气体传感器制造技术

本申请涉及一种气体传感器，其包括PCB基板、低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片。所述低浓度气体检测芯片包括第一微热板及设置于所述第一微热板上的半导体气敏层，所述第一微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接。所述高浓度气体检测芯片包括第二微热板及设置于所述第二微热板上的催化气敏层，所述第二微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接。上述气体传感器，能够检测出1ppm

【技术实现步骤摘要】
气体传感器


[0001]本技术涉及电子器件制造
，特别是涉及一种气体传感器。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]近年来，在碳中和大背景下，新能源汽车发展迅速，其中锂离子电池由于其高能量密度等特点，已在电动汽车和大规模储能中得到广泛应用。然而，由于使用易燃有机溶剂作为电解液的主要成分，以及锂离子电池固有的放热特性，使其在过充或快充的情况下会产生锂枝晶，从而发生热失控等安全事故。因此，亟需寻求一种能够快速有效检测锂电池热失效的方法，实现对锂离子电池热失控的早期安全预警。
[0004]2020年5月12日，工业和信息化部组织制定的GB 18384
‑
2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，将于2021年1月1日起开始实施。标准增加了电池系统热扩散试验，要求电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。根据戴姆勒公司的研究结果，氢气、一氧化碳、甲烷、乙烷、二氧化碳等气体是锂离子电池热失控必须释放的气体，因此将锂电池热失效释放的特征气体作为检测指标，有助于大大延长锂电池热失效的预警时间，给乘客预留足够的逃生时间。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种适用于锂电池检测的气体传感器，该气体传感器稳定性较好，对可燃气体具有较宽量程的检测范围。该目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本申请的实施例提出了一种气体传感器，该气体传感器包括：
[0007]PCB基板；
[0008]低浓度气体检测芯片，所述低浓度气体检测芯片包括第一微热板及设置于所述第一微热板上的半导体气敏层，所述第一微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接；及
[0009]高浓度气体检测芯片，所述高浓度气体检测芯片包括第二微热板及设置于所述第二微热板上的催化气敏层，所述第二微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一微热板包括第一硅基底及设置于所述第一硅基底上的第一加热电阻膜，所述半导体气敏层至少部分覆盖所述第一加热电阻膜，且所述半导体气敏层与所述第一加热电阻膜形成欧姆接触。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一加热电阻膜为离散网格状结构，所述第一加热电阻膜的厚度为0.1um
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30um，工作电阻为0.1Ω
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100Ω。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二微热板包括第二硅基底及设置于所述第二硅基底上的第二加热电阻膜，所述催化气敏层至少部分覆盖所述第二加热电阻膜，且所述催化气敏层与所述第二加热电阻膜形成欧姆接触。
[0013]在其中一个实施例中，所述第二加热电阻膜为离散网格状结构，所述第二加热电阻膜的厚度为0.1um
‑
30um，工作电阻为0.1Ω
‑
100Ω。
[0014]在其中一个实施例中，所述半导体气敏层为氧化铟或者二氧化锡半导体气敏材料，所述半导体气敏层的厚度为0.1um
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50um，工作电阻为100Ω
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100KΩ。
[0015]在其中一个实施例中，所述催化气敏层为氧化铝、氧化硅或氧化锆负载的贵金属纳米催化粒子，所述催化气敏层的厚度为0.1um
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50um，工作电阻＞10MΩ。
[0016]在其中一个实施例中，还包括第一吸附层及第二吸附层，所述第一吸附层设置于所述半导体气敏层远离所述第一微热板的一侧，所述第二吸附层设置于所述催化气敏层远离所述第二微热板的一侧。
[0017]在其中一个实施例中，还包括盖帽，所述盖帽罩设于所述PCB基板，所述低浓度气体检测芯片与所述高浓度气体检测芯片收容于所述盖帽与所述PCB基板形成的空间内。
[0018]在其中一个实施例中，所述盖帽包括支撑板及与所述支撑板的顶板，所述支撑板设置于所述PCB基板，所述顶板与所述PCB基板相对设置，所述顶板上还设置有吸附滤过层。
[0019]上述气体传感器，通过采用低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片，利用低浓度气体检测芯片检测出低浓度的可燃气体，通过高浓度气体检测芯片利用催化燃烧原理检测出高浓度可燃气体，将低浓度气体检测芯片及高浓度气体检测芯片串联封装，能够检测出1ppm
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80000ppm的可燃气体，测量量程较宽；同时，当环境湿度发生变化时，低浓度气体检测芯片和高浓度气体检测芯片的电阻值会发生同步变化，互为补偿元器件，能够抵消环境温湿度变化所带来的影响，使得输出信号保持稳定。
附图说明
[0020]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0021]图1为本技术第一实施例中的气体传感器的结构示意图；
[0022]图2为图1所示的气体传感器的电路连接图；
[0023]图3为本技术第二实施例中的气体传感器的结构示意图；
[0024]图4为本技术第三实施例中的气体传感器的结构示意图；
[0025]图5为本技术实施方式1中的气体传感器对氢气的响应曲线图。
具体实施方式
[0026]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0027]应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多
个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
[0028]尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
[0029]为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体传感器，其特征在于，包括：PCB基板；低浓度气体检测芯片，所述低浓度气体检测芯片包括第一微热板及设置于所述第一微热板上的半导体气敏层，所述第一微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接；及高浓度气体检测芯片，所述高浓度气体检测芯片包括第二微热板及设置于所述第二微热板上的催化气敏层，所述第二微热板设置于所述PCB基板，并与所述PCB基板电连接。2.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述第一微热板包括第一硅基底及设置于所述第一硅基底上的第一加热电阻膜，所述半导体气敏层至少部分覆盖所述第一加热电阻膜，且所述半导体气敏层与所述第一加热电阻膜形成欧姆接触。3.根据权利要求2所述的气体传感器，其特征在于，所述第一加热电阻膜为离散网格状结构，所述第一加热电阻膜的厚度为0.1um
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30um，工作电阻为0.1Ω
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100Ω。4.根据权利要求1所述的气体传感器，其特征在于，所述第二微热板包括第二硅基底及设置于所述第二硅基底上的第二加热电阻膜，所述催化气敏层至少部分覆盖所述第二加热电阻膜，且所述催化气敏层与所述第二加热电阻膜形成欧姆接触。5.根据权利要求4所述的气体传感器，其特征在于，所述第二加热电阻膜为离散网格状结构，所述第二加热电阻膜的厚度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克栋，周健，陈晓跃，郭兵，崔铮，
申请(专利权)人：苏州纳格光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：