KR101135404B1 - Micro platform for gas sensor array - Google Patents
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가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼이 개시된다. 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼은 멤브레인층에 마이크로 히터가 직렬연결된 마이크로 히터 어레이와 복수의 감지전극에 공통으로 연결되는 제1 공통전극을 포함하는 마이크로 히터 어레이층과, 제1 공통전극에 연결되는 제1 감지전극 어레이와 마이크로 히터 어레이층에 형성된 제2 공통전극에 연결되는 제2 감지전극 어레이를 포함하는 감지전극 어레이층 및 감지전극 어레이 영역을 제외한 절연층 상부에 형성된 감지물질 보호층을 포함한다. 이에 따라 가스센서 어레이 패키징 구조를 단순화시키고, 가스센서의 감도, 선택성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.A micro platform for a gas sensor array is disclosed. In an embodiment, a micro platform for a gas sensor array includes a micro heater array layer including a micro heater array having a micro heater connected in series to a membrane layer, and a first common electrode commonly connected to a plurality of sensing electrodes, and a first common electrode. A sensing electrode array layer including a first sensing electrode array connected to the second sensing electrode array and a second sensing electrode array connected to the second common electrode formed on the micro heater array layer, and a sensing material protective layer formed on the insulating layer except for the sensing electrode array region. It includes. Accordingly, the gas sensor array packaging structure can be simplified, and the sensitivity, selectivity, and reliability of the gas sensor can be improved.
Description
본 발명은 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패키징 구조를 단순화시키고, 가스센서의 감도, 선택성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼에 관한 것이다.The present invention relates to a micro platform for a gas sensor array, and more particularly to a micro platform for a gas sensor array that can simplify the packaging structure and improve the sensitivity, selectivity and reliability of the gas sensor.
가스 센서는 크게 고체 전해질, 접촉 연소식, 전기 화학식, 반도체식으로 분류되나, 이 중에서 최근에 가장 많이 연구되고 있는 것이 반도체식 마이크로 가스센서이다. 이는 반도체식 마이크로 가스센서가 실리콘 칩 상에 제조되거나 집적됨으로써, 일반 IC와의 호환성이 뛰어나고, 저비용으로 제조할 수 있으며, 고효율의 동작 특성을 나타내기 때문이다.Gas sensors are classified into solid electrolytes, catalytic combustion, electrochemical formulas, and semiconductors. Among them, semiconductor micro gas sensors are most recently studied. This is because the semiconductor micro gas sensor is manufactured or integrated on a silicon chip, thereby making it compatible with general ICs, manufacturing at low cost, and exhibiting high efficiency of operation.
상기 반도체식 마이크로 가스센서는 특정 가스가 가스 센서의 감지 물질에 흡착될 때 그 감지 물질의 전기 전도도가 변화하는데, 상기 전기 전도도의 변화를 측정함으로써, 일정 농도 이상의 가스 유무를 검출하게 된다.The semiconductor micro gas sensor changes the electrical conductivity of the sensing material when a particular gas is adsorbed onto the sensing material of the gas sensor. By measuring the change of the electrical conductivity, the presence or absence of gas above a certain concentration is detected.
도 1은 종래의 반도체식 마이크로 가스센서의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional semiconductor micro gas sensor.
도 1을 참조하면, 종래의 마이크로 가스센서는 실리콘 기판(10) 상부에 단열막(20)이 형성되어 있고, 단열막(20) 상부에 가열 전극 패턴(30)이 형성되어 있다. 또한 가열 전극 패턴(30)을 감싸며, 단열막(20) 상부에 절연막(40)이 형성되어 있고, 실리콘 기판의 중앙 영역(11)의 절연막(40) 상부에 감지 전극 패턴(50)이 형성된다. 또한, 감지 전극 패턴(50)을 감싸며, 절연막(40) 상부에 감지막(60)이 형성되어 있다.Referring to FIG. 1, in the conventional micro gas sensor, a
반도체식 마이크로 가스센서는 특정 가스가 반도체식 마이크로 가스센서의 감지막(60)에 흡착되어 원활한 동작을 하기 위해서는 특정 온도 이상의 온도를 유지해야하므로, 단열막(20) 상부에 형성된 가열 전극 패턴(30)은 감지막(60)이 최적의 감도를 나타낼 수 있는 온도까지 열을 발생시킨다.The semiconductor type micro gas sensor has to maintain a temperature above a certain temperature in order for a specific gas to be adsorbed on the
가열 전극 패턴(30)에 의해 일정한 온도로 가열된 감지막(60)이 가스에 노출되면, 가스가 감지막(60)의 금속 산화물에 흡착되어 반응을 일으키게 되며 그로 인해 금속 산화물의 저항이 증가 또는 감소하게 된다. 상기 가스 흡착에 의해 발생하는 금속 산화물의 저항 변화를 감지 전극 패턴(50)이 측정하여 특정 가스를 검출하게 된다.When the
이와 같이 구성된 종래의 반도체식 마이크로 가스센서는 한 개의 마이크로 가스센서로 한 종류의 가스를 검출하기 때문에 다종의 가스를 검출하기 위해서는 복수 개의 가스 센서 소자들로 구성된 모듈을 사용해야 한다. 이 경우 복수 개의 가스 센서 소자가 사용되기 때문에 복잡한 회로 구성으로 인해 실장 밀도가 저하되며 부피가 증가하는 단점이 있었다.Since the conventional semiconductor type micro gas sensor configured as described above detects one type of gas with one micro gas sensor, a module composed of a plurality of gas sensor elements must be used to detect various kinds of gases. In this case, since a plurality of gas sensor elements are used, the mounting density decreases and the volume increases due to a complicated circuit configuration.
또한, 복수 개의 가스 센서 소자를 각각 구동해야 하기 때문에 소비 전력이 증가하며, 가스 흐름의 불균일성을 초래하여 정확한 가스 농도의 검출이 어렵다는 단점이 있었다.In addition, since a plurality of gas sensor elements must be driven respectively, power consumption increases, resulting in non-uniformity of gas flow, which makes it difficult to detect an accurate gas concentration.
또한, 가열 전극 패턴 상부에 존재하는 감지 전극 패턴들이 각각 감지할 수 있는 온도조건들이 달라지는 경우에는 가스센서의 신뢰성을 저하할 수 있는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that may lower the reliability of the gas sensor when the temperature conditions that can be sensed by each of the sensing electrode patterns present on the heating electrode pattern is different.
본 발명의 목적은 가스센서 소자를 소형화시키고, 가스센서의 선택성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a micro platform for a gas sensor array capable of miniaturizing the gas sensor element and improving the selectivity and reliability of the gas sensor.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼은 기판; 상기 기판상에 형성되는 멤브레인층; 상기 멤브레인층 상에 마이크로 히터가 서로 직렬연결된 마이크로 히터 어레이와 하기 제2 감지전극 어레이에 공통으로 연결되는 제1 공통전극을 포함하는 마이크로 히터 어레이층; 마이크로 히터 어레이층을 감싸며 상기 멤브레인층 상부에 형성된 절연층; 상기 절연층 상부에 배치되는 복수의 감지전극이 어레이되어 형성되는 것으로, 제2 공통전극에 연결되는 제1 감지전극 어레이와, 상기 제1 공통전극에 연결되는 제2 감지전극 어레이를 포함하는 감지전극 어레이층; 및 상기 감지전극 어레이층의 상기 제1,2 감지전극 어레이 영역을 제외한 상기 절연층 상부에 형성되어 가스를 감지하는 감지물질이 상기 제1,2 감지전극 어레이 영역에만 접촉하도록 하는 감지물질 보호층을 포함한다.According to an aspect of the present invention, a micro platform for a gas sensor array includes: a substrate; A membrane layer formed on the substrate; A micro heater array layer including a micro heater array in which micro heaters are connected in series on the membrane layer and a first common electrode commonly connected to a second sensing electrode array; An insulation layer surrounding the micro heater array layer and formed on the membrane layer; A sensing electrode formed by arraying a plurality of sensing electrodes disposed on the insulating layer, the sensing electrode including a first sensing electrode array connected to a second common electrode and a second sensing electrode array connected to the first common electrode. Array layer; And a sensing material protective layer formed on the insulating layer except for the first and second sensing electrode array regions of the sensing electrode array layer such that a sensing material for sensing gas contacts only the first and second sensing electrode array regions. Include.
마이크로 히터 어레이층은 상기 멤브레인층 상에 복수의 마이크로 히터가 마이크로 히터 전극라인으로 직렬 연결되어 형성되고, 양단이 제1 와이어 본딩 패드에 연결되어 있는 마이크로 히터 어레이; 및 마이크로 히터 어레이와 동일한 평면상에 형성되고 양단이 상기 제1 와이어 본딩 패드에 연결되어 감지전극에 전원을 공급하는 제1 공통전극을 포함할 수 있다.The micro heater array layer may include a micro heater array having a plurality of micro heaters connected in series with a micro heater electrode line on the membrane layer, and both ends of which are connected to a first wire bonding pad; And a first common electrode formed on the same plane as the micro heater array and connected at both ends to the first wire bonding pad to supply power to the sensing electrode.
상기 마이크로 히터 어레이층은 제1 마이크로 히터 어레이 및 제2 마이크로 히터 어레이를 포함하고, 상기 제1 공통전극은 일정한 간격만큼 상호 이격되어 수평방형으로 배열되어 있는 제1 마이크로 히터 어레이 및 제2 마이크로 히터 어레이 사이에 형성되고, 양단이 상기 제1 와이어 본딩 패드에 연결되어 있을 수 있다.The micro heater array layer includes a first micro heater array and a second micro heater array, wherein the first common electrode is spaced apart from each other by a predetermined interval and is arranged in a horizontal square with a first micro heater array and a second micro heater array. Is formed between, both ends may be connected to the first wire bonding pad.
감지전극 어레이층에서 상기 제1 감지전극 어레이는, 일단이 감지전극 라인을 통해 제2 와이어 본딩 패드에 연결되고, 타단이 동일한 평면상에 형성되는 제2 공통전극과 연결되어 상기 제2 공통전극으로부터 전원을 공급받는 복수의 제1 감지전극을 포함하고, 상기 제2 감지전극 어레이는, 일단이 감지전극 라인을 통해 제2 와이어 본딩 패드에 연결되고 타단이 상기 마이크로 히터 어레이층에 존재하는 상기 제1 공통전극과 연결되어 상기 제1 공통전극으로부터 전원을 공급받는 복수의 제2 감지전극을 포함하고, 상기 제2 감지전극은 상기 감지전극 라인과 상기 제1 공통전극이 상기 마이크로 히터 어레이층과 상기 감지전극 어레이층을 관통하는 공통전극 연결부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. In the sensing electrode array layer, the first sensing electrode array is connected to a second wire bonding pad, one end of which is connected to a second wire bonding pad through a sensing electrode line, and the other end of which is connected to a second common electrode formed on the same plane. And a plurality of first sensing electrodes supplied with power, wherein the second sensing electrode array has one end connected to a second wire bonding pad through a sensing electrode line and the other end present in the micro heater array layer. And a plurality of second sensing electrodes connected to a common electrode and supplied with power from the first common electrode, wherein the second sensing electrode includes the sensing electrode line and the first common electrode as the micro heater array layer and the sensing electrode. It may be electrically connected by a common electrode connecting portion penetrating the electrode array layer.
감지전극 어레이층은 일단이 감지전극 라인을 통해 제2 와이어 본딩 패드에 연결되고 타단이 마이크로 히터 어레이층에 존재하는 제1 공통전극과 연결되어 제1 공통전극으로부터 전원을 공급받는 복수의 제1 감지전극을 포함하는 제1 감지전극 어레이; 및 일단이 감지전극 라인을 통해 제2 와이어 본딩 패드에 연결되고 타단이 감지전극과 동일한 평면상에 형성되는 제2 공통전극과 연결되어 제2 공통전극으로부터 전원을 공급받는 복수의 제2 감지전극을 포함하는 제2 감지전극 어레이를 포함할 수 있다.The plurality of first sensing electrodes, one end of which is connected to the second wire bonding pad through the sensing electrode line and the other end of which is connected to the first common electrode present in the micro heater array layer, receives power from the first common electrode. A first sensing electrode array comprising electrodes; And a plurality of second sensing electrodes connected to a second wire bonding pad through a sensing electrode line and connected to a second common electrode formed on the same plane as the sensing electrode and supplied with power from the second common electrode. It may include a second sensing electrode array including.
제1 감지전극의 라인과 상기 제1 공통전극이 마이크로 히터 어레이층과 감지전극 어레이 층을 관통하는 공통전극 연결부에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.The line of the first sensing electrode and the first common electrode may be electrically connected by a common electrode connecting portion penetrating the micro heater array layer and the sensing electrode array layer.
감지전극은 백금(Pt) 또는 금(Au)으로 형성될 수 있다.The sensing electrode may be formed of platinum (Pt) or gold (Au).
감지전극이 백금(Pt) 전극인 경우, 제1 와이어 본딩 패드 및 제2 와이어 본딩 패드에 사용되는 와이어는 알루미늄(Al)일 수 있다.When the sensing electrode is a platinum (Pt) electrode, the wire used for the first wire bonding pad and the second wire bonding pad may be aluminum (Al).
감지전극이 금(Au) 전극인 경우, 제1 와이어 본딩 패드 및 제2 와이어 본딩 패드에 사용되는 와이어는 알루미늄(Al) 또는 금(Au) 중 어느 하나일 수 있다.When the sensing electrode is a gold (Au) electrode, the wire used for the first wire bonding pad and the second wire bonding pad may be either aluminum (Al) or gold (Au).
기판은 실리콘 기판〈100〉이 사용될 수 있다.As the substrate, a silicon substrate <100> may be used.
멤브레인층은 실리콘 질화막(Si3N4) 또는 실리콘 산화질화막(SiON) 중 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.The membrane layer may include any one of a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) or a silicon oxynitride film (SiON).
마이크로 히터의 재료는 백금(Pt)이 사용될 수 있다.Platinum (Pt) may be used as the material of the micro heater.
절연층은 실리콘 질화막(Si3N4)층 또는 실리콘 질화막(Si3N4)/실리콘 산화막(SiO2)층 중 어느 하나로 형성될 수 있다.The insulating layer may be formed of any one of a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) layer or a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) / silicon oxide film (SiO 2 ) layer.
감지물질 보호층은 실리콘 산화막(SiO2)층으로 형성될 수 있다.
상기 감지물질은 상기 복수의 감지전극에 서로 다른 종류의 감지물질로 접촉될 수 있다.The sensing material protective layer may be formed of a silicon oxide (SiO 2 ) layer.
The sensing material may contact the plurality of sensing electrodes with different types of sensing materials.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명에 따르면 복수개의 마이크로 히터를 직렬연결하여 형성되는 마이크로 히터 어레이를 사용함으로써 가스센서가 검출하는 온도의 균일성을 확보할 수 있으며, 마이크로 히터의 전극 라인을 간소화 할 수 있다.According to the present invention, by using a micro heater array formed by connecting a plurality of micro heaters in series, it is possible to secure uniformity of temperature detected by the gas sensor and simplify the electrode line of the micro heater.
또한, 상기 마이크로 히터 어레이를 수평방향으로 병렬배열하고, 각각 배열된 마이크로 히터 어레이에 인가되는 전압을 달리하여 가스센서의 감도 및 선택성을 향상시킬 수 있다.In addition, the micro heater array may be arranged in parallel in the horizontal direction, and the sensitivity and selectivity of the gas sensor may be improved by changing voltages applied to the arranged micro heater arrays.
또한, 감지전극을 2층의 적층구조에 형성된 공통전극과 연결함으로써, 와이어 본딩의 수를 최적화할 수 있으며, 가스센서 어레이 패키징 구조를 단순화 시킬 수 있다.In addition, by connecting the sensing electrode with the common electrode formed in the stacked structure of two layers, the number of wire bonding can be optimized, and the gas sensor array packaging structure can be simplified.
도 1은 종래의 마이크로 가스센서의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 단위 가스센서의 확대 평면도이다.
도 4는 도 3에 단위 가스센서의 A-A' 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 마이크로 히터 어레이층의 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 절연층의 평면도이다.
도 7은 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 감지전극 어레이층의 평면도이다.
도 8a는 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼에서 감지전극과 제1 공통전극의 연결구조를 나타내는 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 B-B' 단면도이다.
도 9는 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 감지물질 보호층의 평면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼을 이용하여 다종의 가스 감지물질을 센싱하기 위하여 다종의 감지물질을 배열한 모습을 나타낸 것이다.1 is a cross-sectional view of a conventional micro gas sensor.
2 is a plan view of a micro platform for a gas sensor array according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged plan view of a unit gas sensor of the micro platform for a gas sensor array illustrated in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the unit gas sensor of FIG. 3.
FIG. 5 is a plan view of the micro heater array layer of the micro platform for the gas sensor array shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a plan view of an insulating layer of the micro platform for the gas sensor array shown in FIG. 2.
FIG. 7 is a plan view of the sensing electrode array layer of the micro platform for the gas sensor array shown in FIG. 2.
FIG. 8A is a plan view illustrating a connection structure between a sensing electrode and a first common electrode in the micro platform for gas sensor array shown in FIG. 2.
FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 8A.
FIG. 9 is a plan view of a sensing material protective layer of the micro platform for the gas sensor array shown in FIG. 2.
10A and 10B illustrate a state in which a plurality of sensing materials are arranged to sense a plurality of gas sensing materials using a gas platform for a gas sensor array according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 평면도이다.2 is a plan view of a micro platform for a gas sensor array according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼(100)은 마이크로 히터(131, 도 5 참조)와 상기 마이크로 히터에 대응되는 감지전극(151, 도 7 참조)으로 구성되는 단위 가스센서(191)가 일정한 간격으로 배치되어 있다. 상기 마이크로 히터(131)는 마이크로 히터 어레이층(130)에 배열되어 있고, 상기 감지전극(151)은 절연층(140, 도 4 참조)을 사이에 두고 상기 마이크로 히터 어레이층(130)과 수직의 적층구조로 배열되어 있다.Referring to FIG. 2, a gas platform for a
도 2에 도시된 바와 같이 마이크로 히터(131)가 마이크로 히터 전극라인(132)을 통해 서로 직렬로 연결되어 하나의 마이크로 히터 어레이(131_a, 131_b, 도 5 참조)를 형성하며, 상기 마이크로 히터 어레이(131_a, 131_b) 각각의 마이크로 히터(131)에 대응되는 감지전극(151)을 포함하여 하나의 가스센서 어레이(193,194,195)를 형성한다. 마이크로 히터 어레이층(130)은 제1 마이크로 히터 어레이(131_a) 및 제2 마이크로 히터 어레이(131_b)를 포함한다. As shown in FIG. 2, the
제1 가스센서 어레이(193)는 제1 마이크로 히터 어레이(131_a)와 상기 제1 마이크로 히터 어레이(131_a)에 포함되는 각각의 마이크로 히터에 대응되는 감지전극들을 포함한다. 상기 제1 마이크로 히터 어레이(131_a)의 양단은 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼(100)의 가장자리에 형성되는 와이어 본딩 패드(170)에 연결되어 있다. 상기 감지전극들의 일단은 제2 공통전극(182)에 연결되고, 타단은 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼(100)의 가장자리에 형성되는 와이어 본딩 패드(170)에 연결되어 있다.The first
제2,3 가스센서 어레이(194,195)에 포함되는 제2 마이크로 히터 어레이(131_b)의 구성은 제1 가스센서 어레이(193)와 동일하지만, 제2 마이크로 히터 d어레이(131_b)에 대응되는 감지전극(151)들은 그 연결구조에 있어서 제1 가스센서 어레이(193)와 다르다. 제2,3 가스센서 어레이(194,195)에 포함된 감지전극들이 연결되는 공통전극은 감지전극 어레이층(150)에 존재하지 않고, 마이크로 히터 어레이층(130)에 존재한다. 예를 들면, 마이크로 히터 어레이층(130)과 감지전극 어레이층(150) 사이의 수직 연결구조에 의해 제2,3 가스센서 어레이(194,195)에 존재하는 감지전극(151)이 마이크로 히터 어레이층(130)에 존재하는 제1 공통전극(181)과 연결되어 있다.The configuration of the second micro heater array 131_b included in the second and third
도 2에서의 가스센서 어레이는 가로 6개, 세로 3개가 하나의 가스센서 어레이 그룹을 형성하여, 18개의 단위 가스센서(191)들로 구성될 수 있으나, 상기 가스센서 어레이를 구성하는 단위 가스센서(191)의 수는 이에 한정되지 않고 다양한 목적으로 변형되어 실시될 수 있다. 한편, 하나의 가스센서 어레이 그룹을 상하로 연결하여 하나의 가스센서 어레이용 패키지로 제조될 수도 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 18개의 단위 가스센서(191)로 구성되는 제1 가스센서 어레이 그룹과 18개의 단위 가스센서로 구성되는 제2 가스센서 어레이 그룹이 상하로 연결되어 하나의 가스센서 패키지로 제조되어 사용될 수 있다. 도 2에 도시된 가스센서 어레이 그룹들의 배열구조는 도 2에 도시된 사항에 한정되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.In the gas sensor array of FIG. 2, six horizontal and three vertical gas sensors form a single gas sensor array group, and may include 18
도 3은 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 단위 가스센서의 확대 평면도이다.3 is an enlarged plan view of a unit gas sensor of the micro platform for a gas sensor array illustrated in FIG. 2.
도 3을 참조하면, 전술한 바와 같이 단위 가스센서(191)는 하나의 마이크로 히터(131)와 이에 대응되는 하나의 감지전극(151)을 포함할 수 있다. 마이크로 히터(131)는 표면적을 넓혀 감지전극(151)에 열을 효율적으로 전달하기 위하여 일정한 크기의 선폭을 갖는 히터들로 구성될 수 있다. 한편, 상기 마이크로 히터(131)의 선폭은 일정하지 않고 중앙 부분이 가장자리 부분 보다 선폭이 넓게 형성될 수도 있다. 마이크로 히터(131)의 중앙부분의 선폭이 가장자리 부분의 선폭보다 넓게 형성하여 마이크로 히터의 동작 온도 분포를 균일하게 할 수 있다. 마이크로 히터(131)는 마이크로 히터 전극라인(132)과 연결되어 있다.Referring to FIG. 3, as described above, the
감지전극(151)은 하부의 마이크로 히터(131)가 차지하는 면적보다 크게 형성되는 것이 일반적이며, 도 3에 도시된 바와 같이 빗살무늬 형태로 형성될 수 있다. 감지전극(151)은 감지전극 라인(152)과 연결되어 있다.The
도 4는 도 3에 도시된 단위 가스센서의 A-A' 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of the unit gas sensor shown in FIG. 3.
도 4를 참조하면, 단위 가스센서(191)는 기판(110)상에 마이크로 히터(131)에서 발생하는 열이 외부로 전달되어 손실되는 것을 방지하는 멤브레인층(120)이 형성되어 있다. 따라서 마이크로 히터의 구동에 따른 소비전력을 최소화 시킬 수 있다. 멤브레인층(120)은 LPCVD 또는 PECVD 공정을 이용하여 실리콘 질화막(Si3N4) 또는 실리콘 산화질화막(SiON) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 기판(110)은 실리콘 기판〈100〉이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
멤브레인(121) 상부에는 마이크로 히터 어레이층(130)을 구성하고 있는 마이크로 히터(131)가 형성된다. 멤브레인층(120) 상부에는 마이크로 히터(131)와 감지전극(151)을 전기적으로 절연시키기 위한 절연층(140)이 형성된다. 절연층(140)은 “감지전극 감지전극/절연층(Si3N4)/맴브레인”또는“감지전극/절연층(Si3N4/SiO2)/맴브레인”구조로 형성될 수 있다.The
마이크로 히터(131)에 대응되는 위치의 절연층(140) 상부에는 감지전극(151)이 형성되어 있고, 마이크로 히터(131)에 대응되지 않는 위치의 절연층(140) 상부에는 감지물질 보호층(160)이 형성된다. 감지물질 보호층(160)은 습식식각이 용이한 실리콘 산화막(SiO2)이 사용될 수 있다.A
감지물질 윈도우(161)는 감지전극 라인을 보호하고, 가스 감지물질(210)이 감지전극(151)에만 접촉될 수 있도록 감지물질 보호층(160)을 식각하여 형성될 수 있다. 감지전극 라인(152)이 외부의 이물질로부터 오염 및 부식을 방지할 수 있고, 외부의 노이즈 신호를 차단하여 가스센서의 감도(sensitivity)를 향상시킬 수 있다.The
도 5는 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 마이크로 히터 어레이층(130)의 평면도이다.FIG. 5 is a plan view of the micro
도 5를 참조하면, 마이크로 히터 어레이층(130)은 멤브레인(121) 상에 형성되는 마이크로 히터(131)가 서로 직렬 연결되어 하나의 마이크로 히터 어레이를 형성하고, 이와같이 형성된 복수의 마이크로 히터 어레이가 수평방향으로 병렬 배열되어 있다. 마이크로 히터 어레이층(130)은 제1 마이크로 히터 어레이(131_a) 및 제2 마이크로 히터 어레이(131_b)를 포함한다. Referring to FIG. 5, in the micro
구체적으로, 마이크로 히터(131)가 마이크로 히터 전극라인(132)을 통해 서로 직렬연결되어 하나의 마이크로 히터 어레이(131_a 또는 131_b)를 형성한다. 마이크로 히터 어레이(131_a 또는 131_b)의 양단은 마이크로 히터 전극라인(132)을 통해 제1 와이어 본딩 밴드(171)에 각각 연결되어 있다. 제1 와이어 본딩 밴드(171)로부터 소정의 전압을 인가받으면, 서로 직렬로 연결된(도 5에서는 6개의 마이크로 히터(131_1,131_2,131_3,131_4,131_5,131_6)가 직렬연결되어 있음) 마이크로 히터(131)에 흐르는 전류가 동일하여 하나의 마이크로 히터 어레이(131_a 또는 131_b)에 포함된 마이크로 히터들은 균일한 온도 분포의 특성을 가질 수 있다. 이와 같은 마이크로 히터 어레이(131_a, 131_b)를 통한 마이크로 히터의 균일한 온도 분포는 가스센서의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.In detail, the
또한, 전술한 바와 같이 하나의 마이크로 히터 어레이(131_a 또는 131_b) 양단에 제1 와이어 본딩 패드(171)가 형성되어 있으며, 이들 제1 와이어 본딩 패드(171)는 개별 마이크로 히터 어레이마다 서로 분리되어 있다. 따라서 제1 마이크로 히터 어레이(131_a) 양단에서 인가하는 전원(전압 또는 전류)과 상기 제1 마이크로 히터 어레이(131_b)와 병렬로 배열된 제2 마이크로 히터 어레이(131_b) 양단에서 인가하는 전원의 크기를 달리하여 서로 다른 마이크로 히터 어레이의 온도 분포를 달리 설정할 수 있다.In addition, as described above, first
이와 같이 마이크로 히터를 상호 직렬연결함으로써 마이크로 히터 전극라인(132)의 수를 줄일 수 있으며, 이에 따라 가스센서 소자를 소형화할 수 있다. 또한, 마이크로 히터 어레이(131_a, 131_b) 양단에 인가하는 전원을 달리 셋팅하여 다종의 가스를 감지할 수 있다.By connecting the micro heaters in series as described above, the number of the micro
한편, 제1 공통전극(181)은 마이크로 히터 어레이층(130)에 형성되어 있고, 제2 공통전극(182, 도 7 참조)은 감지전극 어레이층(150)에 형성되어 2층의 감지전극의 공통전극 구조를 형성한다. 제1 공통전극(181)은 일정한 간격만큼 상호 이격되어 마이크로 히터 어레이(131_a,131_b)와 수평방향으로 배열되어 있다. 또한, 제1 공통전극(181)은 제1 마이크로 히터 어레이(131_a)와 제2 마이크로 히터 어레이(131_b) 사이에 형성될 수 있으며, 양단이 제1 와이어 본딩 패드(171)에 연결되어 있다. Meanwhile, the first
이에 따라 도 5에 도시된 마이크로 히터(131)의 상부층에 1:1로 대응되도록 감지전극(151)을 배치할 수 있게 된다. 예컨대, 도 7을 참조하여 설명하면, 절연층(140) 상의 감지전극 어레이층(150)에 형성되는 감지전극 어레이(151_a, 151_b) 배열이 마이크로 히터 어레이(131_a, 131_b)와 적층의 수직구조로 형성되어 있다. 이와 관련하여, 감지전극 어레이층(150)은 제1 감지전극 어레이(151_a) 및 제2 감지전극 어레이(151_b)를 포함한다.
도 5에 도시된 바와 같이 마이크로 히터 어레이(131_a, 131_b)와 평행하게 배치되어 있는 제1 공통전극(181)을 도 7의 감지전극 어레이층(150)에 동일하게 적용할 수가 없다. 따라서, 마이크로 히터 어레이(131_a, 131_b) 배열과 감지전극 어레이(151_a, 151_b) 배열을 함께 고려하여 감지전극 어레이층(150)에 배열된 감지전극 어레이(151_a, 151_b) 중에서 제1 감지전극 어레이(151_a)는 제2 공통전극(182)과 연결하고, 제1 감지 전극 어레이(151_a)를 제외한 나머지 제2 감지 전극 어레이(151_b)들은 마이크로 히터 어레이층(130)의 제1 공통전극(181)과 연결한다.Accordingly, the
As shown in FIG. 5, the first
제2 감지 전극 어레이(151_b)와 제1 공통전극(181)은 서로 다른 평면상에 존재하기 때문에, 감지전극 어레이층(150)과 마이크로 히터 어레이층(130)을 수직 관통하여 제2 감지 전극 어레이(151_b)와 제1 공통전극(181)를 상호 연결할 수 있는 구조가 추가적으로 필요하다. 이는 도 8a 및 도 8b에서 후술한다.Since the second sensing electrode array 151_b and the first
이와 같이 복수의 가스센서 어레이를 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 구조로 배열하여, 가스센서의 수를 보다 많이 사용하면서도 감지전극을 하나의 공통전극으로 연결함으로써, 가스센서 소자를 소형화할 수 있게된다.
As such, by arranging a plurality of gas sensor arrays in the structure of the micro platform for the gas sensor array according to an embodiment of the present invention, by using a larger number of gas sensors and connecting the sensing electrodes to one common electrode, the gas sensor The device can be miniaturized.
도 6은 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 절연층의 평면도이다.FIG. 6 is a plan view of an insulating layer of the micro platform for the gas sensor array shown in FIG. 2.
도 6을 참조하면, 기판(110)상에 마이크로 히터(131)와 감지전극(151)을 전기적으로 절연시키기 위하여 절연막을 형성한 후, 와이어 본딩 패드(171,172)를 오픈하기 위한 와이어 본딩 패드 오픈 윈도우(173)가 형성된다. 와이어 본딩 패드 오픈 윈도우(173)는 제1 와이어 본딩 패드(171)와 제2 와이어 본딩 패드(172, 도 7 참조) 사이에 위치할 수 있다. 또한 절연층(140)의 상부에 형성된 감지전극(151)과 마이크로 히터 어레이층(130)에 존재하는 제1 공통전극(181)을 연결하기 위하여 감지전극의 공통전극 연결부(141)를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 6, after forming an insulating film to electrically insulate the
도 7은 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 감지전극 어레이층(150)의 평면도이다.FIG. 7 is a plan view of the sensing
도 5 및 도 7을 참조하면, 감지전극 어레이층(150)은 절연층(140) 위에 형성되는 것으로, 제1 감지전극 어레이(151_a) 및 제2 감지전극 어레이(151_b)를 포함한다. 제1,2 감지전극 어레이(151_a, 151_b)는 복수의 감지전극(151)들로 구성되어 있으며, 감지전극 어레이층(150)의 모든 감지전극(151)들은 일단이 제2 와이어 본딩 패드(172)에 연결되어 있다. 그러나 나머지 타단의 경우, 감지전극 배열구조에 따라 마이크로 히터 어레이층(130)에 존재하는 제1 공통전극(181)에 연결되거나, 감지전극 어레이층(150)과 동일한 평면상에 형성되어 있는 제2 공통전극(182)에 연결될 수 있다.5 and 7, the sensing
제1 감지전극 어레이(151_a)는 감지전극 라인(152_b)이 제2 공통전극(182)과 직접적으로 연결될 수 있는 구조이다. 그러나, 제1 감지전극 어레이(151_a)를 제외한 나머지 제2 감지 전극 어레이(151_b)들은 제2 공통전극(182)과 연결될 수 없고, 제1 공통전극(181)과 연결된다. The first sensing electrode array 151_a has a structure in which the sensing electrode line 152_b may be directly connected to the second
도 7에서는 감지전극(151) 배열의 일 실시예를 나타낸 것이며, 본 발명은 감지전극(151)들을 도 7과 달리 배열하는 할 수 있음을 배제하지 않으며, 나아가 감지전극 라인(152) 상에서 감지전극(151)의 상대적인 위치를 변경함으로써 제1 감지전극 어레이(151_a) 및 제2 감지전극 어레이(151_b)에 포함된 모든 감지전극들을 제2 공통전극(182)에 연결할 수도 있을 것이다. 예컨대, 도 7에 도시된 바와 같이 감지전극 라인(152)들 중에서 수직으로 꺽인 부분이 존재하나, 모든 감지전극 라인(152)을 일직선으로 형성하여 배치하고, 감지전극라인(152) 상에 위치하는 감지전극(151)들을 제2 공통전극(182)에 연결할 수도 있을 것이다.In FIG. 7, an embodiment of the arrangement of the
한편, 제2 와이어 본딩 패드(172)는 도 5에 도시된 제1 와이어 본딩 패드(171)의 위치에 대응하도록 연속하여 적층함으로써 와이어 본딩의 두께를 증가시켜 와이어 본딩의 효과를 높일 수 있다.Meanwhile, the second
감지전극(151)의 재료는 감지전극(151)의 산화, 부식을 방지하기 위하여 금(Au) 또는 백금(Pt)이 사용될 수 있으며, 감지전극(151), 감지전극 라인(152), 제2 와이어 본딩 패드(172)는 동일한 재료를 사용할 수 있다. 와이어 본딩 패드의 재료가 금(Au) 인 경우, 와이어 본딩에 사용되는 와이어는 알루미늄(Al) 또는 금(Au) 와이어를 사용하며, 와이어 본딩 패드의 재료가 백금(Pt)인 경우, 와이어 본딩에 사용되는 와이어는 알루미늄(Al) 와이어를 사용하는 것이 바람직하다.As a material of the
도 8a는 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼에서 감지전극과 제1 공통전극의 연결구조를 나타내는 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 B-B' 단면도이다.FIG. 8A is a plan view illustrating a connection structure between a sensing electrode and a first common electrode in the micro platform for gas sensor array shown in FIG. 2, and FIG. 8B is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 8A.
도 5, 도 7, 도 8a 및 도 8b를 참조하면, 감지전극 어레이 중에서 제2 감지전극 어레이(151_b)를 마이크로 히터 어레이층(130)의 제1 공통전극(181)과 연결하기 위해서는 마이크로 히터 어레이층(130)과 감지전극 어레이 층(150)을 수직 관통하는 공통전극 연결부(141)가 필요하다. 제2 감지전극 어레이(151_b)의 감지전극 라인(152_a)과 제1 공통전극(181)을 공통전극 연결부(141)를 통해 전기적으로 연결할 수 있다.
5, 7, 8A, and 8B, in order to connect the second sensing electrode array 151_b among the sensing electrode arrays with the first
도 9는 도 2에 도시된 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼의 감지물질 보호층(160)의 평면도이다. 도 9를 참조하면, 절연층(140) 위에 형성된 감지전극 라인(152)들을 보호하고, 가스를 감지하는 감지물질(210)이 감지전극(151)에만 접촉할 수 있도록 하기 위해 감지물질 보호층 층(160)을 식각하여 감지물질 윈도우(161)를 형성한다. 감지전극 라인(152)의 오염과 부식을 방지하여 외부의 노이즈 신호를 차단하고, 가스센서의 정확한 감지특성을 확보하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 감지물질 보호층(160) 외각을 일부 식각하여 도 5 및 도 7의 제1 와이어 본딩 패드(171)와 제2 와이어 본딩 패드(172)가 외부로 노출될 수 있도록 한다.
FIG. 9 is a plan view of the sensing
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼을 이용하여 다종의 가스 감지물질을 센싱하기 위하여 다종의 감지물질을 배열한 모습을 나타낸 것이다. 설명의 편의를 위하여, 마이크로 히터 어레이의 도면부호를 이전 도면과는 다르게 표기하였음을 밝혀둔다. 10A and 10B illustrate a state in which a plurality of sensing materials are arranged to sense a plurality of gas sensing materials using a micro platform for a gas sensor array according to an embodiment of the present invention. For convenience of description, it is noted that the reference numerals of the micro heater arrays are different from those of the previous drawings.
도 10a을 참조하면, 제1 마이크로 히터 어레이(211)에 포함된 모든 감지전극에 제1 감지물질(201)을 배열하고, 제2 마이크로 히터 어레이(212)에 포함된 모든 감지전극에 제2 감지물질(202)을 배열한다. 모든 마이크로 히터 어레이에 이와 같은 방법으로 소정의 감지물질들을 배열한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼에 도 10a와 동일한 방법으로 감지물질을 배열하면, 동일 온도에서 동일 물질로 이루어진 복수 개의 가스센서로부터 동시에 센싱 데이터를 얻을 수 있다. 따라서, 상기 데이터들을 평균값 또는 중앙값 등으로 통계처리하여 측정 데이터의 신뢰성을 높일 수 있다.Referring to FIG. 10A, the
도 10b는 제1 마이크로 히터 어레이(211)에 포함된 각각의 감지전극에 서로 다른 종류의 감지물질(201,202,203,204,205,206)을 배열한다. 제2 마이크로 히터 어레이(211) 또한 각각의 감지전극에 서로 다른 종류의 감지물질을 동일한 순서로(201,202,203,204,205,206) 배열한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼에 10b와 같이 동일온도에서 서로 다른 감지물질을 배열하였기 때문에 각각의 감지물질(201,202,203,204,205,206)마다 다른 특성을 갖는 복수의 데이터를 동시에 얻을 수 있다. 따라서, 다종의 가스 측정하기 위한 가스센서의 선택성을 높일 수 있다. FIG. 10B illustrates different types of
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention. Should be interpreted.
100: 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼 110: 기판
120: 멤브레인층 130: 마이크로 히터 어레이층
131_a: 제1 마이크로 히터 어레이 131_b:제2 마이크로 히터 어레이
131: 마이크로 히터 140: 절연층
141: 공통전극 연결부 150: 감지전극 어레이층
151_a: 제1 감지전극 어레이 151_b:제2 감지전극 어레이
151: 감지전극 160: 감지물질 보호층
161: 감지물질 윈도우 170: 와이어 본딩 패드
171: 제1 와이어 본딩 패드 172: 제2 와이어 본딩 패드
173: 와이어 본딩 패드 오픈윈도우 191: 단위 가스센서
193: 제1 가스센서 어레이 194: 제2 가스센서 어레이
195: 제3 가스센서 어레이
201,202,203,204,205,206,210: 감지물질
211,212,213,214,215,216: 마이크로 히터 어레이100: micro platform for gas sensor array 110: substrate
120: membrane layer 130: micro heater array layer
131_a: first micro heater array 131_b: second micro heater array
131: micro heater 140: insulating layer
141: common electrode connection portion 150: sensing electrode array layer
151_a: first sensing electrode array 151_b: second sensing electrode array
151: sensing electrode 160: sensing material protective layer
161: sensing material window 170: wire bonding pad
171: first wire bonding pad 172: second wire bonding pad
173: wire bonding pad open window 191: unit gas sensor
193: first gas sensor array 194: second gas sensor array
195: third gas sensor array
201,202,203,204,205,206,210: sensing substance
211,212,213,214,215,216: Micro Heater Array
Claims (15)
상기 기판(110)상에 형성되는 멤브레인층(120);
상기 멤브레인층(120) 상에 마이크로 히터(131)가 서로 직렬연결된 마이크로 히터 어레이와 하기 제2 감지전극 어레이(151_a)에 공통으로 연결되는 제1 공통전극(181)을 포함하는 마이크로 히터 어레이층(130);
상기 마이크로 히터 어레이층(130)을 감싸며 상기 멤브레인층(120) 상부에 형성된 절연층(140);
상기 절연층(140) 상부에 배치되는 복수의 감지전극(151)이 어레이되어 형성되는 것으로, 제2 공통전극(182)에 연결되는 제1 감지전극 어레이(151_a)와, 상기 제1 공통전극(181)에 연결되는 제2 감지전극 어레이(151_b)를 포함하는 감지전극 어레이층(150); 및
상기 감지전극 어레이층(150)의 상기 제1,2 감지전극 어레이(151_a, 151_b) 영역을 제외한 상기 절연층(140) 상부에 형성되어 가스를 감지하는 감지물질(210)이 상기 제1,2 감지전극 어레이(151_a, 151_b) 영역에만 접촉하도록 하는 감지물질 보호층(160)을 포함하는 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.Substrate 110;
A membrane layer (120) formed on the substrate (110);
The micro heater array layer including a micro heater array in which the micro heaters 131 are connected in series on the membrane layer 120 and a first common electrode 181 commonly connected to the second sensing electrode array 151_a. 130);
An insulating layer 140 formed on the membrane layer 120 to surround the micro heater array layer 130;
A plurality of sensing electrodes 151 disposed on the insulating layer 140 are arranged in an array, the first sensing electrode array 151_a connected to the second common electrode 182, and the first common electrode ( A sensing electrode array layer 150 including a second sensing electrode array 151_b connected to the 181; And
The first and second sensing materials 210 are formed on the insulating layer 140 except for the first and second sensing electrode arrays 151_a and 151_b of the sensing electrode array layer 150 to sense gas. A micro platform for a gas sensor array including a sensing material protective layer 160 to contact only the sensing electrode arrays 151_a and 151_b.
상기 멤브레인층(120) 상에 복수의 마이크로 히터(131)가 마이크로 히터 라인(132)으로 직렬 연결되어 형성되고, 양단이 제1 와이어 본딩 패드(171)에 연결되어 있는 마이크로 히터 어레이; 및
상기 마이크로 히터 어레이와 동일한 평면상에 형성되고 양단이 상기 제1 와이어 본딩 패드(171)에 연결되어 감지전극(151)에 전원을 공급하는 제1 공통전극(181)을 포함하는 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 1, wherein the micro heater array layer 130
A micro heater array having a plurality of micro heaters 131 connected in series with a micro heater line 132 on the membrane layer 120, and both ends of which are connected to a first wire bonding pad 171; And
A gas sensor array micro that is formed on the same plane as the micro heater array and includes a first common electrode 181 connected at both ends to the first wire bonding pad 171 to supply power to the sensing electrode 151. platform.
상기 마이크로 히터 어레이층(130)은 제1 마이크로 히터 어레이(131_a) 및 제2 마이크로 히터 어레이(131_b)를 포함하고,
상기 제1 공통전극(181)은 일정한 간격만큼 상호 이격되어 수평방향으로 배열되어 있는 상기 제1 마이크로 히터 어레이(131_a)와 제2 마이크로 히터 어레이(131_b) 사이에 형성되고, 양단이 상기 제1 와이어 본딩 패드(171)에 연결되어 있는 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 2,
The micro heater array layer 130 includes a first micro heater array 131_a and a second micro heater array 131_b,
The first common electrode 181 is formed between the first micro heater array 131_a and the second micro heater array 131_b which are spaced apart from each other by a predetermined interval and are arranged in a horizontal direction, and both ends of the first common electrode 181 are disposed. The micro platform for the gas sensor array is connected to the bonding pad (171).
상기 제1 마이크로 히터 어레이(131_a)의 양단에 연결되어 있는 상기 제1 와이어 본딩패드(171)와 상기 제2 마이크로 히터 어레이(131_b) 양단에 연결되어 있는 상기 제1 와이어 본딩 패드(171)는 서로 분리되어 있는 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 3,
The first wire bonding pads 171 connected to both ends of the first micro heater array 131_a and the first wire bonding pads 171 connected to both ends of the second micro heater array 131_b are mutually opposite. The micro platform for the gas sensor array being separate.
상기 제1 감지전극 어레이(151_a)는, 일단이 감지전극 라인(152)을 통해 제2 와이어 본딩 패드(172)에 연결되고, 타단이 동일한 평면상에 형성되는 제2 공통전극(182)과 연결되어 상기 제2 공통전극(182)으로부터 전원을 공급받는 복수의 제1 감지전극을 포함하고,
상기 제2 감지전극 어레이(151_b)는, 일단이 감지전극 라인(152)을 통해 제2 와이어 본딩 패드(172)에 연결되고 타단이 상기 마이크로 히터 어레이층(130)에 존재하는 상기 제1 공통전극(181)과 연결되어 상기 제1 공통전극(181)으로부터 전원을 공급받는 복수의 제2 감지전극을 포함하고,
상기 제2 감지전극은 상기 감지전극 라인(152)과 상기 제1 공통전극(181)이 상기 마이크로 히터 어레이층(130)과 상기 감지전극 어레이층(150)을 관통하는 공통전극 연결부(141)에 의해 전기적으로 연결되어 있는 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 2, wherein in the sensing electrode array layer 150,
One end of the first sensing electrode array 151_a is connected to the second wire bonding pad 172 through the sensing electrode line 152 and is connected to the second common electrode 182 having the other end formed on the same plane. And a plurality of first sensing electrodes supplied with power from the second common electrode 182,
One end of the second sensing electrode array 151_b is connected to the second wire bonding pad 172 through the sensing electrode line 152, and the other end of the second sensing electrode array 151_b is present in the micro heater array layer 130. And a plurality of second sensing electrodes connected to 181 to receive power from the first common electrode 181,
The second sensing electrode is connected to the common electrode connector 141 through which the sensing electrode line 152 and the first common electrode 181 pass through the micro heater array layer 130 and the sensing electrode array layer 150. Micro-platform for gas sensor array that is electrically connected by.
백금(Pt) 또는 금(Au)으로 형성되는 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 1, wherein the sensing electrode 151 is
A micro platform for a gas sensor array, which is formed of platinum (Pt) or gold (Au).
상기 감지전극(151)은 백금(Pt)으로 형성되고,
상기 제1 와이어 본딩 패드(171) 및 상기 제2 와이어 본딩 패드(172)에 사용되는 와이어는 알루미늄(Al)인 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 5,
The sensing electrode 151 is formed of platinum (Pt),
The wires used in the first wire bonding pads 171 and the second wire bonding pads 172 are aluminum (Al).
상기 감지전극(151)은 금(Au)으로 형성되고,
상기 제1 와이어 본딩 패드(171) 및 상기 제2 와이어 본딩 패드(172)에 사용되는 와이어는 알루미늄(Al) 또는 금(Au)인 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 5,
The sensing electrode 151 is formed of gold (Au),
The wires used in the first wire bonding pads (171) and the second wire bonding pads (172) are aluminum (Al) or gold (Au).
실리콘 기판〈100〉인 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 1, wherein the substrate 110
A micro platform for a gas sensor array, wherein the silicon substrate is <100>.
실리콘 질화막(Si3N4) 또는 실리콘 산화질화막(SiON) 중 어느 하나를 포함하여 형성되는 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 1, wherein the membrane layer 120
A micro platform for a gas sensor array, comprising one of a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) or a silicon oxynitride film (SiON).
상기 마이크로 히터(131)의 재료는 백금(Pt)인 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 1,
The material of the micro heater 131 is platinum (Pt) micro platform for a gas sensor array.
실리콘 질화막(Si3N4)층 또는 실리콘 질화막(Si3N4)/실리콘 산화막(SiO2)층 중 어느 하나로 형성되는 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 1, wherein the insulating layer 140
A micro platform for a gas sensor array, which is formed of either a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) layer or a silicon nitride film (Si 3 N 4 ) / silicon oxide film (SiO 2 ) layer.
실리콘 산화막(SiO2)층으로 형성되는 것인 가스센서 어레이용 마이크로 플랫폼.The method of claim 1, wherein the protective material protective layer 160
A micro platform for a gas sensor array, which is formed of a silicon oxide (SiO 2 ) layer.
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