CN209927763U - 一种片式气体传感器的陶瓷封装 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种片式气体传感器的陶瓷封装，它包括基座、气敏芯片、加热电极导电体、测量电极导电体和盖设在所述基座上的盖板；所述基座内设凹槽，所述凹槽内设置基座焊盘、加热电极导电体和测量电极导电体，加热电极导电体和测量电极导电体分别通过印刷电极线连接到基座焊盘；气敏芯片包括气敏基片，设置在气敏基片上的加热电极片和测量电极片，以及设置在测量电极片上的气敏料片；测量电极片设置测量电极连接点，测量电极导电体通过该测量电极连接点与测量电极片连接；加热电极片设置有加热电极连接点，加热电极导电体通过该加热电极连接点与加热电极片连接。本实用新型具有结构稳固、抗震性强、一致性高和生产效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及片式气体传感器的封装技术领域，具体的说，涉及了一种片式气体传感器的陶瓷封装。
背景技术
气体传感器是气体检测系统的核心，通常安装在探测头内。从本质上讲，气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理、样品抽吸，甚至对样品进行化学处理，以便化学传感器进行更快速的测量。目前研制出的传感器系统，由于传感器芯片需要特殊的包封形式,故芯片封装需要的成本较高。为扩大气体传感器的应用范围，关键在于实现气体传感器的低成本、低功率、高可靠性封装。
目前，气体传感器的封装仍是采用传统TO封装形式，传统TO封装产品价格高昂，比如在封装过程中需要采用引线键合工艺，封装工艺复杂，导致生产成本高。牢固、低电阻的互连方式等特点是衡量集成电路封装是否良好的重要标准，传统TO封装形式采用引线键合的悬挂式结构，虽然具有非常低的电阻，但是引线键合在连接过程中非常容易造成机械损伤，抗震性能差。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种片式气体传感器的陶瓷封装。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种片式气体传感器的陶瓷封装，包括基座、气敏芯片、加热电极导电体、测量电极导电体和盖设在所述基座上的盖板；
所述基座内设凹槽，所述凹槽内设置基座焊盘、所述加热电极导电体和所述测量电极导电体，所述加热电极导电体和所述测量电极导电体分别通过印刷电极线连接到所述基座焊盘；
所述气敏芯片包括气敏基片，设置在所述气敏基片上的加热电极片和测量电极片，以及设置在所述测量电极片上的气敏料片；
所述测量电极片设置测量电极连接点，所述测量电极导电体通过该测量电极连接点与所述测量电极片连接；
所述加热电极片上设置有加热电极连接点，所述加热电极导电体通过该加热电极连接点与所述加热电极片连接。
基于上述，所述气敏基片面向所述凹槽的一侧设置所述测量电极片，所述气敏基片的另一侧设置所述加热电极片；
所述气敏基片上开设有两个导引孔，所述导引孔内置导电材料；
所述加热电极片通过所述加热电极连接点和导电材料与所述加热电极导电体连接。
基于上述，所述气敏基片面向所述凹槽的一侧设置所述加热电极片，所述气敏基片的另一侧设置所述测量电极片；
所述气敏基片上开设有两个导引孔，所述导引孔内置导电材料；
所述测量电极片通过所述测量电极连接点和导电材料与连接所述测量电极导电体。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：
1）本实用新型提供了一种片式气体传感器的陶瓷封装，气敏芯片通过加热电极导电体、测量电极导电体和印刷电极线连接到所述基座焊盘，形成陶瓷封装，替代传统键合金线的连接方式，既保证了气敏芯片的气敏料片与待测气体的接触空间，又使得片式气体传感器整体结构更加稳固，采用无引线电极连接，提高了抗震性；
2）本实用新型的气敏芯片通过导引孔和导电材料将加热电极与测量电极引至同侧，便于电极连接及自动化工艺生产，便于表面贴装及批量化生产，一致性高，生产效率高；
3）本实用新型采用陶瓷封装，相对于TO封装大大缩减了传感器体积。
附图说明
图1是本实用新型的基座的结构示意图。
图2是本实用新型的气敏芯片的正面结构示意图。
图3是本实用新型的气敏芯片的背面结构示意图。
图4是本实用新型的盖板结构示意图。
图中：1.基座；2.气敏芯片；11.基座焊盘；12.测量电极导电体；13.加热电极导电体；14.印刷电极线；21.测量电极片；22.导引孔；23.气敏料片；24.测量电极连接点；25.加热电极片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如附图1-4所示，一种片式气体传感器的陶瓷封装，它包括基座1、气敏芯片2、加热电极导电体13、测量电极导电体12和盖设在所述基座1上的盖板；所述基座1内设凹槽，所述凹槽内设置有基座焊盘11、所述加热电极导电体13和所述测量电极导电体12，所述加热电极导电体13和所述测量电极导电体12分别通过印刷电极线14连接到所述基座焊盘11；所述气敏芯片2包括气敏基片，设置在所述气敏基片上的加热电极片25和测量电极片21，以及设置在所述测量电极片21上的气敏料片23；所述测量电极片21设置测量电极连接点24，所述测量电极导电体12通过该测量电极连接点24与所述测量电极片21连接；所述加热电极片25设置有加热电极连接点，所述加热电极导电体13通过该加热电极连接点与所述加热电极片25连接。
本实施例给出了一种气敏芯片封装的具体实施方式，所述气敏基片面向所述凹槽的一侧设置所述测量电极片21，所述气敏基片的另一侧设置所述加热电极片25；所述气敏基片上开设有两个导引孔22，所述导引孔22内置导电材料；所述加热电极片25通过所述加热电极连接点和导电材料与所述加热电极导电体13连接。由于，所述测量电极片21面向所述凹槽的一侧设置，所述气敏料片23也面向所述凹槽的一侧，避免了检测时气敏芯片受到外界影响，提高了测试的稳定性和准确度。
进一步地，所述印刷电极线14由金浆料印制，所述导引孔22内置的导电材料为金浆料。所述印刷电极线14与所述加热电极导电体13之间采用金浆料连接；所述印刷电极线14与所述测量电极导电体12之间，所述测量电极导电体12与所述测量电极连接点24之间，均采用金浆料连接。
进一步地，所述盖板为不锈钢盖板。所述盖板上开设若干透气孔，以便待测气体进入该陶瓷封装结构内部，与气敏芯片2接触进行检测。所述基座可以采用陶瓷基座。所述基座和所述盖板的材质、形状、尺寸不局限于本实施例所述。
进一步地，所述气敏芯片不局限于一个，也可以是多个气敏芯片组成的阵列。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：所述气敏基片面向所述凹槽的一侧设置所述加热电极片25，所述气敏基片的另一侧设置所述测量电极片21；所述气敏基片上开设有两个导引孔22，所述导引孔22内置导电材料；所述测量电极片21通过所述测量电极连接点24和导电材料与连接所述测量电极导电体。
具体的，封装时，将气敏芯片2印制有气敏料片一侧面向所述盖板设置；所述测量电极片21的测量电极连接点24通过导引孔22内的导电材料引至所述加热电极片侧，通过金浆料连接在所述测量电极导电体12上，所述加热电极片25的加热电极连接点直接通过金浆料连接在所述加热电极导电体13上；便于电极连接及自动化工艺生产，便于表面贴装及批量化生产，一致性高，生产效率高。
实施例3
所述加热电极导电体13和所述测量电极导电体12均有两个，所述印刷电极线14有四个，两个所述印刷电极线作为加热印刷电极线，另外两个所述印刷电极线作为测量印刷电极线。
所述测量电极导电体12通过测量电极连接点24与所述测量电极片21连接，所述加热电极导电体13通过该加热电极连接点与所述加热电极片25连接；从而实现所述加热电极导电体13和所述测量电极导电体12对所述气敏芯片2的支撑，以替代传统键合金线的连接方式，既保证了气敏芯片的气敏料片与待测气体的接触空间，又使得片式气体传感器整体结构更加稳固，采用无引线电极连接，提高了抗震性。
两个所述加热电极导电体13与加热印刷电极线对应连接，两个测量电极导电体12与测量印刷电极线对应连接；所述基座焊盘11与外部引脚相连，以便将所述气敏芯片2的加热电极连接点依次通过导电材料、所述加热电极导电体13和所述印刷电极线引至外部引脚，及将所述测量电极连接点24依次通过所述测量电极导电体12和所述印刷电极线引至外部引脚，实现信号的传输。
所述加热电极导电体13和所述测量电极导电体12可以一体化材质，具体可以为铁氧体。在其他实施例中，所述加热电极导电体13和所述测量电极导电体12还可以采用外部涂抹金浆材料等导电材质的支撑柱，既能够支撑所述气敏芯片2，又可以进行信号传输。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (7)
1.一种片式气体传感器的陶瓷封装，其特征在于：包括基座、气敏芯片、加热电极导电体、测量电极导电体和盖设在所述基座上的盖板；
所述基座内设凹槽，所述凹槽内设置基座焊盘、所述加热电极导电体和所述测量电极导电体，所述加热电极导电体和所述测量电极导电体分别通过印刷电极线连接到所述基座焊盘；
所述气敏芯片包括气敏基片，设置在所述气敏基片上的加热电极片和测量电极片，以及设置在所述测量电极片上的气敏料片；
所述测量电极片设置测量电极连接点，所述测量电极导电体通过该测量电极连接点与所述测量电极片连接；
所述加热电极片设置有加热电极连接点，所述加热电极导电体通过该加热电极连接点与所述加热电极片连接。
2.根据权利要求1所述的片式气体传感器的陶瓷封装，其特征在于：所述气敏基片面向所述凹槽的一侧设置所述测量电极片，所述气敏基片的另一侧设置所述加热电极片；
所述气敏基片上开设有两个导引孔，所述导引孔内置导电材料；
所述加热电极片通过所述加热电极连接点和导电材料与所述加热电极导电体连接。
3.根据权利要求1所述的片式气体传感器的陶瓷封装，其特征在于：所述气敏基片面向所述凹槽的一侧设置所述加热电极片，所述气敏基片的另一侧设置所述测量电极片；
所述气敏基片上开设有两个导引孔，所述导引孔内置导电材料；
所述测量电极片通过所述测量电极连接点和导电材料与连接所述测量电极导电体。
4.根据权利要求1所述的片式气体传感器的陶瓷封装，其特征在于：所述加热电极导电体和所述测量电极导电体均为铁氧体。
5.根据权利要求1所述的片式气体传感器的陶瓷封装，其特征在于：所述加热电极导电体和所述测量电极导电体均有两个。
6.根据权利要求1所述的片式气体传感器的陶瓷封装，其特征在于：所述盖板为不锈钢盖板；所述盖板上开设若干透气孔。
7.根据权利要求1所述的片式气体传感器的陶瓷封装，其特征在于：所述印刷电极线由金浆料印制。
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