一种新型陶瓷基气体传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种新型陶瓷基气体传感器。包括陶瓷基底，所述陶瓷基底背部切割成槽形成加热槽，并在所述加热槽内贯穿打有若干通孔；加热层及其加热电极，所述加热层印刷在所述加热槽内，所述加热电极印刷在所述陶瓷基底正面，所述加热层通过所述通孔电性引出到所述加热电极；气凝胶层，印刷在所述陶瓷基底背面、并覆盖所述加热层；测试层及其测试电极，所述测试层及其测试电极印刷在所述陶瓷基底正面，所述测试层位于所述陶瓷基底的中间；气敏材料，涂覆在所述测试层的上方。本实用新型专利技术小型化、集成化，而且易封装，而且陶瓷片耐高温，不易碎，气凝胶质量轻、隔热效果好，可以大大降低能量损耗，实现很好的隔热效果，降低能耗。降低能耗。降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种新型陶瓷基气体传感器


[0001]本技术涉及传感器
，具体涉及一种新型陶瓷基气体传感器。

技术介绍

[0002]随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高，便捷的生活，智能家居和对空气质量的要求等等，而这些都和气体传感器有一定的联系。上述原因也就造成了近些年来气体传感器发展的日新月异。陶瓷基气体传感器和MEMS气体传感器是目前气体传感器市场发展的主要方向，但也都各有利弊。
[0003]气体传感器有管状陶瓷，平面陶瓷和MEMS气体传感器。管状陶瓷气体传感器涂覆材料不便捷，且需要焊六根金属线,体积相对较大。平面陶瓷相对管状陶瓷涂覆敏感材料简单，需要焊接四根金属线，工艺相对简单。平面陶瓷气体传感器和MEMS气体传感器相比，平面陶瓷能耗高，体积大，且在制作工艺上其焊线没有自动焊线机且焊线后需要点胶固定。MEMS气体传感器的缺点是工艺要求高且芯片的价格昂贵，易碎，且其芯片的使用温度有一定的限制
[0004]陶瓷基气体传感器后期的封装比较繁琐，且自动化程度不高，体积大也是其的一个特点，但其有耐高温，结构稳定不易碎等优点。MEMS气体传感器体积小，能耗低，后期封装相对简单可以自动化，但其不耐高温，且易碎等缺点。陶瓷基气体传感器的体积较大主要原因是其陶瓷片的封装没有办法进行贴片，只能悬空做隔热处理，悬空需要管脚于外界连接，这样也就造成了其体积较大。这种工艺也就造成其自动化生产程度不高。气体传感器在涂覆材料是往往是把敏感材料制备成浆料而后就行涂覆，这就需要涂覆好以后在空气中高温煅烧去除里面的溶剂，但MEMS气体传感器在空气中耐高温程度不高，这就造成其的局限性。

技术实现思路

[0005]本技术解决的技术问题是提供一种以陶瓷片为基底，并结合气凝胶层的小型化、高度集成化、易封装的新型陶瓷基气体传感器。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种新型陶瓷基气体传感器，包括：
[0008]陶瓷基底，所述陶瓷基底背部切割成槽形成加热槽，并在所述加热槽内贯穿打有若干通孔；
[0009]加热层及其加热电极，所述加热层印刷在所述加热槽内，所述加热电极印刷在所述陶瓷基底正面，所述加热层通过所述通孔电性引出到所述加热电极；
[0010]气凝胶层，印刷在所述陶瓷基底背面、并覆盖所述加热层；
[0011]测试层及其测试电极，所述测试层及其测试电极印刷在所述陶瓷基底正面，所述测试层位于所述陶瓷基底的中间；
[0012]气敏材料，涂覆在所述测试层的上方。
[0013]进一步地，所述气凝胶层采用硅系或金属氧化物系气凝胶。
[0014]进一步地，所述加热槽为矩形。
[0015]进一步地，所述测试层位于所述加热层的正上方。
[0016]进一步地，所述气敏材料的涂覆面积小于所述加热层的面积。
[0017]进一步地，所述通孔开有两组，分别用于所述加热电极的正负电极引出。
[0018]本技术的有益效果是：
[0019]本技术通过在陶瓷片的背部切割有方形的凹槽，在里面制备加热层，之后再背部制备气凝胶隔热，这样就可以和MEMS气体传感器一样进行后期的封装，贴片绑线，可以提高自动化生产效率。后期封装时，不用将陶瓷片做悬空隔热，大大较少了气体传感器的整体体积，使气体传感器更加小型化和集成化。而且陶瓷片耐高温，不易碎，气凝胶质量轻、隔热效果好，可以大大降低能量损耗以及可以实现很好的隔热效果，降低能耗。
附图说明
[0020]图1为本技术结构图；
[0021]图2为陶瓷基底制备示意图；
[0022]图3为加热层制备示意图；
[0023]图4为气凝胶层制备示意图；
[0024]图5为测试层制备示意图；
[0025]图6为气敏材料制备示意图。
[0026]图中标记为：
[0027]1、陶瓷基座，101、加热槽，102、通孔，2、加热层，201、加热电极，3、气凝胶层，4、测试层，401、测试电极，5、气敏材料。
具体实施方式
[0028]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0029]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]一种新型陶瓷基气体传感器，如图1所示，包括：陶瓷基底1、加热层2及其加热电极201、气凝胶层3、测试层4及其测试电极401和气敏材料5。
[0032]陶瓷基底1背面通过切割成槽形成加热槽101，并在加热槽内贯通打若干通孔102，本实施例中，通孔开有两组，分别用于加热电极201的正负电极引出。加热层2印刷在加热槽
101内，加热电极201印刷在陶瓷基底1的正面，加热层2通过通孔102将其电性引出到陶瓷基底正面的加热电极201上。气凝胶层完全3覆盖在陶瓷基底1背面、并覆盖加热层2。测试层4及其测试电极401印刷在所述陶瓷基底1正面，测试层4位于陶瓷基底1的中间。气敏材料5，涂覆在测试层4的上方，而且测试层4位于加热层2的正上方，同时气敏材料5的涂覆面积小于加热层2的面积。
[0033]优选的，气凝胶层4采用硅系或金属氧化物系气凝胶。
[0034]本技术采用陶瓷片作为基底，陶瓷片具备良好的耐高温、结构稳定等优点，并且在陶瓷片背面挖空成凹槽，加热层设置在凹槽内，使得陶瓷片变得更薄。而且通过在背面设置一层气凝胶层，因为气凝胶具备良好的隔热效果，而且质量更轻，结构更稳定，后期再使用的时候，无需将陶瓷片做悬空隔热，可以减少气体传感器的整体体积，可以将气体传感器更加小型化、集成化、自动化。
[0035]本技术陶瓷基气体传感器的制备方法如下：
[0036]S1：制备陶瓷基底，如图2所示，通过激光切割机，将厚度为0.4mm
‑
0.8mm的陶瓷片背面切割深度为0.05mm
‑
0.15mm的矩形加热槽，并在矩形的右侧两端打上下贯通的圆孔。
[0037]S2：制备加热层，如图3所示，先对上述开好孔的陶瓷基底清洗、烘干，然后放入丝网印刷机，凹槽面朝上，在加热槽内印刷一层电阻钌浆作为加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型陶瓷基气体传感器，其特征在于：包括：陶瓷基底(1)，所述陶瓷基底(1)背部切割成槽形成加热槽(101)，并在所述加热槽内贯穿打有若干通孔(102)；加热层(2)及其加热电极(201)，所述加热层(2)印刷在所述加热槽(101)内，所述加热电极(201)印刷在所述陶瓷基底(1)正面，所述加热层(2)通过所述通孔(102)电性引出到所述加热电极(201)；气凝胶层(3)，印刷在所述陶瓷基底(1)背面、并覆盖所述加热层(2)；测试层(4)及其测试电极(401)，所述测试层(4)及其测试电极(401)印刷在所述陶瓷基底(1)正面，所述测试层(4)位于所述陶瓷基底(1)的中间；气敏材料(5)，涂覆在所述测试层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈红林，谷文，井华，
申请(专利权)人：苏州麦茂思传感技术有限公司，
类型：新型
国别省市：