CN111693587A - 一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法 - Google Patents
一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111693587A CN111693587A CN202010482434.5A CN202010482434A CN111693587A CN 111693587 A CN111693587 A CN 111693587A CN 202010482434 A CN202010482434 A CN 202010482434A CN 111693587 A CN111693587 A CN 111693587A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- casting
- sensor chip
- electrode
- casting substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 51
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 51
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 58
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000010345 tape casting Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 27
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 21
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 15
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 12
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 11
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000001856 Ethyl cellulose Substances 0.000 claims description 6
- ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N Ethyl cellulose Chemical compound CCOCC1OC(OC)C(OCC)C(OCC)C1OC1C(O)C(O)C(OC)C(CO)O1 ZZSNKZQZMQGXPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 6
- 229920001249 ethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 6
- 235000019325 ethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 6
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4071—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure
- G01N27/4072—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases using sensor elements of laminated structure characterized by the diffusion barrier
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/407—Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases
- G01N27/4075—Composition or fabrication of the electrodes and coatings thereon, e.g. catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法。采用复合氧化锆粉体材料制备的浆料进行流延，形成流延基片；对所述流延基片进行相关切割和孔的成形加工，形成对应于每一层的流延基片；对各层流延基片进行对应的丝网印刷，形成对应层上的各电极和功能层；用有机填充料填充对应层流延基片所需形成且通过打孔形成的腔体部分，使得叠合没有空隙以便等静压；将各层流延基片按所述传感器芯片的结构进行叠合，形成所述传感器的芯片坯材，切割坯材形成单个芯片生坯；采用端面侧涂连通不同层片上或同一层片上分别在上下两面的电极线路，烧结制得传感器芯片。本发明有效的提高了传感器的强度，有效提高传感器的合格率和使用寿命，保证足够的孔隙提高扩散效率。
Description
技术领域
本发明涉及芯片技术领域，尤其涉及一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法。
背景技术
氧化锆氧气传感器可以用来测量气体或气体混合物中氧气的分压。传统技术采用组合工艺而不是集成工艺。氧传感器的核心是传感单元。
该电池由两个二氧化锆正方形组成，上面涂有一层薄薄的铂多孔层，用作电极。两个二氧化锆正方形由一个铂环隔开，该铂环形成一个密封的传感腔。在外表面，还有另外两个铂金环，它们与中心铂金环一起提供到电池的电连接。电池组件被加热器线圈包围，加热器线圈产生操作所需的温度，然后将电池和加热器装在一个多孔的不锈钢盖内。传感器内两个加热器相连以确保电池的正确工作温度。传感器置于气体氛围中，氧气传感器会加热，直到达到正确的工作温度为止（从寒冷开始至少60s）。第一个二氧化锆正方形用作电化学氧气泵，抽空或重新加压密封室。根据直流恒定电流源的方向，氧离子通过板从一个电极移动到另一个电极，这进而改变了氧气浓度，并因此改变了腔室内的氧气压力，控制抽气，使腔室内的压力始终小于环境氧气压力外室。在第一个二氧化锆两侧的铂金环之间施加恒定电流源开始电化学泵送来抽空腔室。第二个二氧化锆正方形上的氧气压力差会产生能斯特电压，该电压与氧离子浓度之比成对数比例。由于腔室内的氧气压力始终保持小于腔室外部的氧气压力，因此，相对于共同点的感应电压始终为正。
第二个氧化锆两侧的铂金环之间两端的能斯特电压增加，直到达到V5（泵反向电压最高临界值）。泵电流连接反向，恒定电流又在第一个二氧化锆两侧铂金环之间流动，电池开始重新加压。第二个二氧化锆两侧铂金环之间能斯特电压减小，直到达到V1。当能斯特电压达到V1时，一个泵送循环完成。每次达到这两个参考电压（V1为泵反向电压最低临界值，V5为泵反向电压最高临界值））中的任何一个时，恒流源的方向都将反转。然后重复该过程。无限循环重复此循环，每次捕获完整波形时，计算得到td（td=（t1-t2）+（t5-t4）其中t1，t2，t4和t5为在温度系数TC=0模式下运行时，测量达到V2，V3和V4所需的时间）通常至少要经过十个周期，使用公式
计算校准气体（已知氧氧分压ppO2）下的灵敏度，重新排列公式用
可以为所有将来的td测量计算ppO2。
这种芯片设计和制作工艺虽然能够实现测量氧氧分压的目的，但是用昂贵的厚铂环构成空腔加大了成本而与氧化锆的材料匹配性不佳；加热单元分离设计也加大成本和结构复杂性，同时也影响信号的稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：一种测量氧分压的集成氧传感器芯片，是由流延制作的四层基片自上而下依次叠压而成，第一层流延基片的上端面由下而上印刷泵电极、感应电极、保护层；第二层流延基片的第二扩散孔中印刷公共电极导电孔；第三层流延基片上印有公共电极，并用有机流延片填充在形成一个空腔的腔体部分；第三层流延基片与第四层流延基片之间设置有加热电极，加热电极的外层设有绝缘层，加热电极通过加热电极导电孔导电引到传感器表面的引脚；第四层流延基片的导电孔中通过填孔连通加热电极引线与引脚，并在四层流延基片的下端面由上而下依次印刷引脚和保护层。
作为本发明进一步的方案，四层的流延基片为由复合氧化锆粉、溶剂和流延胶按质量分数比为：100:（30~50）:（20~40）进行配置并调和而成的浆料流延机上流延而成，流延胶由聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇并添加聚乙二醇增塑剂形成，聚乙烯醇缩丁醛：乙醇：聚乙二醇增塑剂的容积比为：100：（50~100）：（20~50）。
作为本发明进一步的方案，所述泵电极、感应电极、公共电极的印刷浆料是由铂与氧化锆陶瓷按质量分数比为：1:9～1：1配制后再加纤维素等有机粘结剂调和而成的，配制的粉料与粘结剂按质量分数比为：1: 0.4～1：1进行配制,粉体各成分的粒度都小于1um。
作为本发明进一步的方案，所述加热电极的印刷浆料是由铂与粘结剂调按质量分数比为：1: 0.25～1：0.4进行配制并调和而成，铂的粒度在0.5um以下，粘结剂采用乙基纤维素。
作为本发明进一步的方案，所述绝缘层的印刷浆料是由氧化铝、玻璃料和粘结剂按质量分数比为：（80～99）:（20～1）：（25～40）进行配制并调和而成，所有粉料的粒度都要小于500目。
作为本发明进一步的方案，所述保护层的印刷浆料是由氧化铝、造孔剂和粘结剂按质量分数比为：（6～9）:（4～1）：（2.5～4）进行配制并调和而成，所有粉料的粒度都要小于500目，造孔剂可以是淀粉，粘结剂采用乙基纤维素；
一种所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片的制备方法，包括如下步骤：
1）、采用复合氧化锆粉体材料制备的浆料进行流延，形成流延基片；
2）、对所述流延基片进行相关切割和孔的成形加工，形成对应于每一层的流延基片；
3）、根据传感器芯片的结构，对各层流延基片进行对应的丝网印刷，形成对应层上的各电极和各能层；
4）、用有机填充料填充对应层流延基片所需形成且通过打孔形成的腔体部分，使得叠合没有空隙以便等静压；
5）、将各层流延基片按所述传感器芯片的结构进行叠合，再进行低温等静压压制，形成所述传感器的芯片坯材，切割坯材形成单个芯片生坯；
6）、采用端面侧涂连通不同层片上或同一层片上分别在上下两面的电极线路，烧结制得传感器芯片，烧结中对应含有有机浆料的功能层排胶，形成相应空腔，与相关功能层构成空气通道。
低温等静压压制的压力为：5～25Mpa，温度为：65～85℃，优选的温度为70℃。
芯片烧结的温度为1450～1550℃，优选的温度为1500℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：是针对上述一种片式寛域氧传感器的结构而提供的一种便捷且实用的制作方法，本发明采用印刷电路代替铂环，把功能单元和加热元件集成在一起，能够实现上述背景技术的测量原理，对应的泵电极和感应电极在外，对应的公共电极在内并由密闭的腔室实现背景技术相同的功能。本发明有效的提高了传感器的强度，有效提高传感器的合格率和使用寿命，保证足够的孔隙提高扩散效率。
附图说明
图1是本发明氧传感器沿长度方向的剖面图。
图2是图1中泵电极及感应电极的俯视图。
图3是加热电极引脚图。
图中：1、第一层流延基片，2、第二层流延基片，3、第三层流延基片，4、第四层流延基片，5、泵电极，6、感应电极，7、公共电极，8、公共电极导电孔，9、空腔，10、加热电极，11、加热电极导电孔，12、保护层，13、绝缘层，14、公共电极引脚，15、泵电极引脚，16、感应电极引脚。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的阐述。
一种测量氧分压的集成氧传感器芯片，是由流延制作的四层基片自上而下依次叠压而成，第一层流延基片（1）的上端面由下而上印刷泵电极（5）、感应电极（6）、保护层（12）；第二层流延基片（2）的第二扩散孔中印刷公共电极导电孔（8）；第三层流延基片（3）上印有公共电极（7），并用有机流延片填充在形成一个空腔（9）的腔体部分；第三层流延基片（3）与第四层流延基片（4）之间设置有加热电极（10），加热电极（10）的外层设有绝缘层（13），加热电极（10）通过加热电极导电孔（11）导电引到传感器表面的引脚；第四层流延基片（4）的导电孔中通过填孔连通加热电极引线与引脚，并在四层流延基片的下端面由上而下依次印刷引脚和保护层。
构成测量氧分压的集成氧传感器芯片的组件有三个部分：感应室、抽气板、加热三部分组成。加热元件由下到上分别为第四层流延基片（4）、绝缘层（13），加热电极（10）、绝缘层（13），加热电极穿孔导通与反面的引脚相连。加热电极上还设有与热电偶相连的导线。感应室和抽气板共由三层基片组成，感应室由第一层流延基片（1）、泵电极（5）、感应电极（6）和保护层（12）组成。两个外部氧化铝盘过滤并防止任何周围的颗粒物进入传感器，并清除所有未燃烧的气体。根据尾气浓度的不同，感应室两极之间将产生一个能斯特电动势。抽气板由第二层流延基片（2）、公共电极（7）和空腔（9）组成。施加恒定电流源开始电化学泵送来抽空腔室。能斯特电压增加，直到达到V5。泵电流连接反向。能斯特电压减小，直到达到V1。每次达到这两个参考电压中的任何一个时，恒流源的方向都将反转。最终通过测得周期时间计算得氧气分压。
四层的流延基片为由复合氧化锆粉、溶剂和流延胶按质量分数比为：100:（30~50）:（20~40）进行配置并调和而成的浆料流延机上流延而成，流延胶由聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇并添加聚乙二醇增塑剂形成，聚乙烯醇缩丁醛：乙醇：聚乙二醇增塑剂的容积比为：100：（50~100）：（20~50）。
所述泵电极（5）、感应电极（6）、公共电极（7）的印刷浆料是由铂与氧化锆陶瓷按质量分数比为：1:9～1：1配制后再加纤维素等有机粘结剂调和而成的，配制的粉料与粘结剂按质量分数比为：1: 0.4～1：1进行配制,粉体各成分的粒度都小于1um。
所述加热电极（10）的印刷浆料是由铂与粘结剂调按质量分数比为：1: 0.25～1：0.4进行配制并调和而成，铂的粒度在0.5um以下，粘结剂采用乙基纤维素。
所述绝缘层（13）的印刷浆料是由氧化铝、玻璃料和粘结剂按质量分数比为：（80～99）:（20～1）：（25～40）进行配制并调和而成，所有粉料的粒度都要小于500目。
所述保护层（12）的印刷浆料是由氧化铝、造孔剂和粘结剂按质量分数比为：（6～9）:（4～1）：（2.5～4）进行配制并调和而成，所有粉料的粒度都要小于500目，造孔剂可以是淀粉，粘结剂采用乙基纤维素；
该测量氧分压的集成氧传感器芯片的制备方法，包括如下步骤：
1）、采用复合氧化锆粉体材料制备的浆料进行流延，形成流延基片；
2）、对所述流延基片进行相关切割和孔的成形加工，形成对应于每一层的流延基片；
3）、根据传感器芯片的结构，对各层流延基片进行对应的丝网印刷，形成对应层上的各电极和各能层；
4）、用有机填充料填充对应层流延基片所需形成且通过打孔形成的腔体部分，使得叠合没有空隙以便等静压；
5）、将各层流延基片按所述传感器芯片的结构进行叠合，再进行低温等静压压制，形成所述传感器的芯片坯材，切割坯材形成单个芯片生坯；低温等静压压制的压力为：5～25Mpa，温度为：65～85℃，优选的温度为70℃。
6）、采用端面侧涂连通不同层片上或同一层片上分别在上下两面的电极线路，烧结制得传感器芯片，烧结中对应含有有机浆料的功能层排胶，形成相应空腔，与相关功能层构成空气通道。芯片烧结的温度为1450～1550℃，优选的温度为1500℃。
以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，是由流延制作的四层基片自上而下依次叠压而成，第一层流延基片（1）的上端面由下而上印刷泵电极（5）、感应电极（6）、保护层（12）；第二层流延基片（2）的第二扩散孔中印刷公共电极导电孔（8）；第三层流延基片（3）上印有公共电极（7），并用有机流延片填充在形成一个空腔（9）的腔体部分；第三层流延基片（3）与第四层流延基片（4）之间设置有加热电极（10），加热电极（10）的外层设有绝缘层（13），加热电极（10）通过加热电极导电孔（11）导电引到传感器表面的引脚；第四层流延基片（4）的导电孔中通过填孔连通加热电极引线与引脚，并在四层流延基片的下端面由上而下依次印刷引脚和保护层。
2.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，四层的流延基片为由复合氧化锆粉、溶剂和流延胶按质量分数比为：100:（30~50）:（20~40）进行配置并调和而成的浆料流延机上流延而成，流延胶由聚乙烯醇缩丁醛溶于乙醇并添加聚乙二醇增塑剂形成，聚乙烯醇缩丁醛：乙醇：聚乙二醇增塑剂的容积比为：100：（50~100）：（20~50）。
3.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，所述泵电极（5）、感应电极（6）、公共电极（7）的印刷浆料是由铂与氧化锆陶瓷按质量分数比为：1:9～1：1配制后再加纤维素等有机粘结剂调和而成的，配制的粉料与粘结剂按质量分数比为：1: 0.4～1：1进行配制,粉体各成分的粒度都小于1um。
4.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，所述加热电极（10）的印刷浆料是由铂与粘结剂调按质量分数比为：1: 0.25～1：0.4进行配制并调和而成，铂的粒度在0.5um以下，粘结剂采用乙基纤维素。
5.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，所述绝缘层（13）的印刷浆料是由氧化铝、玻璃料和粘结剂按质量分数比为：（80～99）:（20～1）：（25～40）进行配制并调和而成，所有粉料的粒度都要小于500目。
6.如权利要求1所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片，其特征在于，所述保护层（12）的印刷浆料是由氧化铝、造孔剂和粘结剂按质量分数比为：（6～9）:（4～1）：（2.5～4）进行配制并调和而成，所有粉料的粒度都要小于500目，造孔剂可以是淀粉，粘结剂采用乙基纤维素。
7.一种如权利要求1-6任一所述的测量氧分压的集成氧传感器芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、采用复合氧化锆粉体材料制备的浆料进行流延，形成流延基片；
2）、对所述流延基片进行相关切割和孔的成形加工，形成对应于每一层的流延基片；
3）、根据传感器芯片的结构，对各层流延基片进行对应的丝网印刷，形成对应层上的各电极和各能层；
4）、用有机填充料填充对应层流延基片所需形成且通过打孔形成的腔体部分，使得叠合没有空隙以便等静压；
5）、将各层流延基片按所述传感器芯片的结构进行叠合，再进行低温等静压压制，形成所述传感器的芯片坯材，切割坯材形成单个芯片生坯；
6）、采用端面侧涂连通不同层片上或同一层片上分别在上下两面的电极线路，烧结制得传感器芯片，烧结中对应含有有机浆料的功能层排胶，形成相应空腔，与相关功能层构成空气通道。
8.如权利要求7所述的一种测量氧分压的集成氧传感器芯片的制备方法，其特征在于，低温等静压压制的压力为：5～25Mpa，温度为：65～85℃。
9.如权利要求7所述的一种测量氧分压的集成氧传感器芯片的制备方法，其特征在于，芯片烧结的温度为1450～1550℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010482434.5A CN111693587A (zh) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | 一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010482434.5A CN111693587A (zh) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | 一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111693587A true CN111693587A (zh) | 2020-09-22 |
Family
ID=72479123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010482434.5A Pending CN111693587A (zh) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | 一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111693587A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112763564A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-07 | 安荣信科技(北京)有限公司 | 一种片式氧传感器 |
| CN113203784A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-03 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 变频氧传感器 |
| CN115166000A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-10-11 | 湖北天瑞电子股份有限公司 | 一种用于燃油惰化测氧传感器芯片及其制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900425A (en) * | 1983-04-06 | 1990-02-13 | Hitachi, Ltd. | Oxygen sensor |
| CN102478538A (zh) * | 2010-11-25 | 2012-05-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种片式氧传感器及其制备方法 |
| CN103175883A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-06-26 | 镇江泛沃汽车零部件有限公司 | 一种片式寛域汽车氧传感器芯片的制作方法 |
| CN103278545A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-09-04 | 苏州禾苏传感器科技有限公司 | 一种片式宽域氧传感器及其制作方法 |
| CN103364470A (zh) * | 2012-04-05 | 2013-10-23 | 传感器电子有限公司 | 测量气体中的氧气含量或氧气分压的测量方法和装置 |
| CN104364639A (zh) * | 2012-03-08 | 2015-02-18 | 内克斯特克材料公司 | 电流型固体电解质气体传感器和检测方法,其中传感电极包含至少一种钨酸盐或钼酸盐化合物 |
| CN105474003A (zh) * | 2013-08-30 | 2016-04-06 | 株式会社电装 | 气体浓度检测装置 |
| CN205786466U (zh) * | 2016-05-23 | 2016-12-07 | 武汉科技大学 | 一种双加热片式宽域氧传感器芯片结构 |
| CN106706727A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 莱鼎电子材料科技有限公司 | 一种片式宽域汽车氧传感器及其制备方法 |
-
2020
- 2020-06-01 CN CN202010482434.5A patent/CN111693587A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900425A (en) * | 1983-04-06 | 1990-02-13 | Hitachi, Ltd. | Oxygen sensor |
| CN102478538A (zh) * | 2010-11-25 | 2012-05-30 | 比亚迪股份有限公司 | 一种片式氧传感器及其制备方法 |
| CN104364639A (zh) * | 2012-03-08 | 2015-02-18 | 内克斯特克材料公司 | 电流型固体电解质气体传感器和检测方法,其中传感电极包含至少一种钨酸盐或钼酸盐化合物 |
| CN103364470A (zh) * | 2012-04-05 | 2013-10-23 | 传感器电子有限公司 | 测量气体中的氧气含量或氧气分压的测量方法和装置 |
| CN103175883A (zh) * | 2013-01-25 | 2013-06-26 | 镇江泛沃汽车零部件有限公司 | 一种片式寛域汽车氧传感器芯片的制作方法 |
| CN103278545A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-09-04 | 苏州禾苏传感器科技有限公司 | 一种片式宽域氧传感器及其制作方法 |
| CN105474003A (zh) * | 2013-08-30 | 2016-04-06 | 株式会社电装 | 气体浓度检测装置 |
| CN205786466U (zh) * | 2016-05-23 | 2016-12-07 | 武汉科技大学 | 一种双加热片式宽域氧传感器芯片结构 |
| CN106706727A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-05-24 | 莱鼎电子材料科技有限公司 | 一种片式宽域汽车氧传感器及其制备方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112763564A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-07 | 安荣信科技(北京)有限公司 | 一种片式氧传感器 |
| CN112763564B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-01-14 | 安荣信科技(北京)有限公司 | 一种片式氧传感器 |
| WO2022134151A1 (zh) * | 2020-12-24 | 2022-06-30 | 安荣信科技(北京)有限公司 | 一种片式氧传感器 |
| CN113203784A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-03 | 中国科学技术大学先进技术研究院 | 变频氧传感器 |
| CN115166000A (zh) * | 2022-06-21 | 2022-10-11 | 湖北天瑞电子股份有限公司 | 一种用于燃油惰化测氧传感器芯片及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111693587A (zh) | 一种测量氧分压的集成氧传感器芯片及其制备方法 | |
| JPS6118857A (ja) | 電気化学的セルの製造方法 | |
| JPH0623727B2 (ja) | 電気化学的素子及びその製造方法 | |
| JPH0752171B2 (ja) | 電気化学的素子 | |
| CN110794023B (zh) | 一种带有陶瓷加热器结构的分压型氧传感器及其制备方法 | |
| JP4502991B2 (ja) | 酸素センサ | |
| JP2003322636A (ja) | ＮＯｘ分解電極及びＮＯｘ濃度測定装置 | |
| JP2003322634A (ja) | ＮＯｘ分解電極及びＮＯｘ濃度測定装置 | |
| JP3874690B2 (ja) | 積層型ガスセンサ素子及びその製造方法並びにガスセンサ | |
| CN102103118A (zh) | 一体式分压型氧气传感器的制造方法 | |
| CN108469463B (zh) | 一种新型氮氧化物传感器芯片及其制备方法 | |
| JP2018021821A (ja) | ガスセンサ素子およびガスセンサ素子の製造方法 | |
| CN114660154B (zh) | 一种氮氧传感器芯片及其制备方法 | |
| JP2003344348A (ja) | 酸素センサ素子 | |
| CN104407035A (zh) | 一种气体传感器芯片 | |
| KR101748799B1 (ko) | 산소 센서 및 그 제조 방법 | |
| JP3461413B2 (ja) | ガスセンサ素子 | |
| JPH081426B2 (ja) | 電気化学的装置 | |
| JP3874691B2 (ja) | ガスセンサ素子及びガスセンサ | |
| JP4573939B2 (ja) | ガスセンサ素子 | |
| CN110297033A (zh) | 一种民用空燃比传感器芯片及其制备方法 | |
| CN115166008B (zh) | 一种氧分压型氧传感器及其制备方法 | |
| KR101603310B1 (ko) | 절연특성이 향상된 녹스 센서 소자의 제조방법 | |
| JP2003315303A (ja) | 酸素センサ素子 | |
| KR101511346B1 (ko) | 센서 소자의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200922 |