用于检测气体的集成感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电化学气体感测元件(290)，其具有小于5mm×5mm的占用面积，使得电解质容量、电极(302、303)的尺寸及电互连件(310)十分小。这导致在检测气体之后快速稳定且使偏置电压的迅速变化能够以不同气体为目标。传感器主体(300)是陶瓷的，且其它组件在包含焊料回流温度在内的温度下是稳定的，从而允许使用常规焊料回流技术将感测元件安装到PCB(321)。传感器电路(312)被安装在所述感测元件主体上以检测通过传感器电极的电流且以数字方式处理信息，从而导致更准确分析。小尺寸、低电力消耗及模块化允许所述传感器元件被安装于小的手持式装置中。揭示校准及重新校准个别气体传感器网络的额外方法及关于环境条件校正测量数据的方法。

Integrated Sensing Device for Gas Detection

The invention relates to an electrochemical gas sensing element (290), which has an occupied area of less than 5 mm *5 mm, so that the electrolyte capacity, the size of electrodes (302, 303) and the electrical interconnection component (310) are very small. This results in rapid stabilization after gas detection and enables the rapid change of bias voltage to target different gases. The sensor body (300) is ceramic and other components are stable at temperatures including solder reflux temperature, thus allowing the sensor to be installed into PCB (321) using conventional solder reflux technology. The sensor circuit (312) is mounted on the main body of the sensor element to detect the current passing through the sensor electrode and process information digitally, thereby leading to more accurate analysis. Small size, low power consumption and modularity allow the sensor elements to be installed in small handheld devices. Additional methods for calibrating and re-calibrating individual gas sensor networks and methods for calibrating measurement data under environmental conditions are revealed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测气体的集成感测装置相关申请案的交叉参考本申请案是基于由杰罗姆钱德拉巴特(JeromeChandraBhat)及理查德伊恩奥尔森(RichardIanOlsen)在2016年5月19日申请的序列号为62/338,900的美国临时专利申请案且主张来自所述美国专利申请案的优先权，所述美国专利申请案经转让给本受让人且以引用方式并入本文中。
本专利技术涉及低密度材料(例如气体)的感测及识别，且特定来说，涉及由电化学电池结合感测电路感测及识别低密度材料。
技术介绍
考虑到由工业化及自然源以及数量急剧增加的家庭及城市污染源促成的地球大气的巨大变化，对准确及连续空气质量监测的需要对识别所述源及警告消费者即将发生的危险两者已成为必需。等同于进行实时监测及暴露评估，现实是递送可被集成到最广范围的平台及应用中的低成本、小形状因子及低电力装置的能力。存在感测不同低密度材料(例如气体)的多种方法。常见方法包含非色散红外光谱学(NDIR)、使用金属氧化物传感器、使用化敏电阻器及使用电化学传感器。本专利技术涉及电化学传感器。电化学传感器的操作原理是众所周知的且在以引用方式并入本文中的以下概述中概述：htt本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学气体感测元件，其包括：封装主体，其含有部分围封空腔；所述空腔内含的电解质；所述部分围封空腔内部上的多个电极，所述电极接触所述电解质；所述封装主体中的气体开口，其用于允许气体接触所述电极中的至少一者；电互连件，其从所述电极导向所述空腔外部；及所述封装主体的外表面上的多个电接点，其用于接收电力且用于输出与检测到的气体有关的信息，其中所述封装、电解质及电极由承受大于180℃的处理温度的材料形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.19 US 62/338,900;2017.05.17 US 15/598,2281.一种电化学气体感测元件，其包括：封装主体，其含有部分围封空腔；所述空腔内含的电解质；所述部分围封空腔内部上的多个电极，所述电极接触所述电解质；所述封装主体中的气体开口，其用于允许气体接触所述电极中的至少一者；电互连件，其从所述电极导向所述空腔外部；及所述封装主体的外表面上的多个电接点，其用于接收电力且用于输出与检测到的气体有关的信息，其中所述封装、电解质及电极由承受大于180℃的处理温度的材料形成。2.根据权利要求1所述的气体感测元件，其中所述封装主体包括陶瓷材料。3.根据权利要求1所述的气体感测元件，其中所述电解质在高达260℃的处理温度下在物理上及化学上是稳定的。4.根据权利要求1所述的气体感测元件，其中所述电解质包括两性离子材料。5.根据权利要求1所述的气体感测元件，其中所述电解质包括灌注有酸的聚合物。6.根据权利要求1所述的气体感测元件，其中所述电解质在高达260℃的处理温度下在物理上及化学上是稳定的。7.根据权利要求1所述的气体感测元件，其中所述电互连件沿着所述封装主体的外部形成。8.根据权利要求1所述的气体感测元件，其中所述电互连件的一部分经屏蔽而免遭电磁干扰。9.根据权利要求1所述的气体感测元件，其进一步包括：传感器电路，其经附装到所述封装主体，所述传感器电路检测通过至少一第一电极的对应于撞击于所述第一电极上的气体浓度的电流，所述传感器电路经配置以处理所述电流且将数字数据输出到所述多个电接点。10.根据权利要求9所述的气体感测元件，其中所述传感器电路包含模/数转换器及处理器，所述处理器用于生成与由所述气体感测元件检测到的气体有关的所述数字数据。11.根据权利要求10所述的气体感测元件，其中所述传感器电路包括专用集成电路ASIC。12.根据权利要求9所述的气体感测元件，其中所述传感器电路进一步包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：热罗姆·钱德拉·巴特，理查德·伊恩·奥尔森，
申请(专利权)人：因赛特系统公司，
类型：发明
国别省市：美国,US