[实用新型]一种微型氧传感器芯片

说明书

本实用新型公开了一种微型氧传感器芯片，依次包括保护层、敏感电极外电极层、第一氧化锆基体层、敏感电极内电极层、空气通道层、第二氧化锆基体层、第一绝缘层、加热电极层、第二绝缘层、第三氧化锆基体层、第三绝缘层和加热电极引脚层；第一氧化锆基体层和第三氧化锆基体层厚度对称，厚度均在80～120μm，且第一氧化锆基体层、第二氧化锆基体层和第三氧化锆基体层的厚度比为1:8:1～1:11:1，且第二氧化锆基体层厚度在800～900μm。通过控制厚度的方式，保证敏感极内阻尽量小，在保证其他功能的前提下，氧传感器的响应时间降低。

技术领域

本实用新型涉及传感器芯片技术领域，更具体的说是涉及一种浓差电池型微型氧传感器芯片。

背景技术

目前，片式浓差电池型氧传感器为三层结构：加热器层、空气通道层及敏感电极层。且氧化锆氧传感器的电极材料均为铂，起催化作用兼电极的作用。为了保证厚膜印刷效果，目前制造工艺主要采用三层等厚度氧化锆流延片正反面印刷后叠层共烧的方法，而敏感极层厚度越大，其内阻越大，氧传感器响应时间越长。因此，目前微型氧传感器芯片存在响应时间长、起燃慢等问题。

因此，如何提供一种响应时间短的氧传感器芯片是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种微型氧传感器芯片，保证在不影响其他功能的前提下，降低敏感极内阻，以缩小氧传感器响应时间。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种微型氧传感器芯片，依次包括保护层、敏感电极外电极层、第一氧化锆基体层、敏感电极内电极层、空气通道层、第二氧化锆基体层、第一绝缘层、加热电极层、第二绝缘层、第三氧化锆基体层、第三绝缘层和加热电极引脚层；

所述第一氧化锆基体层、所述第二氧化锆基体层和所述第三氧化锆基体层的两侧贴合连接，且所述第一氧化锆基体层和所述第二氧化锆基体层的中部设置有所述敏感电极内电极层和所述空气通道层，所述第二氧化锆基体层和所述第三氧化锆基体层的中部设置有所述第一绝缘层、所述加热电极层和所述第二绝缘层，所述加热电极层一端与所述加热电极引脚层的引脚连接，所述敏感电极内电极层一端与所述敏感电极外电极层的引脚连接；

所述第一氧化锆基体层和所述第三氧化锆基体层厚度对称，厚度均在80～120μm，且所述第一氧化锆基体层、所述第二氧化锆基体层和所述第三氧化锆基体层的厚度比为1:8:1～1:11:1，且所述第二氧化锆基体层厚度在800～900μm。

优选的，所述保护层厚度为20～40μm，所述敏感电极外电极层和所述加热电极引脚层厚度为10～15μm，所述敏感电极内电极层厚度为8～12μm，所述第一绝缘层、所述第二绝缘层和所述第三绝缘层的厚度为10～20μm，所述加热电极层厚度为10～15μm，所述空气通道层厚度为40～80μm。

优选的，所述第三氧化锆基体层一端设置有第三通孔，所述加热电极层通过所述第三通孔与所述加热电极引脚层的引脚连接。

优选的，所述第三通孔从圆心向外依次为第三铂浆层、绝缘层和第三氧化锆基体层。

优选的，所述第一氧化锆基体层一端设置有第一通孔，所述敏感电极内电极层通过所述第一通孔与所述敏感电极外电极层的引脚连接。

优选的，所述第一通孔从圆心向外依次为第一铂浆层和第一氧化锆基体层。

优选的，所述第三氧化锆基体层的绝缘壁外径为300～500μm，内径为200～300μm之间，所述第三铂浆层外径为200～300μm之间，且所述第三铂浆层厚度与所述第三氧化锆基体层相同。

优选的，基体层厚度通过控制流延片厚度实现，具体为制备厚度在30-60μm的流延片后通过叠层等静压的方式实现厚度的控制，