[实用新型]一种家电用空燃比传感器芯片

说明书

本实用新型提供了一种家电用空燃比传感器芯片，包括由上而下依次设置的：固体电解质层，上表面设置有外电极，下表面设置有内电极，所述外电极和内电极通过电极引线实现极限电流的对外输出；基体层，上表面设有一气道，该气道内端承接于所述内电极的下方，外端则由所述基体层之边缘延伸至外部，形成气体引入口，从而将被测气体引至所述内电极，且所述气道内不设扩散障，所述气道的设计尺寸由所述极限电流的大小来决定；加热器基体层，内部设有加热器，以对所述固体电解质层进行加热。本实用新型剔除扩散孔和扩散障，通过设计气道的三维尺寸控制输出极限电流的大小，降低产品开裂的风险和产品制作成本。

【技术领域】

本实用新型涉及一种传感器芯片，特别涉及一种用于家电的空燃比传感器芯片。

【背景技术】

近几年，气体传感器发展十分迅速，除了在汽车领域得到广泛应用外，同时也在一些民生、国防、医学、食品安全等行业得到了广泛关注与认可，特别是检测氧含量的传感器。如家用烤箱，烤箱是一种密封的用来烘烤食物的电器，在烹饪过程中，烘烤内部的温度是最为重要的参数，另一个重要的参数是烤箱内部的氧气含量，为了保证烘烤食物的口感最佳，使得食物的营养价值最高，烤箱内部通常会采用精度较高的空燃比传感器，用于检测烤箱内的含氧量。空燃比传感器是通过输出极限电流的大小来计算氧含量，本发明目的在于提供一种气道形成障碍层结构的家电用空燃比传感器芯片。

对于空燃比传感器而言，气体扩散结构是关系到产品测量精度、稳定性的一个核心要素。

如图1所示，现有空燃比传感器100’形成极限电流IP的方式采用在用于制作基体1’的两层氧化锆之间丝印一层气孔率合适的扩散障2’，再在两层氧化锆上且位于所述扩散障2’的两端冲扩散孔3’，气体通过扩散孔3’、扩散障2’进入与固体电解质层4’下表面的内电极41’接触，扩散障3对气体的进入量有一定的限制作用，当在内电极41’与固体电解质层4’上表面的外电极42’两侧加载一定电压时，此时在两电极间就会形成极限电流IP，极限电流IP的大小则反映了气体中氧含量的多少，而限制效果取决于扩散障2’的气孔率以及孔径大小。这种控制极限电流的扩散结构对丝印浆料的材料要求特别高，一方面材料气孔率较难控制，影响产品输出极限电流的稳定性、一致性；另一方面由于形成扩散障的多孔浆料印刷在两层氧化锆之间，厚度方向存在一定的段差，使得压合时存在结合强度低从而导致开裂的风险；再者形成该结构还需在氧化锆片上打孔，实现工艺较繁琐复杂，增加产品制作成本。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种家电用空燃比传感器芯片，剔除扩散孔和扩散障，直接改用气道，通过设计气道的三维尺寸控制输出极限电流的大小，从而能以更简单的实现方式使产品输出稳定性、一致性更好的极限电流信号，且能降低产品开裂的风险和产品制作成本。

本实用新型是这样实现的：一种家电用空燃比传感器芯片，包括由上而下依次设置的：固体电解质层，上表面设置有外电极，下表面设置有内电极，所述外电极和内电极通过电极引线实现极限电流的对外输出；

基体层，上表面设有一气道，该气道内端承接于所述内电极的下方，外端则由所述基体层之边缘延伸至外部，形成气体引入口，从而将被测气体引至所述内电极，且所述气道内不设扩散障，所述气道的设计尺寸由所述极限电流的大小来决定；

加热器基体层，内部设有加热器，以对所述固体电解质层进行加热。

进一步的，根据本实用新型具体的实施例，所述气道的长度的设计尺寸随着所述极限电流的增大而减少，其中所述气道的长度方向即为所述气道的延伸方向；所述气道的宽度和高度的设计尺寸随着所述极限电流的增大而增大。

进一步的，根据本实用新型具体的实施例，所述气道的沿着所述气道的长度方向为直线型、曲线型或折线型。

进一步的，根据本实用新型具体的实施例，还包括多孔保护层，所述多孔保护层覆盖于所述外电极的上方。