[发明专利]一种环形加热器的Al2O3-AlN陶瓷微热板气体传感器

摘要

一种环形加热器的Al₂O₃‑AlN陶瓷微热板气体传感器，包括：衬底、导热介质层、加热器电极、信号电极、焊盘、热隔离通孔、敏感膜。传感器中心加热区采用环形加热器设计，环形加热器周围采用环形热隔离通孔设计，从而减小热传导损耗。传感器衬底采用Al₂O₃陶瓷基片，通过磁控溅射在Al₂O₃陶瓷基片表面形成AlN导热介质膜，在AlN介质膜上通过柔性机械光刻剥离工艺实现Pt膜加热电极和信号电极制备，通过激光微加工工艺实现热隔离通孔的刻蚀。本发明通过环形加热器和半环形热隔离通孔设计，解决了微热板气体传感器热损耗高问题。同时，通过高热导率AlN导热介质膜设计，降低了微热板加热区热梯度效应，提高热平衡响应速率。本发明传感器可兼容多种半导体敏感膜，实现多种有毒有害气体检测功能，对现代传感器智能终端微型化、低功耗、智能化发展具有重要意义。

主权项

1.一种环形加热器的Al2O3‑AlN陶瓷微热板气体传感器，其特征在于包括：衬底(1)、导热介质层(2)、加热器电极(3)、信号电极(4)、焊盘(5)、热隔离通孔(6)、敏感膜(7)；传感器衬底(1)表面形成导热介质层(2)；传感器的中心加热器电极(3)为环形结构；在加热器电极(3)内部是信号电极(4)，信号电极(4)为梳状对称结构；加热器电极(3)外围是热隔离通孔(6)，热隔离通孔(6)为半环状结构；传感器四个角为焊盘(5)，分别与加热器电极(3)和信号电极(4)连接；敏感膜(7)在传感器中心的信号电极(4)之间；所述衬底(1)为Al2O3陶瓷基片；所述导热介质层(2)为AlN陶瓷薄膜。