CN106501319A - 微加热器及微传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及微加热器和微传感器，其中抗蚀刻坝体形成在第一支撑部分上，并且因此第一支撑部分保持其初始形状从而使得第一支撑部分的热容量变小，并且其温度均匀性得以增强。

Description

微加热器及微传感器
技术领域
本发明涉及利用阳极氧化膜的微加热器及微传感器。
背景技术
近来，随着对环境的关注逐渐增加，存在开发能够在短时间段内获得准确并且通用的信息的微传感器的需要。特别是，对于居住空间的舒适化、有害工业环境的管理、食品和食品生产过程的管理等，已经在微传感器(例如用于测量相关气体浓度的气体传感器)的微型化、高精度化和成本缩减方面做出努力。
通过应用半导体工艺技术，气体传感器正逐渐从传统的烧结型陶瓷或厚膜结构演进到微机电系统(MEMS)气体传感器。
在测量方法方面，在目前使用最广泛的气体感测方法是在气体被传感器的感测材料吸收时测量电特性的改变。一般，使用诸如SnO2的金属氧化物作为感测材料，并且测量其取决于受试气体的浓度的电导率的改变，并且因为测量相对简单所以这种方法是有利的。目前，当金属氧化感测材料工作在高温下时测量值的改变较显著。因此，精确的温度控制对于气体浓度的快速和准确测量来说是必要的。另外，在测量时，在通过高温加热将感测材料重置到其初始状态从而强迫地去除已经被吸收在感测材料中的气体气种或湿度之后测量气体浓度。这样，在气体传感器中，温度特性直接影响主要的测量因素，例如测量灵敏度、恢复时间、响应时间等。
因此，能够局部并且均匀地仅加热感测材料部分的一类微加热器对于高效加热来说是有效的。然而，如果在使用微气体传感器的测量过程中需要用于温度控制的大功率消耗，则即使传感器和测量电路的体积小但是仍 然需要大电池或电源，这样，测量系统的总体尺寸将最终由这些因素确定。因此，对于实现微气体传感器，必须首先考虑低功率消耗的结构。
直到现今，由于在制造大多数微传感器时主要是使用具有大热导率的硅基板，所以使用体微加工工艺在传感器结构内部形成蚀刻坑或槽以便减少热损失，并且然后形成与基板分离的悬置结构，并且然后在该结构上顺序地形成微加热器、隔绝层、感测材料等，以便能够减少一些热损失。然而，在这种情况下，由于其是主要使用利用基板自身的结晶方向的湿法刻蚀工艺的制造工艺，因此在传感器装置的微型化方面存在限制，并且已经存在如氢氧化钾(KOH)之类的蚀刻剂与标准CMOS半导体工艺相容性方面的困难。
在图1中示意了为现有技术的微传感器中的一种的湿度传感器的透视图。
湿度传感器10包括基板11、阳极氧化铝(AAO)多孔层13及形成在阳极氧化铝多孔层13上的电极15。
基板11由铝制成并且被形成为近似矩形板的形状。阳极氧化铝多孔层13通过使基板11氧化来形成，并且当铝被氧化时，能够形成在其表面上形成有多个孔13a的阳极氧化铝多孔层13。阻挡层形成在氧化铝多孔层13和铝之间。
目前，孔13a的直径形成为等于或小于60nm，以使得如果孔13a的直径被形成为等于或小于60nm则能够避免蚀刻溶液对孔13a的损坏。电极15包括金属例如白金、铝、铜等，并且其可以各种方式形成，例如蒸发法等。
电极15包括第一电极16和靠近第一电极16布置的第二电极17，其中朝第二电极17突出的电极突起16a形成在第一电极16中，并且朝第一电极16突出的电极突起17a形成在第二电极17中。
然而，即使存在现有技术的上述结构，但是在减少热容量方面仍然存在问题。
主要技术文献
专利文献
专利文献1：韩国未审查专利公开No.2009-0064693
专利文献2：韩国授权专利No.1019576
发明内容
技术问题
本发明设计为解决上述问题，并且本发明的目的是提供具有小热容量的微加热器和微传感器，以使得能够利用低功耗快速并且准确地检测要测量的气体。
问题的解决方案
用于实现上述目的的根据本发明的微加热器的特征在于并且包括：具有第一支撑部分的基板；形成在第一支撑部分上的加热器电极；形成在第一支撑部分上并且布置在加热器电极附近的抗蚀刻坝体；以及形成在第一支撑部分的外围中的空气间隙。
此外，其特征在于抗蚀刻坝体布置在加热器电极和空气间隙之间。
此外，其特征在于基板是阳极氧化层，其中对所述基板阳极氧化之后去除了金属基础材料。
另外，其特征在于空气间隙是从基板的上表面朝其底表面向下穿透而形成的空间。
此外，其特征在于基板进一步包括第二支撑部分和连接第一支撑部分和第二支撑部分的桥接部分；并且加热器电极包括形成在第一支撑部分中的加热导线以及连接到加热导线并形成在第二支撑部分和桥接的部分中的加热器电极垫。
另外，其特征在于抗蚀刻坝体形成在加热导线的外侧中。
此外，其特征在于加热导线包括以弧形形状形成的多个弧形部分，以及连接弧形部分的多个连接部分。
另外，其特征在于空气间隙以不连续的方式形成为多个。
此外，其特征在于抗蚀刻坝体由金属制成。
用于实现上述目的的根据本发明的微传感器的特征在于并且包括：具有第一支撑部分的基板；形成在第一支撑部分上的传感器电极；形成在第一支撑部分上的加热器电极；形成在第一支撑部分上并且布置在加热器电极附近的抗蚀刻坝体；以及形成在第一支撑部分的外围中的空气间隙。
此外，其特征在于抗蚀刻坝体布置在加热器电极和空气间隙之间。
此外，其特征在于基板是阳极氧化层，其中对所述基板阳极氧化之后去除了金属基础材料。
另外，其特征在于空气间隙是从基板的上表面朝其底表面向下穿透而形成的空间。
此外，其特征在于基板进一步包括：第二支撑部分和连接第一支撑部分和第二支撑部分的桥接部分；并且传感器电极包括形成在第一支撑部分中的传感器导线以及连接到传感器导线并形成在第二支撑部分和桥接部分中的传感器电极垫；并且加热器电极包括：形成在第一支撑部分中以使得被布置得比传感器电极垫更靠近传感器导线的加热导线；以及连接到加热导线并形成在第二支撑部分和桥接部分中的加热器电极垫。
另外，其特征在于抗蚀刻坝体形成在加热导线的外侧中。
此外，其特征在于加热导线包括以弧形形状形成的多个弧形部分，以及连接弧形部分的多个连接部分。
另外，其特征在于空气间隙以不连续的方式形成为多个。
此外，其特征在于抗蚀刻坝体由金属制成。
用于实现上述目的的根据本发明的微传感器的特征在于并且包括：包括阳极层并具有第一支撑部分的基板；第一传感器电极，该第一传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的第一传感器导线以及连接到第一传感器导线的第一传感器电极垫；第二传感器电极，该第二传感器电极包括形成在第一支撑部分中的、与第一传感器电极间隔开的第二传感器导线以 及连接到第二传感器导线的第二传感器电极垫；加热器电极，该加热器电极包括形成在第一支撑部分上并且从外侧围绕所述第一传感器导线和所述第二传感器导线的至少一部分形成的加热导线以及分别连接到加热导线的两端并且彼此间隔开的第一加热器电极垫和第二加热器电极垫；以不连续的方式形成在第一支撑部分的外围周围的多个空气间隙；以及形成在加热导线和空气间隙之间的抗蚀刻坝体，其中加热导线包括以弧形形状形成的多个弧形部分，以及连接弧形部分的多个连接部分，并且抗蚀刻坝体以弧形形状形成在加热导线的两端之间。
用于实现上述目的的根据本发明的微传感器的特征在于并且包括：包括阳极层并具有第一支撑部分的基板；第一传感器电极，该第一传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的第一传感器导线以及连接到所述第一传感器导线的第一传感器电极垫；第二传感器电极，该第二传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的、与第一传感器电极间隔开的第二传感器导线以及连接到所述第二传感器导线的第二传感器电极垫；加热器电极，该加热器电极包括形成在所述第一支撑部分上并且从外侧围绕所述第一传感器导线和所述第二传感器导线的至少一部分形成的加热导线以及分别连接到所述加热导线的两端并且彼此间隔开的第一加热器电极垫和第二加热器电极垫；以不连续的方式形成在所述第一支撑部分的外围周围的多个空气间隙；以及形成在所述加热导线和所述空气间隙之间的抗蚀刻坝体，其中所述加热导线包括：以直线形状形成并彼此间隔开的多个直线部分，以及连接所述直线部分的多个弯曲部分，并且所述抗蚀刻坝体形成在所述直线部分中的位于其外侧中的任一个和所述空气间隙之间。
发明的有益效果
根据本发明，存在以下效果。
由于支撑加热器电极的第一支撑部分能够保持其初始形状，因此温度均匀性得以增强。
另外，归因于抗蚀刻坝体，可防止第一支撑部分由于不保持其初始形状而被损坏。
此外，由于基板被形成为是多孔的，所以基板的热容量很小。
另外，通过包括多个弧形部分和多个连接部分加热导线大体上被形成为圆形，因而加热导线的温度均匀性得以增强。
此外，通过在在第一弧形部分和第三弧形部分之间的空间中形成抗蚀刻坝体，能够自由地设计桥接部分的位置。
另外，根据本发明，由于低功率消耗，因此其适合用于移动应用。
附图说明
图1是示意了现有技术的湿度传感器的透视图。
图2是根据本发明(省略了感测材料)的优选第一示例性实施例的提供有微加热器的微传感器的平面图。
图3是第一支撑部分(省略了感测材料)的分解平面图。
图4是沿图2中的A-A线的横截图。
图5是根据本发明(省略了感测材料)的优选第二示例性实施例的提供有微加热器的微传感器的平面图。
具体实施方式
下面，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。通过参考下面对示例性实施例的详细描述和附图，可更容易地理解本发明和实现本发明的方法的优点和特征。然而，将以许多不同形式实施本发明而不限于本文阐述的实施例。而是，提供了本文公开的这些实施例来同时完成本发明的公开以及将本发明的构思完全地传达给本领域技术人员，但是本发明将仅由随附的权利要求书进行限定。相同的参考标号在说明书全文上下指代同样的元件。
另一方面，当在本文中使用时，术语旨在示意实施例而没有意图限制本发明。当在本文中使用时，除非有文字另有指明，否则单数包括复数。当在本文中使用时，表述“包括”和/或“包括有”不排除提及的部件、步 骤、操作和/或存在或添加一个以上不同的部件、步骤、操作和/或元件。另外，由于是根据优选的示例性实施例，所以根据描述的顺序提出的参考符号不必限于该顺序。
现在将参考横截图和/或平面图的附图描述本文公开的示例性实施例，所述附图是本发明的理想的示例性图。在图中，为了有效描述技术内容而夸大了薄膜和部段的厚度。因此，可根据制造技术和/或容差等改变示例性图。换言之，本发明的示例性实施例不限于本文示意的具体配置，而是其中还包括根据制造工艺产生的配置的改变。因此，在图中指定的示例性部段具有近似的特性，并且图中示例性部段的形状仅为了示意元件的部段的具体方面，而不限制本发明的范围。
下面，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
在对各种示例性实施例进行描述时，出于方便，尽管示例性实施例彼此不同，但是相同名称和相同参考标号将被分派给执行相同功能的部件。
另外，出于方便，将省略已经在其他示例性实施例中说明过的配置和操作。
为了参考，下面将会进行描述的、本发明中的与现有技术的配置相同的配置将会参考先前描述的现有技术，并且将省略对其单独的详细描述。
如在图2到4中示意的，根据本发明的第一优选示例性实施例的提供有微加热器的微传感器的特征在于并且包括：具有第一支撑部分110的基板100；形成在基板100上的传感器电极300；形成在第一支撑部分110上的抗蚀刻坝体500；以及形成在第一支撑部分110的外围中的空气间隙101。
由于金属物质的基础材料被阳极氧化，所以形成了包括下述的阳极氧化层：在其的表面中具有多个孔的多孔层；以及存在于多孔层下方的阻挡层。在此处，金属物质的基础材料可为铝(Al)、钛(Ti)、钨(W)、锌(Zn)等；然而，优选地，为铝或铝合金，其轻、容易处理，是优秀的热导体，并且没有重金属污染。
作为示例，通过在铝的表面上执行阳极氧化处理来形成包括下述的阳 极氧化铝层：在其的表面中具有多个孔102的多孔氧化铝层；以及存在于多孔氧化铝层下方的阻挡层。在本发明的优选示例性实施例中的基板100例如可仅包括其中去除了铝的氧化铝层。另外，电极可以形成在氧化铝层的多孔氧化铝层上，并且反之，电极可以形成在阻挡层上。另外，其可仅包括多孔氧化铝层，其中通过去除氧化铝层的阻挡层孔102垂直地穿透该多孔氧化铝层。
下面，将参考其中铝和阻挡层都去除了基板100进行描述。
在阳极氧化铝中，去除了铝和阻挡层以使得基板100的孔102沿垂直方向穿透。由于利用多孔氧化铝层来形成基板，所以微加热器的热容量变小。
基板100包括：形成在基板100的中心成为圆柱形形状的第一支撑部分110；以及形成与第一支撑部分110间隔开的外侧中的第二支撑部分120；以及连接第一支撑部分110和第二支撑部分120的桥接部分130。另外，多个空气间隙101形成在第一支撑部分110的外围中，即，在第一支撑部分110和第二支撑部分120之间。
第一支撑部分110位于基板100的中心，并且总体上具有圆柱形的形状，并且多个桥接部分130连接在其外圆周中。
另外，多个空气间隙101形成在第一支撑部分110的外圆周中。多个空气间隙101可以不连续地形成。空气间隙101和桥接部分130在第一支撑部分110的外围周围交替布置。这样的桥接部分通过经过对第一支撑部分110的外围蚀刻以不连续的方式形成空气间隙101来形成。这样，多个桥接部分130的一端连接到第一支撑部分110，而另一端连接到第二支撑部分120。
在将下面描述形成在基板100的上表面上的传感器电极300、加热器电极200和抗蚀刻坝体500。
传感器电极300形成在基板的上表面上。
这样的传感器电极300在气体被吸收在感测材料中时检测电特性的改变。
传感器电极300包括第一传感器电极300a和与第一传感器电极300a隔开布置的第二传感器电极300b。第一传感器电极300a和第二传感器电极300b沿左右方向间隔开布置，并且关于在平面图中垂直地布置的中心线对称地形成。
传感器电极300a和300b分别包括形成在第一支撑部分110中的传感器导线310a和310b，以及分别连接到传感器导线310a和310b并且分别形成在桥接部分130和第二支撑部分120中的传感器电极垫320。
第一传感器电极300a包括第一传感器导线310a和连接到第一传感器导线310a的第一传感器电极垫。第二传感器电极300b包括第二传感器导线310b和连接到第二传感器导线310b的第二传感器电极垫。传感器导线310a和310b包括第一传感器导线310a和第二传感器导线310b。传感器电极垫320包括第一传感器电极垫和第二传感器电极垫。传感器导线310a和310b布置在第一支撑部分110的上表面中。传感器导线310a和310b的宽度被形成为具有恒定宽度。传感器电极垫320分别位于桥接部分130和第二支撑部分120中，并且形成为具有比第一传感器导线310a和第二传感器导线310b的宽度更宽的宽度。第一传感器电极300a和第二传感器电极300b的传感器电极垫320分别布置在被形成为具有矩形形状的基板100的两个相邻角部中，并且以其宽度随其朝末端部分行进而变宽的方式形成。换言之，传感器电极垫320以其宽度随其朝第一传感器导线310a和第二传感器导线310b行进而变窄的方式形成。
传感器电极300包括Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的一种或包括包含Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的至少一种的复合材料。
加热器电极200形成在基板100的上表面中。
当在氧化铝层的多孔氧化铝层上形成电极时，位于加热器电极200和传感器电极300下方的孔102的上侧被加热器电极200和传感器电极300封盖，并且下侧也被封盖。与此不同，当在氧化铝层的阻挡层上形成电极时，位于加热器电极200和传感器电极300下方的孔102的上侧被封盖，但是下侧是开放的。与此不同，当去除氧化铝层的阻挡层时，位于加热器电极200和传感器电极300下方的孔102的上侧被加热器电极200和传感 器电极300封盖，但是下侧是开放的。以这种方式，由于加热器电极200形成在多孔氧化铝层上，所以微传感器具有很小的热容量。
加热器电极200包括：形成在第一支撑部分110中以使得被布置得比传感器电极垫320更靠近传感器导线310a和310b的加热器导线210；以及连接到加热导线210并形成在第二支撑部分120和桥接部分130中的加热器电极垫220。
加热导线210形成在第一支撑部分110上，并且形成在第一传感器导线310a和第二传感器导线310b的至少一部分周围。另外，加热器电极垫220分别连接到加热导线210的两个末端部分；并且包括第一加热器电极垫220a和第二加热器电极垫220b，第一加热器电极垫220a和第二加热器电极垫220b彼此间隔开。加热导线210布置在基板100的第一支撑部分110的上表面上。
当从在图3中示出的平面图进行观察时，加热导线210关于第一支撑部分110的垂直中心线对称地形成，并且包括形成为弧形形状的多个弧形部分211以及连接弧形部分211的多个连接部分212。
加热导线210由分别重复地并且交替地连接的多个弧形部分211和多个连接部分212组成，其中：以弧形形状形成并且靠近空气间隙101布置的第一弧形部分211a连接到第一连接部分212a；第一连接部分212a弯曲并从第一弧形部分211a的一个末端部分朝第一支撑部分110的内侧延伸，并且该部分连接到第二弧形部分211b；第二弧形部分211b在第一连接部分212的末端部分以弧形形状形成并且朝第一弧形部分211a的内侧延伸和布置，并且该部分连接到第二连接部分221b；第二连接部分221b形成在第二弧形部分211b的末端部分并且朝第一支撑部分110的内侧延伸，并且如此等等。
加热导线210从第一弧形部分211a连接到第三弧形部分211c并且形成整体，并且关于第一支撑部分110的中心线对称。
如在图2中示出的，加热导线210的多个弧形部分211以近似半圆弧形的形状形成并且形成为在左右方向上对称，从而形成近似圆形。归因于 此，增强了第一支撑部分110的温度均匀性。
加热导线210的中心区域是左侧和右侧的弧形部分211交会的地方，其中具有弧形形状的两个弧形部分211结合在一起并且形成其上侧是开放的圆形形状。并且，在其内侧，形成分离空间部分214。分离空间部分214从加热导线210的中心区域形成并且向上延伸到加热导线210的上部部分。即，加热导线210从上部中心区域向下到该中心区域侧向间隔开以便形成分离空间部分214。传感器导线310a和310b布置在分离空间部分214中。即，加热导线210形成为在传感器导线的外侧围绕第一传感器导线310a和第二传感器导线310b的至少一部分。另外，第二加热器电极垫220b连接到第一弧形部分211a的另一末端部分，并且第一加热器电极垫220a连接到第三弧形部分211c的一个末端部分。
加热器电极200包括Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的一种或包括包含Pt、W、Co、Ni、Au和Cu中的至少一种的复合材料。
同时，抗蚀刻坝体500形成在加热导线210的两个末端部分中，即，在第一加热器电极垫220a和第二加热器电极垫220b分别连接的第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的末端部分之间。
抗蚀刻坝体500在加热器电极200之间以弧形形状设置，即，在加热导线210和空气间隙101之间。抗蚀刻坝体500与相邻的加热导线210间隔开形成。
抗蚀刻坝体500形成在加热导线210的外侧中并且优选由金属制成。抗蚀刻坝体500的材料可以与电极材料相同，此处电极的材料可以为金属，例如Pt、Al、Cu等。
如在图3中示意的，第一弧形部分211a和第三弧形部分211c形成为具有比其余弧形部分211的长度短的长度。在加热导线210的外圆周中，空间510形成在第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的末端部分之间，并且抗蚀刻坝体500位于该空间510中。
加热导线210的圆周区域的空间510在多达其中形成抗蚀刻坝体500的量的区域被部分填充。归因于此，当中平面图进行观察时，加热导线210 和抗蚀刻坝体500的外圆周被形成为圆形形状；因此，其适合用于移动应用，因为即使利用低功率消耗也能够快速并且准确地检测要测量的气体。
另外，通过在第一弧形部分211a和第三弧形部分211c之间的空间510中形成抗蚀刻坝体500，能够以基板100的结构更稳定的方式设计桥接部分130。第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的末段部分分别定位成靠近其上分别形成加热器电极垫220的两个桥接部分130的末端部分，并且然后圆形形状的加热导线210形成在第一支撑部分110的上表面上。另外，抗蚀刻坝体500形成在第一弧形部分211a和第三弧形部分211c的相邻末端部分之间的空间510中。抗蚀刻坝体500可形成为对应于第一弧形部分211a和第三弧形部分211c之间的空间510的大小。这样，抗蚀刻坝体500形成在加热导线210和第一弧形部分211a和第三弧形部分211c之间的空间510中而不管桥接部分130的位置。归因于此，可以考虑整体传感器结构的稳定性等来自由设计连接第一支撑部分110和第二支撑部分120的桥接部分130的位置。
抗蚀刻坝体500在经过蚀刻形成空气间隙101时防止第一支撑部分110的空间510的一部分被蚀刻溶液损坏。换言之，抗蚀刻坝体500靠近形成在第一支撑部分110上的加热导线210形成，以使得防止了支撑加热导线210的第一支撑部分110的规则形状(例如，原始形状)被损坏。通过保持第一支撑部分110的规则形状(例如，原始形状)，第一支撑部分110的温度均匀性得以增强，因此，第一支撑部分110上利用低功率提高其温度的加热导线210的温度分布变得更加均匀。
加热器电极垫220包括分别连接到加热导线210的两个末端部分的第一加热电极垫220a和第二加热电极垫220b。以这种方式，加热器电极垫220每个包括至少两个。加热器电极垫220布置在基板100的剩余两个相邻角部处，并且以其宽度随其朝外侧行进而逐渐变宽的方式形成。换言之，加热器电极垫320以其宽度随其朝加热导线210行进而变窄的方式形成。加热器电极垫220形成为具有比加热导线210更宽的宽度。
同时，在第一支撑部分110中，可以进一步形成包括金属并且与加热器电极200间隔开地形成的虚拟电极。
去色保护层(未示出)形成在加热器电极200和传感器电极300的整个上表面上。去色保护层可以由氧化物系材料制成。另外，去色保护层由氧化钽(TaOx)、氧化钛(TiO2)、氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)中的至少一种形成。
另外，焊接金属形成在加热器电极垫200和传感器电极垫320的末端部分处。焊接金属形成在去色保护层的上侧上。焊接金属可以是Au、Ag和Sn中的至少一种。
空气间隙101形成在基板100中以围绕加热导线210及传感器导线310a和310b。空气间隙101布置在第一支撑部分110的圆周中，即，在加热导线210及传感器导线310a和310b的圆周中。
空气间隙101的最大宽度(横向宽度)被形成为比孔102的最大宽度更宽。空气间隙101被形成为弧形形状，并且形成每个4个。多个空气间隙101朝圆周方向间隔开布置。即，空气间隙101不连续地形成为复数个。
更具体地，空气间隙101布置在：第一传感器电极300a的传感器电极垫320和第一加热器电极垫220a之间；加热器电极垫220a和第二加热器电极垫220b之间；第二加热器电极垫220b和第二传感器电极300b的传感器电极垫320之间；以及第二传感器电极300b的传感器电极垫320和第一传感器电极300a的传感器电极垫320之间。即，空气间隙101形成在除了支持加热器电极200和传感器电极300的区域外的区域中。
空气间隙101形成为沿上下方向穿透过。即，空气间隙101是从基板100的上表面向下到其底表面穿透过的空间。
归因于该空气间隙101，在基板100中形成共同地支撑加热导线210和传感器导线310a和310b的第一支撑部分110、支撑加热器电极垫220和传感器电极垫320的第二支撑部分120以及桥接部分130。即，空气间隙101形成在第一支撑部分110和第二支撑部分120之间。这样，空气间隙101和桥接部分130围绕第一支撑部分110的外围交替地布置。
当从图2中示出的平面图观察时第一支撑部分110以圆形形状形成，并且被空气间隙围绕。第一支撑部分110被形成为比加热导线210及传感 器导线310a和310b的面积大。
第一支撑部分110和第二支撑部分120通过桥接部分130彼此连接。
另外，除了桥接部分130之外，第一支撑部分110和第二支撑部分120因为空气间隙101而彼此间隔开。因此，如在图2中示意的，第一支撑部分110和第二支撑部分120通过4个桥接部分在4个点处彼此连接。
在第一支撑部分110中，形成覆盖加热导线210及传感器导线310a和310b的感测材料400。即，感测材料400形成在与第一支撑部分110对应的位置中。通过印制形成感测材料400。以这种方式，当通过印制形成感测材料400中时，在形成感测材料400之后，在感测材料400上留下具有网眼网形状的迹线。
下面，将参考图5描述根据本发明的第二优选示例性实施例的提供有微加热器的微传感器。下面，将仅描述与第一示例性实施例的加热导线和抗蚀刻保护坝体不同的加热导线210’和抗蚀刻保护坝体500’。
当从平面图进行观察时，加热部分210’在第一支撑部分110中形成为直线的形状，并且包括彼此间隔开的多个直线部分216和连接直线部分216的多个曲线部分218。在直线部分216中，当在平面图中进行观察时，彼此靠近布置但是彼此间隔开的第一直线部分216a和第二直线部分216b以及连接第一直线部分216a和第二直线部分216b的第一曲线部分218a彼此连接以形成“∩”形状。
当在平面图中进行观察时，彼此靠近布置但是彼此间隔开的第三直线部分216c和第四直线部分216d以及连接第三直线部分216c和第四直线部分216d的第二曲线部分218b彼此连接以形成“∩”形状。
另外，当在平面图中进行观察时，连接第二直线部分216b和第三直线部分216c的第三曲线部分218c形成“∪”形状，并且布置在两个“∩”形状之间。
分离空间部分214’形成在彼此间隔开的第二直线部分216b和第三直线部分216c之间。
第一传感器线310a和第二传感器线310b布置在分离空间部分214’中。
另外，抗蚀刻坝体500’形成在直线部分216中的位于其外侧的任一个和空气间隙101之间。
抗蚀刻坝体500’可以以弧形形状形成在第一直线部分216a和其相邻的空气间隙101之间并且在第四直线部分216d和其相邻的空气间隙101之间。
归因于此，在用于形成空气间隙101的蚀刻过程期间防止损害空间510’。即，第一支撑部分110保持其初始形状，并且温度均匀性从而得以增强。
下面，将描述具有前述配置的示例性实施例的操作。
为了测量气体浓度，首先，将恒定功率施加到加热器电极200的加热器电极垫220中的两个上，然后与其接触并且位于传感器中心的感测材料400被加热到恒定温度。
在该状态，当根据气体的浓度，存在于(感测材料)周围气体被感测材料400吸收或从感测材料400释出时，通过牵涉(使用)电连接到感测材料400的外部电路，经过使用在传感器电极垫320之间测量到的电势差来量化感测材料400的电导率，对感测材料400的特性上发生的改变进行测量。
另外，为了更准确的测量，在经过使用加热器电极200将感测材料400加热到高温、通过强迫地移除已经吸收在感测材料400中的其他气体气种或湿度来使感测材料400恢复到其初始状态之后对感兴趣的气体的浓度进行测量。
如上所述，尽管参考本发明的优选示例性实施例对其进行了描述，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明的各种修改和更改是可能的。
符号的描述
100：基板
101：空气间隙
102：孔
110：第一支撑部分
120：第二支撑部分
130：桥接部分
200：加热器电极
210、210’：加热导线
211：弧形部分
211a：第一弧形部分
211b：第二弧形部分
211c：第三弧形部分
212：连接部分
212a：第一连接部分
212b：第二连接部分
214、214’：分离空间部分216：直线部分
216a：第一直线部分
216b：第二直线部分
216c：第三直线部分
216d：第四直线部分
218：曲线部分
218a：第一曲线部分
218b：第二曲线部分
218c：第三曲线部分
220：加热器电极垫
220a：第一加热器电极垫
220b：第二加热器电极垫
300：传感器电极
300a：第一传感器电极
300b：第二传感器电极
310a、310a’：第一传感器导线
310b、310b’：第二传感器导线
320：传感器电极垫
400：感测材料
500、500’：抗蚀刻坝体
510、510’：空间。

Claims (20)

1.一种微加热器，其特征在于并且包括：
具有第一支撑部分的基板；
形成在所述第一支撑部分上的加热器电极；
形成在所述第一支撑部分上并且布置在所述加热器电极附近的抗蚀刻坝体；以及
形成在所述第一支撑部分的外围中的空气间隙。
2.根据权利要求1所述的微加热器，
其特征在于所述抗蚀刻坝体布置在所述加热器电极和所述空气间隙之间。
3.根据权利要求1所述的微加热器，
其特征在于所述基板是阳极氧化层，其中对所述基板阳极氧化后去除了金属基础材料。
4.根据权利要求1所述的微加热器，
其特征在于所述空气间隙是从所述基板的上表面朝其底表面向下穿透而形成的空间。
5.根据权利要求1所述的微加热器，
其特征在于所述基板进一步包括第二支撑部分和连接所述第一支撑部分和所述第二支撑部分的桥接部分；并且所述加热器电极包括形成在所述第一支撑部分中的加热导线以及连接到所述加热导线并形成在所述第二支撑部分和所述桥接的部分中的加热器电极垫。
6.根据权利要求5所述的微加热器，
其特征在于所述抗蚀刻坝体形成在所述加热导线的外侧中。
7.根据权利要求5所述的微加热器，
其特征在于所述加热导线包括以弧形形状形成的多个弧形部分，以及连接所述弧形部分的多个连接部分。
8.根据权利要求1所述的微加热器，
其特征在于所述空气间隙以不连续的方式形成为多个。
9.根据权利要求1所述的微加热器，
其特征在于所述抗蚀刻坝体由金属制成。
10.一种微传感器，其特征在于并且包括：
具有第一支撑部分的基板；
形成在所述第一支撑部分上的传感器电极；
形成在所述第一支撑部分上的加热器电极；
形成在所述第一支撑部分上并且布置在所述加热器电极附近的抗蚀刻坝体；以及
形成在所述第一支撑部分的外围中的空气间隙。
11.根据权利要求10所述的微传感器，
其特征在于所述抗蚀刻坝体布置在所述加热器电极和所述空气间隙之间。
12.根据权利要求10所述的微传感器，
其特征在于所述基板是阳极氧化层，其中对所述基板阳极氧化之后去除了金属基础材料。
13.根据权利要求10所述的微传感器，
其特征在于所述空气间隙是从所述基板的上表面朝其底表面向下穿透而形成的空间。
14.根据权利要求10所述的微传感器，
其特征在于：
所述基板进一步包括第二支撑部分和连接所述第一支撑部分和所述第二支撑部分的桥接部分；
所述传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的传感器导线以及连接到所述传感器导线并形成在所述第二支撑部分和所述桥接的部分中的传感器电极垫；并且
所述加热器电极包括：形成在所述第一支撑部分中以使得被布置得比所述传感器电极垫更靠近所述传感器导线的加热导线；以及连接到所述加热导线并形成在所述第二支撑部分和所述桥接部分中的加热器电极垫。
15.根据权利要求14所述的微传感器，
其特征在于所述抗蚀刻坝体形成在所述加热导线的外侧中。
16.根据权利要求14所述的微传感器，
其特征在于所述加热导线包括以弧形形状形成的多个弧形部分，以及连接所述弧形部分的多个连接部分。
17.根据权利要求10所述的微传感器，
其特征在于所述空气间隙以不连续的方式形成为多个。
18.根据权利要求10所述的微传感器，
其特征在于所述抗蚀刻坝体由金属制成。
19.一种微传感器，其特征在于并且包括：
包括阳极层并具有第一支撑部分的基板；
第一传感器电极，该第一传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的第一传感器导线以及连接到所述第一传感器导线的第一传感器电极垫；
第二传感器电极，该第二传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的、与所述第一传感器电极间隔开的第二传感器导线以及连接到所述第二传感器导线的第二传感器电极垫；
加热器电极，该加热器电极包括形成在所述第一支撑部分上并且从外侧围绕所述第一传感器导线和所述第二传感器导线的至少一部分形成的加热导线以及分别连接到加热导线的两端并且彼此间隔开的第一加热器电极垫和第二加热器电极垫；
以不连续的方式形成在所述第一支撑部分的外围周围的多个空气间隙；以及
形成在所述加热导线和所述空气间隙之间的抗蚀刻坝体，其中
所述加热导线包括以弧形形状形成的多个弧形部分，以及连接所述弧形部分的多个连接部分，并且所述抗蚀刻坝体以弧形形状形成在所述加热导线的两端之间。
20.一种微传感器，其特征在于并且包括：
包括阳极层并具有第一支撑部分的基板；
第一传感器电极，该第一传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的第一传感器导线以及连接到所述第一传感器导线的第一传感器电极垫；
第二传感器电极，该第二传感器电极包括形成在所述第一支撑部分中的、与第一传感器电极间隔开的第二传感器导线以及连接到所述第二传感器导线的第二传感器电极垫；
加热器电极，该加热器电极包括形成在所述第一支撑部分上并且从外侧围绕所述第一传感器导线和所述第二传感器导线的至少一部分形成的加热导线以及分别连接到所述加热导线的两端并且彼此间隔开的第一加热器电极垫和第二加热器电极垫；
以不连续的方式形成在所述第一支撑部分的外围周围的多个空气间隙；以及
形成在所述加热导线和所述空气间隙之间的抗蚀刻坝体，其中
所述加热导线包括：以直线形状形成并彼此间隔开的多个直线部分，以及连接所述直线部分的多个弯曲部分，并且所述抗蚀刻坝体形成在所述直线部分中的位于其外侧中的任一个和所述空气间隙之间。
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