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原文传递一种基于陶瓷基片的微热板气敏阵列器件及制造方法

专利名称：	一种基于陶瓷基片的微热板气敏阵列器件及制造方法
摘要：	本发明属于气敏传感器制造技术领域，并公开了一种基于陶瓷基片的微热板气敏阵列器件及制造方法。包括多孔保护网罩、陶瓷微热板气敏阵列芯片、垫高环和半导体管壳；陶瓷微热板气敏阵列芯片设于所述多孔隙保护网罩下方，其与垫高环的一侧固定连接；半导体管壳与所述垫高环的另一侧固定连接，且所述陶瓷微热板气敏阵列芯片通过引线与所述焊盘连接。本发明还公开了相应微热板气敏阵列器件的制造方法。本发明既能使陶瓷微热板气敏阵列芯片中的气敏膜充分接触到气氛，又使器件具有一定的机械性能，有效避免了硅片在热冲击过程中因应力累积而发生破裂等问题，提高了产品的稳定性和可靠性，使得器件能广泛地应用在各种场合。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	华中科技大学
发明人：	张顺平
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-13T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910186617.X
公开号：	CN109900749A
代理机构：	华中科技大学专利中心
代理人：	曹葆青;李智
分类号：	G01N27/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
主权项：	1.一种基于陶瓷基片的微热板气敏阵列器件，其特征在于，包括多孔保护网罩(1)、陶瓷微热板气敏阵列芯片(2)、垫高环(3)和半导体管壳(4)；其中，所述陶瓷微热板气敏阵列芯片(2)设于所述多孔隙保护网罩(1)下方，其与所述垫高环(3)的一侧固定连接；所述半导体管壳(4)与所述垫高环(3)的另一侧固定连接，所述半导体管壳(4)的内侧设置有焊盘，且所述陶瓷微热板气敏阵列芯片(2)通过引线与所述焊盘连接。 2.根据权利要求1所述的微热板气敏阵列器件，其特征在于，所述陶瓷微热板气敏阵列芯片(2)包括n个呈阵列排布的陶瓷微热板气敏阵列单元，其中，n为不小于1的整数。 3.根据权利要求1或2所述的微热板气敏阵列器件，其特征在于，所述陶瓷微热板气敏阵列单元包括陶瓷基片、设于所述陶瓷基片一面的测温电极(202)及测电阻电极(203)，设于所述陶瓷基片另一面的加热电极(201)。 4.根据权利要求1-3任一项所述的微热板气敏阵列器件，其特征在于，所述测温电极(202)与测电阻电极(203)为叠层设置，其中，所述测温电极(202)设置于靠近所述陶瓷基片的一侧；优选的，所述测温电极(202)与测电阻电极(203)之间设有绝缘层(204)，避免短路并使得所述测温电极(202)与测电阻电极(203)之间功能互不影响。 5.根据权利要求1-4任一项所述的微热板气敏阵列器件，其特征在于，所述测温电极(202)与测电阻电极(203)为共面设置，其中，所述测温电极(202)与测电阻电极(203)位于同一平面，且互不接触。 6.根据权利要求1-5任一项所述的微热板气敏阵列器件，其特征在于，所述陶瓷基片的厚度为10μm-500μm，优选的，所述陶瓷基片的厚度为100μm，优选的，所述陶瓷基片为三氧化二铝陶瓷基片。 7.根据权利要求1-6任一项所述的微热板气敏阵列器件，其特征在于，所述测电阻电极(203)包括插齿以及覆盖在所述插齿上的气敏膜，优选的，所述气敏膜为金属氧化物。 8.根据权利要求1-7任一项所述的微热板气敏阵列器件，其特征在于，所述陶瓷基片中间设有温度缓冲结构，用于集成所述测温电极(202)、测电阻电极(203)和加热电极(201)，所述温度缓冲结构四周环绕设有镂空结构，所述镂空结构为三角形、四边形、五边形等异形镂空结构；所述三角形、四边形、五边形等异形镂空结构的顶角均为倒圆角结构。 9.一种如权利要求1-8中任一项所述的微热板气敏阵列器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤： S1在所述陶瓷基片的正面刻蚀沉积测温电极(202)，在所述陶瓷基片的反面刻蚀沉积加热电极(201)； S2在所述测温电极(202)的上面或者一侧刻蚀沉积制备测温电阻电极(203)； S3根据所述加热电极(201)、测温电极(202)以及测温电阻电极(203)的图案，在所述温度缓冲结构的四周刻蚀镂空结构，制备得到陶瓷微热板气敏阵列单元； S4将n个所述陶瓷微热板气敏阵列单元阵列排布，制备得到陶瓷微热板气敏阵列芯片(2)，其中，n为不小于1的整数； S5将垫高环(3)一侧固定在半导体管壳(4)上，再将所得陶瓷微热板气敏阵列芯片(2)固定在垫高环(3)的另一侧； S6将半陶瓷微热板气敏阵列芯片(2)通过引线与设置有焊盘的半导体管壳(4)连接，引出信号； S7将多孔保护网罩(1)与半导体管壳(4)直接插接得到微热板气敏阵列器件。 10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述S2具体包括以下步骤：在所述测温电极(202)上方制备绝缘层(204)，在所述绝缘层(204)及所述陶瓷基片的正面刻蚀插齿，并在所述插齿表面覆盖气敏膜，制备得到测温电阻电极(203)；优选的，所述S2具体包括以下步骤：在所述测温电极(202)的一侧刻蚀插齿，并在所述插齿表面覆盖气敏膜，制备得到测温电阻电极(203)；优选的，陶瓷基片的厚度为10μm-500μm，优选的，所述陶瓷基片的厚度为100μm优选的，所述陶瓷基片为三氧化二铝陶瓷基片；优选的，所述测电阻电极(203)与所述测温电极(202)的厚度为10nm-1000nm，优选的，所述测电阻电极(203)与所述测温电极(202)的厚度为100nm，所述测电阻电极(203)与所述测温电极(202)的线宽为1μm-100μm，优选的，所述测电阻电极(203)与所述测温电极(202)为30μm。
所属类别：	发明专利