共燒結構的氣體傳感器及獲得該傳感器的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于傳感器技術領域。
【背景技術】
[0002]在本領域中氣體傳感器(包括催化燃燒氣體傳感器和半導體氣體傳感器)以及共燒結工藝技術是公知的，催化燃燒氣體傳感器和半導體氣體傳感器用于可燃氣體、有毒有害氣體的檢測，例如家用燃氣泄漏報警、煤礦安全報警、大氣環境氣體監測等，是應用最為廣泛的兩類氣體傳感器。共燒結技術由于具有易于實現大規模生產及實現產品微型化被廣泛應用在半導體領域，該技術包括了流延、沖孔、絲網印刷、疊片、等靜壓、切割、燒結等工藝步驟。
[0003]半導體氣體傳感器利用敏感材料吸附氣體后電導率值發生變化實現對氣體的檢測，包括加熱部分、敏感部分以及檢測部分。催化燃燒氣體傳感器利用在催化劑催化下，在一定的溫度條件下對比檢測溫度變化實現對氣體的檢測，包括加熱部分、催化部分以及檢測部分。
[0004]傳統的催化燃燒氣體傳感器和半導體氣體傳感器是一種球形結構，將檢測部分埋入球形敏感體中，通常依靠外加熱器實現加熱。圖1是傳統結構的催化燃燒氣體傳感器示意圖。圖2是傳統結構的半導體氣體傳感器示意圖。
[0005]近年來，通過使用微電子工藝技術制造催化燃燒式氣體傳感器和半導體氣體傳感器，這種技術制造的催化燃燒式氣體傳感器和半導體氣體傳感器尺寸小，適于大規模制造，制造成本低，但制造技術困難，結構復雜。

【發明內容】

[0006]本發明是為了解決現有催化燃燒式氣體傳感器和半導體氣體傳感器穩定性差、功耗大、體積大的問題，提出了一種共燒結構的氣體傳感器及獲得該傳感器的方法。
[0007]本發明所述的共燒結構的氣體傳感器，它包括包括一號基板、二號基板和三號基板；
[0008]一號基板、二號基板和三號基板的尺寸相同，且從上到下依次平鋪疊加設置；
[0009]—號基板上刻有矩形通孔一號基板的矩形通孔內填充有敏感單元，所述一號基板的上表面印制有一號信號線，且一號信號線位于一號基板的右端，每根一號信號線上均開有過線連接孔；
[0010]二號基板上表面印制有信號測量單元，信號測量單元的右端向右延伸印制有二號信號線，所述二號信號線上均開有過線連接孔；
[0011]三號基板的上表面印制有加熱單元，所述加熱單元向右延伸印制有三號信號線；
[0012]二號基板設置在一號基板與三號基板之間，一號基板的敏感單元的上邊沿與二號基板上表面的信號測量單元的上邊沿相對應，且一部分一號信號線通過線連接孔與二號信號線一一對應連接，另一部分一號信號線通過過線連接孔與三號信號線一一對應連接;三號基板的上表面的加熱單元的位置與二號基板上表面的信號測量單元的位置相對應。
[0013]獲得上述共燒結構的氣體傳感器的方法，該方法的具體步驟為:
[0014]步驟一、采用激光或機械打孔技術在一號基板上開設矩形通孔，采用共燒結技術中的沖孔技術印制過線連接孔，利用絲網印刷技術或厚膜工藝在一號基板的右端印制一號信號線；
[0015]步驟二、利用共燒結技術中絲網印刷技術、厚膜工藝技術或薄膜工藝技術在二號基板上印制信號測量單元和二號信號線，采用共燒結技術中的沖孔技術印制二號信號線上印制過線連接孔；
[0016]步驟三、利用共燒結工藝技術在三號基板上印制加熱單元和三號信號線；
[0017]步驟四、將二號基板設置在一號基板與三號基板之間，且一號基板印制有一號信號線側，二號基板印制有二號信號線側和三號基板印制有三號信號線側均向上，向一號基板的矩形通孔內充滿敏感材料構成敏感單元；
[0018]步驟五、利用共燒結技術中的絲網印刷技術或填孔技術在一號基板和二號基板的過線連接孔中填導電金屬，實現對應過線連接孔的對應連接;獲得共燒結構的氣體傳感器。
[0019]本發明提供了一種共燒結構的氣體傳感器及制作方法，敏感部分實現膜結構化，加熱部分與檢測部分實現集成化，并且可以通過調整敏感部分的面積與厚度，制作具有不同精度、響應時間的氣體傳感器，并且易于實現集成化，制作技術簡單，易于實現批量生產。
[0020]本發明的優點:共燒結結構的氣體傳感器較傳統結構的氣體傳感器更容易實現批量化生產，體積縮小，功耗降低，耐力學環境性能提升，且穩定性得到提高，更容易與其它傳感器實現集成化設計與制作。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是傳統結構的催化燃燒氣體傳感器的示意圖；
[0022]圖2是傳統結構的半導體氣體傳感器示意圖；
[0023]圖3是【具體實施方式】二所述的一號基板的俯視圖；
[0024]圖4是【具體實施方式】三所述的二號基板的俯視圖；
[0025]圖5是【具體實施方式】八所述的三號基板3的俯視圖；
[0026]圖6是【具體實施方式】五所述的一號基板I俯視圖；
[0027]圖7是【具體實施方式】六所述的二號基板2的俯視圖；
[0028]圖8是【具體實施方式】四所述的共燒結構的氣體傳感器的結構示意圖；
[0029]圖9是【具體實施方式】七所述的共燒結構的氣體傳感器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]【具體實施方式】一、本實施方式所述的共燒結構的氣體傳感器，它包括包括一號基板1、二號基板2和三號基板3;
[0031]一號基板1、二號基板2和三號基板3的尺寸相同，且從上到下依次平鋪疊加設置；
[0032]—號基板I上刻有矩形通孔一號基板I的矩形通孔內填充有敏感單元4，所述一號基板I的上表面印制有一號信號線5，且一號信號線5位于一號基板I的右端，每根一號信號線5上均開有過線連接孔；
[0033]二號基板2上表面印制有信號測量單元7，信號測量單元7的右端向右延伸印制有二號信號線，所述二號信號線上均開有過線連接孔；
[0034]三號基板3的上表面印制有加熱單元10，所述加熱單元10向右延伸印制有三號信號線；
[0035]二號基板2設置在一號基板I與三號基板3之間，一號基板I的敏感單元4的上邊沿與二號基板2上表面的信號測量單元7的上邊沿相對應，且一部分一號信號線通過線連接孔與二號信號線一一對應連接，另一部分一號信號線通過過線連接孔與三號信號線一一對應連接;三號基板3的上表面的加熱單元10的位置與二號基板2上表面的信號測量單元7的位置相對應。
[0036]【具體實施方式】二、本實施方式是對【具體實施方式】一所述的共燒結構的氣體傳感器的進一步說明，一號基板I上印制有六條一號信號線5。
[0037]【具體實施方式】三、本實施方式是對【具體實施方式】二所述的共燒結構的氣體傳感器的進一步說明，二號基板2上印制的信號測量單元7分為上半部分和下半部分；
[0038]所述上半部分和下半部分均為包含有一個波谷兩個波峰的正弦波線條，所述正弦波線條的波峰和波谷處為半圓形弧線；
[0039]正弦波線條的上升和下降的線條均為與二號基板2長邊平行的直線，二號信號線的一端與正弦波線條的兩側向下信號線的下端連接并向下延伸，且上半部分正弦波線條和下半部分正弦波線條之間的距離與正弦波線條的上升線和下降線之間的距離相等。
[0040]【具體實施方式】四、本實施方式是對【具體實施方式】二或三所述的共燒結構的氣體傳感器的進一步說明，一號基板I上的矩形通孔4與二號基板2上信號測量單元7上半部分相對應。
[0041]【具體實施方式】五、本實施方式是對【具體實施方式】一所述的共燒結構的氣體傳感器的進一步說明，一號基板I上印制有四條一號信號線5。
[0042]【具體實施方式】六、本實施方式是對【具體實施方式】五所述的共燒結構的氣體傳感器的進一步說明，二號基板2上印制的信號測量單元7分為上半部分和下半部分，所述上半部分和下半部分均包括一個“E”型線條，上半部分的“E”型的開口向下，下半部分的“E”的開口向上，上半部分“E”型的三個臂和下半部分“E”型的三個臂交叉設置，二號信號線的一端與“E”型線條的底端連接?”型的三個臂垂直的直線的底端，并沿所述直線向右延伸。
[0043]【具體實施方式】七、本實施方式是對【具體實施方式】六所述的共燒結構的氣體傳感器的進一步說明，一號基板I上的矩形通孔與信號測量單元7相對應。
[0044]本實施方式中所述矩形通孔的尺寸與信號測量單元的尺寸相同。
[0045]【具體實施方式】八、本實施方式是對【具體實施方式】一、二、四或七所述的共燒結構的氣體傳感器的進一步說明，三號基板3表面的加熱單元10為正弦波線條，所述正弦波線條包括n+1個波峰和η個波谷，正弦波線條的波峰和波