半導體氣體傳感器及其封裝結構的製作方法
2023-10-25 07:03:02 2
半導體氣體傳感器及其封裝結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型揭示了一種半導體氣體傳感器及其封裝結構，半導體氣體傳感器包括：基底，基底包括相對設置的第一表面和第二表面；設置於第一表面上的功能層及設置於第二表面上的加熱層；基底上設有若干通孔，通孔貫穿基底的第一表面和第二表面，通孔內形成有金屬導電柱，金屬導電柱一端與信號感測電極或加熱電極電性連接，另一端與引出電極電性連接，金屬導電柱與引出電極用於將信號感測電極引出至基底的第二表面或將加熱電極引出至基底的第一表面。本實用新型通過引出電極將信號感測電極或加熱電極引出至基底的同一側，結合現有的PCB貼片技術，將半導體氣體傳感器直接貼裝於PCB電路板上，縮小了封裝尺寸，實現了電子器件的微型化封裝。
【專利說明】
半導體氣體傳感器及其封裝結構
技術領域
[0001]本實用新型屬於電子器件製造技術領域，具體涉及一種半導體氣體傳感器及其封裝結構。
【背景技術】
[0002]隨著工業的快速發展，環境的汙染問題也越來越嚴重，例如，汽車尾氣中的CO、NOx、SOx等有害氣體，室內裝修中存在的甲醛、甲苯等，煤礦中洩漏的甲烷氣體，化工生產中產生的易燃、易爆、毒害性氣體等，這些有毒氣體對人們的身體健康造成了嚴重的威脅。為了確保人身安全和防患於未然，人們研製了各種檢測方法和檢測儀器，其中，氣體傳感器在家居生活、排放監測、航空、醫療、衛生等領域發揮著重大的作用。
[0003]目前氣體傳感器種類繁多，應用範圍廣泛，大致可分為半導體式、電化學式、接觸燃燒式、固體電解質式和紅外線式等。其中半導體傳感器因為檢測靈敏度高、響應恢復時間短、元件尺寸微小、壽命長、價格低廉而越來越受到人們的重視。尤其是近年來隨著微機械加工技術的發展，半導體氣體傳感器更是向著集成化、智能化方向發展。
[0004]現有的半導體氣體傳感器通常由基底、加熱電極、信號感測電極和氣體敏感材料組成。其中，加熱電極和信號感測電極粘結鉑絲，進行電加熱和信號輸出，再將鉑絲和氣體傳感器管座上的金屬支架進行焊接，壓上管帽完成封裝。傳統的半導體氣體傳感器封裝體積比較大，管座直徑大於I Omm，管帽的高度也大於I Omm，在PCB電路板中佔用的空間比較大，不利於電子器件的微型化，同時，鉑絲的使用也增加了傳感器的成本。而目前基於MEMS技術製備的氣體傳感器，雖然體積微小，但要經過複雜的半導體製備工藝，不利於成本的降低和環境的保護。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在於提供一種半導體氣體傳感器及其封裝結構，半導體氣體傳感器適於PCB(Printed Circuit Board)電路板表面貼裝，結合目前比較成熟的PCI3貼片技術，能使得半導體氣體傳感器微型化。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型實施例提供的技術方案如下:
[0007]—種半導體氣體傳感器，所述半導體氣體傳感器包括:
[0008]基底，所述基底包括相對設置的第一表面和第二表面；
[0009]設置於第一表面上的功能層及設置於第二表面上的加熱層，所述功能層包括相互電連接的信號感測電極和氣體敏感層，所述加熱層包括相互電連接的加熱電阻和加熱電極；
[0010]所述基底上設有若干通孔，所述通孔貫穿所述基底的第一表面和第二表面，通孔內形成有金屬導電柱，所述金屬導電柱一端與信號感測電極或加熱電極電性連接，另一端與引出電極電性連接，金屬導電柱與引出電極用於將信號感測電極引出至基底的第二表面或將加熱電極引出至基底的第一表面。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔位於第一表面上信號感測電極覆蓋的區域內，引出電極位於基底的第二表面上，金屬導電柱電性連接所述信號感測電極和引出電極。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述通孔位於第二表面上加熱電極覆蓋的區域內，引出電極位於基底的第一表面上，金屬導電柱電性連接所述加熱電極和引出電極。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述第一表面上設有若干相互分離的信號感測電極，所述第二表面上設有若干相互分離的加熱電極。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述加熱電極部分為接地設置，接地的加熱電極與部分信號感測電極之間通過導電金屬柱和引出電極之間電性連接，其餘的加熱電極和其餘的信號感測電極之間為絕緣設置。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述加熱電極全部為非接地設置，全部的加熱電極和全部的信號感測電極之間為絕緣設置。
[0016]作為本實用新型的進一步改進，所述加熱電阻的幾何形狀為蛇形曲線、鋸齒曲線、方波曲線、正方形或者長方形中的一種或多種的組合。
[0017]作為本實用新型的進一步改進，所述加熱電阻上全部或部分設有絕緣介質層。
[0018]本實用新型另一實施例提供的技術方案如下:
[0019]—種半導體氣體傳感器的封裝結構，所述封裝結構包括PCB電路板及貼裝於所述PCB電路板上的半導體氣體傳感器，所述PCB電路板上設有貫穿PCB電路板的貫穿孔，貫穿孔內形成有與PCB電路板固定且懸空的支架，所述半導體氣體傳感器上述的半導體氣體傳感器，半導體氣體傳感器上的引出電極及與引出電極位於同一表面上的信號感測電極或加熱電極分別與所述支架貼裝後電性連接。
[0020]作為本實用新型的進一步改進，所述支架上覆有金屬線，所述支架端部設有若干與金屬線電性連接的焊接部，半導體氣體傳感器上的引出電極及與引出電極位於同一表面上的信號感測電極或加熱電極分別與所述焊接部焊接後電性連接。
[0021]作為本實用新型的進一步改進，所述封裝結構還包括全部或部分覆蓋半導體氣體傳感器的防塵網。
[0022]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0023]通過引出電極將信號感測電極或加熱電極引出至基底的同一側，結合現有的PCB貼片技術，方便半導體氣體傳感器的焊接封裝，減少了貴金屬的使用，節約了資源，降低了成本；
[0024]將半導體氣體傳感器直接貼裝於PCB電路板上，縮小了半導體氣體傳感器的封裝尺寸，實現了電子器件的微型化封裝。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型第一實施方式半導體氣體傳感器第一表面的結構示意圖；
[0026]圖2是本實用新型第一實施方式半導體氣體傳感器第二表面的結構示意圖；
[0027]圖3是本實用新型第二實施方式半導體氣體傳感器第二表面的結構示意圖；
[0028]圖4是本實用新型第三實施方式半導體氣體傳感器第二表面的結構示意圖；
[0029]圖5是本實用新型第四實施方式半導體氣體傳感器第二表面的結構示意圖；
[0030]圖6是本實用新型第五實施方式半導體氣體傳感器第二表面不包括加熱電阻的結構示意圖；
[0031]圖7是本實用新型第五實施方式半導體氣體傳感器第二表面包括加熱電阻的結構示意圖；
[0032]圖8是本實用新型第六實施方式半導體氣體傳感器第二表面的結構示意圖；
[0033]圖9是本實用新型第七實施方式半導體氣體傳感器與PCB電路板的封裝結構示意圖；
[0034]圖10是本實用新型第八實施方式半導體氣體傳感器與PCB電路板的封裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]以下將結合附圖所示的【具體實施方式】對本實用新型進行詳細描述。但這些實施方式並不限制本實用新型，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本實用新型的保護範圍內。
[0036]應當理解的是儘管術語第一、第二等在本文中可以被用於描述各種元件或結構，但是這些被描述對象不應受到這些術語的限制。這些術語僅用於將這些描述對象彼此區分開。例如，第一表面可以被稱為第二表面，並且類似地第二表面也可以被稱為第一表面，這並不背離本實用新型的保護範圍。
[0037]同時，在不同的實施方式/實施例中可能會使用到相同的標號或標記，但這並不代表結構或者功能上的聯繫，而僅僅是為了描述的清楚簡便。
[0038]參圖1、圖2所示，介紹本實用新型第一實施方式的半導體氣體傳感器。在本實施方式中，半導體氣體傳感器100包括:
[0039]基底10，該基底包括相對設置的第一表面11和第二表面12;
[0040]設置於第一表面11上的功能層，該功能層包括相互電連接的信號感測電極20和氣體敏感層(未圖示)；
[0041 ] 設置於第二表面12上的加熱層，該加熱層包括相互電連接的加熱電極30和加熱電阻40;
[0042]其中，基底10上設有通孔13，通孔13貫穿基底的第一表面11和第二表面，且通孔位於第一表面11上信號感測電極20覆蓋的區域內，基底的第二表面12上形成有引出電極50，通孔13內形成有金屬導電柱(未圖示)，金屬導電柱一端與信號感測電極20電性連接，另一端與引出電極50電性連接，金屬導電柱與引出電極用於將信號感測電極20引出至基底的第二表面12。
[0043]基底10的材料選自雙面氧化的矽片、玻璃片、石英片、氧化鋁陶瓷片、氮化鋁陶瓷片、氮化矽陶瓷片、碳化矽陶瓷片、氧化鋯陶瓷片、聚醯亞胺薄膜等中的一種，基底的厚度為1um?5OOumο
[0044]基底上的通孔13由機械打孔或者雷射打孔製得，優選地，本實施方式中的通孔形狀為圓形，通孔孔徑為10μπι~300μπι，在其他實施方式中也可以為方形、多邊形等其他形狀。通孔13內填充導電材料形成有金屬導電柱，導電材料選自Pt、Au、Ag、Cu、Al、N1、W、Ag/Pd、Pt/Au中的任意一種或多種的組合。
[0045]本實施方式中第一表面11上的信號感測電極20包括第一信號感測電極21和第二信號感測電極22，第一信號感測電極21和第二信號感測電極22均設置為角形，且第一信號感測電極21和第二信號感測電極22呈中心對稱分布，通孔13的數量與信號感測電極20的數量對應設置，每個信號感測電極覆蓋的第一表面區域分別設有一個通孔13。
[0046]第二表面12上的加熱電極30包括第一加熱電極31和第二加熱電極32，第一加熱電極31和第二加熱電極32均設置為縱長型，且第一加熱電極31和第二加熱電極32呈軸對稱分布。
[0047]在第一加熱電極31和第二加熱電極32之間形成有與第一加熱電極31和第二加熱電極32分別電性連接的加熱電阻40。加熱電阻的形狀根據加熱層的不同形狀做適當調整，但無論為何種形狀，加熱電極與加熱電阻均電性連接，加熱電阻根據需要設置成特定的形狀，加熱後為半導體氣體傳感器的工作提供特定的溫度。如本實施方式中設置為長方形，在其他實施方式中也可以設置為正方形、蛇形曲線、鋸齒曲線或者方波曲線等，通過改變加熱電阻幾何形狀的長度、寬度以得到合理的電阻值。
[0048]引出電極50包括第一引出電極51和第二引出電極52，第一引出電極51和第二引出電極52分別與兩個通孔13對應設置，第一引出電極51和第二引出電極52呈圓形分布，且覆蓋第二表面12上對應通孔的區域。第一信號感測電極21通過對應的通孔內的金屬導電柱與第一引出電極51電性連接，第二信號感測電極22通過對應通孔內的金屬導電柱與第二引出電極52電性連接。
[0049]通過上述設置，可將第一表面11上的第一信號感測電極21和第二信號感測電極22引出至第二表面12上的第一引出電極51和第二引出電極52，貼裝時只需在將基底的第二表面與對應的PCB電路板貼裝即可。
[0050]優選地，加熱電極、信號感測電極及引出電極的材料選自？1六11^8、01^1、祖、￥、Ag/Pd、Pt/Au中的一種，加熱電極、信號感測電極及引出電極的厚度為0.1μπι~1000μπι。
[0051 ]加熱電阻由金屬薄膜或合金薄膜或金屬氧化物薄膜製得，金屬選自Pt、Au、Ag、Cu、AUN1、W中的一種，合金選自附/0、]/10/]/111、(]11/211、六8/?(1、？1:/^11、？6/&3中的一種，金屬氧化物選自RuO2或SnO2: Sb2O3中的一種，加熱電阻的厚度為0.1μπι~2000μπι。
[0052]應當理解的是，信號感測電極的形狀、加熱電極的形狀、引出電極的形狀、通孔的形狀等並不限於上述實施方式中所描述的形狀，也可以設置為其他形狀，如矩形、方形、圓形等，此處不再一一舉例進行詳細說明。
[0053 ]本實施方式中半導體氣體傳感器的製備方法包括以下步驟:
[0054]提供一基底10，該基底包括相對設置的第一表面11和第二表面12;
[0055]在基底10上打孔，形成若干貫穿第一表面和第二表面的通孔13;
[0056]在基底的第一表面11形成信號感測電極20，在基底的第二表面12形成加熱電極30和引出電極50;
[0057]在通孔13內填充導電材料，形成電性連接信號感測電極20與引出電極50的金屬導電柱；
[0058]在基底的第一表面11形成氣體敏感層；
[0059]在基底的第二表面12形成加熱電阻。
[0060]進一步地，信號感測電極、加熱電極、引出電極及加熱電阻全部或部分通過真空蒸鍍、磁控濺射、絲網印刷中的一種或多種製備而成。
[0061]具體地，結合圖1所示，首先在基底10的第一表面11上，用雷射在基底上打兩個圓形的通孔12，用絲網印刷將導電漿料印製在第一表面11上，形成信號感測電極20，然後流平一定時間，在通孔13內填充導電材料，使得信號感測電極20與金屬導電柱形成電連接，具體流平時間由製備工藝決定;或者通過磁控濺射或者真空蒸鍍製備信號感測電極20，同樣控制濺射或者蒸鍍時間，在通孔13內填充導電材料，具體濺射或者蒸鍍時間由製備工藝決定；
[0062]結合圖2所示，然後在基底10的第二表面12上，用絲網印刷將導電漿料印製在第二表面12上，形成加熱電極30和引出電極50，流平一定時間使得通孔內填充導電材料，在通孔13內填充的導電材料需完全填充整個通孔，進而形成金屬導電柱，通過金屬導電柱將第一表面的信號感測電極20和第二表面的引出電極50形成電連接；同樣，加熱電極30和引出電極50可以通過磁控濺射或者真空蒸鍍製備，通過通孔13將第一表面的信號感測電極20和第二表面的引出電極50形成電連接；
[0063]通過絲網印刷、磁控濺射或者真空蒸鍍在第二表面12上製備加熱電阻40，加熱電阻40與加熱電極30電性連接。其中，加熱電阻的幾何形狀為蛇形曲線、鋸齒曲線、方波曲線、正方形或者長方形中的一種或多種的組合，本實施方式中的加熱電阻40以長方形為例進行說明，無論以何種形式，加熱電阻的目的是形成合適的加熱電阻，為半導體氣體傳感器的工作提供特定的溫度；同時，無論以何種形式，加熱電極與加熱電阻形成電連接，並方便在PCB電路板上進行貼片安裝；
[0064]另外，還需在基底10的第一表面11上沉積氣敏材料，形成氣體敏感層(未圖示)，該氣體敏感層與信號感測電極20電性連接，根據檢測氣體的不同，氣體敏感層可以選擇不同的氣敏材料。
[0065]氣體敏感層組成氣敏材料可以選自N型金屬氧化物半導體、或P型金屬氧化物半導體、或P、N雙性金屬氧化物半導體等，其中:
[0066]N 型金屬氧化物半導體包括 Mg0、Ca0、Ti02、Zr02、V205、Nb205、Ta205、Mo03、W03、Zn0、Al 2Ο3、Ga203、ImCb、Sn02等中的一種或多種的組合；
[0067]?型金屬氧化物半導體包括丫203、1^203工602、]/111203、(:0304、附0、？(10^820、8丨203、Sb2O3、TeO2等中的一種或多種的組合；
[0068]P、N雙性金屬氧化物半導體包括Hf02、Cr203、Fe203、Cu0等中的一種或多種的組合。
[0069]參圖3所示，介紹本實用新型第二實施方式中的半導體氣體傳感器。與第一實施方式相比，本實施方式中在加熱電阻40上形成有絕緣介質層60，絕緣介質層60部分覆蓋在加熱電阻40上，以對加熱電阻40進行絕緣保護，避免其被氧化或者汙染，當然，在其他實施方式中絕緣介質層60也可以全部覆蓋加熱電阻40，絕緣介質層60的形狀根據不同的加熱電阻的形狀進行調整。
[0070]進一步地，本實施方式中的絕緣介質層60在加熱電阻40上通過絲網印刷的方法進行製備，在其他實施方式中也可以通過其他方法製備，此處不再一一舉例進行說明。
[0071]參圖4所示，介紹本實用新型第三實施方式中的半導體氣體傳感器。與第一實施方式相比，本實施方式中的加熱電阻40的幾何形狀為方波曲線，以形成合適的加熱電阻，為半導體氣體傳感器的工作提供特定的溫度，其餘結構均與第一實施方式相同，此處不再進行贅述。
[0072]參圖5所示，介紹本申請第四實施方式中的半導體氣體傳感器。與第三實施方式相比，本實施方式中在方波曲線的加熱電阻40上形成有絕緣介質層60，絕緣介質層60部分覆蓋在加熱電阻40上，以對加熱電阻40進行絕緣保護。本實施方式中絕緣介質層60的結構及製備方法與第二實施方式中完全相同，此處不再進行贅述。
[0073]參圖6、圖7所示，介紹本申請第五實施方式中的半導體氣體傳感器。與第一實施方式相比，本實施方式中對第一加熱電極31、第一引出電極51、第二引出電極52的形狀進行了變化，第一引出電極51和第二引出電極52設置為長方形，分別位於第二表面12的兩側，第一加熱電極51設置為角形結構，加熱電阻40電性連接在第一加熱電極31和第一引出電極51之間。
[0074]類似地，本實施方式中的第一引出電極51和第二引出電極52分別通過通孔13內的金屬導電柱與基底第一表面上的第一信號感測電極和第二信號感測電極電性連接。
[0075]其中，本實施方式中的第一加熱電極31在電路中為接地設置，此時，第一引出電極51與第一加熱電極31電性連接，可以實現共同接地，而第一信號感測電極與第一引出電極51通過金屬導電柱電性連接，則第一信號感測電極與第一加熱電極31也電性連接，最終實現第一信號感測電極與第一加熱電極31的共同接地。
[0076]參圖8所示，介紹本申請第六實施方式中的半導體氣體傳感器。與第五實施方式相比，本實施方式中在加熱電阻40上形成有絕緣介質層60，絕緣介質層60部分覆蓋在加熱電阻40上，以對加熱電阻40進行絕緣保護。
[0077]進一步地，本實施方式中的絕緣介質層60在加熱電阻40上通過絲網印刷的方法進行製備，在其他實施方式中也可以通過其他方法製備，此處不再一一舉例進行說明。
[0078]應當理解的是，本實用新型的目的是通過引出電極將信號感測電極與加熱電極引出至基底的同一表面上進行後續貼裝，而上述第一實施方式至第六實施方式中均以在基底10的第二表面12上設置引出電極為例進行說明，通過引出電極將基底第一表面11上的信號感測電極引出至第二表面上，半導體氣體傳感器的第二表面與PCB電路板進行貼裝。在其他實施方式中也可以將引出電極設置於基底的第一表面11上，對應地，通過通孔及金屬導電柱將引出電極與加熱電極電性連接，將加熱電極引出至第一表面上的引出電極，此時半導體氣體傳感器的第一表面與PCB電路板進行貼裝。
[0079]參圖9所示，介紹本申請第七實施方式中的半導體氣體傳感器的封裝結構。該封裝結構包括PCB電路板200及貼裝於PCB電路板上的半導體氣體傳感器100，PCB電路板200上設有貫穿PCB電路板的貫穿孔201，貫穿孔201內形成有與PCB電路板固定且懸空的支架202，半導體氣體傳感器100第一實施方式至第四實施方式中的半導體氣體傳感器，半導體氣體傳感器上的引出電極及加熱電極同時位於基底的第二表面上。支架202的數量與第二表面上引出電極和加熱電極的總數量相等，且每個支架202與引出電極與加熱電極位置--對應設置，如本實施方式中包括4個支架202。
[0080]具體地，支架201上覆有金屬線，支架202端部設有若干與金屬線電性連接的焊接部(未圖示)，半導體氣體傳感器上的引出電極和加熱電極分別與支架上的焊接部焊接後電性連接，支架202既具有支撐半導體氣體傳感器100的作用，又可以進行加熱信號和/或傳感信號的輸入/輸出。
[0081 ]優選地，本實施方式中PCB電路板可以為柔性電路板，也可以為剛性電路板，PCB電路板的厚度為0.05mm?2.0mm ；支架的厚度為0.05mm-0.3mm，寬度為0.05mm-0.5mm，長度為
0.5mm-5.0mm，以達到降低功耗和提供剛性支撐的目的。
[0082]進一步地，PCB電路板支架上的的金屬線可以為銅線等，金屬線的線寬應小於支架的寬度，並有阻焊層進行保護。
[0083]如本實施方式中半導體氣體傳感器和PCB電路板的封裝方法具體為:
[0084]提供一 PCB電路板200，在PCB電路板200的表面上形成傳感信號線路和加熱信號線路，然後在PCB電路板上通過機械或者雷射切割形成貫穿孔201，並在貫穿孔201內形成與PCB電路板固定且懸空的支架202，支架202具有支撐功能和電連接功能；
[0085]利用PCB電路板貼裝技術，將半導體氣體傳感器100的第二表面12貼裝到PCB電路板的支架202上，使得引出電極和加熱電極與支架上的焊接部形成良好的電接觸，將引出電極和加熱電極分別通過支架與PCB電路板上的傳感信號線路和加熱信號線路電性連接，實現傳感信號的輸出與加熱信號的輸入。
[0086]參圖10所示，介紹本申請第八實施方式中的半導體氣體傳感器的封裝結構。該封裝結構包括PCB電路板200及貼裝於PCB電路板上的半導體氣體傳感器100，PCB電路板200上設有貫穿PCB電路板的貫穿孔201，貫穿孔201內形成有與PCB電路板固定且懸空的支架202，半導體氣體傳感器100第五實施方式或第六實施方式中的半導體氣體傳感器，半導體氣體傳感器上的引出電極及加熱電極同時位於基底的第二表面上。支架202的數量與第二表面上引出電極和加熱電極的總數量相等，且每個支架202與引出電極與加熱電極位置--對應設置，與第七實施方式不同的是，本實施方式中包括3個支架202，其餘結構或方法均與第七實施方式類似，此處不再詳細進行贅述。
[0087]優選地，本實用新型第七實施方式和第八實施方式中的封裝結構中，還可以在封裝結構的表面設置防塵網，防塵網全部或部分覆蓋半導體氣體傳感器，以對封裝結構進行保護。
[0088]由以上技術方案可以看出，本實用新型具有以下有益效果:
[0089]通過引出電極將信號感測電極或加熱電極引出至基底的同一側，結合現有的PCB貼片技術，方便半導體氣體傳感器的焊接封裝，減少了貴金屬的使用，節約了資源，降低了成本；
[0090]將半導體氣體傳感器直接貼裝於PCB電路板上，縮小了半導體氣體傳感器的封裝尺寸，實現了電子器件的微型化封裝。
[0091]應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但並非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
[0092]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們並非用以限制本實用新型的保護範圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述半導體氣體傳感器包括: 基底，所述基底包括相對設置的第一表面和第二表面； 設置於第一表面上的功能層及設置於第二表面上的加熱層，所述功能層包括相互電連接的信號感測電極和氣體敏感層，所述加熱層包括相互電連接的加熱電阻和加熱電極； 所述基底上設有若干通孔，所述通孔貫穿所述基底的第一表面和第二表面，通孔內形成有金屬導電柱，所述金屬導電柱一端與信號感測電極或加熱電極電性連接，另一端與引出電極電性連接，金屬導電柱與引出電極用於將信號感測電極引出至基底的第二表面或將加熱電極引出至基底的第一表面。2.根據權利要求1所述的半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述通孔位於第一表面上信號感測電極覆蓋的區域內，引出電極位於基底的第二表面上，金屬導電柱電性連接所述信號感測電極和引出電極。3.根據權利要求1所述的半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述通孔位於第二表面上加熱電極覆蓋的區域內，引出電極位於基底的第一表面上，金屬導電柱電性連接所述加熱電極和引出電極。4.根據權利要求1所述的半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述第一表面上設有若干相互分離的信號感測電極，所述第二表面上設有若干相互分離的加熱電極。5.根據權利要求4所述的半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述加熱電極部分為接地設置，接地的加熱電極與部分信號感測電極之間通過導電金屬柱和引出電極之間電性連接，其餘的加熱電極和其餘的信號感測電極之間為絕緣設置。6.根據權利要求4所述的半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述加熱電極全部為非接地設置，全部的加熱電極和全部的信號感測電極之間為絕緣設置。7.根據權利要求1所述的半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述加熱電阻的幾何形狀為蛇形曲線、鋸齒曲線、方波曲線、正方形或者長方形中的一種或多種的組合。8.根據權利要求1所述的半導體氣體傳感器，其特徵在於，所述加熱電阻上全部或部分設有絕緣介質層。9.一種半導體氣體傳感器的封裝結構，其特徵在於，所述封裝結構包括PCB電路板及貼裝於所述PCB電路板上的半導體氣體傳感器，所述PCB電路板上設有貫穿PCB電路板的貫穿孔，貫穿孔內形成有與PCB電路板固定且懸空的支架，所述半導體氣體傳感器為權利要求1?8中任一項所述的半導體氣體傳感器，半導體氣體傳感器上的引出電極及與引出電極位於同一表面上的信號感測電極或加熱電極分別與所述支架貼裝後電性連接。10.根據權利要求9所述的封裝結構，其特徵在於，所述支架上覆有金屬線，所述支架端部設有若干與金屬線電性連接的焊接部，半導體氣體傳感器上的引出電極及與引出電極位於同一表面上的信號感測電極或加熱電極分別與所述焊接部焊接後電性連接。11.根據權利要求9所述的封裝結構，其特徵在於，所述封裝結構還包括全部或部分覆蓋半導體氣體傳感器的防塵網。
【文檔編號】G01N27/00GK205720077SQ201620634315
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】張克棟, 顧唯兵, 王玲, 崔錚
【申請人】蘇州納格光電科技有限公司