[实用新型]一种发热均匀的陶瓷基叉指电极芯片

说明书

本实用新型公开了一种发热均匀的陶瓷基叉指电极芯片，包括：平板陶瓷片、附着在平板陶瓷片一个表面的叉指电极对、附着在平板陶瓷片的另一个表面的发热电极，叉指电极对是上下对称的，发热电极是上下对称且左右对称且中心对称的。本实用新型克服了局部区域存在温场差、发热不均匀的问题，提供了一种可靠性好、发热均匀、检测精度高的发热均匀的陶瓷基叉指电极芯片。

技术领域

本实用新型涉及属于功能陶瓷器件领域，涉及电化学传感器芯片，尤其涉及一种陶瓷基叉指电极芯片。

背景技术

叉指电极是指状或梳状的面内有周期性图案的电极，它是通过微纳加工工艺获得的超精细电路。叉指电极进行选择和设计相对灵活，目前在气体检测、微生物检测、液体检测等电化学检测领域都得到了广泛的应用。

陶瓷具有机械强度高、绝缘性佳、耐高温性好，且具有耐酸碱、耐潮的特性。因此，与高分子/树脂类基板相比，陶瓷基板有明显的优势。近年来国内外开始以陶瓷基片为基体层，进行叉指电极芯片的设计与开发。

一般地，叉指电极在工作时，主要探测捕捉的是探测物的电容、电阻、阻抗等参数，并将其转化为电信号。由于电容、电阻、阻抗等参数是温度的函数，因此精准控制叉指电极的工作温度，可进一步提高传感器的检测精度。近年来，有厂家开始将发热电极集成到叉指电极上，通过发热电极来发热加温到恒定温度。但是，这些发热电极的结构简单，仅是一到两条线条电阻，通电加热工作时存在局部区域存在温场差、发热不均匀的问题。

因此，如何进一步提高叉指电极芯片的发热均匀性，是以发热集成的叉指电极芯片为核心的传感器的技术方向之一。

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可靠性好、发热均匀、电信号基线稳定、检测精度高的发热均匀的陶瓷基叉指电极芯片。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提出一种发热均匀的陶瓷基叉指电极芯片，结构设计合理，确保了可靠性好、发热均匀、电信号基线稳定、检测精度高，并提出了如下的技术方案：

一种发热均匀的陶瓷基叉指电极芯片，陶瓷基叉指电极芯片包括：平板陶瓷片、附着在平板陶瓷片一个表面的叉指电极对、附着在平板陶瓷片的另一个表面的发热电极，叉指电极对是上下对称的，发热电极是上下对称且左右对称且中心对称的，叉指电极对的几何中心与发热电极是相重合的。

发热电极的图形是上下对称且左右对称且中心对称，呈现出高度对称性，有效解决了发热电阻在平面上功率分布不均匀的问题，提高了叉指电极对的温场分布的均一性。同时，叉指电极对也是对称设置的，并且与发热电极的几何中心相重合，这进一步减小了温场错位的问题。

进一步地，上述发热电极呈圆形排布。设置圆形的发热电极，较方形或是其他不规则图形具有更均匀的温场分布。

进一步地，上述发热电极的导体宽度为0.10mm-0.30mm，上述发热电极的导体间距为0.10mm-0.30mm。

进一步地，上述叉指电极对的两个电极呈同心圆依次交叉排布。

进一步地，上述叉指电极对的两个电极的宽度为0.05mm-0.30mm，上述叉指电极对的两个电极的交叉间距为0.05mm-0.30mm。

进一步地，上述叉指电极对的两个电极的宽度为0.20mm，上述叉指电极对的两个电极的交叉间距为0.20mm。

进一步地，上述平板陶瓷片是圆形陶瓷片。

进一步地，上述圆形陶瓷片的直径为2mm-20mm。

进一步地，上述圆形陶瓷片的厚度为0.2mm-2mm。

进一步地，上述平板陶瓷片是氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷或氮化硅陶瓷。氧化铝陶瓷或氮化铝陶瓷或氮化硅陶瓷均是高可靠性的陶瓷基片，可以提高叉指电极芯片的可靠性。