專利名稱：片式氧傳感器的敏感元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種片式氧傳感器的加熱電阻，屬于片式氧傳感器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氧傳感器是現(xiàn)代汽車中一個非常重要的傳感器，用于檢測汽車排放尾氣中氧含量。現(xiàn)有的汽車氧傳感器主要分為管式氧傳感器和片式氧傳感器，它們的敏感元件需要被加熱到700攝氏度才能正常工作。其中片式氧傳感器敏感元件的分解結(jié)構(gòu)如圖I所示，信號外電極I、信號內(nèi)電極3和加熱電阻6分別被涂印在信號基片2和加熱基片7上，幾層基片疊壓在一起后燒結(jié)而成。這樣加熱電阻直接制作在敏感元件內(nèi)部，片式氧傳感器就加熱升溫快，可以在較短的時間內(nèi)開始工作。 通常在片式氧傳感器上涂印的加熱電阻圖案如圖2所示，如果增大頭部加熱區(qū)域61的電阻占整個電阻的比值，頭部的加熱效率會更高，升溫更快。但是這種加熱電阻圖案發(fā)熱不均勻也會使敏感元件受熱應(yīng)力損壞。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能使敏感元件上涂印的加熱電阻頭部有效加熱區(qū)域升溫更快、發(fā)熱均勻、減小熱應(yīng)力沖擊的片式氧傳感器的敏感元件。本實用新型的技術(shù)方案是—種片式氧傳感器的敏感兀件，包括信號外電極、信號內(nèi)電極和加熱電阻，信號外電極、信號內(nèi)電極被涂印在信號基片的正、反兩面，加熱電阻被涂印在加熱基片上，信號內(nèi)電極和加熱電阻之間還包括空腔基片和中間基片，加熱電阻包括加熱區(qū)域和引線，加熱電阻的加熱區(qū)域為兩條并列的波浪形發(fā)熱線。加熱區(qū)域的兩條并列的波浪形發(fā)熱線外側(cè)的間距小于波浪形發(fā)熱線內(nèi)側(cè)的間距，引線的寬度是發(fā)熱線寬度的3-4倍。有益效果本實用新型改變涂印在基片上加熱電阻的發(fā)熱頭部的圖案，由原來四根縱向首尾相連的發(fā)熱線改為兩條縱向的波浪形發(fā)熱線，這樣在加熱區(qū)域內(nèi)布置了比以前更長的發(fā)熱線。波浪形發(fā)熱線外側(cè)的間距比內(nèi)側(cè)的間距要略小，能消除外側(cè)散熱帶來的發(fā)熱不均的影響。加熱電阻寬的引線是慢慢變細過渡到細的發(fā)熱線的，防止加熱電阻上溫度階梯變化對加熱基片的損壞?？梢蕴岣咂窖鮽鞲衅鞯募訜嵝屎蜕郎厮俣?，加熱電阻發(fā)熱均勻，可減小熱應(yīng)力對敏感元件的損壞。

圖I是片式氧傳感器敏感元件的分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是傳統(tǒng)的片式氧傳感器加熱電阻樣式示意圖；圖3是本實用新型的片式氧傳感器加熱電阻樣式示意圖；圖4是本實用新型的片式氧傳感器加熱電阻的局部示意圖。[0013]圖中I—信號外電極、2—信號基片、3—信號內(nèi)電極、4一空腔基片、5—中間基片、
6—加熱電阻、7—加熱基片、61—加熱區(qū)域、62—弓丨線。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明?！N片式氧傳感器的敏感兀件，包括信號外電極I、信號內(nèi)電極3和加熱電阻6,信號外電極I、信號內(nèi)電極3被涂印在信號基片2的正、反兩面，加熱電阻6被涂印在加熱基片7上，信號內(nèi)電極3和加熱電阻6之間還包括空腔基片4和中間基片5，加熱電阻6包括加熱區(qū)域61和引線62，加熱電阻6的加熱區(qū)域61為兩條并列的波浪形發(fā)熱線。加熱區(qū)域61的兩條并列的波浪形發(fā)熱線外側(cè)的間距a小于波浪形發(fā)熱線內(nèi)側(cè)的 間距b,引線62的寬度d是發(fā)熱線寬度c的3-4倍。如圖3所示，在加熱區(qū)域61內(nèi)的發(fā)熱線采用兩列波浪形，這一段波浪形線長比圖2中加熱區(qū)域61內(nèi)的線長增加了 20%以上。片式氧傳感器燒結(jié)成型后，測得常溫下加熱區(qū)域所占電阻比值由原來的60%提高到80%以上。如圖4所示，考慮到加熱區(qū)域61外側(cè)散熱的影響，波浪線外側(cè)的間距a比波浪線內(nèi)側(cè)的間距b小。這樣波浪形發(fā)熱線雖然會向外側(cè)散熱，但是外側(cè)發(fā)熱也更多。為減小加熱電阻引線62占整個加熱電阻6的比值，加熱電阻引線62的寬度d是加熱線寬度c的3—4倍，引線和加熱線連接處是線寬逐漸減小的。給片式氧傳感器成品施加電壓加熱，測得芯片到達700°C的時間比原來縮短了一半，并且沒有芯片受高溫沖擊開裂的現(xiàn)象。
權(quán)利要求1.一種片式氧傳感器的敏感兀件，包括信號外電極(I)、信號內(nèi)電極(3)和加熱電阻(6)，信號外電極(I)、信號內(nèi)電極(3)被涂印在信號基片(2)的正、反兩面，加熱電阻(6)被涂印在加熱基片(7)上，信號內(nèi)電極(3)和加熱電阻(6)之間還包括空腔基片(4)和中間基片(5)，所述加熱電阻(6)包括加熱區(qū)域(61)和引線(62)，其特征在于所述加熱電阻(6)的加熱區(qū)域(61)為兩條并列的波浪形發(fā)熱線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的片式氧傳感器的敏感元件，其特征在于所述加熱區(qū)域(61)的兩條并列的波浪形發(fā)熱線外側(cè)的間距(a)小于波浪形發(fā)熱線內(nèi)側(cè)的間距(b)，引線(62)的寬度(d)是發(fā)熱線寬度(c)的3-4倍。
專利摘要本實用新型公開了一種片式氧傳感器的敏感元件，包括信號外電極、信號內(nèi)電極和加熱電阻，信號外電極、信號內(nèi)電極涂印在信號基片的正、反兩面，加熱電阻涂印在加熱基片上，信號內(nèi)電極和加熱電阻之間還包括空腔基片和中間基片，加熱電阻包括加熱區(qū)域和引線，加熱電阻的加熱區(qū)域為兩條并列的波浪形發(fā)熱線。加熱區(qū)域的兩條并列的波浪形發(fā)熱線外側(cè)的間距小于波浪形發(fā)熱線內(nèi)側(cè)的間距，引線的寬度是發(fā)熱線寬度的3-4倍?；霞訜犭娮璧陌l(fā)熱頭部的圖案為兩條縱向的波浪形發(fā)熱線，在加熱區(qū)域內(nèi)布置了比以前更長的發(fā)熱線，加熱電阻發(fā)熱均勻，可減小熱應(yīng)力對敏感元件的損壞。波浪形發(fā)熱線外側(cè)的間距比內(nèi)側(cè)的間距要略小，能消除外側(cè)散熱帶來的發(fā)熱不均的影響。
文檔編號G01N27/00GK202614711SQ20122028355
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月17日
發(fā)明者肖 琳, 倪銘, 陳凱, 尹亮亮, 邵興隆 申請人:無錫隆盛科技股份有限公司