[发明专利]一种以流延氧化铝包裹加热线路的氧传感器芯片

说明书

本发明涉及氧传感器制作领域，具体公开了一种以流延氧化铝包裹加热线路的氧传感器芯片，包括印刷有加热线路的线路层，所述线路层的上下两侧覆盖有将其包裹的保护层，所述线路层与所述保护层之间叠压有过渡层，所述过渡层为氧化锆与氧化铝按不同比例混合流延制作成的基体。本发明通过在线路层与保护层之间添加过渡层，然后将三者紧密叠压在一起，过渡层能够将线路层上的加热电路完全包裹起来，从而起到良好的绝缘效果，相比于用丝网印刷技术印刷绝缘层的方式，将过渡层与线路层叠压在一起的方式，后者的技术要求会更低，在实际操作中更容易实现。

技术领域

本发明涉及氧传感器制作领域，特别是一种以流延氧化铝包裹加热线路的氧传感器芯片。

背景技术

为减少发动机废气排放污染，提高燃气的综合利用率，人们设计了氧传感器用于调定混合气的空燃比，而氧传感器由于其固有特性，氧传感器冷态下输出的是随机信号，该信号没有参考意义，只有在加入热控制以后，在室温条件下才能开始正常的气体检测。

而本氧传感器芯片即为热控制芯片，芯片中最核心的部位是加热线路，传统加热线路绝缘是通过丝网印刷技术在印好加热线路的氧化锆基体上印刷绝缘层。而该印刷绝缘层，对印刷工艺有较高要求，若在印刷过程中发生不良，对氧传感器芯片性能有极大的影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有印刷绝缘层的印刷工艺要求高的问题，设计了一种以流延氧化铝包裹加热线路的氧传感器芯片。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种以流延氧化铝包裹加热线路的氧传感器芯片，包括印刷有加热线路的线路层，所述线路层的上下两侧覆盖有将其包裹的保护层，所述线路层与所述保护层之间叠压有过渡层，所述过渡层为氧化锆与氧化铝按不同比例混合流延制作成的基体。

更近一步的说明，所述过渡层是由多层不同成分的基体构成，所述过渡层由三层基体叠压而成，分别为偏锆层、中间层、偏铝层，其中，偏锆层是80％的氧化锆和20％的氧化铝混合流延成厚度为50μm的基体；中间层是50％的氧化锆和50％的氧化铝混合流延成厚度为70μm的基体；偏铝层是20％的氧化锆和80％的氧化铝混合流延成厚度为90μm的基体。

为了更好的实现线路层到保护层的过渡，所述过渡层的分布方式为，由线路层到保护层依次为偏铝层、中间层、偏锆层。

需要说明的是，所述保护层为6层100μm的氧化锆片，通过等静压叠压而成的基体。

本发明线路层的特殊性在于，所述线路层有两层，且加热线路印刷在其中一层相对的面上，所述线路层的两层基体均为50μm的100％氧化铝基体。

所述线路层的加热线路成型方法为，所述线路层的加热线路通过丝网印刷技术印刷而成，所述线路层、过渡层和保护层通过等静压技术使所有基体叠压在一起，将加热线路完全包裹在氧化锆中形成芯片本体。

在成型工艺方面，所述芯片烧结的收缩率通过浆料粒径和球磨时间来控制，浆料中铝粉的平均粒径尺寸要求为1.21μm，除铝粉外，浆料中还采用超细滑石粉作烧结助剂，甲苯和正丁醇作混合溶剂，聚乙烯醇缩丁醛作粘接剂，聚乙二醇作增塑剂，鱼油作分散剂；所述球磨时间控制在3-24小时，以过250目筛为标准。

其有益效果在于，1.本发明通过在线路层与保护层之间添加过渡层，然后将三者紧密叠压在一起，过渡层能够将线路层上的加热电路完全包裹起来，从而起到良好的绝缘效果，相比于用丝网印刷技术印刷绝缘层的方式，将过渡层与线路层叠压在一起的方式，后者的技术要求会更低，在实际操作中更容易实现，这种芯片结构的改变所带来的工艺变化，能够显著降低对生产工艺的要求，扩大这类芯片的生产规模，提高行业产能。

2.提高了产品制作过程的整体合格率，该发明是在氧化锆层中夹杂一层纯氧化铝材料，利用氧化铝材料高绝缘特性，此种方法能彻底解决信号层受加热电压串扰的问题。

附图说明