一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合制造技术

一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合，具体涉及柴油车尾气后处理。本实用新型专利技术提供一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合，主要包括第一陶瓷芯片和第二陶瓷芯片，第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片是两片结构完全相同的陶瓷芯片，每一片陶瓷芯片均包含有第一探测线路、第二探测线路、芯片加热线路、芯片测温线路以及陶瓷基板，其中，两个探测线路均包含有一正一负两个电极，芯片加热线路和芯片测温线路均只由单个电极形成，这种结构设计一方面可以延长传感器的使用寿命，另一方面可以实现多种探测线路组合，多种探测线路组合可以为后台控制模块提供多种测量参数组合，提高了传感器的测量精度。提高了传感器的测量精度。提高了传感器的测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合


[0001]本技术涉及汽车零部件领域，具体涉及一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合。

技术介绍

[0002]在经济快速发展的同时，环境问题成为各国研究的重点课题，其中，汽车尾气排放成为污染环境的重要源头之一，我国针对汽车尾气的排放，不断推出新的标准，在国家法律法规国五标准中PM就被列为重点要解决的问题之一，即将推行的国六B标准相比于国五标准对尾气中颗粒物浓度要求加严33％。现有的柴油车主要采用在发动机排放系统中安装颗粒物捕捉器（DPF）来减少尾气中颗粒物的浓度，颗粒物捕捉器（DPF）在实际工作过程会因为堵塞而导致功能失效，因此对颗粒物浓度的检测是有必要的。
[0003]目前市面采用的颗粒物检测芯片大多采用单芯片结构，这种单芯片结构只有一种探测线路，为后台提供的数据单一，测量精度不高，单芯片结构加热重生过程由单一芯片完成，由于加热温度高导致每加热重生一次芯片的寿命就减少一次，所以单芯片传感器寿命相对较低，并且单芯片结构在加热重生过程中，探测信号将会中断，无法连续监控颗粒物浓度。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合，通过双芯片的布局实现探测线路多元化以及传感器寿命的延长。
[0005]本技术方案通过以下方法实现，一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合，主要包括第一陶瓷芯片和第二陶瓷芯片，第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片呈面对面平行对称排布。其中，第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片具有完全相同的结构，所述第一陶瓷芯片和第二陶瓷芯片均包含第一探测线路、第二探测线路、加热线路及测温线路；所述第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片及其第一、第二探测线路提供四个独立的探测信号，为后台控制模块提供多测量数据组合。
[0006]所述的第一陶瓷芯片的第一探测线路及第二探测线路位于第一陶瓷基板上层（11）外表面，其中第一陶瓷芯片的第一探测线路由第一电极与第二电极通过连续凹凸交替咬合矩形的排列方式排布组成，第一陶瓷芯片的第二探测线路由第一电极与第三电极通过连续凹凸交替咬合矩形的排列方式排布组成（参见图2）。
[0007]进一步的，所述第一电极、第二电极及第三电极均向外暴露于尾气中，当混合在尾气流场中的颗粒物流经所述的电极时将会堆积在所述第一电极与第二电极间以及第一电极与第三电极间，颗粒物的导电特性导致所述电极间的电阻值发生改变，传感器通过采集一定时间内所述电极间的电阻变化值就可以精准的计算出尾气中颗粒物的浓度。
[0008]优选的，所述第一陶瓷芯片的第一探测线路及第二探测线路在所述的第一陶瓷基板上层（11）外表面呈前后及垂直排列，进一步的，所述第一陶瓷芯片的第一探测线路排列
方向与尾气流场方向垂直，所述第一陶瓷芯片的第二探测线路排列方向与尾气流场方向一致（参见图2），此设计一方面可提高颗粒物在所述第一陶瓷芯片第一探测线路上的堆积速率，有效缩短获取数据的时长，另一方面两种方向的排布可以提供两种不同的测量数据，具体而言就是相同的间隔时间对应不同的阻值。
[0009]所述的第一陶瓷芯片加热线路由第四电极（4）形成。
[0010]优选的，所述第四电极位于第一陶瓷基板上层（11）与第一陶瓷基板下层（12）中间呈锯齿状排布（参见图1），这种设计结构可使所述的第四电极产生的热量均匀向两侧扩散，避免因加热不均匀导致测温不准及芯片损坏。
[0011]进一步的，所述的第四电极（4）通过第一陶瓷基板下层上的通孔（13）延续到第一陶瓷基板下层（12）外表面（参见图1）。
[0012]所述的第一陶瓷芯片测温线路由第五电极（5）形成，位于第一陶瓷基板下层（12）外表面（参见图1）。
[0013]所述的第二陶瓷芯片的第一探测线路及第二探测线路位于第二陶瓷基板下层（21）外表面，其中第二陶瓷芯片的第一探测线路由第六电极与第七电极通过连续凹凸交替咬合矩形的排列方式排布组成，第二陶瓷芯片的第二探测线路由第六电极与第八电极通过连续凹凸交替咬合矩形的排列方式排布组成（参见图3）。
[0014]进一步的，所述第六电极、第七电极及第八电极均向外暴露于尾气中，当混合在尾气流场中的颗粒物流经所述的电极时将会堆积在所述第六电极与第七电极间以及第六电极与第八电极间，颗粒物的导电特性导致所述电极间的电阻值发生改变，传感器通过采集一定时间内所述电极间的电阻变化值就可以精准的计算出尾气中颗粒物的浓度。
[0015]优选的，所述第二陶瓷芯片的第一探测线路及第二探测线路在所述的第二陶瓷基板下层（21）外表面呈前后及垂直排列，进一步的，所述第二陶瓷芯片的第一探测线路排列方向与尾气流场方向垂直，所述第二陶瓷芯片的第二探测线路排列方向与尾气流场方向一致（参见图3），此设计一方面可提高颗粒物在所述第二陶瓷芯片第一探测线路上的堆积速率，有效缩短获取数据的时长，另一方面两种方向的排布可以提供两种不同的测量数据，具体而言就是相同的间隔时间对应不同的阻值。
[0016]所述的第二陶瓷芯片加热线路由第九电极（9）形成。
[0017]优选的，所述第九电极位于第二陶瓷基板上层（22）与第二陶瓷基板下层（21）之间呈锯齿状排布（参见图1），这种设计结构可使所述的第九电极产生的热量均匀向两侧扩散，避免因加热不均匀导致测温不准及芯片损坏。
[0018]进一步的，所述的第九电极（9）通过第二陶瓷基板上层上的通孔（23）延续到第二陶瓷基板上层（22）外表面（参见图1）。
[0019]所述的第二陶瓷芯片测温线路由第十电极（10）形成，位于第二陶瓷基板上层（22）外表面（参见图1）。
[0020]优选的陶瓷基板选用三氧化二铝陶瓷，绝缘性能好，耐高温性能好。
[0021]优选的，所述的第一芯片与第二芯片呈面对面轴对称平行排布，此设计可（使两个陶瓷芯片对碳烟颗粒的收集速率一致），另外双芯片的布局可实现第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片交替式加热再生，当第一陶瓷芯片处于加热再生状态时，第二陶瓷芯片处于继续测量过程中，同理，当第二陶瓷芯片处于加热再生状态时，第一陶瓷芯片处于继续测量过程
中，如此循环往复可延长单芯片加热的时间间隔从而延长芯片使用寿命，并且可以实现对颗粒物浓度的不间断监测。
[0022]优选的，所述第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片上的探测线路分别位于第一陶瓷基板与第二陶瓷基板远离对称轴的外侧，所述第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片上的测温线路分别位于第一陶瓷基板与第二陶瓷基板靠近对称轴的内侧，此设计可避免因颗粒物的堆积造成两个芯片测量电路相互干扰（参见图1）。
[0023]优选的，所述的电极采用铂金作为原料，此设计可避免因热膨胀系数不同导致在加热升温过程中电极断裂。
[0024]本技术结构紧凑，在制作芯片过程中采用逐层印刷的方式实现，解决了现有颗粒物传感器芯片探测线路单一、获取数据时间长、使用寿命较低的弊端。
附图说明
[0025]图1：双芯片组合结构爆炸图
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双芯片多探测线路长寿命颗粒物传感器芯片组合，其特征是：包括第一陶瓷芯片、第二陶瓷芯片，其中所述第一陶瓷芯片和第二陶瓷芯片均包含第一探测线路、第二探测线路、加热线路及测温线路；所述第一陶瓷芯片与第二陶瓷芯片及其第一、第二探测线路提供四个独立的探测信号，为后台控制模块提供多测量数据组合；第一陶瓷芯片及第二陶瓷芯片分别提供独立...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏灿，
申请(专利权)人：深圳科维新技术有限公司，
类型：新型
国别省市：