平板式氧传感器芯片的制造方法

摘要

本发明涉及一种用于控制汽车发动机中空燃比的平板式氧传感器芯片的制造方法，其工艺步骤是将钇掺杂氧化锆陶瓷粉制成流延浆料，通过流延工艺制成光洁平整的薄片，再由非接触切割机切成相应的传感片、加热片和中间片，在传感片内外印刷电极，在加热片上印上加热电阻，然后用叠层热压方式把三片压合成平板式氧传感器整体，经脱除有机物最后在1300℃～1500℃烧结而成。本发明的方法不仅提高了半成品和成品的成型精度，而且消除应力，避免翘曲，减少杂质污染，易于规模生产，降低成本，提高致密度和使用性能。

主权项

1、一种平板式氧传感器芯片的制造方法，氧传感器结构包括传感器片、中间片和加热片，依次叠层热压制作成一整体，其制作工艺步骤包括：A、制备流延浆料：将制备传感器片、中间片和加热片的基材钇掺杂氧化锆陶瓷粉中加入占陶瓷粉重量0～2％的分散剂、5～8％粘合剂、0～3％的塑化剂和0～3％的润滑剂，所述粘合剂为聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或乙基纤维素，所述分散剂为三乙醇胺或鱼油，所述塑化剂为邻苯二甲酸丁苄脂，所述润滑剂为聚乙二醇，在有机溶剂中用球磨的方式制成流延浆料；B、流延：将流延浆料在流延机上经刮刀在衬带上刮成厚度均匀的膜片，在常温下干燥后脱膜；C、各坯片的制成：用激光或水刀把上述膜片切割成传感器坯片、中间坯片和加热坯片；D、在传感器坯片上印涂内外电极且在外电极的工作区印上保护层，在加热坯片上内表面依次印涂绝缘层、加热电阻和绝缘层，内电极和加热电阻的都通过小孔与外层的引脚相连接；E、将传感器坯片、中间坯片和加热坯片依次定位三层叠层热压成叠压坯片或氧传感器坯，所述叠层热压成整体的过程是在中间片两面印涂高温下能烧结的陶瓷粉浆料，陶瓷粉为钇掺杂氧化锆陶瓷粉或含氧化铝80～99％的陶瓷粉，然后在定位模具依次将传感器坯片、中间坯片和加热坯片定位，对齐、预压，然后整片放入层压机中，在3～10Kg/cm2的压力下，温度保持70～90℃平压1～20分钟得叠压坯片或氧传感器坯；F、对于含有一套以上氧传感器坯的叠压坯片用激光或水刀分剪裁成成氧传感器坯；G、将氧传感器坯脱除有机物并烧结而得氧传感器芯片，所述氧传感器坯烧结之前先脱除有机物，脱除有机物升温速度控制在0.2～1.0℃/min，且温度控制在在200℃～800℃，烧结温度控制在1300℃～1500℃。