，第七層氧化鋁陶瓷片7，第八層氧化鋁陶瓷片8，第九層氧化鋁陶瓷片9，第十層氧化鋁陶瓷片10。通過設置六層氧化鋁陶瓷片疊合而成基體層是為了保證敏感元件具有一定的厚度，如此，敏感元件具有一定力學強度，即不易發(fā)生翹曲現(xiàn)象，但本實施例并不以此為限?；w層的氧化鋁陶瓷片層數(shù)可根據(jù)實際設計及陶瓷片的厚度做相應調(diào)整，例如一層、兩層、三層、四層、五層或更多層等。
[0029]在內(nèi)電極22與加熱器111之間的基體層采用的材料為氧化鋁陶瓷片，因氧化鋁陶瓷片的高溫絕緣性好，故在內(nèi)電極22的表面無需再增加一層絕緣層，同時可以省一道工序，提高良品率，降低成本。此外，由于氧化鋁陶瓷片的導熱性好，加熱器111產(chǎn)生的熱量能快速地通過氧化鋁陶瓷片傳導至內(nèi)電極層，電極的響應時間縮短，進而提高氧傳感器的靈敏度。
[0030]所述加熱層由二層氧化鋁陶瓷片疊合而成，其中，加熱層的上層氧化鋁陶瓷片(即第十一層氧化鋁陶瓷片11)的上表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的加熱器111及引線112 ;加熱層的下層氧化鋁陶瓷片(即第十二層氧化鋁陶瓷片12)的下表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的加熱器引腳121。
[0031]所述加熱器引腳121為兩個，在加熱層的二層氧化鋁陶瓷片11、12中，對應于絲網(wǎng)印刷有加熱器引腳的一端設有二個或兩組第三通孔300，二個或兩組第三通孔300中分別裝有第三導電體，第三導電體分別連接在所述加熱器的引線112與兩個加熱器引腳121之間。
[0032]本實用新型的一種片式開關型氧傳感器，采用十二層厚度相同的陶瓷片疊合，通過保證片式開關型氧傳感器的整體厚度以提高片式開關型氧傳感器的力學強度，進而避免因整體強度不夠容易發(fā)生翹曲等問題。
[0033]本實用新型的一種片式開關型氧傳感器，采用氧化鋁陶瓷片和氧化鋯陶瓷片復合結構，由于氧化鋯陶瓷材料導熱性差，現(xiàn)有技術的全氧化鋯結構會造成加熱器產(chǎn)生的熱量無法快速傳導到電極上，進而電極的響應時間長，會影響氧傳感器的敏感度。而本實用新型在內(nèi)電極與加熱器之間的陶瓷片均采用氧化鋁陶瓷材料，氧化鋁陶瓷材料的導熱性好，能夠?qū)崿F(xiàn)快速導熱，縮短響應時間，進而提高氧傳感器的敏感度。另外，氧化鋁陶瓷材料的高溫絕緣性好，無須再增加絕緣層。
[0034]在制作過程中，首先采用PET膜帶流延成型技術分別制作厚度相同，厚度范圍在0.1mm?0.15mm的的氧化鋯陶瓷生瓷片、氧化鋁陶瓷生瓷片，此過程完成后不進行PET膜帶的剝離；本實用新型采用0.1mm?0.15mm的厚度，除了流延時在厚度方向更易控制，精度更高，產(chǎn)品一致性更好外，還具可實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。另在填充第一導電體、第二導電體、第三導電體時易于控制，不易出現(xiàn)因厚度過厚填充不滿造成的導電導不通的問題，也不會因為厚度過薄需要多層陶瓷片而造成對位問題。
[0035]然后，采用機械沖孔的方式對帶PET膜帶的陶瓷生瓷片進行打孔；分別在第二、第三層陶瓷生瓷片上沖上I個或I組小孔，第一、第十一、第十二層陶瓷生瓷片上分別沖上2個或2組小孔，為保證電極引腳、加熱器引腳與引線的連通，其中，每組小孔為2?4個直徑是0.15?0.3_的圓形小孔；第四層陶瓷生瓷片采用模具沖壓沖出一個尾部敞開的槽作為參比氣道。
[0036]接著，采用絲網(wǎng)印刷技術在第一層陶瓷生瓷片上表面絲網(wǎng)印刷電極引腳、第二層陶瓷生瓷片上表面絲網(wǎng)印刷外電極及引線(含小孔處)、第三層陶瓷生瓷片下表面絲網(wǎng)印刷內(nèi)電極及引線、第十一層陶瓷生瓷片上表面絲網(wǎng)印刷加熱器及引線、第十二層陶瓷生瓷片下表面絲網(wǎng)印刷加熱器引腳。
[0037]再接著，采用疊層工裝夾具對絲網(wǎng)印刷后的第一層至第十二層陶瓷生瓷片進行疊層，其中疊層時各生瓷片需去除PET膜帶，同時第一層陶瓷生瓷片填充多孔氧化鋁生瓷片，第四層陶瓷生瓷片需在所開的參比氣道內(nèi)填充碳流延片填充條，碳流延片填充條材料為碳粉與多種粘結劑的混合物，疊層好的陶瓷生瓷片在塑封袋內(nèi)真空塑封后再進行溫水等靜壓成型，等靜壓工藝為60?80°C下，40?50MPa保壓20?30min。
[0038]最后，將等靜壓后的陶瓷生瓷片在排膠燒結一體爐中進行排膠燒結，排膠溫度為600°C，保溫I?3h，燒結溫度為1400?1600°C，時間為I?3h，之后得到片式開關型氧傳感器敏感元件。
[0039]所述內(nèi)電極、外電極、電極引腳、加熱器電路和加熱器引腳均選用Pt漿料，然后采用絲網(wǎng)印刷的工藝將鉑金漿料涂覆在對應在的素坯表面。
[0040]上述只是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內(nèi)容對本實用新型技術方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型技術實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術方案保護的范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種片式開關型氧傳感器，包括敏感元件；所述敏感元件由保護層、感應層、基體層和加熱層依序疊合而成；其特征在于:其中，所述感應層由至少二層氧化鋯陶瓷片和一層氧化鋁陶瓷片疊合而成，且各層氧化鋯陶瓷片設在氧化鋁陶瓷片的上面；在各層氧化鋯陶瓷片中，最上層氧化鋯陶瓷片的上表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的外電極及引線，最下層氧化鋯陶瓷片的下表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的內(nèi)電極及引線；所述感應層的氧化鋁陶瓷片開有參比氣道，參比氣道中填充碳流延片填充條；所述基體層由至少一層氧化鋁陶瓷片疊合而成。2.根據(jù)權利要求1所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:所述保護層為一層，由氧化鋁陶瓷片和多孔氧化鋁陶瓷片拼接而成，其中，多孔氧化鋁陶瓷片對應在外電極的上面，氧化鋁陶瓷片對應在引線的上面，該氧化鋁陶瓷片的上表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的電極引腳。3.根據(jù)權利要求2所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:所述電極引腳為兩個，在保護層的氧化鋁陶瓷片中，對應于絲網(wǎng)印刷有電極引腳的一端設有一個或一組第一通孔，第一通孔中裝有第一導電體，該第一導電體連接在所述外電極的引線與其中一個電極引腳之間。4.根據(jù)權利要求3所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:在保護層的氧化鋁陶瓷片中以及感應層的各氧化鋯陶瓷片中，對應于絲網(wǎng)印刷有電極引腳的一端分別設有一個或一組第二通孔，第二通孔中裝有第二導電體，該第二導電體連接在所述內(nèi)電極的引線與其中另一個電極引腳之間。5.根據(jù)權利要求2所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:所述加熱層由至少二層氧化鋁陶瓷片疊合而成，其中，最上層氧化鋁陶瓷片的上表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的加熱器及引線；最下層氧化鋁陶瓷片的下表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的加熱器引腳。6.根據(jù)權利要求5所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:所述加熱器引腳為兩個，在加熱層的各氧化鋁陶瓷片中，對應于絲網(wǎng)印刷有加熱器引腳的一端設有二個或兩組第三通孔，二個或兩組第三通孔中分別裝有第三導電體，第三導電體分別連接在所述加熱器的引線與兩個加熱器引腳之間。7.根據(jù)權利要求5所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:所述感應層由二層氧化鋯陶瓷片和一層氧化鋁陶瓷片疊合而成，所述加熱層由二層氧化鋁陶瓷片疊合而成，所述基體層由六層氧化鋁陶瓷片疊合而成。8.根據(jù)權利要求7所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:所述保護層、感應層、基體層和加熱層中的各陶瓷片的厚度相等。9.根據(jù)權利要求8所述的片式開關型氧傳感器，其特征在于:所述陶瓷片的厚度為.0.1mm ?0.15mm.
【專利摘要】本實用新型公開了一種片式開關型氧傳感器，包括敏感元件；所述敏感元件由保護層、感應層、基體層和加熱層依序疊合而成；其中，所述感應層由至少二層氧化鋯陶瓷片和一層氧化鋁陶瓷片疊合而成，且各層氧化鋯陶瓷片設在氧化鋁陶瓷片的上面；在各層氧化鋯陶瓷片中，最上層氧化鋯陶瓷片的上表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的外電極及引線，最下層氧化鋯陶瓷片的下表面設有采用絲網(wǎng)印刷形成的內(nèi)電極及引線；所述感應層的氧化鋁陶瓷片開有參比氣道，參比氣道中填充碳流延片填充條。本實用新型通過對結構進行改進，從而能夠?qū)崿F(xiàn)單面絲網(wǎng)印刷，具有自動化程度高、產(chǎn)品一致性好、響應時間短的特點。
【IPC分類】G01N27/409
【公開號】CN204945087
【申請?zhí)枴緾N201520603255
【發(fā)明人】尹鐳, 王齊軍, 鐘叔明
【申請人】廈門宏發(fā)電力電器有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月12日