一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片及其制造方法技术

一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片及制造方法，该芯片包括绝缘陶瓷基板、第一电极、第二电极以及绝缘玻璃层，第一电极和第二电极形成在绝缘陶瓷基板的上表面上，且第一电极和第二电极之间由连续的间隙分隔开，第一电极和第二电极的前段部分向外暴露，使得测量时颗粒物能够落在第一电极和第二电极的前段部分处的间隙上而改变第一电极和第二电极之间的电阻值，靠近测量信号输出端的第一电极和第二电极的后段部分由绝缘玻璃层覆盖，第一电极和/或第二电极还作为加热电极，用来通过加热以去除颗粒物。本发明专利技术能够提传感器芯片加热除去颗粒物的效率，并简化芯片结构及其制作。

A kind of ceramic chip for vehicle particle sensor and its manufacturing method

The chip comprises an insulating ceramic substrate, a first electrode, a second electrode and an insulating glass layer. The first electrode and the second electrode are formed on the upper surface of the insulating ceramic substrate, and the first electrode and the second electrode are separated by a continuous gap. The front part of the first electrode and the second electrode are exposed outwards, so that During the measurement, the particles can fall on the gap between the first electrode and the second electrode to change the resistance value between the first electrode and the second electrode. The first electrode and / or the second electrode near the measurement signal output end are covered by an insulating glass layer. The first electrode and / or the second electrode are also used as the heating electrode to remove the particles by heating. The invention can improve the efficiency of heating the sensor chip to remove particles, and simplify the chip structure and production.

【技术实现步骤摘要】
一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片及其制造方法
本专利技术涉及汽车尾气处理领域，尤其是一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片及其制造方法。
技术介绍
随着环境问题的日益加剧，车辆尾气的排放法规变得更加严格。柴油发动机车辆排放的气体中含有大量的颗粒物(PM)，为减少颗粒物排放量，满足现有的法规，柴油颗粒过滤器(DPF)被广泛应用在柴油发动机车上。颗粒物传感器在检测柴油颗粒过滤器中所捕获的颗粒物数量的同时，通过自身加热颗粒物传感器来除去颗粒物，做到反复使用。目前已有的颗粒物传感器，大多是多层片式结构，且一般采用先叠压后高温共烧的工艺制备，但现有的颗粒物传感器结构复杂，且加热去颗粒物的效率低，此外，抗热震性以及强度等方面均有待提高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片及其制造方法，以提高颗粒物传感器陶瓷芯片加热除去颗粒物的效率，并简化芯片结构及其制作。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片，包括绝缘陶瓷基板、第一电极、第二电极以及绝缘玻璃层，所述第一电极和所述第二电极形成在所述绝缘陶瓷基板的上表面上，且所述第一电极和所述第二电极之间由连续的间隙分隔开，所述第一电极和所述第二电极的前段部分向外暴露，使得测量时颗粒物能够落在所述第一电极和所述第二电极的前段部分处的所述间隙上而改变所述第一电极和所述第二电极之间的电阻值，靠近测量信号输出端的所述第一电极和所述第二电极的后段部分由所述绝缘玻璃层覆盖，所述第一电极和/或第二电极还作为加热电极，用来通过加热以去除颗粒物。进一步地：所述绝缘玻璃层和/或所述绝缘玻璃层的厚度为20～40μm。所述绝缘玻璃层的靠近所述第一电极和所述第二电极的前段部分的前端为弧形。所述第一电极和/或第二电极还作为测温电极，用于测量加热的温度。所述绝缘陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板，厚度为200～3000μm。所述连续的间隙为规则或者不规则的蛇形、螺旋形或矩形，所述间隙的宽度为30～500μm，优选地，所述连续的间隙包括沿所述绝缘陶瓷基板的长度设置的多道方波形间隙。一种所述车用颗粒物传感器陶瓷芯片的制作方法，包括以下步骤：准备所述绝缘陶瓷基板；在所述绝缘陶瓷基板的上表面上形成所述第一电极和所述第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间由连续的间隙分隔开；在靠近测量信号输出端的所述第一电极和所述第二电极的后段部分上覆盖绝缘玻璃层，而所述第一电极和所述第二电极的前段部分向外暴露，使得测量时颗粒物能够落在所述第一电极和所述第二电极的前段部分处的所述间隙上而改变所述第一电极和所述第二电极之间的电阻值。进一步地：所述绝缘玻璃层是用玻璃材料以丝网印刷或喷涂方式涂覆，烧结温度400℃～1200℃、保温时间0.1～3.0小时。所述第一电极和所述第二电极是由Pt浆、Au浆、Pd-Au浆、Pd-Ag浆中的一种烧结而成，烧结温度800℃～1200℃；所述连续的间隙是通过刻蚀或者丝网印刷方式形成的。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的车用颗粒物传感器陶瓷芯片，颗粒物检测单元包括处于绝缘陶瓷基板的同一基准面上的第一电极和第二电极，在电极的后段部分上覆盖有绝缘玻璃，这种单层电极结构能同时实现颗粒物浓度检测及将颗粒物从陶瓷芯片去除的功能。相比传统的颗粒物传感器芯片，本专利技术不仅能够准确快速地测量环境中的颗粒物浓度，而且单层电极结构由绝缘玻璃覆盖并受其保护，玻璃的导热系数低使得发热区域温度均匀，有利于更快地更高效地燃烧堆积的颗粒物，从而提高去除颗粒物的效率，提升颗粒物传感器的快速再生使用性能。同时，本专利技术的车用颗粒物传感器陶瓷芯片结构相对简单，制作起来容易，降低了颗粒物传感器陶瓷芯片的制作成本。本专利技术优选实施例的方案还能获得进一步的优点，将在下文中具体描述。附图说明图1为本专利技术一种实施例的车用颗粒物传感器陶瓷芯片的立体分解结构图。图2为本专利技术一种实施例中的加热电极和测温电极的俯视图。具体实施方式以下对本专利技术的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本专利技术的范围及其应用。参阅图1和图2，在一种实施例中，一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片，包括绝缘陶瓷基板10、电极层17以及绝缘玻璃层15，电极层17形成在所述绝缘陶瓷基板10的上表面上，电极层17包括第一电极11、12(图中标记11和12分别指在第一电极的两端)、第二电极13、14(图中标记13和14分别指在第二电极的两端)，且所述第一电极11、12和所述第二电极13、14之间由连续的间隙16分隔开，所述第一电极11、12的前段部分和所述第二电极13、14的前段部分向外暴露，使得测量时颗粒物能够落在所述第一电极11、12的前段部分和所述第二电极13、14的前段部分处的所述间隙16上而改变所述第一电极11、12和所述第二电极13、14之间的电阻值，靠近测量信号输出端的所述第一电极11、12的后段部分和所述第二电极13、14的后段部分由所述绝缘玻璃层15覆盖，所述第一电极11、12和/或第二电极13、14还作为加热电极，用来通过加热以去除颗粒物。本专利技术的车用颗粒物传感器陶瓷芯片采用单层片式绝缘陶瓷基板10叠加电极层和玻璃层的设计，结构简单，制作起来容易，作为颗粒物检测单元的第一电极11、12和第二电极13、14分布在同一层面，在用于测量测量环境中的颗粒物浓度的同时，还可以加热颗粒物传感器来去除传感器上堆积的颗粒物。由于两个电极的后段部分处于玻璃的覆盖下，利用玻璃的导热系数低使得发热区域温度均匀，有利于更高效地燃烧堆积的颗粒物以去除颗粒物，从而提升了颗粒物传感器的快速再生使用性能。在优选的实施例中，所述绝缘玻璃层15的厚度为20～40μm。在优选的实施例中，所述绝缘玻璃层15的靠近所述第一电极11、12和所述第二电极13、14的前段部分的前端为弧形，尤其是向内凹的弧形。前端加热的热分布区域呈现近似的圆形，弧形设计更有利于吻合热分布，使得暴露的前端的整体热分布更好。作为替代，该前端也可以是矩形等。在优选的实施例中，所述第一电极11、12和/或第二电极13、14还作为测温电极，用于测量加热的温度。优选实施例的结构设计能够同时满足加热功能、测温功能和快速地检测颗粒物及除去颗粒物的功能。通过测温功能的实现，使加热控制更加精准。在优选的实施例中，所述绝缘陶瓷基板10为氧化铝陶瓷基板，厚度为200～3000μm。在优选的实施例中，所述连续的间隙16为规则或者不规则的蛇形、螺旋形或矩形，所述间隙16的宽度为30～500μm，优选地，所述连续的间隙16包括沿所述陶瓷基板10的长度设置的多道方波形间隙。参阅图1和图2，在另一种实施例中，一种所述车用颗粒物传感器陶瓷芯片的制作方法，包括以下步骤：准备所述绝缘陶瓷基板10；在所述绝缘陶瓷基板10的上表面上形成所述第一电极11、12和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片，其特征在于，包括绝缘陶瓷基板、第一电极、第二电极以及绝缘玻璃层，所述第一电极和所述第二电极形成在所述绝缘陶瓷基板的上表面上，且所述第一电极和所述第二电极之间由连续的间隙分隔开，所述第一电极和所述第二电极的前段部分向外暴露，使得测量时颗粒物能够落在所述第一电极和所述第二电极的前段部分处的所述间隙上而改变所述第一电极和所述第二电极之间的电阻值，靠近测量信号输出端的所述第一电极和所述第二电极的后段部分由所述绝缘玻璃层覆盖，所述第一电极和/或第二电极还作为加热电极，用来通过加热以去除颗粒物。/n

【技术特征摘要】
1.一种车用颗粒物传感器陶瓷芯片，其特征在于，包括绝缘陶瓷基板、第一电极、第二电极以及绝缘玻璃层，所述第一电极和所述第二电极形成在所述绝缘陶瓷基板的上表面上，且所述第一电极和所述第二电极之间由连续的间隙分隔开，所述第一电极和所述第二电极的前段部分向外暴露，使得测量时颗粒物能够落在所述第一电极和所述第二电极的前段部分处的所述间隙上而改变所述第一电极和所述第二电极之间的电阻值，靠近测量信号输出端的所述第一电极和所述第二电极的后段部分由所述绝缘玻璃层覆盖，所述第一电极和/或第二电极还作为加热电极，用来通过加热以去除颗粒物。


2.如权利要求1所述的车用颗粒物传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述绝缘玻璃层的厚度为20～40μm。


3.如权利要求1或2所述的车用颗粒物传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述绝缘玻璃层的靠近所述第一电极和所述第二电极的前段部分的前端为弧形。


4.如权利要求1或2所述的车用颗粒物传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述第一电极和/或第二电极还作为测温电极，用于测量加热的温度。


5.如权利要求1或2所述的车用颗粒物传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述绝缘陶瓷基板为氧化铝陶瓷基板，厚度为200～3000μm。


6.如权利要求1或2所述的车用颗粒物传感器陶瓷芯片，其特征在于，所述连续的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾广平，郑智，李可，陈可，张宁宁，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44