陶瓷悬置式低功耗敏感器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷悬置式低功耗敏感器件及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
陶瓷悬置式低功耗敏感器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及敏感器件
，尤其涉及一种陶瓷悬置式低功耗敏感器件及其制备方法
。

技术介绍

[0002]敏感器件包含的种类多种多样，例如温度敏感器件
、
气体敏感器件以及光电敏感器件等等，其主要的原理是利用敏感材料对于环境变化的响应性，通过测试电路测量该敏感材料的一系列变化，例如电阻
、
电容或电压等，来反馈该敏感材料所感应到的物理量的变化
。
并且，在一些敏感器件中，为了测量准确性，需要对敏感材料进行加热以维持其处于适当的温度区间，这些加热的电路结构在使用过程中造成了一些功耗，在实际应用中，如何通过器件结构设计在保证加热效果的前提下降低功耗是具有非常重要的价值的
。
[0003]作为气体敏感器件的气体传感器广泛应用于检测可燃性气体
、
有毒
、
有害气体以及大气成分
。
目前随着器件集成化程度的提高，对气体传感器的要求也越来越高，其中以
MEMS
工艺为基础的微热板式气体传感器以其低功耗
、
体积小
、
易集成的特点成为当前低功耗气体传感器领域的研究热点
。
[0004]目前常用的半导体气体传感器气体敏感器有硅基底
、
玻璃基底
、
陶瓷基底气敏传感器，陶瓷基底的制备工艺通常包括混料
、
流延
、
预烧
、r/>压制
、
烧结等工艺，工艺复杂，烧结温度高，形成陶瓷基底的致密度高，导致陶瓷基衬底热量易流失，热损耗高；而对于梁式结构，陶瓷基底敏感器存在不易加工，生产工艺难度大的问题
。
[0005]因此，领域内迫切需要研发一种制造工艺简单
、
性能好
、
容易集成
、
功耗低的敏感元件，尤其在消费电子
、
白色家电等应用领域
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种陶瓷悬置式低功耗敏感器件及其制备方法
。
[0007]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种陶瓷悬置式低功耗敏感器件，其包括沿指定方向层叠设置的陶瓷基底
、
电热结构
、
绝缘导热层以及敏感结构；所述陶瓷基底至少由陶瓷粉料或陶瓷浆料形成，成型孔隙率为
10
‑
60
％，且所述陶瓷基底包括架体
、
悬臂梁以及悬置结构，所述架体环绕所述悬置结构设置且所述架体和悬置结构之间还具有间隔空间，所述悬臂梁设置于所述间隔空间中，用于连接所述架体和悬置结构；所述电热结构包括发热体，所述敏感结构包括敏感材料体，所述发热体和敏感材料体均设置于所述悬置结构沿所述指定方向进行投影所形成的投影区域中
。
[0009]第二方面，本专利技术还提供一种陶瓷悬置式低功耗敏感器件的制备方法，其包括：
[0010]提供陶瓷基底，所述陶瓷基底至少由陶瓷粉料或陶瓷浆料形成，并具有多孔结构，且所述陶瓷基底包括架体
、
悬臂梁以及悬置结构，所述架体环绕所述悬置结构设置，所述悬
臂梁用于连接所述架体和悬置结构；
[0011]以及，至少在所述悬置结构的表面依次覆设电热结构
、
绝缘导热层以及敏感结构的步骤
。
[0012]基于上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包括：
[0013]本专利技术所提供的技术方案基于陶瓷粉料或浆料通过注塑或压制形成悬臂梁式结构，可形成具有一定孔隙度的陶瓷衬底，减少常规致密陶瓷衬底的热损耗高的问题，而注塑或压制成型的陶瓷衬底，可以降低成型温度，节约能源，对设备要求低，可批量生产，更为重要的是较常规工艺形成的陶瓷基底敏感器件不易形成悬臂梁式结构而言，陶瓷粉料或浆料通过注塑或压制工艺可一次成型悬臂梁式结构，工艺更为简单
、
成型率高
、
成本大大降低
、
可实施性强；可以根据器件热散要求，调整陶瓷粉料
、
浆料的组分
、
结构以及工艺来满足器件性能要求，工艺灵活
。
[0014]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使本领域技术人员能够更清楚地了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合详细附图说明如后
。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一典型实施案例提供的陶瓷悬置式低功耗敏感器件的侧面结构示意图；
[0016]图2是本专利技术一典型实施案例提供的陶瓷悬置式低功耗敏感器件的正面结构示意图；
[0017]图3是本专利技术一典型实施案例提供的陶瓷悬置式低功耗敏感器件的整体制备流程示意图；
[0018]图
4a
‑
图
4g
是本专利技术一典型实施案例提供的陶瓷悬置式低功耗敏感器件的分步制备过程示意图
。
[0019]附图标记说明：
[0020]101、
架体；
102、
悬臂梁；
103、
悬置结构；
200、
绝热层；
301、
加热电路；
302、
发热体；
303、
金属通孔；
400、
绝缘导热层；
501、
测试电路；
502、
敏感材料体
。
具体实施方式
[0021]鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本专利技术的技术方案
。
如下将对该技术方案
、
其实施过程及原理等作进一步的解释说明
。
[0022]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制
。
[0023]参见图1和图2，本专利技术实施例提供一种陶瓷悬置式低功耗敏感器件，其包括沿指定方向层叠设置的陶瓷基底
、
电热结构
、
绝缘导热层
400
以及敏感结构；所述陶瓷基底包括架体
101、
悬臂梁
102
以及悬置结构
103
，所述架体
101
环绕所述悬置结构
103
设置且所述架体
101
和悬置结构
103
之间还具有间隔空间，所述悬臂梁
102
设置于所述间隔空间中，用于连接所述架体
101
和悬置结构
103
；所述电热结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种陶瓷悬置式低功耗敏感器件，其特征在于，沿指定方向至少层叠设置有陶瓷基底
、
电热结构
、
绝缘导热层以及敏感结构；所述陶瓷基底至少由陶瓷粉料或陶瓷浆料形成，成型衬底为多孔结构；且所述陶瓷基底包括架体
、
悬臂梁以及悬置结构，所述架体环绕所述悬置结构设置且所述架体和悬置结构之间还具有间隔空间，所述悬臂梁设置于所述间隔空间中，用于连接所述架体和悬置结构；所述电热结构包括发热体，所述敏感结构包括敏感材料体，所述发热体和敏感材料体均设置于所述悬置结构沿所述指定方向进行投影所形成的投影区域中
。2.
根据权利要求1所述的陶瓷悬置式低功耗敏感器件，其特征在于，所述架体
、
悬臂梁以及悬置结构一体化设置
。3.
根据权利要求2所述的陶瓷悬置式低功耗敏感器件，其特征在于，在所述指定方向上，所述悬臂梁的厚度为所述悬置结构的厚度的
1/10
‑
3/4。4.
根据权利要求1或2所述的陶瓷悬置式低功耗敏感器件，其特征在于，所述陶瓷基底的孔径为5‑
500
μ m
，孔隙率为
10
‑
60
％
。5.
根据权利要求1或2所述的陶瓷悬置式低功耗敏感器件，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘瑞，
申请(专利权)人：安徽芯淮电子有限公司，
类型：发明
国别省市：