專利名稱：一種平板式氧傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種汽車用氧傳感器芯片結(jié)構(gòu)，尤其涉及到ー種以5%molY203摻雜的ZrO2為固體電解質(zhì)的平板式氧傳感器。
背景技術：
氧傳感器安裝在發(fā)動機排氣管或排氣尾管中，用于測量發(fā)動機排氣中剰余氧氣濃度，發(fā)動機ECU根據(jù)氧傳感器所提供的信號閉環(huán)控制發(fā)動機燃燒的空燃比，使之達到恒定的14. 7，從而使三元催化劑最有效地降低汽車排氣中ー氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物的成分，將尾氣中的有害氣體轉(zhuǎn)換為ニ氧化碳、氮氣、水。氧傳感器是利用氧化鋯的高溫氧離子傳導特性與Pt電極的催化特性制備而成。 傳統(tǒng)的平板式氧傳感器由三層氧化鋯電解質(zhì)疊合而成，上層氧化鋯電解質(zhì)正面印刷信號電極；反面印刷參考電極、中層氧化鋯固體電解質(zhì)帶有空腔，用于向參考電極引入空氣；下層氧化鋯電解質(zhì)上印刷加熱器，用于給傳感器加熱，使其達到正常工作時溫度(300°C以上)。當氧傳感器處于濃燃燒的尾氣環(huán)境中時，尾氣中過量的一氧化碳與殘余氧氣在傳感器信號電極上發(fā)生反應，生成ニ氧化碳，使傳感器信號電極上幾乎不存在氧氣，此時信號電極與參考電極兩側(cè)的氧氣濃度梯度非常大，氧傳感器產(chǎn)生一個較高的電壓信號(IV左右)；當氧傳感器處于稀薄燃燒的尾氣環(huán)境中時，信號電極測有很多氧氣，此時信號電極與參考電極兩側(cè)的氧氣濃度梯度小，氧傳感器產(chǎn)生ー個較低的電壓信號(0V左右)。根據(jù)氧傳感器的輸出信號(高電勢、低電勢)，就能反映發(fā)動機的燃燒狀態(tài)。傳統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)的平板式氧傳感器，由于有參考空腔的存在，三層疊合的時候不適合用等靜壓的方法實現(xiàn)，只能在層間印刷黏結(jié)劑后采用機械疊壓，層間疊合的時候，中層的空腔容易變形，堵塞參考空氣通道。黏結(jié)劑的印刷，會使得氧化鋯生瓷片在烘干的過程中收縮變形，影響上、中、下三層的對位精度。此種平板式氧傳感器エ藝復制備エ藝復雜，芯片彎曲強度偏低導致芯片裝配成品率低，壽命短，批量化生產(chǎn)成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提出ー種エ藝簡單、質(zhì)量穩(wěn)定、同時能增強氧傳感器陶瓷片彎曲強度、提高產(chǎn)品成品率、批量化生產(chǎn)成本低的平板式氧傳感器結(jié)構(gòu)。本實用新型的技術方案是—種平板式氧傳感器，包括由七層厚度為0. 2-0. 25mm的氧化鋯陶瓷生片制備而成的傳感器芯片，傳感器芯片從上往下依次為第一層陶瓷生片與第二層陶瓷生片組成的信號功能層、第三層陶瓷生片與第四層陶瓷生片和第五層陶瓷生片組成的參考通道功能層，第六層陶瓷生片與第七層陶瓷生片組成的加熱功能層，第一層陶瓷生片的上表面上設置有外電極和信號電極引腳，外電極上設置有多孔保護層，信號電極引腳上設置有引線保護層，第二層陶瓷生片和第三層陶瓷生片之間設置有參考電極，第五層陶瓷生片和第六層陶瓷生片之間設置有加熱器，加熱器上、下分別設置加熱器上絕緣層、加熱器下絕緣層，加熱器上連接有加熱電極引腳。第三層陶瓷生片上設置有參考通道，參考電極設置在參考通道內(nèi)，參考通道內(nèi)還設置有參考通道填充條。參考通道填充條的材料為碳粉與樹脂的混合物。第六層陶瓷生片與第七層陶瓷生片上設置有加熱電極導通小孔，加熱電極引腳通過加熱電極導通小孔引出。第一層陶瓷生片與第二層陶瓷生片上設置有信號電極導通小孔，信號電極引腳通過信號電極導通小孔引出。有益效果1、本實用新型相比于專利號為200710051946. 0名稱為《平板式氧傳感器芯片的制造方法》的授權(quán)專利說明書中介紹的三層0. 45mm氧化鋯陶瓷生片疊合的方式而言，本實用新型中的氧傳感器制備エ藝采用七層0. 2-0. 25mm的氧化鋯陶瓷生帶疊合在一 起。氧化鋯陶瓷生片厚度的降低有助于均均勻化陶瓷生片制備過程中的缺陷，提高陶瓷生片的強度；其次陶瓷生片厚度降低后有助于加快陶瓷生片在流延成型時的烘干速度，提高陶瓷生片的生產(chǎn)效率；2、本實用新型中的氧傳感器各層陶瓷生片采用溫等靜壓的方式疊合，相比于常規(guī)的機械方式疊合而言，一者等靜壓的壓カ比機械疊壓的壓カ高出數(shù)百倍，壓カ的增強會消除生瓷片內(nèi)的微孔，提高各層陶瓷生片的致密度，提高燒結(jié)后氧傳感器的強度，還可以有效防止燒結(jié)過程中層間開裂的問題。二者等靜壓設備對溫度與壓カ的控制更加精確，采用等靜壓方式可以有效降低產(chǎn)品制備的エ藝誤差，提高氧傳感器成品的一致性；3、為了防止各層生瓷片在等靜壓的過程中由于參考空腔的存在而產(chǎn)生塌陷，本實用新型氧傳感器制備方法中采用ー種碳粉與樹脂類的混合物薄片來填充傳感器的參考通道，該薄片采用流延成型的方式、厚度為0. 25mm、且在600°C -800°C左右全部揮發(fā)，不會殘留在傳感器內(nèi)部而堵塞參考通道；4、傳感器信號電極與加熱電極的層間導通孔采用0. 1-0. 2mm的小孔，通過印刷一個Imm的圓形貴金屬圖案覆蓋在小孔上面來實現(xiàn)不同層間電極的導通問題，相對于傳統(tǒng)Imm的小孔采用手動涂孔或者灌孔的方式而言，以小孔印刷方式實現(xiàn)層間更加高效、穩(wěn)定、且節(jié)省貴金屬漿料。

圖I為本實用新型平板式氧傳感器結(jié)構(gòu)的展開示意圖；圖2為傳感器芯片彎曲強度試驗曲線圖；圖3為傳感器加熱效率測試曲線圖；圖4為傳感器相應時間測試曲線圖；圖5為傳感器臺架測試曲線圖。圖中1ー多孔保護層、2—引線保護層、3—外電極、4一信號電極引腳、5—信號電極導通小孔、6—參考電扱、7—參考通道填充條、8—參考通道、9 ー加熱器上絕緣層、10—加熱器、11 ー加熱器下絕緣層、12—加熱電極導通小孔、13—加熱電極引腳、14 一第一層陶瓷生片、15—第二層陶瓷生片、16—第三層陶瓷生片、17—第四層陶瓷生片、18—第五層陶瓷生片、19一第六層陶瓷生片、20第七層陶瓷生片。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進ー步說明ー種平板式氧傳感器，包括由七層厚度為0. 2-0. 25mm的氧化鋯陶瓷生片制備而成的傳感器芯片，傳感器芯片從上往下依次為第一層陶瓷生片14與第二層陶瓷生片15組成的信號功能層、第三層陶瓷生片16與第四層陶瓷生片17和第五層陶瓷生片18組成的參考通道功能層，第六層陶瓷生片19與第七層陶瓷生片20組成的加熱功能層，第一層陶瓷生片14的上表面上設置有外電極3和信號電極引腳4，外電極3上設置有多孔保護層1，信號電極引腳4上設置有引線保護層2，第二層陶瓷生片15和第三層陶瓷生片16之間設置有參考電極6，第五層陶瓷生片18和第六層陶瓷生片19之間設置有加熱器10，加熱器10上、下分別設置加熱器上絕緣層9、加熱器下絕緣層11，加熱器10上連接有加熱電極引腳13。第三層陶瓷生片16上設置有參考通道8，參考電極6設置在參考通道8內(nèi)，參考通道8內(nèi)還設置有參考通道填充條7。參考通道填充條7的材料為碳粉與樹脂的混合物。第六層陶瓷生片19與第七層陶瓷生片20上設置有加熱電極導通小孔12，加熱電極引腳13通過加熱電極導通小孔12引出。第一層陶瓷生片14與第二層陶瓷生片15上設置有信號電極導通小孔5，信號電極引腳4通過信號電極導通小孔5引出。平板式氧傳感器的制備方法，包括如下步驟(I)陶瓷生片的制備選取比表面積為5_8m2/g、摻雜5%molY203的超細氧化鋯粉，以氧化鋯的質(zhì)量為基準，向其中添加16-22%有機溶劑；1_3%分散劑；3-8%的塑化劑；3-10%黏結(jié)劑球磨混合24-30小時后得到均勻穩(wěn)定的流延漿料，將流延漿料制備成厚度0. 2-0. 25mm的陶瓷生片；(2)陶瓷生片的定型在第一層陶瓷生片14和第二層陶瓷生片15上沖ー組2-4個直徑0. 1-0. 2mm的圓形小孔；第六層陶瓷生片19和第七層陶瓷生片20上沖兩組2-4個直徑0. 1-0. 2mm的圓形小孔；第三層陶瓷生片16上中間用激光切割ー個尾部敞開的長槽作為參考通道8 ；(3)陶瓷生片的印刷生瓷片第一層陶瓷生片14、第二層陶瓷生片15、第六層陶瓷生片19和第七層陶瓷生片20正、反兩面印刷直徑Imm的圓形貴金屬Pt漿料；第一層陶瓷生片14的正面依次印刷外電極3、信號電極引腳4、多孔保護層I、引線保護層2，第二層陶瓷生片15的反面印刷參考電極6，第六層陶瓷生片19正面依次印刷加熱電極下絕緣層11、加熱電極10、加熱電極上絕緣層9，第七層陶瓷生片20反面印刷加熱電極引腳13，生瓷片上的毎次印刷過程完成后，均在70-80°C環(huán)境下烘烤20-30分鐘；(4)陶瓷生片的疊壓用輔助對位夾具將印刷完成后的第一層至第七層陶瓷生片從下由上依次對位疊合起來，疊壓時將參考通道8內(nèi)填入?yún)⒖纪ǖ捞畛錀l7，參考通道填充條7的材料為碳粉與樹脂的混合物疊合好的陶瓷生片四周焊接起來真空塑封，放入等靜壓機中在70-80°C、20-25Mp的壓カ下持續(xù)熱壓20-30分鐘后取出；[0037](5)、傳感器的燒結(jié)疊壓后的陶瓷生片在高溫燒結(jié)爐中從室溫以10_15°C /hr的升溫速率升到600°C脫脂1-2個小時，然后以60-300°C /hr的升溫速率升到1450_1500°C燒結(jié)1_2個小時，冷卻出爐后即為氧傳感器芯片。實施例I步驟ー陶瓷生片的制備將80mlこ醇與80ml甲苯的混合溶液作為有機溶劑；15g魚油作為分散劑加入球磨罐中，用聚四氟こ烯棒將三者攪勻；稱取IKg比表面積為5m2/g、摻雜5%molY203的超細氧化鋯粉加入球磨罐中球磨10小時；然后將50g的聚こニ醇作為塑化劑；25g聚こ烯醇與25gこ基纖維素的混合物作為黏結(jié)劑添加入球磨罐中球磨14小吋。將混合后的漿料進行脫泡、流延成厚度0. 25mm的陶瓷生片； 步驟ニ陶瓷生片的定型在第一層陶瓷生片和第二層陶瓷生片上沖ー組4個直徑0.2_的圓形小孔，4個小孔呈十字對稱排列且位于直徑Imm的圓形區(qū)域內(nèi)；第六層陶瓷生片和第七層陶瓷生片上沖兩組4個直徑0. 2mm的圓形小孔，4個小孔呈十字對稱排列且位于直徑Imm的圓形區(qū)域內(nèi)；第三層陶瓷生片中間用激光切割ー個尾部敞開的長槽；步驟三陶瓷生片的印刷在具有導通孔的生瓷片(第一、ニ、六、七層生瓷片)正反兩面印刷直徑Imm的圓形貴金屬Pt漿料，即導通孔的金屬化工藝，該圖案要求完全覆蓋導通孔；第一層陶瓷生片的正面依次印刷信號外電極3 (印刷漿料為多孔電極Pt漿料)、信號外電極引線保護層2 (印刷漿料為ZrO2-結(jié)劑漿料)、傳感器保護層I (印刷漿料為氧化鋁、碳粉、鎂鋁尖晶石的混合物漿料)；第二層陶瓷生片的反面印刷參考電極6 (印刷漿料為多孔電極Pt漿料)；第六層陶瓷生片的正面依次印刷加熱電極下絕緣層11 (印刷漿料為Al2O3絕緣漿料)、加熱電極10(印刷漿料為電阻Pt漿料)、加熱電極上絕緣層9 (印刷漿料為Al2O3絕緣漿料);第七層陶瓷生片的反面印刷加熱電極引腳13 (印刷漿料為電阻Pt漿料)。陶瓷生片上的毎次印刷過程完成后，均在75°C環(huán)境下烘烤25分鐘；步驟四陶瓷生片的疊壓用輔助對位夾具將印刷完成后的第一層至第七層陶瓷生片從下由上依次對位疊合起來，疊壓時將參考通道8內(nèi)填入?yún)⒖纪ǖ捞畛錀l7，參考通道填充條7的材料為碳粉與樹脂的混合物。疊合好的陶瓷生片四周焊接起來真空塑封，放入等靜壓機中在70°C、21Mp的壓カ下持續(xù)熱壓20分鐘后取出；步驟五傳感器的燒結(jié)疊壓后的陶瓷生片在高溫燒結(jié)爐中從室溫以10°C /hr的升溫速率升到600°C脫脂I個小時，然后分別以60°C /hr的升溫速率升到800°C，以300°C /hr的升溫速率升到1450°C燒結(jié)I. 5個小時，冷卻出爐后得到氧傳感器芯片。實施例2步驟一陶瓷生片的制備將IOOmlこ醇與IOOml ニ甲苯的混合溶液作為有機溶劑；20g魚油作為分散劑加入球磨罐中，用聚四氟こ烯棒將三者攪勻；稱取IKg比表面積為6m2/g、摻雜5%molY203的超細氧化鋯粉加入球磨罐中球磨10小時；然后將60g的鄰苯ニ甲酸丁卞脂作為塑化劑；80g聚こ烯醇縮丁醛作為黏結(jié)劑添加入球磨罐中球磨16小吋。將混合后的漿料進行脫泡、流延成厚度0. 25mm的陶瓷生片；步驟ニ陶瓷生片的定型在第一層陶瓷生片和第二層陶瓷生片上沖ー組3個直徑0. 15mm的圓形小孔，3個小孔呈三角形對稱排列且位于直徑Imm的圓形區(qū)域內(nèi)；第六層陶瓷生片和第七層陶瓷生片上沖兩組3個直徑0. 15mm的圓形小孔，3個小孔呈三角形對稱排列且位于直徑Imm的圓形區(qū)域內(nèi)；第三層陶瓷生片中間用激光切割ー個尾部敞開的長槽；步驟三陶瓷生片的印刷同實施例I中步驟三；步驟四陶瓷生片的疊壓 用輔助對位夾具將印刷完成后的第一層至第七層陶瓷生片從下由上依次對位疊合起來，疊壓時將參考通道8內(nèi)填入?yún)⒖纪ǖ捞畛錀l7，參考通道填充條7的材料為碳粉與樹脂的混合物。疊合好的陶瓷生片四周焊接起來真空塑封，放入等靜壓機中在70°C、23Mp的壓カ下持續(xù)熱壓25分鐘后取出；步驟五傳感器的燒結(jié)疊壓后的陶瓷生片在高溫燒結(jié)爐中從室溫以13°C /hr的升溫速率升到600°C脫脂I. 5個小時，然后分別以70°C /hr的升溫速率升到800°C，以200°C /hr的升溫速率升到1250°C，以80°C /hr的升溫速率升到1480°C燒結(jié)2個小時，冷卻出爐后得到氧傳感器芯片。實施例3步驟ー陶瓷生片的制備將220ml ニ甲苯作為有機溶劑；22g磷脂酸作為分散劑加入球磨罐中，用聚四氟こ烯棒將三者攪勻；稱取IKg比表面積為7m2/g、摻雜5%molY203的超細氧化鋯粉加入球磨罐中球磨10小時；然后將30g鄰苯ニ甲酸丁卞脂與30g聚醚類合成潤滑油的混合物作為塑化劑；80g聚醋酸こ烯脂作為黏結(jié)劑添加入球磨罐中球磨18小吋。將混合后的漿料進行脫泡、流延成厚度0. 25mm的陶瓷生片；步驟ニ 陶瓷生片的定型在第一層陶瓷生片和第二層陶瓷生片上沖ー組2個直徑0. 15mm的圓形小孔，2個小孔位于直徑Imm的圓形區(qū)域內(nèi)；第六層陶瓷生片和第七層陶瓷生片上沖兩組2個直徑0. 15_的圓形小孔，2個小孔位于直徑Imm的圓形區(qū)域內(nèi)；第三層陶瓷生片中間用激光切割ー個尾部敞開的長槽；步驟三陶瓷生片的印刷同實施例I中步驟三；步驟四陶瓷生片的疊壓同實施例2中步驟四；步驟五傳感器的燒結(jié)疊壓后的陶瓷生片在高溫燒結(jié)爐中從室溫以15°C /hr的升溫速率升到600°C脫脂2個小時，然后分別以100°C /hr的升溫速率升到800°C，以200°C /hr的升溫速率升到1250°C，以150°C /hr的升溫速率升到1500°C燒結(jié)I. 5個小時，冷卻出爐后得到氧傳感器芯片。實施例4步驟一陶瓷生片的制備將90ml乙醇與90ml甲苯的混合溶液作為有機溶劑；10g魚油作為分散劑加入球磨罐中，用聚四氟乙烯棒將三者攪勻；稱取IKg比表面積為8m2/g、摻雜5%molY203的超細氧化鋯粉加入球磨罐中球磨10小時；然后將80g的聚乙二醇作為塑化劑；35g聚乙烯醇與35g乙基纖維素的混合物作為黏結(jié)劑添加入球磨罐中球磨20小時。將混合后的漿料進行脫泡、流延成厚度0. 25mm的陶瓷生片；步驟二 陶瓷生片的定型同實施例I中步驟二 ；步驟三陶瓷生片的印刷印刷步驟同實施例I中步驟三，陶瓷生片上的每次印刷過程完成后，均在70°C環(huán)境下烘烤20分鐘；步驟四陶瓷生片的疊壓用輔助對位夾具將印刷完成后的第一層至第七層陶瓷生片從下由上依次對位疊合起來，疊壓時將參考通道8內(nèi)填入?yún)⒖纪ǖ捞畛錀l7，參考通道填充條7的材料為碳粉與樹脂的混合物。疊合好的陶瓷生片四周焊接起來真空塑封，放入等靜壓機中在70°C、25Mp的壓力下持續(xù)熱壓20分鐘后取出；步驟五傳感器的燒結(jié)疊壓后的陶瓷生片在高溫燒結(jié)爐中從室溫以11°C /hr的升溫速率升到600°C脫脂I. 5小時，然后以200°C /hr的升溫速率升到1470°C燒結(jié)I. 5小時，冷卻出爐后得到氧傳感器芯片。實施例5步驟一陶瓷生片的制備將IlOml乙醇與IlOml 二甲苯的混合溶液作為有機溶劑；30g魚油作為分散劑加入球磨罐中，用聚四氟乙烯棒將三者攪勻；稱取IKg比表面積為6m2/g、摻雜5%molY203的超細氧化鋯粉加入球磨罐中球磨12小時；然后將70g的鄰苯二甲酸丁卞脂作為塑化劑；100g聚乙烯醇作為黏結(jié)劑添加入球磨罐中球磨14小時。將混合后的漿料進行脫泡、流延成厚度0. 25mm的陶瓷生片；步驟二 陶瓷生片的定型同實施例3中步驟二 ；步驟三陶瓷生片的印刷印刷次序同實施例I中步驟三，陶瓷生片上的每次印刷過程完成后，均在80°C環(huán)境下烘烤30分鐘；步驟四陶瓷生片的疊壓、[0091]用輔助對位夾具將印刷完成后的第一層至第七層陶瓷生片從下由上依次對位疊合起來，疊壓時將參考通道8內(nèi)填入?yún)⒖纪ǖ捞畛錀l7，參考通道填充條7的材料為碳粉與樹脂的混合物。疊合好的陶瓷生片四周焊接起來真空塑封，放入等靜壓機中在80°C、25Mp的壓力下持續(xù)熱壓30分鐘后取出；[0092]步驟五傳感器的燒結(jié)疊壓后的陶瓷生片在高溫燒結(jié)爐中從室溫以15°C /hr的升溫速率升到600°C脫脂2小時，然后以300°C /hr的升溫速率升到1480°C燒結(jié)2個小時，冷卻出爐后得到氧傳感器芯片。[0094]對本實用新型中實施例I的氧傳感器做如下測試考核其性能I、傳感器芯片的機械性能將制備好的傳感器芯片置于測試夾具上，使陶瓷彎曲強度試驗機以0. 2N/s的速度向陶瓷芯片中心位置均勻施加載荷，記錄陶瓷芯片斷裂時的最大載荷F，試驗結(jié)果如圖2所示。將陶瓷芯片的幾何參數(shù)彎曲力臂L:60mm、陶瓷芯片寬度b :4. 2mm、陶瓷芯片厚度d :1. 2mm、及最大載荷F :45. 9N代入
3 FL
° G中得傳感器芯片彎曲強度g為683Mpa。2、傳感器加熱效率將氧傳感器放置在常溫空氣中，給傳感器的加熱器施加13. 5V加熱電壓，用K型熱電偶檢測檢測傳感器上表面溫度隨時間變化的關系。測試結(jié)果如圖3所示，當傳感器加熱器接通以后，11. 3秒后傳感器上表面溫度達到300°C，此溫度下氧化鋯陶瓷具有氧離子導通能力?？紤]到傳感器溫度的散失，此實驗說明本專利中制備的氧傳感器在加熱器接通11秒之內(nèi)，傳感器可以進入工作狀態(tài)。3、傳感器起燃時間將傳感器安裝在自制的測試腔體中，測試腔體中通入恒定1%的CO氣體(N2稀釋)，并給傳感器的加熱器施加13. 5V加熱電壓，用數(shù)據(jù)采集卡監(jiān)測傳感器兩信號電極之間的電勢隨時間的變化關系。測試結(jié)果如圖4所示，當傳感器加熱器未施加電壓時，傳感器的輸出電勢為OmV ;當傳感器施加13. 5V加熱電壓后，傳感器輸出電勢迅速上升，8. 7秒后達到600mV。此實驗說明本專利中的制備的氧傳感器其起燃時間在8秒左右。4、傳感器臺架測試將傳感器芯片封裝完全以后，安裝在發(fā)動機臺架上測試其輸出信號。傳感器的兩根加熱線與兩根信號線均接入發(fā)動機ECU，使發(fā)動機ECU與氧傳感器進入閉環(huán)狀態(tài)，另用數(shù)據(jù)采集卡檢測傳感器兩信號線之間的電勢變化關系。測試結(jié)果如下圖5所示，當發(fā)動機開啟后傳感器預熱后與發(fā)動機ECU進入閉環(huán)狀態(tài)，傳感器的輸出電勢在0到IV之間呈正弦波趨勢變化，平均高電勢為775mV、平均低電勢為80mV。高電勢與低電勢差值大于650mV，發(fā)動機ECU對氧傳感器高低電勢分辨率高。從以上的測試中可以看出，本實用新型的氧傳感器強度高、升溫速率快、起燃時間短、臺架測試信號分辨率高，滿足車載條件。采用本實用新型中生產(chǎn)工藝的汽車用氧傳感器產(chǎn)品技術性能指標達到同類產(chǎn)品先進水平。
權(quán)利要求1.一種平板式氧傳感器，包括由七層厚度為O. 2-0. 25mm的氧化鋯陶瓷生片制備而成的傳感器芯片，其特征在于所述傳感器芯片從上往下依次為第一層陶瓷生片(14)與第二層陶瓷生片(15)組成的信號功能層、第三層陶瓷生片(16)與第四層陶瓷生片(17)和第五層陶瓷生片(18)組成的參考通道功能層，第六層陶瓷生片(19)與第七層陶瓷生片(20)組成的加熱功能層，第一層陶瓷生片(14)的上表面上設置有外電極(3)和信號電極引腳(4)，外電極(3)上設置有多孔保護層(1)，信號電極引腳(4)上設置有引線保護層(2)，第二層陶瓷生片(15)和第三層陶瓷生片(16)之間設置有參考電極(6)，第五層陶瓷生片(18)和第六層陶瓷生片(19)之間設置有加熱器(10)，加熱器(10)上、下分別設置加熱器上絕緣層(9)、加熱器下絕緣層(11 )，加熱器(10)上連接有加熱電極引腳(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板式氧傳感器，其特征在于所述第三層陶瓷生片(16)上設置有參考通道(8 )，所述參考電極(6 )設置在參考通道(8 )內(nèi)，參考通道(8 )內(nèi)還設置有參考通道填充條(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板式氧傳感器，其特征在于所述第六層陶瓷生片(19)與第七層陶瓷生片(20)上設置有加熱電極導通小孔(12)，加熱電極引腳(13)通過加熱電極導通小孔(12)引出。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平板式氧傳感器，其特征在于所述第一層陶瓷生片(14)與第二層陶瓷生片(15)上設置有信號電極導通小孔(5)，信號電極引腳(4)通過信號電極導通小孔(5)引出。
專利摘要本實用新型公開了一種平板式氧傳感器結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括由七層厚度為0.2-0.25mm的氧化鋯陶瓷生片制備而成的傳感器芯片，傳感器芯片從上往下依次為第一層陶瓷生片與第二層陶瓷生片組成的信號功能層、第三層陶瓷生片與第四層陶瓷生片和第五層陶瓷生片組成的參考通道功能層，第六層陶瓷生片與第七層陶瓷生片組成的加熱功能層，第一層陶瓷生片的上表面上設置有外電極和信號電極引腳,外電極上設置有多孔保護層，信號電極引腳上設置有引線保護層，第二層陶瓷生片和第三層陶瓷生片之間設置有參考電極，第五層陶瓷生片和第六層陶瓷生片之間設置有加熱器，該氧傳感器結(jié)構(gòu)質(zhì)量穩(wěn)定、能提高陶瓷生片的生產(chǎn)效率、提高氧傳感器成品的一致性。
文檔編號G01N27/409GK202522539SQ201220150639
公開日2012年11月7日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者倪銘, 張華 , 王建, 談洪亮, 邵興隆 申請人:無錫隆盛科技股份有限公司