专利名称：一种低功耗化学气体传感器芯片、传感器及其制备方法
技术领域：
本发明属于化学气体传感器技术领域，尤其涉及化学气体传感器的芯片结构。
随着大规模集成电路加工工艺向微型机械器件或结构加工方面的扩展，形成了硅微电子机械系统(MEMS)技术，这种技术为实现低功耗化学气体传感器芯片和采用这种芯片的微型化学气体传感器制造提供了可能。
本发明的技术方案如下一种低功耗化学气体传感器芯片，包括加热电极、敏感电极、烧结在电极上的敏感料，所述加热电极、敏感电极、敏感料是制备在玻璃基底上。
所述的低功耗化学气体传感器芯片，其制备方法在于是采用如下微电子工艺形制得的1.光刻电极图形
2.溅射铬/铂，剥离形成加热电极和敏感电极3.减薄划片(减薄区)4.管芯划片5.敏感料烧结6.裂片，即可得到带有敏感电极、加热电极、敏感料的玻璃芯片。
一种低功耗化学气体传感器，采用所述的传感器芯片。为进一步降低传感器的功耗，利用玻璃的热导率比较小的特点，在所述传感器玻璃芯片的玻璃基底与传感器的管脚之间还设有玻璃钢支撑结构，从而使玻璃芯片的发热部分悬空，减少了元件的功耗。
制得传感器玻璃芯片后，为制得传感器，可以继续进行下述工艺步骤1、玻璃钢过度支撑结构粘片2、传感器玻璃芯片粘片3、金丝球压焊4、封管壳，即制得传感器，经过测试即得到成品。
本发明的优点与积极效果本发明的化学气体传感器，采用了利用微电子工艺制造的低功耗化学气体传感器的玻璃芯片，不仅提高了微结构的生产效率，图形尺寸准确可控。降低了对人员的要求，同时器件的部件数量也成倍减少。另外，利用玻璃基底的热导率比较小的特点，可以使传感器在功能不变的前提下功耗减小50％左右。采用热导率低耐高温特性好的玻璃钢过度支撑结构，更进一步降低了传感器的功耗。
本发明的化学气体传感器，由于采用了微电子工艺加工技术，整个元件的工艺流程简单可靠、一致性好、成本低、易于实现批量生产，同时功耗也大为降低。
具体实施例方式化学气体传感器，包括管脚，管脚上的加热电极、敏感电极、烧结在电极上的敏感料，以及用于密封的管壳，所述加热电极、敏感电极是在玻璃基底上采用微电子工艺按照下述方法形成的1、光刻2、溅射铬/铂，形成如
图1所示的结构3、剥离4、减薄划片(减薄区)5、管芯划片，形成如图2所示的结构6、敏感料制备(不在本发明之内)，烧结7、裂片，形成如图3所示的玻璃芯片结构。进一步完成下述工艺即制得如图4和图5所示的化学气体传感器8、玻璃钢过度支撑结构粘片9、传感器玻璃芯片粘片10、金丝球压焊11、封管壳12、测试。
权利要求
1.一种低功耗化学气体传感器芯片，包括加热电极、敏感电极、烧结在电极上的敏感料，其特征在于所述加热电极、敏感电极、敏感料是制备在玻璃基底上。
2.权利要求1所述的低功耗化学气体传感器芯片，其制备方法在于是采用如下微电子工艺形制得的(1)光刻电极图形(2)溅射铬/铂，剥离形成加热电极和敏感电极(3)减薄划片(4)管芯划片(5)敏感料烧结(6)裂片，即可得到传感器玻璃芯片。
3.一种低功耗化学气体传感器，其特征在于采用权利要求1所述的低功耗化学气体传感器芯片。
4.如权利要求3所述的低功耗化学气体传感器，其特征在于在所述低功耗化学气体传感器芯片的玻璃基底与管脚之间还设有玻璃钢支撑结构。
5.权利要求3所述的低功耗化学气体传感器，其制备方法如下(1)传感器玻璃芯片粘片(2)金丝球压焊(3)封管壳。
全文摘要
本发明提供了一种低功耗化学气体传感器芯片，包括加热电极、敏感电极、烧结在电极上的敏感料，所述加热电极、敏感电极、敏感料是制备在玻璃基底上。所述的低功耗化学气体传感器芯片，是采用微电子工艺形制得的。本发明还提供了采用所述传感器芯片的化学气体传感器以及其制备方法。本发明的化学气体传感器，采用了利用微电子工艺制造的低功耗化学气体传感器芯片，提高了微结构的生产效率，图形尺寸准确可控，部件数量也成倍减少。另外，利用玻璃基底的热导率比较小的特点，可以使传感器在功能不变的前提下功耗减小50％左右。
文档编号G01N27/30GK1431491SQ03104788
公开日2003年7月23日 申请日期2003年2月28日 优先权日2003年2月28日
发明者张大成, 张威, 孙良颜, 孔祥霞, 李婷, 王玮, 王兆江, 刘蓓, 王阳元 申请人:北京青鸟元芯微系统科技有限责任公司
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