KR100222759B1 - 후막형 가스센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절연기판상측에 감응체 및 발열체, 이를 연결하는 전극으로 구성된 후막형 가스센서의 센서칩을 보다 견고하게 패키지 기구물에 설치토록 하여 센서의 작동시 안전성을 향상시킬 수 있는 후막형 가스센서에 관한 것으로 그 기술적인 요지는, 절연기판(1)의 상부에 인쇄된 가스 감응체(2)와 그 일측으로 설치된 발열체(3)와 접속되는 공통전극(6)이 상호 연결되어 인쇄되고, 그 내측으로 감응체 전극(4)과 발열체전극(5)이 각각 형성되어 상기 각 전극(4)(5)(6)은 절연기판(1)의 저부면까지 일체로 연장 형성되며, 상기 절연기판(1)의 저부면에 형성된 각 전극(4)(5)(6)에는 패키지 기구물(7)에 일단부가 결합된 리드프레임(8)(8')(8")의 타단부가 일체로 연결 접속되어 후막형 가스센서(10)의 센서칩(9)이 패키지기구물(7)에 보다 견고하게 설치됨을 특징으로 한다.

이에 따라서, 후막형 가스센서의 센서칩이 별도의 연결와이어 없이 견고하면서도 용이하게 패키지 기구물에 설치토록 됨으로 인하여, 후막형 가스센서의 설치작업이 간편하게 되어 작업성이 향상됨은 물론, 가스센서 센서칩의 견고한 설치작업으로 후막형 가스센서의 내구성이 가일층 향상되는 한편, 이에 따라 센서의 작동에 따른 안정성이 가일층 향상되고, 후막형 가스센서의 제작이 편리하여 생산성이 향상되며, 그 크기를 컴팩트하게 형성시킬 수 있는 것이다.

Description

후막형 가스센서

본 발명은 절연기판상측에 감응체 및 발열체, 이를 연결하는 전극으로 구성된 후막형 가스센서의 센서칩을 보다 견고하게 패키지 기구물에 설치토록 하여 센서의 작동시 안전성을 향상시킬 수 있는 후막형 가스센서에 관한 것으로 보다 상세하게 설명하면, 후막형 가스센서의 센서칩이 별도의 연결와이어 없이 견고하면서도 용이하게 페키지 기구물에 고정된 리드프레임에 접속됨으로 인하여, 후막형 가스센서의 설치작업이 간편하게 되어 작업성이 향상됨은 물론, 특히 센서칩과 리드프레임을 본딩 와이어로서 접속시지 않고 직접 접속하는 견고한 구조로 인하여, 후막형 가스센서의 진동에 대한 내구성이 가일층 향상됨은 물론, 이에 따라 센서의 작동성이 안정적으로 향상될 수 있도록 한 후막형 가스센서에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 가스센서는, 특정한 가스를 탐지하여 가스의 누출을 알려주기 위하여 사용되는 것으로 가스센서의 일종인 후막형 가스센서는, 하나의 감응체인 후막과 발열체, 그리고 전극으로 구성되어 특정가스의 검출에 사용되는 것이다.

이와 같은 기술과 관련된 종래의 후막형 가스센서 구조에 있어서는 제1도 및 제2도에서 도시한 바와 같이, 절연기판 상측에 감응체(22) 및 발열체(23), 이를 연결하는 전극(24)으로 이루어진 센서칩(21)이 설치되는 패캐지 기구물(25)의 전후 및 좌우측 상측으로 리드 프레임(26)이 각각 입설되고, 상기 각각의 리드 프레임(26) 일단에는 상기 센서칩(21)파 연결와이어(27)로 연결 접속토록 되는 구조로 이루어진다.

상기와 같은 결합구조를 갖는 종래의 후막형 가스센서(20)의 센서칩(21)은, 센서칩(21)의 발열체(23) 발열에 따른 영향을 극소화 시키기 위하여 패캐지 기구물(25)의 전후 및 좌우측으로 각각 입설되는 리드 프레임(26) 사이에 연결와이어(27)를 개재하여 공중에 떠있는 상태로 고정토록 되는 것이다.

또한, 상기와 같은 센서칩(21)은 이를 고정시, 각각의 리드 프레임(26) 일단에 연결와이어(27)를 인출하여 상기 센서칩(21)을 공중에 떠있는 상태로 위치시킨 후, 상기 각 연결와이어(27)를 솔더링에 의해 연결 접속시켜 연결와이어(27) 자체로서 센서칩(21)을 고정시키게 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 후막형 가스센서에 있어서는, 제1도 및 제2도에서 도시한 바와 같이, 상기와 같이 패캐지 기구물(25)의 리드 프레임(26)으로부터 연결와이어(27)를 개재하여 센서칩(21)을 공중에 떠있는 상태로 고정하는 후막형 가스센서(20) 센서칩(21) 고정작업이 극히 어렵게 될 뿐만 아니라, 센서칩(21)의 수평이 완벽하게 이루어지지 않게 되어 유동이 발생하게 되며, 이에 따라 센서칩(21)의 특성이 크게 저하되는 단점이 있는 것이다.

또한, 상기와 같이 공중에 떠있는 상태로 지지되는 센서칩(21)은, 외부의 충격 등에 리드 프레임(26)으로부터 센서칩(21)이 쉽게 분리되어 제품의 불량을 유발시키게 되는 등의 많은 문제점이 있었던 것이다.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 종래에 다른 가스센서의 경우에는 리드 프레임을 별도의 구조물에 고정하여 센서의 구조를 견고하게 하는 경우도 있지만, 리드프레임과 센서칩간의 접속작업을 연결 와이어로서 수행하여 진동에 대한 내구성이 취약하며, 따라서 연결와이어의 단락이 손쉽게 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 후막형 가스센서의 센서칩이 별도의 연결와이어 없이 견고하면서도 용이하게 패키지 기구물에 고정된 리드프레임에 접속됨으로 인하여, 후막형 가스센서와 설치작업이 간편하게 되어 작업성이 향상됨은 물론, 특히 센서칩과 리드프레임을 본딩 와이어로서 접속시키지 않고 직접 접속하는 견고한 구조로 인하여, 후막형 가스센서의 진동에 대한 내구성이 가일층 향상됨은 물론, 이에 따라 센서의 작동성이 안정적으로 향상되는 후막형 가스센서를 제공하는데 있다.

제1도는 일반적인 후막형 가스센서의 센서칩을 도시한 개략 구조도.

제2도는 종래의 후막형 가스센서를 도시한 설치 상태도.

제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 따른 후막형 가스센서를 도시한 설치 상태도.

제4(a)도 및 제4(b)도는 본 발명인 후막형 가스센서의 센서칩을 도시한 정면 및 배면 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 절연기판 2 : 가스감응체

3 : 발열체 4 : 감응체 전극

5 : 발열체 전극 6 : 공통전극

7 : 패키지 기구물 8,8',8" : 리드 프레임

9 : 센서칩 10 : 후막형 가스센서

상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 절연기판의 상부면 일측에는 가스 감응체가 인쇄되고, 상기 가스감응체의 일측에는 발열체를 설치하며, 상기 절연기판의 상부 양측에는 상기 가스감응체와 발열체와 접속되는 공통전극이 상호 연결되어 인쇄되고, 그 내측으로 상기 가스감응체와 발열체와 접속된 감응체전극과 발열체전극이 각각 형성되어 상기 각 전극은 절연기판의 저부면까지 일체로 각각 연장 형성되는 후막형 가스센서에 있어서, 상기 절연기판의 저부면에 형성된 각 전극에는 하측으로 위치되는 패키지 기구물에 일단부가 수직으로 판통하여 돌출토록 견고하게 결합된 리드프레임의 타단부가 직접적으로 견고하게 접속되어 상기 센서칩과 리드프레임간의 접속을 용이토록 하는 후막형 가스센서를 마련함에 의한 다, 이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명에 따른 후막형 가스센서를 도시한 설치 상태도 및 개략 측면구조도이고, 제4도의 제3(a)도 및 제3(b)도는 본 발명인 후막형 가스센서의 센서칩을 도시한 정면 및 배면 사시도로서, 절연기판(1)의 상부면 일측에는 특정가스를 감응토록 하는 가스 감응체(2)가 인쇄되고, 상기 가스 감응체(2)의 일측으로 상기 절연기판(1)의 상부에는 발열체(3)가 설치토록 된다.

또한, 상기 절연기판(1)의 상부 양측에는 상기 가스 감응체(2)와 발열체(3)와 접속되어 상호 연결되는 공통전극(6)이 인쇄되고, 상기 공통전극(6)의 내측방향에는 상기 가스감응체(2)와 발열체(3)와 각각 분리되어 접속된 감응체전극(4)과 발열체전극(5)이 각각 형성되며, 상기 각 전극(4)(5)(6)은 리드프레임(8)(8')(8")과의 접속을 용이토록 절연기판(1)의 저부면까지 일체로 각각 연장 형성토록 된다.

상기 절연기판(1)의 저부면에 형성된 각 전극(4)(5)(6)에는 패키지 기구물(7)에 일단부가 일체로 결합된 리드프레임(8)(8')(8")의 타단부가 일체로 연결 접속되어 상기 절연기판(1)상에 가스감응체(2)와 발열체(3)가 설치된 센서칩(9)이 페키지 기구물(7)에 보다 견고하고 용이하게 설치된다.

한편, 상기 센서칩(21)의 각 전극(4)(5)(6)과 타단부가 연결 접속된 리드프레임(8)(8')(8")의 일단부는 패키지기구물(7)과 수직 관통되어 그 하단부가 돌출토록 결합되는 구성으로 이루어진다.

상기와 같이 구성으로 이루어 진 본 발명의 작용 및 효과를 보다 설명하면 다음과 같다.

제3도 및 제4도에서 도시한 바와 같이, 특정가스의 검출작용을 수행하는 후막형 가스센서(10)는 절연기판(1)에 가스 감응체(2)가 인쇄되고, 발열체(3)가 설치되어 각 전극(4)(5)(6)과 접속된 센서칩(9)을 인쇄회로기판(미도시)상에 설치하기 위하여 상기 인쇄회로기판에 실장되는 패키지 기구물(7)에 결합시키는데, 이때 상기 센서칩(9)과 패키지 구조물(7)을 연결하기 위하여 리드프레임(8)(8')(8")을 사용한다.

또한, 상기 센서칩(5)은, 절연기판(1)의 상측으로 가스감응체(2)와 발열체(3)가 각각 인쇄 및 설치되고, 상기 가스감응체(2)와 발열체(3)와 접속된 공통전극(6)이 상호 연결되어 인쇄되며, 상기 공통전극(6)의 내측방향으로 절연기판(1)상에는 상기 가스감응체(2)와 발열체(3)와 각각 분리되어 연결 접속된 감응체전극(4)과 발열체전극(5)이 각각 형성됨으로써, 상기 전극(4)(5)(6)에 전원이 인가되면 상기 센서칩(9)의 가스감응체(2)와 발열체(3)의 작동으로 후막형 가스센서(10)는 작동토록 된다.

이때, 상기 각 전극(4)(5)(6)은 절연기판(1)의 저부면까지 일체로 연장되어 형성토록 하여 상기 센서칩(9)과 패키지 구조물(7)을 연결토록 는 리드프레임(8)(8')(8")의 연결 접속작업을 용이하게 수행한다.

따라서, 상기 절연기판(1)의 저부면에 형성된 각 전극(4)(5)(6)에는 패키지 기구물(7)에 일체로 결합된 리드프레임(8)(8')(8")의 타단부가 일체로 열처리되어 직접 연결 결합됨으로씨, 가스감응체(2)와 발열체(3)가 마련된 센서칩(9)이 견고하면서도 진동에 의한 내구성을 극히 향상시키는 것이다.

계속해서, 상기 센서칩(9)의 각 전극(4)(5)(6)과 연결 접속된 리드프레임(8)(8')(8")의 일단부는 패키지기구물(7)과의 결합시 수직으로 관통되어 일체로 결합되어 센서칩(9)은 패키지 구조물(7)에 수직으로 설치된다.

한편, 후막형 가스센서의 센서칩(9)이 설치된 패키지 구조물(7)은 그 하측으로 돌출된 상기 리드프레임(8)(8')(8")의 하단부가 인쇄회로기판(미도시)에 솔더링 접속되어 인쇄회로기판에 설치되는 것이다.

이에 따라서, 가스감응체(2)와 발열체(3)가 설치된 후막형 가스센서(10)의 센서칩(9)이 절연기판(1)의 저부에 형성된 각 전극(4)(5)(6)과 접속된 리드프레임(8)(8')(8')으로서 견고하면서도 용이하게 패키지 구조물(7)에 설치토록 되어 후막형 가스센서(10)의 설치작업이 간편하고 견고하게 수행되는 한편, 특히 리드프레임(8)(8')(8')과 센서칩(9)간의 직접적인 접속으로 연결 작업이 용이하고 견고한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 후막형 가스센서에 의하면, 후막형 가스센서의 센서칩이 별도의 연결와이어 없이 견고하면서도 용이하게 패키지 기구물에 고정된 리드프레임에 접속됨으로 인하여, 후막형 가스센서의 설치작업이 간편하게 되어 작업성이 향상됨은 물론, 특히 센서칩과 리드프레임을 본딩 와이어로서 접속시지 않고 직접 접속하는 견고한 구조로 인하여, 후막형 가스센서의 진동에 대한 내구성이 가일층 향상됨은 물론, 이에 따라 센서의 작동성이 안정적으로 향상되는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 절연기판(1)의 상부면 일측에는 가스 감응체(2)가 인쇄되고, 상기 가스감응체(2)의 일측에는 발열체(3)를 설치하며, 상기 절연기판(1)의 상부 양측에는 상기 가스감응체(2)과 발열체(3)와 접속되는 공통전극(6)이 상호 연결되어 인쇄되고, 그 내측으로 상기 가스감응체(2)와 발열체(3)와 접속된 감응체전극(4)과 발열체전극(5)이 각각 형성되어 상기 각 전극(4)(5)(6)은 절연기판(1)과 저부면까지 일체로 각각 연장 형성되는 후막형 가스센서에 있어서, 상기 절연기판(1)의 저부면에 형성된 각 전극(4)(5)(6)에는 하측으로 위치되는 패키지 기구물(7)에 일단부가 수직으로 관통하여 돌출토록 견고하게 결합된 리드프레임(8)(8')(8")의 타단부가 직접적으로 견고하게 접속되어 상기 센서칩(9)와 리드프레임간의 접속을 용이토록 하는 구성으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 후막형 가스센서.

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