一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法。采用复合氧化锆粉体材料制备的浆料进行流延，形成流延基片；对所述流延基片进行相关切割和孔的成形加工，形成对应于每一层的流延基片；对各层流延基片进行对应的丝网印刷，形成对应层上的各电极和功能层；用有机填充料填充对应层流延基片所需形成且通过打孔形成的腔体部分，使得叠合没有空隙以便等静压；将各层流延基片按所述传感器芯片的结构进行叠合，形成所述传感器的芯片坯材，切割坯材形成单个芯片生坯；采用端面侧涂连通不同层片上或同一层片上分别在上下两面的电极线路，烧结制得传感器芯片。本发明专利技术有效的提高了传感器的强度，有效提高传感器的合格率和使用寿命，保证足够的孔隙提高扩散效率。

【技术实现步骤摘要】
一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法
本专利技术涉及芯片
，尤其涉及一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法。
技术介绍
氧化锆氧气传感器可以用来测量气体或气体混合物中氧气的分压。传统技术采用组合工艺而不是集成工艺。氧传感器的核心是传感单元。该电池由两个二氧化锆正方形组成，上面涂有一层薄薄的铂多孔层，用作电极。两个二氧化锆正方形由一个铂环隔开，该铂环形成一个密封的传感腔。在外表面，还有另外两个铂金环，它们与中心铂金环一起提供到电池的电连接。电池组件被加热器线圈包围，加热器线圈产生操作所需的温度，然后将电池和加热器装在一个多孔的不锈钢盖内。传感器内两个加热器相连以确保电池的正确工作温度。传感器置于气体氛围中，氧气传感器会加热，直到达到正确的工作温度为止（从寒冷开始至少60s）。第一个二氧化锆正方形用作电化学氧气泵，抽空或重新加压密封室。根据直流恒定电流源的方向，氧离子通过板从一个电极移动到另一个电极，这进而改变了氧气浓度，并因此改变了腔室内的氧气压力，控制抽气，使腔室内的压力始终小于环境氧气压力外室。在第一个二氧化锆两侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，是由流延制作的四层基片自上而下依次叠压而成，第一层流延基片（1）的上端面由下而上印刷泵电极（5）、感应电极（6）、保护层（12）；第二层流延基片（2）的第二扩散孔中印刷公共电极导电孔（8）；第三层流延基片（3）上印有公共电极（7），并用有机流延片填充在形成一个空腔（9）的腔体部分；第三层流延基片（3）与第四层流延基片（4）之间设置有加热电极（10），加热电极（10）的外层设有绝缘层（13），加热电极（10）通过加热电极导电孔（11）导电引到传感器表面的引脚；第四层流延基片（4）的导电孔中通过填孔连通加热电极引线与引脚，并在四层流延基片的下端面由...

【技术特征摘要】
1.一种测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，是由流延制作的四层基片自上而下依次叠压而成，第一层流延基片（1）的上端面由下而上印刷泵电极（5）、感应电极（6）、保护层（12）；第二层流延基片（2）的第二扩散孔中印刷公共电极导电孔（8）；第三层流延基片（3）上印有公共电极（7），并用有机流延片填充在形成一个空腔（9）的腔体部分；第三层流延基片（3）与第四层流延基片（4）之间设置有加热电极（10），加热电极（10）的外层设有绝缘层（13），加热电极（10）通过加热电极导电孔（11）导电引到传感器表面的引脚；第四层流延基片（4）的导电孔中通过填孔连通加热电极引线与引脚，并在四层流延基片的下端面由上而下依次印刷引脚和保护层。


2.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，四层的流延基片为由复合氧化锆粉、溶剂和流延胶按质量分数比为：100:（30~50）:（20~40）进行配置并调和而成的浆料流延机上流延而成，流延胶由聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇并添加聚乙二醇增塑剂形成，聚乙烯醇缩丁醛：乙醇：聚乙二醇增塑剂的容积比为：100：（50~100）：（20~50）。


3.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，所述泵电极（5）、感应电极（6）、公共电极（7）的印刷浆料是由铂与氧化锆陶瓷按质量分数比为：1:9～1：1配制后再加纤维素等有机粘结剂调和而成的，配制的粉料与粘结剂按质量分数比为：1:0.4～1：1进行配制,粉体各成分的粒度都小于1um。


4.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，所述加热电极（10）的印刷浆料是由铂与粘结剂调按质量分数比为：1:0.25～1：0.4进行配制并调和而成，铂的粒度在0.5um以下，粘结剂采用乙基纤维素。


5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢光远，时可，吴旭旭，于金营，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42