据权利要求2所述的一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，其特征在于，还包括形成于下电极层(3)和引出层(5)之间的温度控制层(4)；温度控制层(4)的基片上设有加热电阻条(4-1)、第六过孔(4-1-1)、第七过孔(4-1-2)、第八过孔(4-2)、第九过孔(4-3)和第十过孔(4-4)；加热电阻条(4-1)位于对电极(3-1)正下方，加热电阻条(4-1)的一端与第六过孔(4-1-1)连接、加热电阻条(4-1)的另一端与第七过孔(4-1-2)连接，第八过孔(4-2)与第五过孔(3-3)连通，第九过孔(4-3)与第三过孔(3-4)连通，第十过孔(4-4)与第四过孔(3-5)连通；引出层(5)的基片上还设有第四引出端(5-4)和第五引出端(5-5)；第四引出端(5-4)与第六过孔(4-1-1)连通，第五引出端(5-5)与第七过孔(4-1-2)连通，第一引出端(5-1)通过第十过孔(4-4)与第四过孔(3-5)连通，第二引出端(5-2)通过第九过孔(4-3)与第三过孔(3-4)连通，第三引出端(5-3)通过第八过孔(4-2)与第五过孔(3-3)连通。4.根据权利要求1所述的一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，其特征在于，电解池腔内填充多孔载体，催化电极(1-3)固定在多孔载体上，多孔载体内盛装电解液。5.根据权利要求4所述的一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，其特征在于，所述电解液为离子电解液。6.根据权利要求1所述的一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器，其特征在于，催化电极(1-3)的浆料中包括成孔剂。7.一种开放式、阵列化、集成化的电化学气体传感器的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、制作四层基片，用于形成上电极层(1)、电解池层(2)、下电极...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永超，秦浩，王洋洋，刘洋，周明军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十九研究所，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23