[发明专利]一种新型极限电流型片式氧传感器的制备方法

摘要

一种新型极限电流型片式氧传感器的制备方法，其特征在于依次包括以下工序：制备氧化锆流延基片工序，制备挥发性流延基片工序，制备扩散障碍层流延基片工序，去边落片工序，冲孔工序，冲压填充挥发片工序，丝网印刷工序，叠片工序，真空封塑工序，温等静压工序，分切工序，烧结工序，检测工序；本发明制备工序简单，生产效率很高，稳定性好，采取该制备方法制备出得氧传感器结构紧凑坚实，反应灵敏，高温下也可以稳定的工作。

主权项

一种新型极限电流型片式氧传感器的制备方法，其特征在于依次包括以下工序：制备氧化锆流延基片工序，制备挥发性流延基片工序，制备扩散障碍层流延基片工序，去边落片工序，冲孔工序，冲压填充挥发片工序，丝网印刷工序，叠片工序，真空封塑工序，温等静压工序，分切工序，烧结工序，检测工序；所述制备氧化锆流延基片工序包括：以5mol氧化钇稳定氧化锆为主要粉体，加入溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂，通过球磨法制成稳定均匀的流延浆料；把浆料在流延机上进行流延烘干定型，获得氧化锆流延生坯卷带；所述制备挥发性流延基片工序包括：以碳粉为主要粉体，加入溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂，通过球磨法制成稳定均匀的流延浆料；把浆料在流延机上进行流延烘干定型，获得挥发性流延生坯卷带；所述制备扩散障碍层流延基片工序包括：以5mol氧化钇稳定氧化锆为主要粉体，以纳米炭黑为造孔剂，加入溶剂、分散剂、粘结剂和增塑剂，通过球磨法制成稳定均匀的流延浆料；把浆料在流延机上进行流延烘干定型，获得扩散障碍层流延生坯卷带；所述去边落片工序包括：将氧化锆流延生坯卷带在自动裁片机上，裁成传感器上信号层的第一层氧化锆流延基片（1）、第二层氧化锆流延基片（2）、第三层氧化锆流延基片（3）、第四层氧化锆流延基片（4）、第五层氧化锆流延基片（5）和第六层氧化锆流延基片（6）；将扩散障碍层流延生坯卷带在自动裁片机上，裁成传感器扩散障碍层流延基片（7）；将挥发片流延生坯卷带在自动裁片机上，裁成传感器上空气参比通道（19）内的空气参比通道挥发片（18）；所述冲孔工序包括：在裁好的第一层氧化锆流延基片（1）冲出印刷对位孔和第一层流延基片化学泵内电极引出孔（13）、在第二层氧化锆流延基片（2）上冲出印刷对位孔和第二层流延基片化学泵内电极引出（14）；在第三层氧化锆流延基片（3）上冲出空气参比通道（19）；第五层氧化锆流延基片（5）冲出印刷对位孔和第五层流延基片加热电极引出孔（23），第六层氧化锆流延基片（6）冲出印刷对位孔和第六层流延基片加热电极引出孔（24）；所述冲压填充挥发片工序包括：在冲压机上将挥发性流延带冲出空气参比通道（19）的形状，然后填充到第三层氧化锆流延基片（3）里面去，所述丝网印刷工序包括：在第一层氧化锆流延基片（1）上表面依次用氧化铝浆料印刷化学泵外电极上表面绝缘层（10）、用Pt电极浆料印刷化学泵外电极（11）、用氧化铝浆料印刷化学泵外电极下表面绝缘层（12）；用炭黑浆料在化学泵外电极（11）头部位置印刷有机挥发层（9）、在挥发层图案四周印刷粘结剂层（8），然后在粘结剂层（8）和有机挥发层（9）的上方叠压上扩散障碍层流延基片7，在第二层氧化锆流延基片（2）的下表面依次用氧化铝浆料印刷化学泵内电极的上表面绝缘层（15）、用Pt电极浆料印刷化学泵内电极（16）、用氧化铝浆料印刷化学泵内电极的下表面绝缘层（17），在第五层氧化锆流延基片（5）的上表面依次用氧化铝浆料印刷加热电极上表面绝缘层（20），然后在所述上表面绝缘层上印刷Pt电极浆料，形成加热电极（21），最后在加热电极上印刷氧化铝浆料，形成加热电极下表面绝缘层（22）；在第六层氧化锆流延基片（6）的下表面印刷氧化铝浆料，形成加热引脚绝缘层（25），然后在引脚绝缘层下表面印刷加热引脚电极（26）；其中每一次印刷都通过图形检测系统进行不良品的记录；所述叠片工序包括：将所有印刷、填充好的第一层氧化锆流延基片（1），第二层氧化锆流延基片（2）、第三层氧化锆流延基片（3）、第四层氧化锆流延基片（4）、第五层氧化锆流延基片（5）和第六层氧化锆流延基片（6）由上至下进行叠合，最后叠合上扩散障碍层形成氧传感器生坯；所述真空封塑工序包括：在叠合后的氧传感器生坯下方垫上钢板，然后进行真空包装；所述温等静压工序包括：对包装好的氧传感器生坯进行温水等静压压制，使所有流延基片叠合紧密，形成一个稳定的整体，等静压完成后搽干包装外面的水，取出氧传感器生坯；所述分切工序包括：对压制好的氧传感器生坯进行加温切割，首先对氧传感器生坯进行预热处理，使PVB软化，便于切割，切割时同时对氧传感器生坯和刀片进行加热，切割成规则、精确的传感器基片；所述烧结工序包括：把传感器基片按照顺序摆好在高温炉内，按照烧结程序进行烧结；所述检测工序包括：对烧结出炉的芯片进行逐个进行外观检测和功能检测。