[发明专利]一种半导体气体传感器及其自动化封装方法

权利要求书

1.一种半导体气体传感器，包括管座(1)，其特征在于：所述管座(1)的内部均匀阵列插接有多组接线柱(4)，所述接线柱(4)的顶部开设有插接槽(5)，所述管座(1)的顶部设有衬底座(19)，所述衬底座(19)的顶部设有气敏单元(6)，所述管座(1)的顶部套接有保护帽(7)；

所述气敏单元(6)包括衬底片(12)，所述衬底片(12)底部与衬底座(19)固定连接，所述衬底片(12)的一侧设有气敏电极(16)，所述气敏电极(16)的另一侧设有气敏材料(15)，所述衬底片(12)的另一侧设有加热电极(18)，所述加热电极(18)的另一侧设有加热电阻(17)，所述气敏电极(16)和加热电极(18)均通过连接线(13)与接线柱(4)电性连接；

所述保护帽(7)的顶部设有多组透气孔(10)，所述保护帽(7)的内部设有气囊(20)，所述气囊(20)内部设有热膨胀气体，所述气囊(20)远离保护帽(7)的一侧均匀阵列设有多组挤压板(23)，所述挤压板(23)的底部铰接有插接块(24)，所述插接块(24)与插接槽(5)相匹配，所述挤压板(23)远离气囊(20)的一侧顶部设有顶部弹性密封片(30)，所述顶部弹性密封片(30)的内部设有进气单向阀(28)，所述挤压板(23)远离气囊(20)的一侧底部设有底部弹性密封片(31)，所述底部弹性密封片(31)的内部设有排气单向阀(29)，所述挤压板(23)的顶部设有电磁铁(26)，所述电磁铁(26)远离气囊(20)的一端电连接有挤压开关(25)，所述电磁铁(26)远离气囊(20)的一端磁性相同，所述保护帽(7)的内侧顶部设有限位块(27)；

所述保护帽(7)的外侧设有气体降温器(11)，所述气囊(20)通过单向排气口(21)与气体降温器(11)的进气口相连通，所述气囊(20)通过单向进气口(22)与气体降温器(11)的排气口相连通；

所述气囊(20)、顶部弹性密封片(30)和底部弹性密封片(31)共同组成密封气体腔，当所述加热电阻(17)工作时，所述气囊(20)体积增大并带动挤压板(23)向远离保护帽(7)端转动，所述密封气体腔内的检测气体沿排气单向阀(29)流向气敏材料(15)；当所述挤压开关(25)与限位块(27)接触挤压时，所述电磁铁(26)通电借助磁斥力带动挤压板(23)反转，所述进气单向阀(28)打开并抽取外界检测气体进入密封气体腔内。

2.根据权利要求1所述的一种半导体气体传感器，其特征在于：所述气体降温器(11)为空气压缩制冷装置，所述气囊(20)内的高温热膨胀气体沿单向排气口(21)进入气体降温器(11)后可进行压缩制冷，冷却后的所述热膨胀气体沿单向进气口(22)重新进入气囊(20)内。

3.根据权利要求1所述的一种半导体气体传感器，其特征在于：所述衬底座(19)的顶部设有金属电极，所述衬底片(12)两侧分别与气敏电极(16)和加热电极(18)与固定连接，所述气敏电极(16)和加热电极(18)的底部与衬底座(19)顶部的金属电极电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种半导体气体传感器，其特征在于：所述管座(1)的内部均匀阵列设有多组出气孔，所述管座(1)的顶部设有固定槽(2)，所述气囊(20)的底部与固定槽(2)相匹配，所述管座(1)的一侧设有引导块(3)，所述保护帽(7)的底部设有连接板(8)，所述连接板(8)的底部设有引导槽(9)，所述引导槽(9)与引导块(3)相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种半导体气体传感器，其特征在于：所述衬底座(19)和衬底片(12)均为绝热性能好且耐高温的材料；所述衬底座(19)为“U”型，所述衬底座(19)和衬底片(12)呈垂直结构。

6.根据权利要求1所述的一种半导体气体传感器，其特征在于：所述衬底座(19)顶部和衬底片(12)的两侧均设有深槽(14)。

7.根据权利要求1所述的一种半导体气体传感器，其特征在于：所述衬底座(19)可通过固晶、打线自动化封装方法封装在管座(1)顶部。