气敏传感器结构图.docx-综合文档

气敏传感器是检测环境中特定气体浓度的装置，其工作原理主要依赖于传感器材料对特定气体的敏感性。本文主要讨论了一种采用激光微加工技术制备的纳米ZnO气敏传感器阵列的制作过程，以及KAMINA气体分析芯片的结构特点。 制作纳米ZnO气敏传感器阵列的过程涉及到多个精细步骤。基础材料是0.635mm厚的96%纯度Al2O3陶瓷片，通过400W脉冲Nd-YAG激光器切割成7mm×4mm的瓷条，并进行清洗和干燥。然后，利用激光进行U形开槽，以形成传感器的结构。激光器的参数如平均输出功率、脉冲宽度、聚焦镜离焦距离、辅助气压（氮气3个大气压）、开槽速度和激光频率等都有明确设定。开槽后，U形槽中填充RuO2浆料作为加热器，瓷条另一面则涂覆PC-Ag-5300银浆料，经过干燥和烧结增强银膜的强度。使用Nd-YAG激光器对银膜进行剥离，形成气敏电极。每个瓷条可以制备4个不同材料的厚膜传感器。 KAMINA气体分析芯片采用了分段金属氧化物薄膜，这种薄膜的导电性会根据周围气体的成分变化。芯片两侧有两个热敏电阻条用于温度控制，确保传感器工作在适宜的温度范围内。此外，芯片背面有4个铂制成的加热元素，形成类似螺旋的形状，实现对芯片的非均匀加热，以优化气体检测性能。电接触是通过金线键合提供的，确保信号的稳定传输。 气敏传感器的设计和制造是一个精密的过程，涉及到多种微加工技术，如激光切割、浆料涂布和烧结等。这些技术的选择和实施直接影响到传感器的性能和稳定性。KAMINA芯片则展示了一种集成化的气体分析解决方案，通过金属氧化物薄膜和精确的温度控制，实现了对环境气体的高效监测。