專利名稱：一種低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片、傳感器及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)氣體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及化學(xué)氣體傳感器的芯片結(jié)構(gòu)。
隨著大規(guī)模集成電路加工工藝向微型機械器件或結(jié)構(gòu)加工方面的擴展，形成了硅微電子機械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)，這種技術(shù)為實現(xiàn)低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片和采用這種芯片的微型化學(xué)氣體傳感器制造提供了可能。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片，包括加熱電極、敏感電極、燒結(jié)在電極上的敏感料，所述加熱電極、敏感電極、敏感料是制備在玻璃基底上。
所述的低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片，其制備方法在于是采用如下微電子工藝形制得的1.光刻電極圖形
2.濺射鉻/鉑，剝離形成加熱電極和敏感電極3.減薄劃片(減薄區(qū))4.管芯劃片5.敏感料燒結(jié)6.裂片，即可得到帶有敏感電極、加熱電極、敏感料的玻璃芯片。
一種低功耗化學(xué)氣體傳感器，采用所述的傳感器芯片。為進一步降低傳感器的功耗，利用玻璃的熱導(dǎo)率比較小的特點，在所述傳感器玻璃芯片的玻璃基底與傳感器的管腳之間還設(shè)有玻璃鋼支撐結(jié)構(gòu)，從而使玻璃芯片的發(fā)熱部分懸空，減少了元件的功耗。
制得傳感器玻璃芯片后，為制得傳感器，可以繼續(xù)進行下述工藝步驟1、玻璃鋼過度支撐結(jié)構(gòu)粘片2、傳感器玻璃芯片粘片3、金絲球壓焊4、封管殼，即制得傳感器，經(jīng)過測試即得到成品。
本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果本發(fā)明的化學(xué)氣體傳感器，采用了利用微電子工藝制造的低功耗化學(xué)氣體傳感器的玻璃芯片，不僅提高了微結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率，圖形尺寸準(zhǔn)確可控。降低了對人員的要求，同時器件的部件數(shù)量也成倍減少。另外，利用玻璃基底的熱導(dǎo)率比較小的特點，可以使傳感器在功能不變的前提下功耗減小50％左右。采用熱導(dǎo)率低耐高溫特性好的玻璃鋼過度支撐結(jié)構(gòu)，更進一步降低了傳感器的功耗。
本發(fā)明的化學(xué)氣體傳感器，由于采用了微電子工藝加工技術(shù)，整個元件的工藝流程簡單可靠、一致性好、成本低、易于實現(xiàn)批量生產(chǎn)，同時功耗也大為降低。
具體實施例方式化學(xué)氣體傳感器，包括管腳，管腳上的加熱電極、敏感電極、燒結(jié)在電極上的敏感料，以及用于密封的管殼，所述加熱電極、敏感電極是在玻璃基底上采用微電子工藝按照下述方法形成的1、光刻2、濺射鉻/鉑，形成如

圖1所示的結(jié)構(gòu)3、剝離4、減薄劃片(減薄區(qū))5、管芯劃片，形成如圖2所示的結(jié)構(gòu)6、敏感料制備(不在本發(fā)明之內(nèi))，燒結(jié)7、裂片，形成如圖3所示的玻璃芯片結(jié)構(gòu)。進一步完成下述工藝即制得如圖4和圖5所示的化學(xué)氣體傳感器8、玻璃鋼過度支撐結(jié)構(gòu)粘片9、傳感器玻璃芯片粘片10、金絲球壓焊11、封管殼12、測試。
權(quán)利要求
1.一種低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片，包括加熱電極、敏感電極、燒結(jié)在電極上的敏感料，其特征在于所述加熱電極、敏感電極、敏感料是制備在玻璃基底上。
2.權(quán)利要求1所述的低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片，其制備方法在于是采用如下微電子工藝形制得的(1)光刻電極圖形(2)濺射鉻/鉑，剝離形成加熱電極和敏感電極(3)減薄劃片(4)管芯劃片(5)敏感料燒結(jié)(6)裂片，即可得到傳感器玻璃芯片。
3.一種低功耗化學(xué)氣體傳感器，其特征在于采用權(quán)利要求1所述的低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片。
4.如權(quán)利要求3所述的低功耗化學(xué)氣體傳感器，其特征在于在所述低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片的玻璃基底與管腳之間還設(shè)有玻璃鋼支撐結(jié)構(gòu)。
5.權(quán)利要求3所述的低功耗化學(xué)氣體傳感器，其制備方法如下(1)傳感器玻璃芯片粘片(2)金絲球壓焊(3)封管殼。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片，包括加熱電極、敏感電極、燒結(jié)在電極上的敏感料，所述加熱電極、敏感電極、敏感料是制備在玻璃基底上。所述的低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片，是采用微電子工藝形制得的。本發(fā)明還提供了采用所述傳感器芯片的化學(xué)氣體傳感器以及其制備方法。本發(fā)明的化學(xué)氣體傳感器，采用了利用微電子工藝制造的低功耗化學(xué)氣體傳感器芯片，提高了微結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率，圖形尺寸準(zhǔn)確可控，部件數(shù)量也成倍減少。另外，利用玻璃基底的熱導(dǎo)率比較小的特點，可以使傳感器在功能不變的前提下功耗減小50％左右。
文檔編號G01N27/30GK1431491SQ03104788
公開日2003年7月23日 申請日期2003年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月28日
發(fā)明者張大成, 張威, 孫良顏, 孔祥霞, 李婷, 王瑋, 王兆江, 劉蓓, 王陽元 申請人:北京青鳥元芯微系統(tǒng)科技有限責(zé)任公司