专利名称：无引线陶瓷片式气敏元件的制作方法
技术领域：
无引线陶瓷片式气敏元件技术领域[0001]本实用新型涉及一种气敏元件，具体地说，涉及一种无引线陶瓷片式气敏元 件。
背景技术：
[0002]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。[0003]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。[0004]为此，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。 发明内容[0005]本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种发计科学、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。[0006]本实用新型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。[0007]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。[0008]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。[0009]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，该气敏元件具有 以下优点[0010]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；[0011]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；[0012]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。
[0013]图1是所述无引线陶瓷片式气敏元件的结构示意图；[0014]图2是所述陶瓷片式气敏芯片的结构示意图；[0015]图3是所述陶瓷基座的正面结构示意图；[0016]图4是所述陶瓷基座的背面结构示意图。
具体实施方式
[0017]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。[0018]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；[0019]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M和连接气敏材料M的测量电极沈， 其中，所述陶瓷基片21—侧与所述加热电阻22—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—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对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；[0020]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;[0021]所述陶瓷片式气敏芯片2的加热电极25和测量电极沈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。[0022]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和测量电极沈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。[0023]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，本实用新型所述无引线陶瓷 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。[0024]本实用新型在终端使用时，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。[0025]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。
权利要求1.一种无引线陶瓷片式气敏元件，其特征在于该气敏元件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。
2.根据权利要求1所述的无引线陶瓷片式气敏元件，其特征在于所述陶瓷基座正 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。
3.根据权利要求1或2所述的无引线陶瓷片式气敏元件，其特征在于该气敏元件还 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。
专利摘要本实用新型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。
文档编号G01N27/00GK201811933SQ20102051624
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者张小水, 张开文, 王利利, 祁明锋, 钟克创 申请人:郑州炜盛电子科技有限公司