一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底的制作方法

本发明属于器件制造技术领域，尤其涉及一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底。

背景技术：

传统的气体传感器封装技术主要包括TO封装、DIP陶瓷管座封装等，但是上述封装结构存在的主要问题是基底均为热导率较高的金属和陶瓷材料，高导热率的基底材料导致用于维持芯片工作的热量通过基底、以及各种接触部件而散失，造成传感器功耗增大，且加热到工作温度需要的稳定时间较长，对气体传感器的实际应用带来了诸多问题。因此，加热技术对于氢气传感器性能指标的作用异常显著。

而现有的加热技术主要是通过选择绝热材料或者加热部件来实现的，例如，通过多根引线将传感器芯片悬空于基座上部，而使芯片与封装基座之间通过空气隔离，但这种封装结构需要大量的引线才能保证结构上的可靠，一方面传感器体积增大，而另一方面来说，大量的热量通过引线而散失。实际中，这种绝热结构的加热效果并不显著。

在气体传感领域，很多情况下需要对气体传感器进行加热，通常会设置加热电极，但是这些电极都是需要额外设置的，在体积上占用了一定空间，从而使得器件的小型化收到阻碍，因此如何合理分布加热电极是本领域技术人员一直在做的事情，另外，单独设置开启、控制线路也会大大妨碍器件的小型化，因此，需要在结构上对此进行改进。

技术实现要素：

为了解决目前绝缘衬底的加热问题，通过线圈对衬底进行加热，同时将加热线圈用作电感，同时实现电感作用和加热作用，将两个功能结合从而减少部件数量，实现小型化，本发明提供了一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底，其包括能独立分开且结构相同的两部分，所述绝缘衬底中两部分的主体材料为绝缘材料，其中每个绝缘材料中包括半螺旋金属环，所述绝缘材料主体中包括凹槽，两部分叠置时半螺旋金属环之间形成螺旋金属线圈，两个凹槽之间形成绝缘衬底的空腔，叠置采用键合方法使两部分形成一整体，所述凹槽底部的绝缘材料中设置向两边延伸的引线，且所述引线在凹槽表面形成接触触点，所述螺旋金属线圈采用通电产生热的金属材料制成，作为加热线圈的同时用作电路的电感，所述电感用于探测变化的磁场，并且与控制器连接，从而实现通过变化的磁场实现对空腔内器件的控制。

进一步地，两部分叠置后在绝缘衬底的两侧具有通孔，所述通孔将空腔与外界连通。

进一步地，所述凹槽为矩形凹槽，两部分叠置时形成立方体空腔。

进一步地，所述凹槽上设置气体传感器，所述气体传感器与所述凹槽底部中的引线连接。

进一步地，所述凹槽中包括多个接触触点。

进一步地，在每个接触触点上设置均设置气体传感器，所述气体传感器的电极分别连接至每个接触触点，且通过引线实现在绝缘衬底外部连接至气体传感器。

进一步地，所述多个接触触点中的一个连接气体流通装置，通过外界引线向气体流通装置供电，从而实现空腔内气体的流通。

进一步地，所述绝缘衬底的两部分形成方法包括将完整的环形线圈埋置于液态绝缘材料中，液态绝缘材料固化后沿环形线圈中心线切割，切割完成后形成两部分，每个部分分别打磨四周并刻蚀形成凹槽。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底，其包括能独立分开且结构相同的两部分，所述绝缘衬底中两部分的主体材料为绝缘材料，其中每个绝缘材料中包括半螺旋金属环，两部分叠置时半螺旋金属环之间形成螺旋金属线圈，两个凹槽之间形成绝缘衬底的空腔，所述螺旋金属线圈作为加热线圈的同时用作电路的电感，所述电感用于探测变化的磁场，并且与控制器连接，从而实现通过变化的磁场实现对空腔内器件的控制，解决了目前绝缘衬底的加热问题，通过线圈对衬底进行加热，同时将加热线圈用作电感，同时实现电感作用和加热作用，将两个功能结合从而减少部件数量，实现小型化。

附图说明

图1是本发明具有螺旋加热电极的绝缘衬底的横向截面示意图；

图2是本发明具有螺旋加热电极的绝缘衬底的纵向截面示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1，图1是本发明具有螺旋加热电极的绝缘衬底的横向截面示意图，图2是本发明具有螺旋加热电极的绝缘衬底的纵向截面示意图，本发明提供了一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底，其包括能独立分开且结构相同的两部分，所述绝缘衬底中两部分的主体材料为绝缘材料1，其中每个绝缘材料1中包括半螺旋金属环，所述绝缘材料1主体中包括凹槽3，两部分叠置时半螺旋金属环之间形成螺旋金属线圈2，两个凹槽3之间形成绝缘衬底的空腔，叠置采用键合方法使两部分形成一整体，所述凹槽3底部的绝缘材料1中设置向两边延伸的引线，且所述引线在凹槽3表面形成接触触点，所述螺旋金属线圈2采用通电产生热的金属材料制成，作为加热线圈的同时用作电路的电感，所述电感用于探测变化的磁场，并且与控制器连接，从而实现通过变化的磁场实现对空腔内器件的控制。

进一步地，两部分叠置后在绝缘衬底的两侧具有通孔，所述通孔将空腔与外界连通。

进一步地，所述凹槽3为矩形凹槽3，两部分叠置时形成立方体空腔。

进一步地，所述凹槽3上设置气体传感器，所述气体传感器与所述凹槽3底部中的引线连接。

进一步地，所述凹槽3中包括多个接触触点。

进一步地，在每个接触触点上设置均设置气体传感器，所述气体传感器的电极分别连接至每个接触触点，且通过引线实现在绝缘衬底外部连接至气体传感器。

进一步地，所述多个接触触点中的一个连接气体流通装置，通过外界引线向气体流通装置供电，从而实现空腔内气体的流通。

进一步地，所述绝缘衬底的两部分形成方法包括将完整的环形线圈埋置于液态绝缘材料1中，液态绝缘材料1固化后沿环形线圈中心线切割，切割完成后形成两部分，每个部分分别打磨四周并刻蚀形成凹槽3。

本发明提供了一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底，其包括能独立分开且结构相同的两部分，所述绝缘衬底中两部分的主体材料为绝缘材料，其中每个绝缘材料中包括半螺旋金属环，两部分叠置时半螺旋金属环之间形成螺旋金属线圈，两个凹槽之间形成绝缘衬底的空腔，所述螺旋金属线圈作为加热线圈的同时用作电路的电感，所述电感用于探测变化的磁场，并且与控制器连接，从而实现通过变化的磁场实现对空腔内器件的控制，解决了目前绝缘衬底的加热问题，通过线圈对衬底进行加热，同时将加热线圈用作电感，同时实现电感作用和加热作用，将两个功能结合从而减少部件数量，实现小型化。

附图中描述关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。