195999. lajstromszámú szabadalom • Gáz- és nedvességérzékelő eszköz, valamint eljárás annak előállítására
5 195999 6 oxid(ok)kal és érzékenyítő adalék(ok)kal oly keverékké alakítjuk, amelyben 0,05-5 tömeg* üvegszerű kötőanyag és együttesen 95-99.95 tömeg* félvezető oxid és érzékenyítő adalék van, majd e keveréket plasztifikáló anyag, célszerűen etilcellulóz butllacetátos oldata hozzáadásával 18-40 Pás viszkozitású pasztává alakítjuk, e pBBztát szitanyomtatással felvisszük a lapka felületére és 400-900 °C, előnyösen 450-700 °C hőmérsékleten beégetjük. Szigetelő anyagú hordozó lapkaként előnyösen alumínium-oxid anyagú kerámia lapkát, a vezetóhálózat és a fütöellenállás hálózat kialakításához pedig a vastagréteg áramkör gyártásnál jól ismert pasztákat alkalmazunk. Vezetóhálózat kialakításához előnyösen aranytartalmú pasztákat, pl. REMEX 3242 tip, pasztát, (gyártja: REMEX Corp. USA), fűtóellenélláshálózat kialakításához pedig rulónium tartalmú pasztát, pl. RX 6021 tip. gyártja: (REMEX Corp. USA) alkalmazhatunk. A vezetőhálózat és a fűtöeUenállás hálózat pasztáit szitanyomással, szárítással és általában 850 °C hőmérsékleten 10 percig tartó hóntartással, például alagútkemencében végzett beégetéssel visszük föl a hordozó lapka megfelelő felületére. A fűtőellenállás hálózat ellenállása úgy van beállítva, hogy a rajta disszipálható teljesitmény az eszközt az alkalmazás által megkívánt, előre meghatározott 200-500 °C közötti hőmérsékletre tudja fölfúteni. A félvezető réteg félvezető oxidot, érzékenyitö adalékot és kötőanyagot tartalmaz. Félvezető oxidkónt főként ón-dioxid, titán-dioxid, cink-oxid, cirkónium-dioxid vagy vas-oxid alkalmazható. A félvezető oxid összetevőt az érzékelő rétegre számítva 85-98 tömeg%-ban alkalmazunk. Érzékenyítő adalékként alkalmazhatunk vanádium-pentoxid, platina, mangán-dioxid, réz, réz-oxid, mangán, nikkel, nikkel-oxid, palládium, ezüst, ezüst-oxid, molibdón éB vas-oxid közül egyet vagy többet, az érzékelő rétegre számítva 0,05-10 tómegX-nyi mennyiségben. A félvezető oxid és az érzékenyítő anyag összmennyisége az érzékelő rétegben 95-99.95 tömeg*. Kötőanyagot 0,05-5 tómeg*-nyi mennyiségben alkalmazunk, összetétele 30-70 tömeg* ólom, 1-10 tömeg% szilícium, 20-60 tömeg* bőr, 1-10 tömeg* alumínium és 0-10 tömeg* titán, melyeket oxidok formájában tartalmazza. A kötőanyag mennyisége 0,05-5 tömeg* határok között a mindenkori félvezető oxiddal és érzékenyitó adalékkal összhangban úgy van megválasztva, hogy az érzékelő réteg ellenállása egy jól mérhető ellenállástartományba kerüljön. A félvezető oxid és az érzékenyítő adalék megfelelő megválasztáséval különösen gázokra, gőzökre vagy nedvességre érzékenyebb érzékelő eszköz állítható elő, amellett, hogy a kötőanyag ugyanolyan összetételű. így, például nedvességérzékeló eszköz céljára félvezető oxidként titán-dioxidot, érzékenyitó adalékként pedig vanádium-pentoxídot és palládiumot tartalmazó, ammónia érzékelő eszköz céljára félvezető oxidként ón-dioxidol, érzékenyítő adalékként platinát tartalmazó, benzol érzékelő eszköz céljára félvezető oxidként ón-dioxidot, érzékenyitó adalékként palládiumot, alkohol érzékelő eszköz céljára félvezető oxidként cink-ojcidol, érzékenyítő adalékként vanádium-pentoxidot és ezüstöt tartalmazó érzékelő rétegű eszközök beváltak. Az érzékelő eszköz érzékelő rétege előállításánál a félvezető oxidot és az érzékenyítő adalékot legalább 20 pm, célszerűen 1-2 pm átlagos szemcsézettségűvé porítjuk. A kötőanyag komponenseit összeolvasztjuk, az olvadékot forgó hűtött hengerek közé vagy vízbe öntjük, és a kapott szemcséket golyósmalomban legalább 20 pm, célszerűen 1-5 pm szemcsemérelűvé őröljük. Az érzékelő réteg összetevőit összekeverjük, és a vastagréteg áramkör technológiánál szokásosan alkalmazott plasztifikáló anyagokkal összekeverjük, homogenizáljuk és 18-40 Pás viszkozitású pasztává alakítjuk. Plasztifikáló anyagként szerves anyagot, általában etil-cellulózt és oldószereit, főként 1-terpineolt használunk. Általában 20-30 tömeg*-nyi ' plasztifikáló anyag hozzáadásával már a kívánt viszkozitású pasztát kapjuk. Az érzékelő réteg pasztáját a lapka megfelelő felületére szitanyomtatással visszük fel, és a szokásos 400-900 °C közötti hőmérsékleten, célszerűen 450-700 “C közötti hőmérsékleten égetjük be. A hóntartás ideje általában 0,3-1,5 óra közötti időtartam. A találmány szerinti érzékelő eszköz legfőbb előnye, hogy jelentős mértékben megfelelő kötőanyaga révén egyrészt olcsó és egyszerű eljárással, nagy termelékenységgel előállítható, másrészt pórusos szerkezete következtében egyes gázokra, gőzökre, azok koncentrációjának változásával arányosan jelentős mértékben változik az ellenállása. A találmány jobb megértését szolgálják a csatolt rajzok, ahol az 1. ábra az érzékelő eszköz távlati kópét vázlatosan, a 2. ábra az 1. ábrán bemutatott érzékelő eszköz keresztmetszeti képét, a 3. ábra az érzékelő eszköz egy másik kiviteli alakja felülnézeti képét ábrázolja. Az ábrákon 1 jölöli a lapkát, amely célszerűen alumínium-oxid kerómiahordozó. Ennek egyik 2 felületén helyezkedik el a 3 vezetóhálózat réteg és a 4 fütöellenállás hálózat. Ezek önmagukban ismertek. Másik 5 felületén a 6 tévkőznyire helyezkedik el a 7 és 8 elektródák alkotta elektródpér. A két 7 és 8 elektróda között, részben azokat fedve, az 5 felületen van az 5 felületre tapadó, a 7 és 8 elektródákkal galvanikus összeköttetésben 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5C 55 60 65 4
