[发明专利]一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底

说明书

本发明提供了一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底，其包括能独立分开且结构相同的两部分，所述绝缘衬底中两部分的主体材料为绝缘材料，其中每个绝缘材料中包括半螺旋金属环，两部分叠置时半螺旋金属环之间形成螺旋金属线圈，两个凹槽之间形成绝缘衬底的空腔，所述螺旋金属线圈作为加热线圈的同时用作电路的电感，所述电感用于探测变化的磁场，并且与控制器连接，从而实现通过变化的磁场实现对空腔内器件的控制，解决了目前绝缘衬底的加热问题，通过线圈对衬底进行加热，同时将加热线圈用作电感，同时实现电感作用和加热作用，将两个功能结合从而减少部件数量，实现小型化。

技术领域

本发明属于器件制造技术领域，尤其涉及一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底。

背景技术

传统的气体传感器封装技术主要包括TO封装、DIP陶瓷管座封装等，但是上述封装结构存在的主要问题是基底均为热导率较高的金属和陶瓷材料，高导热率的基底材料导致用于维持芯片工作的热量通过基底、以及各种接触部件而散失，造成传感器功耗增大，且加热到工作温度需要的稳定时间较长，对气体传感器的实际应用带来了诸多问题。因此，加热技术对于氢气传感器性能指标的作用异常显著。

而现有的加热技术主要是通过选择绝热材料或者加热部件来实现的，例如，通过多根引线将传感器芯片悬空于基座上部，而使芯片与封装基座之间通过空气隔离，但这种封装结构需要大量的引线才能保证结构上的可靠，一方面传感器体积增大，而另一方面来说，大量的热量通过引线而散失。实际中，这种绝热结构的加热效果并不显著。

在气体传感领域，很多情况下需要对气体传感器进行加热，通常会设置加热电极，但是这些电极都是需要额外设置的，在体积上占用了一定空间，从而使得器件的小型化收到阻碍，因此如何合理分布加热电极是本领域技术人员一直在做的事情，另外，单独设置开启、控制线路也会大大妨碍器件的小型化，因此，需要在结构上对此进行改进。

发明内容

为了解决目前绝缘衬底的加热问题，通过线圈对衬底进行加热，同时将加热线圈用作电感，同时实现电感作用和加热作用，将两个功能结合从而减少部件数量，实现小型化，本发明提供了一种具有螺旋加热电极的绝缘衬底，其包括能独立分开且结构相同的两部分，所述绝缘衬底中两部分的主体材料为绝缘材料，其中每个绝缘材料中包括半螺旋金属环，所述绝缘材料主体中包括凹槽，两部分叠置时半螺旋金属环之间形成螺旋金属线圈，两个凹槽之间形成绝缘衬底的空腔，叠置采用键合方法使两部分形成一整体，所述凹槽底部的绝缘材料中设置向两边延伸的引线，且所述引线在凹槽表面形成接触触点，所述螺旋金属线圈采用通电产生热的金属材料制成，作为加热线圈的同时用作电路的电感，所述电感用于探测变化的磁场，并且与控制器连接，从而实现通过变化的磁场实现对空腔内器件的控制。

进一步地，两部分叠置后在绝缘衬底的两侧具有通孔，所述通孔将空腔与外界连通。

进一步地，所述凹槽为矩形凹槽，两部分叠置时形成立方体空腔。

进一步地，所述凹槽上设置气体传感器，所述气体传感器与所述凹槽底部中的引线连接。

进一步地，所述凹槽中包括多个接触触点。

进一步地，在每个接触触点上设置均设置气体传感器，所述气体传感器的电极分别连接至每个接触触点，且通过引线实现在绝缘衬底外部连接至气体传感器。

进一步地，所述多个接触触点中的一个连接气体流通装置，通过外界引线向气体流通装置供电，从而实现空腔内气体的流通。

进一步地，所述绝缘衬底的两部分形成方法包括将完整的环形线圈埋置于液态绝缘材料中，液态绝缘材料固化后沿环形线圈中心线切割，切割完成后形成两部分，每个部分分别打磨四周并刻蚀形成凹槽。