一种氮氧电化学气体传感器芯片的制作方法

文档序号:26501073发布日期:2021-09-04 02:30阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种氮氧电化学气体传感器芯片,其特征在于,该芯片整体为片状包括第一氧化锆固体电解质层、第二氧化锆固体电解质层、第三氧化锆固体电解质层、第四氧化锆固体电解质层、第五氧化锆固体电解质层和第六氧化锆固体电解质层,第一氧化锆固体电解质层上有测量气体进气孔,所述测量气体进气孔内填充有扩散障一,所述扩散障一上面外侧筛印有第一外电极,扩散障一下面筛印有第一内电极,所述第一氧化锆固体电解质层下部有第二氧化锆固体电解质层,第二氧化锆固体电解质层内有第一测试腔和第二测试腔,所述第一测试腔和第二测试腔之间被扩散障二隔离,所述第二测试腔内有第二内电极和第三内电极,所述第二氧化锆固体电解质层下部有第三氧化锆固体电解质层,第三氧化锆固体电解质层下部有第四氧化锆固体电解质层,第四氧化锆固体电解质层上有空气参比腔,所述空气参比腔内填充有多孔陶瓷一,多孔陶瓷一能使空气参比腔与大气相通,所述第二内电极和第三内电极都筛印在第三氧化锆固体电解质层上面,第三氧化锆固体电解质层下面与第二内电极对应的区域筛印有第二外电极,所述第二外电极所在的区域位于空气参比腔内,所述第四氧化锆固体电解质层下部有第五氧化锆固体电解质层,第五氧化锆固体电解质层下部有第六氧化锆固体电解质层,第六氧化锆固体电解质层上面筛印有加热电极,所述第一氧化锆固体电解质层、第二氧化锆固体电解质层、第三氧化锆固体电解质层、第四氧化锆固体电解质层、第五氧化锆固体电解质层和第六氧化锆固体电解质层压装在一起后,通过共温度曲线高温烧结成型。2.根据权利要求1所述一种氮氧电化学气体传感器芯片,其特征在于所述扩散障一和扩散障二由多孔陶瓷二构成,所述多孔陶瓷一的孔隙率为70%,多孔陶瓷二的孔隙率为30%。3.根据权利要求1所述一种氮氧电化学气体传感器芯片,其特征在于所述第一外电极和第二外电极为铂电极,第一内电极为铂金合金电极,第二内电极和第三内电极为铂铑合金电极,加热电极为铂电极。4.根据权利要求1至3所述一种氮氧电化学气体传感器芯片,其特征在于所述氮氧电化学气体传感器芯片实际使用时,第一外电极和第一内电极能够作为第一泵单元的泵电极,在第一外电极和第一内电极上产生泵电流,通过该泵电流能够泵入或抽出氧气,使第一测试腔中的氧分压为恒定值,所述氧分压的恒定值为200ppm;所述第一测试腔中被调节到恒定氧分压的气体,能够通过扩散障二进入到第二测试腔,所述第二测试腔内的第二内电极与第二外电极一起,能够作为第二泵单元运行;所述第一泵单元能够用于控制调节在第一测试腔中的氧分压,通过调节控制第一外电极和第一内电极之间的泵电流一,调节控制第一测试腔中的氧分压,能够使第二泵单元上出现恒定的泵电流二,当使用的氮氧电化学气体为稀薄测量气体(空燃比大于1)时,氧气能够通过第一泵单元从第一测试腔中被抽出,当使用的氮氧电化学气体为浓燃烧气体(空燃比小于1)时,氧气被泵入第一测试腔,此时选择氧分压恒定值为200ppm,第一内电极的电极材料为铂金合金电极,能够确保氮氧化合物不在第一内电极处催化分解被泵出;所述第三内电极能够与第二外电极形成一个能斯特单元,该能斯特单元能够用于测量第二测试腔中游离氧气的含量,此时第二泵单元用于将第二测试腔中游离的氧气泵出,同时第二内电极能够将氮氧电化学气体分解出氧气并被第二泵单元泵出,此时将泵电流一折算成氧气的量,减去能斯特单元测得游离的氧气含量,能够计算出氮氧电化学气体中氮氧
化物的含量。

技术总结
本发明公开一种氮氧电化学气体传感器芯片,其整体为片状包括第一氧化锆固体电解质层、第二氧化锆固体电解质层、第三氧化锆固体电解质层、第四氧化锆固体电解质层、第五氧化锆固体电解质层、第六氧化锆固体电解质层、扩散障一、第一外电极、第一内电极、第一测试腔、第二测试腔、扩散障二、第二内电极、第三内电极、第二外电极、填充有多孔陶瓷一的空气参比腔以及加热电极。本发明解决了普通氮氧传感器陶瓷芯片大多有四个通孔,三个扩散障,结构非常复杂,生产加工难度大,不良率高,实际使用时通孔过多的部位易发生应力集中,而使芯片开裂的问题,节约了成本。节约了成本。节约了成本。


技术研发人员:李敏 苗伟峰 徐斌 胡延超
受保护的技术使用者:浙江新瓷智能科技有限公司
技术研发日:2021.06.17
技术公布日:2021/9/3
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