[发明专利]一种气敏传感元件的电极部件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术，尤其涉及一种气敏传感元件的电极部件及其制造方法和气敏传感元件。

背景技术

现有技术中的气敏传感元件的电极部件以陶瓷管式、微珠式、平面式为主。陶瓷管式和微珠式结构多采用手工制作完成，但手工制作的产品存在着制作效率低、器件特性参数均一性较差、成品率受人为因素影响较大等问题。

利用微加工工艺技术制备出来的平面式结构，具有参数统一、重复度高、可自动化制备、成品率高等优点，符合大批量生产的要求，能有效地降低传感器的制作成本。目前现有技术中的平面式气敏传感元件的电极部件包括加热电极、温度传感电极、气敏信号读取电极三部分。而其结构则是加热电极、温度传感电极位于部件基片的一个端面，气敏信号读取电极位于部件基片的另一个端面。此结构的制作过程需要经过正反两面的电极制备工艺，制作过程复杂、成本高、且效率低。此外，还存在部件表面温度均匀性差、加热效率低，从而导致气敏传感元件性能差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气敏传感元件的电极部件及其制造方法，以节省制作成本和提高效率，又改善部件表面温度均匀性及加热效率，从而提高气敏传感元件性能。

为了实现上述技术目的，本发明一方面提供了一种气敏传感元件的电极部件，包括基片和在该基片上形成的加热电极及气敏信号电极，加热电极和气敏信号电极位于基片的同一端面，加热电极和气敏信号电极之间不接触。

优选地，加热电极和气敏信号电极线宽均为0.4mm，加热电极包围气敏信号电极，气敏信号电极与加热电极间的距离为50μm。

优选地，基片为绝缘基片。

优选地，基片上还形成有温度传感电极，温度传感电极与加热电极和气敏信号电极位于基片的同一端面，温度传感电极与加热电极和气敏信号电极之间不接触。

本发明另一方面提供了一种气敏传感元件的电极部件的制造方法，包括以下步骤：a、将基片进行前烘热处理；b、在基片表面均匀旋涂上一层光刻胶；c、将基片烘烤；d、采用预置电极图形作为掩模对基片进行曝光；e、将基片进行显影；f、将基片刻蚀，以去除曝光区域上的残余光刻胶；g、对基片进行钛镀膜；h、对基片进行白金镀膜；I、剥离光刻胶。

优选地，预置电极图形是由加热电极和气敏信号电极组成的图案。

本发明还提供了一种气敏传感元件，包括如上所述的电极部件以及气敏材料，气敏材料覆盖在气敏传感元件的电极部件上，且与所有电极相接触。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明提供的这种气敏传感元件的电极部件，由于将加热电极和气敏信号电极集成在基片的同一端面且彼此无接触连接，不仅节省了另一面电极制备的工艺，从而减少了制作成本和提高了效率，还能够改善部件表面温度的均匀性和加热效率，从而提高气敏元件性能。

在本发明的一个优选实施例中，由于加热电极和气敏信号电极线宽均为0.4mm，加热电极包围气敏信号电极，气敏信号电极与加热电极间的距离为50μm，不仅可以最大程度的改善部件表面温度的均匀性和加热效率，从而提高气敏元件性能，而且更适合该部件的应用。

在本发明的一个优选实施例中，由于基片为绝缘基片，避免了利用电流对基片进行加热时击穿基片，毁坏电极。

在本发明的一个优选实施例中，由于基片上还形成有温度传感电极，温度传感电极与加热电极和气敏信号电极位于基片的同一端面，温度传感电极与加热电极和气敏信号电极之间不接触，该温度传感电极用于温度测量和反馈，能对部件性能的改善添加有益帮助。

本发明提供的这种气敏传感元件的电极部件的制造方法，用于制造本发明提供的上述气敏传感元件的电极部件，由于制造方法采用了预置图形转移法，将预置的电极图形转移到基片上制造出电极部件，从而节省了制作成本且提高了电极的参数统一性和制作效率。

在本发明的一个优选实施例中，由于预置电极图形是由加热电极和气敏信号电极组成的图案，因此可以将预置的加热电极和气敏信号电极图形转移到基片上制造出电极部件，从而节省了制作成本且提高了电极的参数统一性和制作效率。

本发明提供的这种气敏传感元件，气敏材料感应到探测气体后，利用气敏信号电极就能采集到材料的电特性变化信号，实现气体浓度传感。

附图说明

图1为本发明提供的气敏传感元件的一个具体实施例的电极部件结构平面图；

图2为本发明提供的气敏传感元件的电极部件的一个具体实施例的实物图；

图3为本发明提供的气敏传感元件的电极部件的制造方法的流程图；