CN107561121A - 微型多阵列加热器和微型多阵列传感器 - Google Patents

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Abstract

提供了一种微型多阵列加热器和设置有微型多阵列加热器的微型多阵列传感器。微型多阵列加热器包括：衬底以及形成在衬底上的加热器电极。加热器电极包括具有第一热生成图案的第一加热器电极和具有第二热生成图案的第二加热器电极。第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的热生成量。

Description

微型多阵列加热器和微型多阵列传感器
技术领域
本发明涉及一种微型多阵列加热器和微型多阵列传感器。更具体地，本发明涉及一种设置有在热生成量上不同的第一加热器电极和第二加热器电极的微型多阵列加热器，和微型多阵列传感器。
背景技术
近些年来，随着对于环境的兴趣逐渐增加，已经存在了对于能够在短时间周期内精确获得不同类型信息的小尺寸传感器的研发的需求。具体地，为了使居住空间愉悦、应对有害的工业环境和管理饮料和食品的生成工艺的目的，已经致力于获得尺寸减小、精度提高和价格降低的微型多阵列传感器，例如用于容易地测量气体浓度或类似物的气体传感器。
由于半导体工艺技术的应用，当前可用的气体传感器由陶瓷烧结气体传感器或厚膜型气体传感器逐渐发展到具有微电子机械系统(MEMS)结构的微型气体传感器。
从测量方法上看，在气体被吸收到传感材料时测量传感器的传感材料的电性能变化的方法最频繁地用在当前可用的气体传感器中。典型地，诸如SnO2的金属氧化物用作测量导电率根据测量目标气体的浓度变化的传感材料。这种测量方法的优点在于使用该方法相对容易。当金属氧化物传感材料被加热到高温并且在高温下操作时，测量值的变化变得明显。因此，精确的温度控制是必要的，以快速且精确地测量气体浓度。此外，在通过经由高温加热强制去除已经吸收到传感材料的气体种类或湿气将传感材料设置或者重置到初始状态之后，测量气体浓度。
然而，这种惯用的传感器配置成检测一种气体。为了检测多种气体，需要提供多个传感器。这造成了一个问题：体积变大并且功耗增加。
[现有技术文献]
[专利文献]
韩国专利申请公开号2009-0064693
发明内容
鉴于以上提及的问题，本发明的目的在于提供一种能够利用简单结构同时检测多种气体的微型多阵列加热器和微型多阵列传感器。
根据本发明的一个方面，提供了一种微型多阵列加热器，包括：衬底；以及形成在衬底上的加热器电极，其中，加热器电极包括具有第一热生成图案的第一加热器电极和具有第二热生成图案的第二加热器电极，以及第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的热生成量。
在微型多阵列加热器中，第一热生成图案和第二热生成图案可以并联连接。
在微型多阵列加热器中，第一热生成图案和第二热生成图案可以形成为具有不同的长度。
在微型多阵列加热器中，第一热生成图案和第二热生成图案可以形成为具有不同的厚度。
在微型多阵列加热器中，布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间的至少一个气隙可以形成在衬底中。
在微型多阵列加热器中，所述气隙可以包括包围第一热生成图案的第一气隙和包围第二热生成图案的第二气隙。
在微型多阵列加热器中，所述气隙可以包括与第一气隙和第二气隙连通的第三气隙，并且第三气隙可以布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间。
在微型多阵列加热器中，所述气隙可以是形成为从衬底的上表面延伸到衬底的下表面的空间。
在微型多阵列加热器中，所述衬底可以是通过阳极化金属的基底材料然后去除基底材料获得的阳极氧化膜。
在微型多阵列加热器中，伪金属可以形成在衬底上，以布置在所述气隙和第一热生成图案或者第二热生成图案之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种微型多阵列传感器，包括：衬底；形成在衬底上的传感器电极；以及形成在衬底上的加热器电极，其中，传感器电极包括具有第一传感器布线的第一传感器电极和具有第二传感器布线的第二传感器电极，加热器电极包括具有第一热生成图案的第一加热器电极和具有第二热生成图案的第二加热器电极，第一传感器布线布置成比第二热生成图案更靠近第一热生成图案，第二传感器布线布置成比第一热生成图案更靠近第二热生成图案，以及第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的热生成量。
在微型多阵列传感器中，第一热生成图案和第二热生成图案可以并联连接。
在微型多阵列传感器中，第一热生成图案和第二热生成图案可以形成为具有不同的长度。
在微型多阵列传感器中，第一热生成图案和第二热生成图案可以形成为具有不同的厚度。
在微型多阵列传感器中，布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间的至少一个气隙可以形成在衬底中。
在微型多阵列传感器中，所述气隙可以包括包围第一热生成图案的第一气隙和包围第二热生成图案的第二气隙。
在微型多阵列传感器中，所述气隙可以包括与第一气隙和第二气隙连通的第三气隙，并且第三气隙布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间。
在微型多阵列传感器中，所述气隙可以是形成为从衬底的上表面延伸到衬底的下表面的空间。
在微型多阵列传感器中，所述衬底可以是通过阳极化金属的基底材料然后去除基底材料获得的阳极氧化膜。
在微型多阵列传感器中，伪金属可以形成在衬底上，以布置在所述气隙和第一热生成图案或者第二热生成图案之间。
根据本发明的上述微型多阵列加热器和微型多阵列传感器，可以获得以下效果。
微型多阵列加热器设置有热生成量不同的第一加热器电极和第二加热器电极。通过将微型多阵列加热器应用到气体传感器，可以用简单结构同时检测多种气体。
第一热生成图案和第二热生成图案并联连接。将相同电压施加到第一热生成图案和第二热生成图案。因此，微型多阵列加热器可以应用到诸如移动通信设备或者可以低电压驱动并要求使用低电功率的类似物的产品上。
第一热生成图案和第二热生成图案可以形成为具有不同的长度或者不同的厚度。因此，可以利用简单结构使两个热生成图案的热生成量不同。
至少一气隙形成在衬底中并且布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间，以使得第一热生成图案和第二热生成图案彼此热隔离。因此，即使两个热生成图案形成在一个衬底中，并且即使两个热生成图案的热生成温度不同，也可以有效地保持各个热生成温度并且精确地检测多种气体。
气隙包括包围第一热生成图案的第一气隙和包围第二热生成图案的第二气隙。因此，热容量被降低，以使得可以用低电功率维持高温。
气隙还包括与第一气隙和第二气隙连通的第三气隙。第三气隙布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间。这可以有效地使第一热生成图案和第二热生成图案隔离。
气隙是形成为从衬底的上表面延伸到衬底的下表面的空间。这使得可以最大化热隔离效果。
衬底是通过阳极化金属的基底材料然后去除基底材料获得的阳极氧化膜。这可以进一步增强热隔离效果。
伪金属可以形成在衬底上，以布置在所述气隙和第一热生成图案或者第二热生成图案之间。因此，提高了第一支撑部分的温度均匀性。
附图说明
图1是根据本发明的优选实施方式的、设置有微型多阵列加热器的微型多阵列传感器的平面图。
图2是图1中A区域的放大图。
图3是图1中B区域的放大图。
图4是图1中沿C-C线截取的截面图。
图5是根据本发明的另一优选实施方式的、设置有微型多阵列加热器的微型多阵列传感器的平面图。
图6是根据本发明的再一优选实施方式的、设置有微型多阵列加热器的微型多阵列传感器的平面图。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细描述。
在以下描述中，作为参考，本发明的与相关技术配置相同的配置将不再详细描述。请参考在前的相关技术的描述。
如图1至4中所示，本实施方式的设置有微型多阵列加热器的微型多阵列传感器包括衬底100、形成在衬底100上的传感器电极以及形成在衬底100上的加热器电极。传感器电极包括具有第一传感器布线(图案)1310的第一传感器电极1300和具有第二传感器布线(图案)2310的第二传感器电极2300。加热器电极包括具有第一热生成图案1210的第一加热器电极1200和具有第二热生成图案2210的第二加热器电极2200。第一传感器布线1310布置成比第二热生成图案2210更靠近第一热生成图案1210。第二传感器布线2310布置成比第一热生成图案1210更靠近第二热生成图案2210。第一热生成图案1210和第二热生成图案2210形成为具有不同的热生成量。
如果金属基底材料被阳极化，则形成包括多孔层和阻挡层的阳极氧化膜，所述多孔层具有形成在其表面上的多个孔，阻挡层存在于多孔层下方。就此而言，金属基底材料可以是铝(Al)、钛(Ti)、钨(W)、锌(Zn)或类似物。优选地，金属基底材料由铝或铝合金构成，其重量轻，易于处理，导热性优越，并且免受重金属污染。
举例来说，通过阳极化铝材料的表面，可以形成包括氧化铝多孔层和阻挡层的氧化铝膜，氧化铝多孔层具有形成在其表面上的多个孔102，阻挡层存在于氧化铝多孔层下方。根据本发明的优选实施方式的衬底100可以仅仅由例如去除了铝的氧化铝膜形成。电极可以形成在氧化铝膜的氧化铝多孔层上。备选地，电极可形成在阻挡层上。此外，可以去除氧化铝膜的阻挡层，以使得衬底100仅仅由具有垂直穿透衬底100的孔102的氧化铝多孔层形成。
以下描述将基于如图4中所示的去除了铝和阻挡层的衬底100进行。
将铝和阻挡层从阳极化铝材料去除。因此，孔102垂直穿透衬底100。因为衬底100由氧化铝多孔层形成，微型多阵列加热器具有小的热容量。
衬底100包括：以圆柱形形状形成在衬底100的两个侧面区域中的至少两个第一支撑部分110、以与第一支撑部分110间隔开的关系形成在第一支撑部分110外的第二支撑部分120、以及配置成连接第一支撑部分110和第二支撑部分120的多个桥部分。大量气隙形成在第一支撑部分110周围，即，形成在第一支撑部分110和第二支撑部分120之间。在本实施方式中，两个第一支撑部分110形成在一个衬底100中。但是，第一支撑部分110的数量可以是三个或者更多个。各个第一支撑部分110彼此间隔开。
气隙包括第一气隙101a和第二气隙101b，第一气隙101a包围设置在左侧上的第一支撑部分110的周边，第二气隙101b包围设置在右侧上的第一支撑部分110的周边。
大量气隙形成在第一支撑部分110周围。气隙可以不连续形成。气隙和桥部分沿着每个第一支撑部分110的周边交替布置。桥部分通过蚀刻每个第一支撑部分110的周边以及不连续地形成气隙而形成。桥部分的一个端部连接到每个第一支撑部分110，桥部分的另一端部连接到第二支撑部分120。
下文中，将对形成在衬底100上的传感器电极、加热器电极和伪金属500进行描述。
传感器电极形成在衬底100的上表面上。当气体被吸收到传感材料时，传感器电极通过检测电特性中的变化检测气体。
传感器电极包括第一传感器电极1300和第二传感器电极2300。第一传感器电极1300包括形成在设置于左侧上的第一支撑部分110的上表面上的第一传感器布线1310、连接至第一传感器布线1310的桥部分、以及形成在第二支撑部分120中的第一传感器电极焊盘1320。
第一传感器布线1310包括第一传感器布线第一连接部分1310a和第一传感器布线第二连接部分1310b。
第一传感器布线第一连接部分1310a和第一传感器布线第二连接部分1310b以相同形状形成，并且在左右方向上彼此间隔开。第一传感器布线第一连接部分1310a和第一传感器布线第二连接部分1310b形成为在上下方向上线性延伸。
第一传感器电极焊盘1320包括：连接至第一传感器布线第一连接部分1310a的第一传感器电极第一焊盘1320a、以及连接至第一传感器布线第二连接部分1310b的第一传感器电极第二焊盘1320b。第一传感器电极第一焊盘1320a的远端布置成比第一传感器电极第二焊盘1320b的远端更靠近布置在右侧上的第一支撑部分110。
第一传感器电极焊盘1320形成为具有比第一传感器布线1310更大的宽度。第一传感器电极焊盘1320形成为使得其宽度朝着其远端变宽。
第一传感器电极1300和第二传感器电极2300由Pt、W、Co、Ni、Au和Cu或其混合物构成。
第二传感器电极2300以与第一传感器电极1300相同的形状形成。第二传感器电极2300包括形成在布置于右侧上的第一支撑部分110的上表面上的第二传感器布线2310、连接至第二传感器布线2310的桥部分、以及形成在第二支撑部分120中的第二传感器电极焊盘2320。
第二传感器布线2310包括第二传感器布线第一连接部分2310a、以及第二传感器布线第二连接部分2310b。
第二传感器电极焊盘2320包括连接至第二传感器布线第一连接部分2310a的第二传感器电极第一焊盘2320a、以及连接至第二传感器布线第二连接部分2310b的第二传感器电极第二焊盘2320b。第二传感器电极第一焊盘2320a的远端设置成比第二传感器电极第二焊盘2320b的远端更靠近布置在左侧上的第一支撑部分110。第二传感器电极第一焊盘2320a的远端连接至第一传感器电极第一焊盘1320a的远端。
在第二传感器电极第一焊盘2320a和第一传感器电极第一焊盘1320a之间的中间部分用作公共电极的情况下，第一传感器电极1300和第二传感器电极2300并联连接。
加热器电极形成在衬底100的上表面上。
当电极形成在氧化铝膜的氧化铝多孔层上时，位于加热器电极和传感器电极下方的孔102的上部分由加热器电极和传感器电极封闭。孔102的下部分也被封闭。备选地，当电极形成在氧化铝膜的阻挡层上时，位于加热器电极和传感器电极下方的孔102的上部分封闭。孔102的下部分打开。备选地，当氧化铝膜的阻挡层被去除时，位于加热器电极和传感器电极下方的孔102的上部分由加热器电极和传感器电极封闭。孔102的下部分打开。这样，加热器电极形成在氧化铝多孔层上。这就使得可以提供具有小的热电容的微型多阵列传感器。
加热器电极包括第一加热器电极1200、以及与第一加热器电极1200间隔开的第二加热器电极2200。
第一加热器电极1200包括布置成比第一传感器电极焊盘1320更靠近第一传感器布线1310的第一热生成图案1210、以及连接至第一热生成图案1210并且形成在第二支撑部分120和桥部分中的第一加热器电极焊盘1220。
第一热生成图案1210形成在布置在左侧上的第一支撑部分110上，并且形成为包围第一传感器布线1310的至少一部分。第一加热器电极焊盘1220包括分别连接到第一热生成图案1210的两个端部的第一加热器电极第一焊盘1220a和第一加热器电极第二焊盘1220b。第一加热器电极第一焊盘1220a和第一加热器电极第二焊盘1220b彼此间隔开。
当在如图2所示的平面图中查看时，第一热生成图案1210包括以圆弧形状形成为相对于第一支撑部分110的垂直中心轴对称的多个弧部分、以及配置成连接弧部分的多个连接部分。
第一热生成图案1210形成为从第一支撑部分110的边缘向内间隔开。
第一热生成图案1210包括设置成靠近第一气隙101a并且以圆弧形状形成的第一弧部分1211a、在第一弧部分1211a的一端弯曲成朝着第一支撑部分110的内侧延伸的第一连接部分1212a、以圆弧形状形成以从第一连接部分1212a的端部延伸并且从第一弧部分1211a向内间隔开的第二弧部分1211b、形成为从第二弧部分1211b的端部向第一支撑部分110的内侧延伸的第二连接部分1212b以及第三弧部分1211c等。这样，多个弧部分和多个连接部分彼此重复连接。
第一热生成图案1210通过连接第一弧部分1211a、第二弧部分1211b和第三弧部分1211c一体形成，并且相对于布置在左侧上的第一支撑部分110的垂直中心轴对称。
如图2中所示，第一热生成图案1210的弧部分以大体上半圆弧形状形成，并且在左右方向上对称。因此，第一热生成图案1210总体上形成大体上圆形形状。这使得可以提高第一支撑部分110的温度均匀性。
两个左和右弧部分在第一热生成图案1210的中心处交汇。两个弧部分连接以形成在下侧上打开的大体上圆形形状。分离空间部分1214形成在两个弧部分内侧。分离空间部分1214形成为从第一热生成图案1210的中心向第一热生成图案1210的下部分延伸。也就是说，左和右弧部分在左右方向上间隔开，以使得分离空间部分1214从第一热生成图案1210的中心形成到第一热生成图案1210的下部分。第一传感器布线1310布置在分离空间部分1214中。因此，第一热生成图案1210包围第一传感器布线1310的上部分和侧部分。
第一加热器电极第二焊盘1220b连接到第一弧部分1211a的另一端。第一加热器电极第一焊盘1220a连接到第三弧部分1211c的一端。
第一加热器电极1200可以由Pt、W、Co、Ni、Au和Cu或其混合物构成。
同时，伪金属500形成在第一热生成图案1210的两个端部之间，即，在第一加热器电极第一焊盘1220a和第一加热器电极第二焊盘1220b分别连接的第一弧部分1211a和第二弧部分1211b的端部之间。
伪金属500以圆弧形状形成在第一加热器电极1200之间，即，在第一热生成图案1210和第一气隙101a之间。伪金属500与靠近其的第一热生成图案1210间隔开。伪金属500与第一支撑部分110的边缘向内间隔开。
优选地，伪金属500形成在第一热生成图案1210外部并且由金属构成。伪金属500的材料可以与电极材料相同。电极材料可以是诸如铂、铝、铜或类似物的金属。
如图2中所示，第一弧部分1211a和第三弧部分1211c在长度上比布置在其内部的剩余弧部分短。在第一热生成图案1210的外周边，空间510形成在第一弧部分1211a和第三弧部分1211c的端部之间。伪金属500位于空间510中。伪金属500的宽度等于或近似于第一热生成图案1210的宽度。
存在于第一热生成图案1210的外周边中的空间510局部填充有伪金属500。因此，当在平面图中查看时，第一热生成图案1210的外周边和伪金属500形成圆形。这使得可以提高第一支撑部分110的温度均匀性。
第一加热器电极第一焊盘1220a和第一加热器电极第二焊盘1220b形成为使得其宽度向外变大。换句话说，第一加热器电极焊盘1220形成为使得其宽度朝向第一热生成图案1210变小。第一加热器电极焊盘1220形成为具有比第一热生成图案1210更大的宽度。第一加热器电极第一焊盘1220a布置成比第一加热器电极第二焊盘1220b更靠近布置在右侧上的第一支撑部分110。
第二加热器电极2200与第一加热器电极1200相似地形成。第二加热器电极2200包括布置成比第二传感器电极焊盘2320更靠近第二传感器布线2310的第二热生成图案2210、以及连接至第一热生成图案1210并形成在第二支撑部分120和桥部分中的第二加热器电极焊盘2220。
第二热生成图案2210形成在布置于右侧上的第一支撑部分110上。因此，第一传感器布线1310和第一热生成图案1210形成在布置于左侧上的第一支撑部分110的上表面上。第二传感器布线2310和第二热生成图案2210形成在布置于右侧上的第一支撑部分110的上表面上。
因此，第一传感器布线1310布置成比第二热生成图案2210更靠近第一热生成图案1210。第二传感器布线2310布置成比第一热生成图案1210更靠近第二热生成图案2210。
第一热生成图案1210和第二热生成图案2210形成为具有不同的热生成量。
为了使第一热生成图案1210和第二热生成图案2210的热生成量彼此不同，第一热生成图案1210和第二热生成图案2210可以形成为具有如图1中所示的不同的长度，或者可以形成为具有不同的厚度。
在本实施方式中，第一热生成图案1210的长度大于第二热生成图案2210的长度，使得形成在布置于左侧上的第一支撑部分110的上表面上的第一传感材料400a可以加热到比形成在布置于右侧上的第一支撑部分110的上表面上的第二传感材料400b高的温度。这确保第一传感器电极1300和第二传感器电极2300检测不同种类的气体。
第一热生成图案1210弯曲成具有比第二热生成图案2210小的间隙。因此，第一热生成图案1210和第二热生成图案2210可以形成在有限区域(第一支撑部分)中以具有不同长度。
与本实施方式不同，第一热生成图案和第二热生成图案可以形成为不相对于第一支撑部分110的垂直中心轴或者水平中心轴对称。也就是说，第一热生成图案和/或第二热生成图案可以通过串联连接以相互不同的形状弯曲的两个热生成图案而形成。
第二热生成图案2210形成在布置于右侧上的第一支撑部分110上，并且形成为包围第二传感器布线2310的至少一部分。第二加热器电极焊盘2220包括分别连接到第二热生成图案2210的两端的第二加热器电极第一焊盘2220a和第二加热器电极第二焊盘2220b。第二加热器电极第一焊盘2220a和第二加热器电极第二焊盘2220b彼此间隔开。
如在图3中所示的平面图中查看到的，第二热生成图案2210还形成为相对于布置在右侧上的第一支撑部分110的垂直中心线对称。
第二热生成图案2210与第一支撑部分110的边缘向内间隔开。
第二热生成图案2210包括靠近第二气隙101b形成以具有圆弧形状的第一弧部分2211a、第三弧部分2211c、以及形成在第一弧部分2211a和第三弧部分2211c之间的传感器布线包围部分2212。
第一弧部分2211a连接到第二加热器电极第一焊盘2220a，并且第三弧部分2211c连接到第二加热器电极第二焊盘2220b。
传感器布线包围部分2212连接到第一弧部分2211a和第三弧部分2211c的下端，并且以曲线形状形成以包围第二传感器布线2310。因此，具有打开的下端的分离间隔部分2214形成在传感器布线包围部分2212中。
弧形伪金属500形成在第二热生成图案2210的两端，即，在第二加热器电极第一焊盘2220a和第二加热器电极第二焊盘2220b分别连接的第一弧部分2211a和第三弧部分2211c的端部之间。
形成在布置于右侧上的第一支撑部分110的上表面上的伪金属500具有与形成在布置于左侧上的第一支撑部分110的上表面上的伪金属500相同的形状并具有相同的作用。因此，将省略其详细描述。
通过这种方式，伪金属500形成在第一气隙101a和第一热生成图案1210之间的衬底100的第一支撑部分110上，并且伪金属500形成在第二气隙101b和第二热生成图案2210之间的衬底100的第一支撑部分110上。
第二加热器电极第一焊盘2220a和第二加热器电极第二焊盘2220b形成为使得其宽度朝外变大。也就是说，第二加热器电极焊盘2220形成为使得其宽度朝向第二热生成图案2210变小。第二加热器电极焊盘2220形成为具有比第二热生成图案2210大的宽度。
第二加热器电极第一焊盘2220a布置成比第二加热器电极第二焊盘2220b更靠近布置于左侧上的第一支撑部分110。
第二加热器电极第一焊盘2220a连接至第一加热器电极第一焊盘1220a。
在第二加热器电极第一焊盘2220a和第一加热器电极第一焊盘1220a之间的中间部分用作公共电极的情况下，第一热生成图案1210和第二热生成图案2210并联连接。
备选地，如果在第二加热器电极第一焊盘2220a和第一加热器电极第一焊盘1220a仅彼此连接而没有使用第二加热器电极第一焊盘2220a和第一加热器电极第一焊盘1220a之间的中间部分作为公共电极的状态下，将电功率施加到第一加热器电极1200或者第二加热器电极2200，则第一热生成图案1210和第二热生成图案2210串联连接。
如上所述，在本实施方式的加热器电极中，第一热生成图案1210和第二热生成图案2210可以根据施加电功率的位置并联连接或者串联连接。
与以上描述不同，如图5中所示，第二加热器电极第一焊盘2220a’和第一加热器电极第一焊盘1220a’可以形成为彼此分离，并且第二传感器电极第一焊盘2320a’和第一传感器电极第一焊盘1320a’可以形成为彼此分离。当第一和第二加热器电极焊盘1220’和2220’以及第一和第二传感器电极焊盘1320’和2320’以这种方式形成为彼此分离时，可以独立地控制左传感器和右传感器。因此，根据情况，可以仅打开左传感器来检测气体，或者可以仅打开右传感器来检测气体。
第一和第二加热器电极第一焊盘1220a和2220a布置在衬底100的上部中间区域中。第一和第二加热器电极第二焊盘1220b和2220b布置在衬底100的上部侧面区域中。
防变色保护层(未示出)形成在加热器电极和第二传感器电极的整个上表面上。防变色保护层可以由基于氧化物的材料构成。特别地，防变色保护层可以由氧化钽(TaOx)、氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)中的至少一种构成。
焊接金属布置在第一和第二加热器电极焊盘1220和2220以及第一和第二传感器电极焊盘1320和2320的端部处。焊接金属形成在防变色保护层上。焊接金属可以是金、银和锡中的至少一种。
第一气隙101包围第一热生成图案1210。第二气隙101b包围第二热生成图案2210。通过这种方式，至少一个气隙形成在第一热生成图案1210和第二热生成图案2210之间。
第一气隙101a和第二气隙110b以相同形状形成。第一气隙101a和第二气隙101b形成为具有比孔102大的宽度。四个第一气隙101a和四个第二气隙101b以圆弧形状形成。第一气隙101a和第二气隙101b在圆周方向上间隔开。也就是说，多个第一气隙101a和多个第二气隙101b不连续地形成。
特别地，第一气隙101a布置在第一传感器电极第二焊盘1320b和第一加热器电极第二焊盘1220b之间、在第一加热器电极第二焊盘1220b和第一加热器电极第一焊盘1220a之间、在第一加热器电极第一焊盘1220a和第一传感器电极第一焊盘1320a之间，以及在第一传感器电极第一焊盘1320a和第一传感器电极第二焊盘1320b之间。
第二气隙101b布置在第二传感器电极第二焊盘2320b和第二加热器电极第二焊盘2220b之间、在第二加热器电极第二焊盘2220b和第二加热器电极第一焊盘2220a之间、在第二加热器电极第一焊盘2220a和第二传感器电极第一焊盘2320a之间、以及在第二传感器电极第一焊盘2320a和第二传感器电极第二焊盘2320b之间。
换句话说，第一气隙101a和第二气隙101b形成在除了用于支撑第一加热器电极1200、第二加热器电极2200、第一传感器电极1300和第二传感器电极2300的部分之外的区域中。
第一气隙101a和第二气隙101b形成为垂直穿透衬底100。换句话说，第一气隙101a和第二气隙101b是从衬底100的上表面延伸到其下表面的空间。
由于第一气隙101a和第二气隙101b的存在，配置成支撑第一热生成图案1210和第一传感器布线1310的左第一支撑部分110，配置成支撑第二热生成图案2210和第二传感器布线2310的右第一支撑部分110，配置成支撑第一加热器电极焊盘1220、第二加热器电极焊盘2220、第一传感器电极焊盘1320和第二传感器电极焊盘2320的第二支撑部分120，以及桥部分形成在衬底100中。
每个第一支撑部分110形成为具有比形成在每个第一支撑部分110上的热生成图案和传感器布线的总面积大的面积。
第一支撑部分110和第二支撑部分120通过在除了桥部分之外的区域中的气隙彼此间隔开。换句话说，如图1中所示，第一支撑部分110和第二支撑部分120在四个点通过桥部分相互连接。
第二支撑部分120布置在设置于左和右第一支撑部分110之间的第一气隙101a和第二气隙101b之间。也就是说，第二支撑部分120布置在形成于第一加热器电极第一焊盘1220a和第一传感器电极第一焊盘1320a之间的第一气隙101a和形成于第二加热器电极第一焊盘2220a和第二传感器电极第一焊盘2320a之间的第二气隙101b之间。因此，左第一支撑部分110、第一气隙101a、第二支撑部分120、第二气隙101b和右第一支撑部分110从左侧向右侧顺序布置。
备选地，如图6中所示，气隙可以包括与第一气隙101a和第二气隙101b连通的第三气隙101c。第三气隙101c可以布置在第一热生成图案1210和第二热生成图案2210之间。也就是说，第三气隙101c布置在形成于第一加热器电极第一焊盘1220a和第一传感器电极第一焊盘1320a之间的第一气隙101a和形成于第二加热器电极第一焊盘2220a和第二传感器电极第一焊盘2320a之间的第二气隙101b之间。因此，根据再一实施方式的衬底100’在形成于第一加热器电极第一焊盘1220a和第一传感器电极第一焊盘1320a之间的第一气隙101a和形成于第二加热器电极第一焊盘2220a和第二传感器电极第一焊盘2320a之间的第二气隙101b之间的区域中不具有第二支撑部分120。因此，左第一支撑部分110、第一气隙101a、第三气隙101c、第二气隙101b和右第一支撑部分110从左侧向右侧顺序布置。由左第一支撑部分110、第一加热器电极第一焊盘1220a、第二加热器电极第一焊盘2220a、右第一支撑部分110、第二传感器电极第一焊盘2320a和第一传感器电极第一焊盘1320a包围的第三气隙形成在衬底100’中。
第一传感器材料400a和第二传感材料400b分别形成在第一支撑部分110上。第一传感材料400a和第二传感材料400b形成在与第一支撑部分110对应的位置处。第一传感材料400a覆盖第一热生成图案1210和第一传感器布线1310。第二传感材料400b覆盖第二热生成图案2210和第二传感器布线2310。
第一传感材料400a和第二传感材料400b可以由相同或不同材料构成。即使使用相同的传感材料，也可以根据加热温度，吸收不同的气体到传感材料。
第一传感材料400a和第二传感材料400b由印刷形成。当第一传感材料400a和第二传感材料400b通过这种方式印刷形成时，在形成第一传感材料400a和第二传感材料400b之后，网状掩模留在第一传感材料400a和第二传感材料400b中每个的表面上。
现在将描述如上配置的、根据本实施方式的微型多阵列加热器和微型多阵列传感器的操作。
为了测量气体浓度，首先，将具有相同电平的电功率同时施加到第一加热器电极焊盘1220和第二加热器电极焊盘2220，以使得第一热生成图案1210和第二热生成图案2110可以生成热量。因为第一热生成图案1210比第二热生成图案2210长，所以第一传感材料400a被加热到比第二传感材料400b高的温度。
因此，将不同的气体吸收到第一传感材料400a和第二传感材料400b，或者从第一传感材料400a和第二传感材料400b释放出不同的气体。通过这样的处理，根据本实施方式的微型多阵列传感器可以同时检测多种气体。
虽然以上已经描述了本发明的一些优选实施方式，但是所属领域技术人员将可以在不背离本发明的权利要求所限定的精神和范围的情况下，不同地改变或者修改本发明。

Claims (20)

1.一种微型多阵列加热器，该微型多阵列加热器包括：
衬底；以及
形成在衬底上的加热器电极，
其中，加热器电极包括具有第一热生成图案的第一加热器电极和具有第二热生成图案的第二加热器电极，以及
第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的热生成量。
2.根据权利要求1所述的微型多阵列加热器，其中，第一热生成图案和第二热生成图案并联连接。
3.根据权利要求1或2所述的微型多阵列加热器，其中，第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的长度。
4.根据权利要求1或2所述的微型多阵列加热器，其中，第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的厚度。
5.根据权利要求1或2所述的微型多阵列加热器，其中，布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间的至少一个气隙形成在衬底中。
6.根据权利要求5所述的微型多阵列加热器，其中，所述气隙包括包围第一热生成图案的第一气隙和包围第二热生成图案的第二气隙。
7.根据权利要求6所述的微型多阵列加热器，其中，所述气隙包括与第一气隙和第二气隙连通的第三气隙，并且第三气隙布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间。
8.根据权利要求5所述的微型多阵列加热器，其中，所述气隙是形成为从衬底的上表面延伸到衬底的下表面的空间。
9.根据权利要求1或2所述的微型多阵列加热器，其中，所述衬底是通过阳极化金属的基底材料然后去除基底材料获得的阳极氧化膜。
10.根据权利要求5所述的微型多阵列加热器，其中，伪金属形成在衬底上，以布置在所述气隙和第一热生成图案或者第二热生成图案之间。
11.一种微型多阵列传感器，该微型多阵列传感器包括：
衬底；
形成在衬底上的传感器电极；以及
形成在衬底上的加热器电极，
其中，传感器电极包括具有第一传感器布线的第一传感器电极和具有第二传感器布线的第二传感器电极，
加热器电极包括具有第一热生成图案的第一加热器电极和具有第二热生成图案的第二加热器电极，
第一传感器布线布置成比第二热生成图案更靠近第一热生成图案，
第二传感器布线布置成比第一热生成图案更靠近第二热生成图案，以及
第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的热生成量。
12.根据权利要求11所述的微型多阵列传感器，其中，第一热生成图案和第二热生成图案并联连接。
13.根据权利要求11或12所述的微型多阵列传感器，其中，第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的长度。
14.根据权利要求11或12所述的微型多阵列传感器，其中，第一热生成图案和第二热生成图案形成为具有不同的厚度。
15.根据权利要求11或12所述的微型多阵列传感器，其中，布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间的至少一个气隙形成在衬底中。
16.根据权利要求15所述的微型多阵列传感器，其中，所述气隙包括包围第一热生成图案的第一气隙和包围第二热生成图案的第二气隙。
17.根据权利要求16所述的微型多阵列传感器，其中，所述气隙包括与第一气隙和第二气隙连通的第三气隙，并且第三气隙布置在第一热生成图案和第二热生成图案之间。
18.根据权利要求15所述的微型多阵列传感器，其中，所述气隙是形成为从衬底的上表面延伸到衬底的下表面的空间。
19.根据权利要求11或12所述的微型多阵列传感器，其中，所述衬底是通过阳极化金属的基底材料然后去除基底材料获得的阳极氧化膜。
20.根据权利要求15所述的微型多阵列传感器，其中，伪金属形成在衬底上，以布置在所述气隙和第一热生成图案或者第二热生成图案之间。
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