【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及气体传感器，尤其涉及一种抗离子干扰气体传感器封装结构及其工作方法。
技术介绍
1、在智能家居领域，气体传感器有非常多潜在应用点。在新风空调中，通过气体传感器可以监测室内空气质量，当室内空气质量良好的时候空调内循环以节能，当空气质量变差的时候空调新风功能运行，从室外引入新鲜空气改善室内空气质量，满足健康要求；除了新风改善室内空气质量外，有些空调配备了负氧离子发生器，通过产生负氧离子来分解室内有害气体改善空气质量。在智能冰箱中，通过气体传感器可以监测冰箱内食物释放的气体浓度，进而预测食物的新鲜度及变质趋势，需要时启动负氧离子发生器进行消毒杀菌来延长食物保质期，采用气体传感器的智能冰箱可以实现更低的能耗、更佳的消毒杀菌效果、更长的负氧离子发生器使用寿命。相较于其它类型的气体传感器，mems半导体式气体传感器因其功耗低、灵敏度高、体积小、成本低、寿命长、可集成等优点，非常适宜应用在智能家居中。
2、除了在上述智能家居应用环境中因离子发生器产生的离子外，在雷雨天气过后，空气中也会存在大量的离子，这些离子也会干扰气体传感器的工作。这些离子会随同待测气体分子一起进入气体传感器的封装内部的气敏材料表面并与其发生作用，半导体气体传感器的原理决定了在空气中存在离子的环境下，气体传感器内部的气敏材料的电阻会受到离子浓度的影响，例如在空气中存在负氧离子的情况下，负氧离子可化学吸附在半导体气敏材料的表面，导致半导体气敏材料颗粒的剥离层厚度变厚，从而造成气敏电阻增加。同样地，在空气中存在正离子的情况下，也会对半导体气敏材料颗粒的剥
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抗离子干扰气体传感器封装结构及其工作方法，以解决现有技术的不足。
2、本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种抗离子干扰气体传感器封装结构，包括：
3、基底，所述基底的下部设有第一电极引出端；
4、上盖，所述上盖固定设置在所述基底的上部，所述基底与所述上盖之间形成腔体，所述上盖上设有若干与所述腔体气体流通的孔道，所述上盖由导电材料制成用于与外部电路连接以在所述上盖上施加电压；
5、气敏元件，所述气敏元件设在所述腔体内，所述气敏元件与所述第一电极引出端电连接。
6、本专利技术的有益效果是：基底与上盖之间形成腔体，对气敏元件起保护作用，防止气敏元件受到外部触碰而损坏，气体传感器在工作时，待测气体通过上盖上的孔道扩散到腔体内并与气敏元件上的气敏材料作用；向上盖施加电压，电压造成导电上盖的表面分布电荷并形成电场，通过电场的吸引捕获或排斥阻挡效应阻止离子从上盖上的孔道进入腔体中，从而形成了离子隔离结构，防止离子对气敏元件的检测造成干扰，提高检测精度；本专利技术具有成本低、可靠性高，抗离子干扰效果好，可广泛应用于在空气中有离子的情况下对待测气体浓度进行高精度测量。
7、在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
8、进一步，所述基底的下部设有第二电极引出端，所述上盖与所述第二电极引出端通过多层工艺的层内布线和层间金属化通孔工艺实现电连接，用于通过所述第二电极引出端与外部电路连接。
9、采用上述进一步方案的有益效果是：第二电极引出端的设置能方便上盖与外部电路电连接，以便于向上盖上施加电压。
10、进一步，所述孔道的直径小于等于0.1mm。
11、进一步，所述孔道的直径小于等于0.04mm，更小的孔道可阻挡更高浓度的离子通过孔道，并可实现ipx7防水功能。
12、采用上述进一步方案的有益效果是：库仑力与电荷之间距离的平方呈反比，距离的减小将极大增强离子隔离结构的效果，当孔道的直径小于等于0.1mm时，空气中的可移动离子被排斥阻挡远离上盖和在通过上盖的孔道进入腔体前被上盖捕获的概率大大增加。
13、本专利技术解决上述技术问题还提供一种上述所述的抗离子干扰气体传感器封装结构的工作方法，在抗离子干扰气体传感器封装结构工作时，对所述上盖上施加电压。
14、采用上述方案的有益效果是：向上盖施加电压，电压造成导电上盖的表面分布电荷并形成电场，通过电场的吸引捕获或排斥阻挡效应阻止离子从上盖上的孔道进入腔体中，从而形成了离子隔离结构，防止离子对气敏元件的检测造成干扰，提高检测精度。
15、进一步，在所述上盖上所施加的电压为-5v至+5v的非零电压。
16、采用上述进一步方案的有益效果是：在上盖上所施加的电压为-5v至+5v的非零电压，保证工作安全并防止损坏其它电路元件。
17、进一步，在所述上盖上所施加的电压为0.1-100hz频率周期性的正负矩形波电压。
18、采用上述进一步方案的有益效果是：可对空气中的离子周期性进行吸引捕获和排斥阻挡，实现更好的离子隔离。
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1.一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，所述基底(1)的下部设有第二电极引出端(1-2)，所述上盖(3)与所述第二电极引出端(1-2)电连接，用于通过所述第二电极引出端(1-2)与外部电路连接。
3.根据权利要求1所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，所述孔道(3-1)的直径小于等于0.1mm。
4.根据权利要求3所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，所述孔道(3-1)的直径小于等于0.04mm。
5.一种上述权利要求1至4任一项所述的抗离子干扰气体传感器封装结构的工作方法，其特征在于，在抗离子干扰气体传感器封装结构工作时，对所述上盖(3)上施加电压。
6.根据权利要求5所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构的工作方法，其特征在于，在所述上盖(3)上所施加的电压为-5V至+5V的非零电压。
7.根据权利要求5所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构的工作方法，其特征在于，在所述上盖(3)上所施加的
...【技术特征摘要】
1.一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，所述基底(1)的下部设有第二电极引出端(1-2)，所述上盖(3)与所述第二电极引出端(1-2)电连接，用于通过所述第二电极引出端(1-2)与外部电路连接。
3.根据权利要求1所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，所述孔道(3-1)的直径小于等于0.1mm。
4.根据权利要求3所述的一种抗离子干扰气体传感器封装结构，其特征在于，所述孔道(3-1)...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷鸣，
申请(专利权)人：武汉微纳传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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