CN219302345U - 一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，包括芯片，芯片包括基板，基板内部设置有加热电极，加热电极上侧和下侧均设置有绝缘层，绝缘层上侧和下侧均设置有过渡层，绝缘层和过渡层厚度均为10‑50μm；通过在绝缘层外设置过渡层，提高了绝缘层与基板的粘接强度，保护氮氧传感器芯片加热部分，增加可靠性，并且设置过渡层，改善了氮氧传感器芯片的强度与韧性，提高了氮氧传感器在恶劣环境下的使用寿命可。

Description

一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片

技术领域

本实用新型涉及氮氧传感器芯片保护领域，具体是涉及一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片。

背景技术

随着经济的快速发展，国汽车保有量不断增加，汽车尾气对大气污染愈加严重，其中氮氧化物排放造成的酸雨和光化学污染给国民健康带来了巨大的隐患，国家对汽车油耗和排放要求越来越严格。传统的采用还原催化剂(SCR)方案净化废弃中氮氧化物。SCR法可以选择性地将尾气中的氮氧化物吸附于催化剂，通过向催化剂喷射尿素，以还原反应将氮氧化物分解成氮和水并排放，因此，首先需要通过氮氧化物传感器来检测排放气体中氮氧化物含量。判定喷油量及处理尾气中氮氧化物所需要的尿素量，净化尾气使其达到排放标准。

传统的氮氧传感器芯片加热部分需要在其上下部位使用绝缘层来屏蔽过大电流带来的漏电流对传感器性能上的影响，现有技术多为将氧化铝的流延片作为绝缘层直接接触贴附于芯片的基板上。但是，这种方法制作的产品机械性能较差，且氧化铝绝缘层与芯片的基板粘结力较差，在长期的使用过程中有开裂的风险，造成漏电流影响氮氧传感器的使用寿命，因此，需要设计出一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，从而能提高绝缘层与芯片基板的粘接强度，保护氮氧传感器芯片加热部分，增加可靠性，改善氮氧传感器芯片的强度与韧性，提高氮氧传感器在恶劣环境下的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，使其能提高绝缘层与芯片基板的粘接强度，保护氮氧传感器芯片加热部分，增加可靠性，改善氮氧传感器芯片的强度与韧性，提高氮氧传感器在恶劣环境下的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型的一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片的具体技术方案如下：

一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，包括芯片，所述芯片包括基板，所述基板内部设置有加热电极，所述加热电极上侧和下侧均设置有绝缘层，所述绝缘层上侧和下侧均设置有过渡层，所述绝缘层和过渡层厚度均为10-50μm。

进一步，所述基板为氧化锆基板。

进一步，所述基板包括第一层基板、第二层基板、第三层基板、第四层基板、第五层基板和第六层基板从上到下依次叠压而成。

进一步，所述第五层基板和第六层基板之间设置加热电极，所述加热电极上侧和下侧均贴置有绝缘层，所述绝缘层上侧和下侧均贴置有过渡层，所述过渡层上侧和下侧分别贴置于第五层基板和第六层基板。

进一步，所述第一层基板上表面设置有外电极。

进一步，所述第二层基板从外至内依次设置缓冲腔室、第一腔室、第二腔室、第三腔室，所述第一腔室内设置有主泵电极，第二腔室内设置有辅泵电极，第三腔室内设置有测量电极。

进一步，所述第四层基板设置有参考通道，所述参考通道内设置有参考电极。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型中在氮氧传感器芯片内的加热电极上侧和下侧均设置有绝缘层，绝缘层上侧和下侧均设置有过渡层，通过在绝缘层外设置过渡层，提高了绝缘层与基板的粘接强度，保护氮氧传感器芯片加热部分，增加可靠性，并且设置过渡层，改善了氮氧传感器芯片的强度与韧性，提高了氮氧传感器在恶劣环境下的使用寿命可。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图中：1.芯片，10.基板，101.第一层基板，102.第二层基板，1021.缓冲腔室，1022.第一腔室，1023.第二腔室，1024.第三腔室，103.第三层基板，104.第四层基板，1041.参考通道，105.第五层基板，106.第六层基板，11.加热电极，111.绝缘层，112.过渡层，12.外电极，13.主泵电极，14.辅泵电极，15.测量电极，16.参考电极。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，设计出一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，包括芯片1，所述芯片1包括基板 10，基板10内部设置有加热电极 11，加热电极11用于使芯片1温度达到工作温度，加热电极11上侧和下侧均设置有绝缘层111，绝缘层111为氧化铝材料制成，用于屏蔽过大电流避免漏电流带来影响，绝缘层111上侧和下侧均设置有过渡层112，绝缘层111和过渡层112厚度均为10-50μm。

其中，通过在绝缘层111外设置过渡层112，提高了绝缘层111与基板10的粘接强度，保护氮氧传感器芯片加热部分，增加可靠性，并且设置过渡层112，改善了氮氧传感器芯片的强度与韧性，提高了氮氧传感器在恶劣环境下的使用寿命可。

具体的，如图1所示，基板10为氧化锆基板，基板10包括第一层基板101、第二层基板 102、第三层基板 103、第四层基板 104、第五层基板105和第六层基板106从上到下依次叠压而成；第五层基板105和第六层基板106之间设置加热电极 11，加热电极11上侧和下侧均贴置有绝缘层 111，绝缘层111采用氧化铝材料，绝缘层111上侧和下侧均贴置有过渡层112，过渡层112上侧和下侧分别贴置于第五层基板105和第六层基板106，提高了绝缘层111与基板10的粘接强度，保护氮氧传感器芯片加热部分，增加可靠性，并且采用氧化铝的绝缘层111导热系数远大于氧化锆基板10的导热系数，过渡层112的设置进一步作为缓冲可以缓解急剧加热过程中热量对氧化锆基板10的热冲击，防止加热过程中芯片1爆裂，改善了氮氧传感器芯片的强度与韧性；第一层基板101上表面设置有外电极12；第二层基板102从外至内依次设置缓冲腔室1021、第一腔室1022、第二腔室1023、第三腔室1024，第一腔室1022内设置有主泵电极13，第二腔室1023内设置有辅泵电极14，第三腔室1024内设置有测量电极15；第四层基板104设置有参考通道1041，参考通道1041内设置有参考电极16。

其中，外电级12与主泵电极13连接，用于调节第一腔室1022内的氧气浓度；所述外电级12与辅泵电极14连接，用于调控第二腔室1023内的氧气浓度；外电级12与测量电极15连接，用于测量第三腔室1024内的氧气浓度；参考电极16与主泵电极13连接，用于测量第一腔室1022内的氧气浓度；参考电极16与辅泵电极14连接，用于测量第二腔室1023内的氧气浓度；参考电极16与测量电极15连接，用来测量第三腔室1024内的氧气浓度。

其中，过渡层112由氧化铝、氧化锆与粘结剂混合后流延成片而成，基板10材料为氧化锆，绝缘层11材料为氧化铝，过渡层112里都包含这两种材料，所以与绝缘层和氧化基板10结合性能比较好；

过渡层112组成成分为氧化铝20-50份；氧化锆20-50份；粘结剂2-8份；粘结剂由有机溶剂、添加剂和增塑剂按质量比为1:(0.05～0.2):(0.05～0.2)混合而成；

有机溶剂为酒精和甲苯按质量比1：(0.05-1.5)；

添加剂为乙基纤维素或聚乙烯醇缩丁醛；

增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、柠檬酸三丁酯或聚乙二醇。

可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。

Claims (7)

1.一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，包括芯片(1)，其特征在于，所述芯片(1)包括基板(10)，所述基板(10)内部设置有加热电极(11)，所述加热电极(11)上侧和下侧均设置有绝缘层(111)，所述绝缘层(111)上侧和下侧均设置有过渡层(112)，所述绝缘层(111)和过渡层(112)厚度均为10-50μm。

2.根据权利要求1所述的一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，其特征在于，所述基板(10)为氧化锆基板。

3.根据权利要求1所述的一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，其特征在于，所述基板(10)包括第一层基板(101)、第二层基板(102)、第三层基板(103)、第四层基板(104)、第五层基板(105)和第六层基板(106)从上到下依次叠压而成。

4.根据权利要求3所述的一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，其特征在于，所述第五层基板(105)和第六层基板(106)之间设置加热电极(11)，所述加热电极(11)上侧和下侧均贴置有绝缘层(111)，所述绝缘层(111)上侧和下侧均贴置有过渡层(112)，所述过渡层(112)上侧和下侧分别贴置于第五层基板(105)和第六层基板(106)。

5.根据权利要求3所述的一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，其特征在于，所述第一层基板(101)上表面设置有外电极(12)。

6.根据权利要求3所述的一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，其特征在于，所述第二层基板(102)从外至内依次设置缓冲腔室(1021)、第一腔室(1022)、第二腔室(1023)、第三腔室(1024)，所述第一腔室(1022)内设置有主泵电极(13)，第二腔室(1023)内设置有辅泵电极(14)，第三腔室(1024)内设置有测量电极(15)。

7.根据权利要求3所述的一种带有绝缘层和过渡层的氮氧传感器芯片，其特征在于，所述第四层基板(104)设置有参考通道(1041)，所述参考通道(1041)内设置有参考电极(16)。

Images