CN110632127B - 一种插片式气体传感元件支架及其接口 - Google Patents
一种插片式气体传感元件支架及其接口 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种插片式气体传感元件支架及其接口，用于为气体传感元件提供物理支撑与外部电连接。该插片式气体传感元件支架整体呈片状，可直接***相应接口中。该支架上设有多个焊盘及触点，可以支撑并连接多个气体传感元件，实现气体传感元件和外部接口的双向电信号传递。在上述插片式气体传感元件支架上焊接气体传感元件时，焊接过程简单易操作、器件的稳定性高，极大提高了气体传感元件的测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及气体传感技术领域，具体涉及一种插片式气体传感元件支架及其接口。
背景技术
半导体气体传感器是一类应用最为广泛的气体传感器，具有灵敏度高、成本低等优势。半导体气体传感器的核心在于其半导体敏感材料，通常为半导体金属氧化物，例如氧化锌、氧化锡、氧化钨等。敏感材料在接触到目标气体时，由于材料表面发生气体吸脱附及氧化还原反应，敏感材料的电阻会发生改变，通过将电阻变化产生的电信号转变为数字信号，即可得到传感器的响应信息。敏感材料的化学组分、微观结构的不同都会对传感器的响应性能造成极大影响。因此，合成具有新组分、新结构的敏感材料并对其传感性能进行检测评估，以开发出性能更好的敏感材料的过程，已成为传感器开发领域以致自然科学基础研究领域中必不可少的重要工作。 现有的敏感材料多是通过旁热式气体传感器检测进行评估，通常过程为将材料制成浆料后，涂覆在印有电极的绝缘陶瓷片或空心陶瓷管表面，通过电极上引出的导线将气敏元件固定在支架上，作为气体传感元件的信号电路，再将连有元件的支架接入测试***，空心陶瓷管内部放置气体传感元件的加热电路，为材料提供工作所需温度。支架的主要作用是为气体传感元件提供物理支撑与外部电连接，目前广泛使用的支架为塑料基金属柱六脚支架，然而该类支架使用时需将六根极细的金属导线（直径<0.08 mm）人工手动焊接到六个金属柱顶端（面积< 0.6 mm2），并且金属柱与焊锡难以浸润，焊接操作十分困难，不利于广大研究人员的实际使用。而且在经过长时间使用后，焊点易脱落，造成元件损坏。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种插片式气体传感元件支架及其接口。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种插片式气体传感元件支架，支架基材呈薄板或片状，基材外表面有多个不连续的具有一定面积的焊盘和触点，所述焊盘用于连接气体传感元件，支架通过触点连接接口直接***相应接口中。
作为优选过的技术方案，所述基材采用绝缘材料制备而成。
作为优选过的技术方案，所述基材为氧化铝陶瓷板或氧化锆陶瓷板或PCB板。
作为优选过的技术方案，所述焊盘和触点上涂有导电涂层，所述焊盘包括第一类焊盘和第二类焊盘，其中，第一类焊盘用于连接气体传感元件的信号电路引脚，第二类焊盘用于连接气体传感元件的加热电路引脚，第一类焊盘和第二类焊盘之间无电连接，第一类焊盘与触点、第二类焊盘与触点之间通过铜箔导线、过孔进行电连接，用以把接口传来的加热电信号传给气体传感元件，并将气体传感元件产生的信号通过信号电路通过接口传出。
作为优选过的技术方案，所述导电涂层是镀金或镀锡的铜箔。
作为优选过的技术方案，所述插片式气体传感元件支架基材上开有大于气体传感元件投影面积的孔，用于在孔中放置气体传感元件，所述焊盘围绕在孔周围，每个气体传感元件设有不少于四个焊盘。
作为优选过的技术方案，每个插片式气体传感元件支架上可安置并连接不少于一个气体传感元件。
一种插片式气体传感元件支架接口，接口与如上所述的插片式气体传感元件支架的触点连接，具有不多于触点数量的线路数目，用于固定插片式气体传感元件支架，并将加热电信号传给气体传感元件的加热电路，同时将气体传感元件产生的信号通过信号电路通过接口传出。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明在使用时，使得传感器元件焊接操作简单易实行，成本低、稳定性高，可重复使用。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的气体传感器支架图片，其中左图为正面，右图为背面；
图2为图1所述气体传感器支架连接气体传感器实施例图片。
实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，该实施例中气体传感器支架主体为PCB板，可安置并连接两个气体传感元件。该气体传感器支架正面镀有101、102、103、104、105、106、201、202、203、204、205、206共12个焊盘。其中101、102、103、104为第一类焊盘，连接第一个气体传感元件的信号电路；105、106为第二类焊盘，连接第一个气体传感元件的加热电路。与此类似，201、202、203、204为第一类焊盘，连接第二个气体传感元件的信号电路；205、206为第二类焊盘，连接第二个气体传感元件的加热电路。该实施例中，气体传感器支架正面镀有a、b、c、d、e、f六个触点，触点上端与第一类焊盘相连，下端与接口相连；背面镀有g、h、i、j、k、l六个触点，触点上端与第二类焊盘相连，下端与接口相连。101、102通过铜箔导线过孔与a相连，103、104通过铜箔导线过孔与b相连，201、202通过铜箔导线过孔与e相连，203、204通过铜箔导线过孔与f相连。105通过铜箔导线过孔与k相连，106通过铜箔导线过孔与j相连，205通过铜箔导线过孔与h相连，206通过铜箔导线过孔与g相连。如图2所示，该实施例中，气体传感元件放置在气体传感器支架中间开孔处，气体传感元件的六个引脚分别于焊于12个焊盘上，由于焊盘面积远大于传统六脚支架的焊点面积，所以焊接过程简单易操作，且器件的稳定性好。该实施例中，气体传感器支架接口与触点下方相连，用于固定插片式气体传感元件支架，并将加热电信号传给气体传感元件的加热电路，同时将气体传感元件产生的信号通过信号电路通过接口传出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种插片式气体传感元件支架，支架基材呈薄板或片状，其特征在于：基材外表面有多个不连续的具有一定面积的焊盘和触点，所述焊盘用于连接气体传感元件，所述焊盘面积大于传统六脚支架的焊点面积，焊接过程简单易操作，且器件的稳定性好；支架通过触点连接接口直接***相应接口中；所述插片式气体传感元件支架可重复使用；
其中，
所述基材采用绝缘材料制备而成；
所述焊盘和触点上涂有导电涂层，所述导电涂层是镀金或镀锡的铜箔，所述焊盘包括第一类焊盘和第二类焊盘，其中，第一类焊盘用于连接气体传感元件的信号电路引脚，第二类焊盘用于连接气体传感元件的加热电路引脚，第一类焊盘和第二类焊盘之间无电连接，第一类焊盘与触点、第二类焊盘与触点之间通过铜箔导线、过孔进行电连接，用以把接口传来的加热电信号传给气体传感元件，并将气体传感元件产生的信号通过信号电路通过接口传出；
所述插片式气体传感元件支架基材上开有大于气体传感元件投影面积的孔，用于在孔中放置气体传感元件，所述焊盘围绕在孔周围，每个气体传感元件设有不少于四个焊盘；
每个插片式气体传感元件支架上可安置并连接至少两个气体传感元件；
所述基材为氧化铝陶瓷板或氧化锆陶瓷板或PCB板；
所述接口与插片式气体传感元件支架触点连接，所述接口具有不多于触点数量的线路数目，用于固定插片式气体传感元件支架，并将加热电信号传给气体传感元件的加热电路，同时将气体传感元件产生的信号通过信号电路传出。
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