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用于气体传感器的芯片及气体传感器制造技术

技术编号:44581693 阅读:9 留言:0更新日期:2025-03-14 12:43
一种用于气体传感器的芯片及气体传感器,包括参考气体通气部,其中参考气体通气部包括相对设置的条状第一基片和第二基片。第一基片和第二基片的中心间隔开设多个槽孔,槽孔使得基片的中心未开设槽孔的部分形成多个凸起,多个槽孔位于基片中心且沿长度方向分布,多个凸起沿基片长度方向排列成一列;第一基片和第二基片的侧面封闭,使得第一基片和第二基片相对的两个表面构成气体通道,气体通道的一端为芯片头部,另一端为芯片尾部;在气体通道中,第一凸起和第二凸起交错设置以形成曲折通道,曲折通道从芯片头部向芯片尾部延伸,并且在芯片尾部形成空气进气口。本发明专利技术能够通过具有曲折通道的气体通道来降低待测气体流速,提升芯片的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体传感器领域,具体涉及一种用于气体传感器的芯片及气体传感器


技术介绍

1、气体传感器,尤其是氮氧化物气体传感器在工业、环境监测和汽车排放控制等领域发挥着重要作用,这些传感器通常包含一个陶瓷芯片,用于准确测量氮氧化物的浓度。为了实现精确的气体浓度测量,气体传感器芯片需要一个参考气体通道,包含氮氧化物的环境空气作为参考气体进入芯片内部,以此提供一个稳定的基准点进行比较。然而,如何设计一个既能提供足够气体流量,又不会影响芯片整体结构完整性的通气结构,一直是本领域技术人员面临的技术难点。

2、现有的气体传感器芯片通气结构通常采用两种主要方案。

3、如图1所示,第一种方案是在芯片内部创建一个长槽孔,使得气体从芯片的一端进入到另一端。这种长槽孔结构可以实现气体传输,但长槽孔在制造过程中容易出现偏移,导致通气孔大小不一致,从而影响产品性能和一致性。此外,长槽孔结构还会降低芯片整体的抗弯强度,使芯片的整体结构强度下降。

4、如图2所示,第二种方案是在参比电极表面印刷一层多孔氧化铝浆料a。这种结构虽然可以提高芯片强度,但通气性能较差,无法为芯片内部的电极提供足够的参考空气。

5、可见,现有技术无法在保持芯片结构完整性的同时提供充足且均匀的气体流动,从而存在对于外部气流波动缓冲不够,测量的稳定性和准确性不佳的问题。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的上述技术问题,本专利技术提供一种用于气体传感器的芯片及气体传感器,解决芯片结构完成性和气体流动难题同时满足的问题。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种用于气体传感器的芯片,包括参考气体通气部,其中参考气体通气部包括相对设置的条状第一基片和第二基片。第一基片的中心间隔开设多个第一槽孔,第一槽孔使得第一基片的中心未开设槽孔的部分形成多个第一凸起,多个第一槽孔位于第一基片中心且沿长度方向分布,多个第一凸起沿第一基片长度方向排列成一列;第二基片的中心间隔开设多个第二槽孔,第二槽孔使得第二基片的中心未开设槽孔的部分形成多个第二凸起,多个第二槽孔位于第二基片中心且沿长度方向分布,多个第二凸起沿第二基片长度方向排列成一列;第一基片和第二基片的侧面封闭,使得第一基片和第二基片相对的两个表面构成气体通道,气体通道的一端为芯片头部,另一端为芯片尾部;在气体通道中,第一凸起和第二凸起交错设置以形成曲折通道,曲折通道从芯片头部向芯片尾部延伸,并且在芯片尾部形成空气进气口。

4、作为本专利技术的一种实施方式,参考气体通气部还包括:第一外基片和第二外基片,第一外基片和第二外基片分别堆叠于第一基片和第二基片的外侧,其中第一外基片或第二外基片上设置参比电极,参比电极设置于芯片头部方向,并且通过第一槽孔或者第二槽孔与曲折通道相联通。

5、作为本专利技术的一种实施方式,第一槽孔的长度大于第二基片上未开槽的部分,并且第二槽孔的长度大于第一基片上未开槽的部分,使得第一凸起和第二凸起能交错并形成曲折通道。

6、作为本专利技术的一种实施方式,第一基片和第二基片的凸起高度分别位于第一基片和第二基片的中间位置。

7、作为本专利技术的一种实施方式,第一槽孔和第二槽孔的开槽尺寸为10*0.7mm,填充面积为7mm2,使得第一基片和第二基片在烧结后的开槽宽度为0.56mm。

8、作为本专利技术的一种实施方式,第一槽孔和第二槽孔均匀分布,使得相邻的第一凸起和第二凸起的间隔距离相同。

9、作为本专利技术的一种实施方式,加热部印刷于第三基片上,第三基片堆叠于参考气体通气部的外侧,第三基片表面具有用以连接的开孔。

10、作为本专利技术的一种实施方式,气体测量部印刷于第四基片上,第四基片堆叠于参考气体通气部的外侧;气体测量部的前端具有待测气体进气口,待测气体进气口位置具有检测电极和泵氧电极,检测电极设置于芯片头部附近,泵氧电极将待测气体中的氧气泵出,使得检测电极检测氮氧化物的含量。

11、作为本专利技术的一种实施方式,主电极部印刷于第五基片上,第五基片堆叠于气体测量部或加热部的外侧;主电极部具有正电极,正电极用以将泵氧电极泵出的氧离子吸附后排出到芯片外部。

12、作为本专利技术的一种实施方式,引线连接部印刷于第六基片上,第六基片堆叠于气体测量部或加热部的外侧;引线连接部通过浆料和检测电极、泵氧电极相连接,并且直接连接正电极。

13、为实现上述目的,本专利技术还公开一种气体传感器,其采用上述芯片。

14、在上述技术方案中,本专利技术能够通过具有曲折通道的气体通道来降低待测气体流速,保证芯片内部腔体的氧气浓度稳定,减小因为外部的气体流速过快时读数异常,提升芯片的稳定性。

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【技术保护点】

1.一种用于气体传感器的芯片,包括参考气体通气部,其中所述参考气体通气部包括相对设置的条状第一基片和第二基片,其特征在于:

2.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述参考气体通气部还包括:

3.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于:

4.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述第一基片和第二基片的凸起高度分别位于第一基片和第二基片的中间位置。

5.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述第一槽孔和第二槽孔的开槽尺寸为10*0.7mm,填充面积为7mm2,使得第一基片和第二基片在烧结后的开槽宽度为0.56mm。

6.如权利要求5所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述第一槽孔和第二槽孔均匀分布,使得相邻的第一凸起和第二凸起的间隔距离相同。

7.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,还包括加热部,所述加热部印刷于第三基片上,所述第三基片堆叠于所述参考气体通气部的外侧,所述第三基片表面具有用以连接的开孔。

8.如权利要求7所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于还包括气体测量部,所述气体测量部印刷于第四基片上,所述第四基片堆叠于所述参考气体通气部的外侧;所述气体测量部的前端具有待测气体进气口,所述待测气体进气口位置具有检测电极和泵氧电极,所述检测电极设置于所述芯片头部附近,所述泵氧电极将待测气体中的氧气泵出,使得检测电极检测氮氧化物的含量。

9.如权利要求8所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,还包括主电极部,所述主电极部印刷于第五基片上,所述第五基片堆叠于气体测量部或加热部的外侧;所述主电极部具有正电极,所述正电极用以将泵氧电极泵出的氧离子吸附后排出到芯片外部。

10.如权利要求9所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,还包括引线连接部,所述引线连接部印刷于第六基片上,所述第六基片堆叠于气体测量部或加热部的外侧;所述引线连接部通过浆料和所述检测电极、泵氧电极相连接,并且直接连接正电极。

11.一种气体传感器,其特征在于,包括如权利要求1-10中任意一项所述的芯片。

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【技术特征摘要】

1.一种用于气体传感器的芯片,包括参考气体通气部,其中所述参考气体通气部包括相对设置的条状第一基片和第二基片,其特征在于:

2.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述参考气体通气部还包括:

3.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于:

4.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述第一基片和第二基片的凸起高度分别位于第一基片和第二基片的中间位置。

5.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述第一槽孔和第二槽孔的开槽尺寸为10*0.7mm,填充面积为7mm2,使得第一基片和第二基片在烧结后的开槽宽度为0.56mm。

6.如权利要求5所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,所述第一槽孔和第二槽孔均匀分布,使得相邻的第一凸起和第二凸起的间隔距离相同。

7.如权利要求1所述的用于气体传感器的芯片,其特征在于,还包括加热部,所述加热部印刷于第三基片上,所述第三基片堆叠于所述参考气体通气部的外侧,所述第三基片表面具...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭世伟任笑志牛东王洋刘斌罗建军王海龙曲海龙郭英志姜纵恒王德彬
申请(专利权)人:浩弛汽车电子系统长春有限公司
类型:发明
国别省市:

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