无引线陶瓷片式气敏元件

摘要

本发明提供一种无引线陶瓷片式气敏元件，它包括陶瓷基座和陶瓷片式气敏芯片；所述气敏芯片包括陶瓷基片、加热电阻、加热电极、隔离层、气敏材料和测量电极，陶瓷基片、加热电阻、隔离层、气敏材料依次印刷在一起；陶瓷基座上设置有通孔和穿过通孔的印刷电极，陶瓷基座正面设置有加热电极印刷点和测量电极印刷点，陶瓷基座背面设置有加热电极输入端和测量电极输出端，加热电极印刷点和测量电极印刷点通过印刷电极分别连接加热电极输入端和测量电极输出端；加热电极和测量电极分别连接在加热电极印刷点和测量电极印刷点上。该气敏元件具有设计科学、性能运行稳定、灵敏度高、精度高、适于工业规模化生产的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种气敏元件，具体地说，涉及一种无引线陶瓷片式气敏元件。

背景技术

目前，国内的旁热式金属氧化物半导体气敏元件的结构主要是悬挂式结构，悬挂式结构元件抗震性能差，而且，它的生产工艺大多采用手工制作工艺，依赖人工操作所产生的不稳定性致使该类元件性能参数离散性大，生产成本高，同时，极大程度地限制了该类气敏元件生产产业化规模的扩大发展。

现有的片式厚膜半导体气敏元件气敏芯片采用厚膜丝网印刷工艺在陶瓷基片两侧分别制作加热器和气敏材料，其制作工艺较为繁杂，芯片通过引线采用悬挂式结构封装在金属外壳中，使得该类气敏元件抗盐雾腐蚀性能差，同时，该类气敏元件的不足也限制了它的发展及使用方向。

为此，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种设计科学、性能运行稳定、灵敏度高、精度高、适于工业规模化生产的无引线陶瓷片式气敏元件。

本发明所采用的技术方案如下：一种无引线陶瓷片式气敏元件，它包括有陶瓷基座和陶瓷片式气敏芯片；所述陶瓷片式气敏芯片包括有陶瓷基片、加热电阻、连接加热电阻的加热电极、隔离层、至少一种气敏材料和连接气敏材料的测量电极，所述陶瓷基片一侧与所述加热电阻一侧采用厚膜丝网印刷技术印刷在一起，所述加热电阻另一侧与所述隔离层一侧采用厚膜丝网印刷技术印刷在一起，所述隔离层另一侧与所述气敏材料一侧采用厚膜丝网印刷技术印刷在一起；所述陶瓷基座上设置有通孔和穿过通孔的印刷电极，所述陶瓷基座正面设置有加热电极印刷点和测量电极印刷点，所述陶瓷基座背面设置有加热电极输入端和测量电极输出端，所述加热电极印刷点和所述测量电极印刷点通过所述印刷电极分别连接所述加热电极输入端和所述测量电极输出端；所述陶瓷片式气敏芯片的加热电极和测量电极采用点胶机点金浆料或合金浆料的方式分别连接在所述陶瓷基座的加热电极印刷点和测量电极印刷点上。

基于上述，所述陶瓷基座正面设置有安装槽，所述安装槽内设置有加热电极支撑体和测量电极支撑体，所述加热电极印刷点和所述测量电极印刷点分别设置在所述加热电极支撑体和所述测量电极支撑体上。

基于上述，该气敏元件还包括有金属外壳，所述陶瓷基座和所述陶瓷片式气敏芯片封装在所述金属外壳里。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说，该气敏元件具有以下优点：

1、该气敏元件采用的陶瓷片式气敏芯片将加热电阻、隔离层和气敏材料印刷在陶瓷基片的同侧，并且采用叠层印刷工艺，使得本芯片制作技术摆脱了传统手工制作工艺，且利于工业化生产，利于提高芯片的运行性能和精度，利于降低芯片性能参数的离散性，具有制作工艺简单、成本低、易于规模化生产的突出优点；

2、该气敏元件采用的陶瓷基座结构设计独特、科学，利于陶瓷片式气敏芯片与陶瓷基座的安装、连接，利于与其它外围电路的连接，利于提高气敏元件的灵敏度和精度，具有使用方便、实用性突出的优点；

3、所述陶瓷片式气敏芯片与陶瓷基座之间的连接采用点胶机点金浆料或合金浆料的技术，工艺简单，连接无需引线；其改变了现有气敏元件的悬挂式结构，避免了传统悬挂式结构所存在的缺陷，解决了现有传感器抗震性能差、抗盐雾腐蚀性能差和性能参数离散性大等问题，并利于和可实现高效自动化生产。

附图说明

图1是所述无引线陶瓷片式气敏元件的结构示意图；

图2是所述陶瓷片式气敏芯片的结构示意图；

图3是所述陶瓷基座的正面结构示意图；

图4是所述陶瓷基座的背面结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1所示，一种无引线陶瓷片式气敏元件，它包括有陶瓷基座1、陶瓷片式气敏芯片2和金属外壳3，所述陶瓷基座1和所述陶瓷片式气敏芯片2封装在所述金属外壳3里；

如图2所示，所述陶瓷片式气敏芯片2包括有陶瓷基片21、加热电阻22、连接加热电阻22的加热电极25、隔离层23、气敏材料24和连接气敏材料24的测量电极26，其中，所述陶瓷基片21一侧与所述加热电阻22一侧采用厚膜丝网印刷技术印刷在一起，所述加热电阻22另一侧与所述隔离层23一侧采用厚膜丝网印刷技术印刷在一起，所述隔离层23另一侧与所述气敏材料24一侧采用厚膜丝网印刷技术印刷在一起；所述厚膜丝网印刷技术是气敏元件加工制作领域常用的一种技术；

如图3和图4所示，所述陶瓷基座1上设置有通孔11和穿过通孔11的印刷电极12，所述陶瓷基座1正面设置有加热电极印刷点15和测量电极印刷点16，所述陶瓷基座1背面设置有加热电极输入端13和测量电极输出端14，所述加热电极印刷点15和所述测量电极印刷点16通过所述印刷电极12分别连接所述加热电极输入端13和所述测量电极输出端14；

所述陶瓷片式气敏芯片2的加热电极25和测量电极26采用点胶机点金浆料或合金浆料的方式分别连接在所述陶瓷基座1的加热电极印刷点15和测量电极印刷点16上。

基于上述，所述陶瓷基座1正面设置有安装槽，所述安装槽内设置有加热电极支撑体和测量电极支撑体，所述加热电极印刷点15和所述测量电极印刷点16分别设置在所述加热电极支撑体和所述测量电极支撑体上；该结构利于加热电极25和测量电极26分别与加热电极印刷点15和测量电极印刷点16的连接，同时，也利于陶瓷片式气敏芯片2与陶瓷基座1物理结构的牢固。

在其它实施例中，所述陶瓷基座可以是供单气体气敏芯片连接也可以是供阵列式多气体气敏芯片连接的结构，所述陶瓷片式气敏芯片可以是单一气敏材料也可以是多种气敏材料组成的阵列印刷在陶瓷片上的结构，也就是说，本发明所述无引线陶瓷片式气敏元件可以是单气体检测元件也可以是阵列式多气体检测元件。

本发明在终端使用时，可采用SMT片式装配工艺，也可采用标准的插件连接，既可以卧式安装也可以立式安装，产品的外形尺寸减小，使用更加方便。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明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；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。