KR101984390B1 - Two-way gas sensor package and assembling method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 양방향 가스센서 패키지 및 그의 조립방법에 관한 것으로, 양방향 가스센서 패키지는 상면에 제1홈 및 하면에 제2홈이 형성된 본체; 상기 본체의 제1홈에 형성된 제1히터전극과 제1감지전극, 상기 본체의 상면에 제1히터전극과 제1감지전극 각각과 연결된 제1전극패드 및 상기 제1히터전극과 제1감지전극에 형성된 제1감지막을 구비한 제1가스센서부; 및 상기 본체의 제2홈에 형성된 제2히터전극과 제2감지전극, 상기 본체의 상면에 제2히터전극과 제2감지전극 각각과 연결된 제2전극패드 및 상기 제2히터전극과 제2감지전극에 형성된 제2감지막을 구비한 제2가스센서부;를 포함하는 양방향 가스센서, 및 상기 양방향 가스센서가 내장되고, 상기 제1가스센서부의 제1감지막으로 가스가 유입되는 제1유입홀 및 상기 제2가스센서부의 제2감지막으로 가스가 유입되는 제2유입홀이 구비된 패키지 구조물을 포함한다.The present invention relates to a bi-directional gas sensor package and a method of assembling the bi-directional gas sensor package, the bidirectional gas sensor package comprising: a main body having a first groove formed on an upper surface thereof and a second groove formed on a lower surface thereof; A first heater electrode and a first sensing electrode formed on a first groove of the main body, a first electrode pad connected to a first heater electrode and a first sensing electrode on an upper surface of the main body, A first gas sensing part having a first sensing film formed on the first sensing part; And a second electrode pad connected to the second heater electrode and the second sensing electrode on the upper surface of the main body, and a second electrode pad formed on the second heater electrode and the second sensing electrode, And a second gas sensor part having a second sensing film formed on the electrode, and a bidirectional gas sensor including the bidirectional gas sensor, the first sensing part having a first inlet hole through which gas is introduced into the first sensing membrane of the first gas sensor part, And a second inflow hole through which the gas flows into the second sensing film of the second gas sensor unit.

Description

양방향 가스센서 패키지 및 그의 조립방법{Two-way gas sensor package and assembling method thereof}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a two-way gas sensor package and an assembling method thereof,

본 발명은 양방향 가스센서 패키지 및 그의 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 서로 간섭되지 않은 상태로 제1 및 제2가스센서의 독립 구동이 가능하고, 하나의 가스센서 칩에서 2분류의 가스군들을 감지할 수 있으며, 패키지의 상측 및 하측 어느 방향에 존재하는 가스도 감지하여 감지효율을 향상시킬 수 있는 양방향 가스센서 패키지 및 그의 조립방법을 제공하는 데 있다.The present invention relates to a bidirectional gas sensor package and a method of assembling the same, and more particularly, to a bidirectional gas sensor package capable of independently operating the first and second gas sensors without interfering with each other, The present invention also provides a bidirectional gas sensor package and method of assembling the same that can detect gases existing in the upper and lower sides of a package to improve detection efficiency.

가스센서는 재료의 물리·화학·전기적 성질 변화를 이용하여 가스를 검출한다.Gas sensors detect gas using physical, chemical, and electrical properties of the material.

이런 가스센서는 가스의 종류, 농도에 따라 검출방법이 다르기 때문에 접촉연소식 가스센서, 반도체식 가스센서, 세라믹 가스센서 등 다양한 종류가 있다. Since these gas sensors have different detection methods depending on the type and concentration of gas, there are various types such as contact-type gas sensor, semiconductor type gas sensor, and ceramic gas sensor.

특히, 산화물을 이용하는 반도체식 가스센서는 다른 방식의 가스센서에 비해 가스에 대한 감도가 높고 빠른 응답 속도를 가지며 제작이 용이할 뿐 아니라 적당한 촉매제의 첨가로 특정가스에 대한 선택성의 부여가 가능하다는 장점이 있다.Particularly, the semiconductor type gas sensor using an oxide has a high sensitivity to gas and a high response speed and is easy to fabricate as compared with other types of gas sensors, and the advantage of being able to impart selectivity to a specific gas by addition of a suitable catalyst .

반도체식 가스센서는 유해가스가 산화물 반도체의 감지막 표면에 노출되면 흡착 및 탈리에 의한 산화물 표면에서의 전기전도성이 변하는 성질을 이용한 것이며, 유해가스를 검출하기 위해서는 감지막을 이루는 감지물질의 온도를 300℃ 이상으로 균일하게 유지시켜야 한다.In order to detect noxious gas, the temperature of the sensing material constituting the sensing film is set to 300 ° C. in order to detect the noxious gas. ℃ or more.

한국 공개특허공보 제10-2015-0131709호(특허문헌 1)에는 다수의 금속패턴을 포함하는 기판; 상기 기판에 실장되는 가스센싱소자; 및 상기 기판에 실장되어 상기 가스센싱소자의 출력방식을 변경하는 출력변경부;를 포함하는 가스센서 패키지가 개시되어 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0131709 (Patent Document 1) includes a substrate including a plurality of metal patterns; A gas sensing element mounted on the substrate; And an output changing unit mounted on the substrate to change an output mode of the gas sensing device.

특허문헌 1의 가스센서 패키지는 기판의 상면에만 가스센싱소자가 실장되고, 이 가스센싱소자에 대향하여 가스이동홀이 위치되는 커버모듈이 기판을 커버하고 있으므로, 단일의 가스센싱소자로만 가스를 센싱하므로 센싱효율을 높이는데 한계가 있는 단점이 있다.In the gas sensor package of Patent Document 1, the gas sensing element is mounted only on the upper surface of the substrate, and the cover module in which the gas moving hole is located facing the gas sensing element covers the substrate. Therefore, Therefore, there is a limitation in increasing the sensing efficiency.

: 한국 공개특허공보 제10-2015-0131709호: Korean Patent Publication No. 10-2015-0131709

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 상,하 양방향으로 유입되는 가스를 감지할 수 있는 양방향 가스센서 패키지 및 그의 조립방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bidirectional gas sensor package capable of sensing gas flowing in both upward and downward directions and a method of assembling the same.

상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 의한 양방향 가스센서 패키지는, 상면에 제1홈 및 하면에 제2홈이 형성된 본체; 상기 본체의 제1홈에 형성된 제1히터전극과 제1감지전극, 상기 본체의 상면에 제1히터전극과 제1감지전극 각각과 연결된 제1전극패드 및 상기 제1히터전극과 제1감지전극에 형성된 제1감지막을 구비한 제1가스센서부; 및 상기 본체의 제2홈에 형성된 제2히터전극과 제2감지전극, 상기 본체의 하면에 제2히터전극과 제2감지전극 각각과 연결된 제2전극패드 및 상기 제2히터전극과 제2감지전극에 형성된 제2감지막을 구비한 제2가스센서부;를 포함하는 양방향 가스센서, 및 상기 양방향 가스센서가 내장되고, 상기 제1가스센서부의 제1감지막으로 가스가 유입되는 제1유입홀 및 상기 제2가스센서부의 제2감지막으로 가스가 유입되는 제2유입홀이 구비된 패키지 구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a bi-directional gas sensor package comprising: a main body having a first groove formed on an upper surface thereof and a second groove formed on a lower surface thereof; A first heater electrode and a first sensing electrode formed on a first groove of the main body, a first electrode pad connected to a first heater electrode and a first sensing electrode on an upper surface of the main body, A first gas sensing part having a first sensing film formed on the first sensing part; A second electrode pad connected to the second heater electrode and the second sensing electrode on the lower surface of the main body, and a second electrode pad formed on the second groove of the main body, And a second gas sensor part having a second sensing film formed on the electrode, and a bidirectional gas sensor including the bidirectional gas sensor, the first sensing part having a first inlet hole through which gas is introduced into the first sensing membrane of the first gas sensor part, And a second inflow hole through which the gas flows into the second sensing film of the second gas sensor unit.

여기서, 상기 본체는 세라믹 그린 시트들이 적층된 제1 내지 제3적층체로 이루어지고, 상기 제1홈은 상기 제1적층체의 제1관통홀에 의해 구현되고, 상기 제2홈은 상기 제3적층체의 제2관통홀에 의해 구현되는 것을 특징으로 한다.Here, the main body is formed of first to third laminated bodies in which ceramic green sheets are laminated, the first groove is realized by a first through hole of the first laminate, and the second groove is formed by the third laminate And the second through hole of the sieve.

또, 본 발명은 상기 본체는 실리콘 기판으로 이루어지고, 상기 제1 및 제2홈은 상기 실리콘 기판의 양면이 식각되어 형성된 것을 특징으로 한다.According to the present invention, the main body is made of a silicon substrate, and the first and second grooves are formed by etching both surfaces of the silicon substrate.

이때, 상기 제1히터전극과 상기 제1감지전극은 상기 제1홈의 바닥면에 형성되고, 상기 제1전극패드는 상기 실리콘 기판 상면에 형성되고, 상기 제1히터전극 및 상기 제1감지전극과 상기 제1전극패드를 연결하는 전극패턴이 상기 실리콘 기판 상면, 제1홈의 측벽 및 바닥면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.Here, the first heater electrode and the first sensing electrode are formed on the bottom surface of the first groove, the first electrode pad is formed on the upper surface of the silicon substrate, the first heater electrode and the first sensing electrode And an electrode pattern connecting the first electrode pad are formed on the upper surface of the silicon substrate, the side walls of the first groove, and the bottom surface.

그리고, 상기 제2히터전극과 상기 제2감지전극은 상기 제2홈의 바닥면에 형성되고, 상기 제2전극패드는 상기 실리콘 기판 하면에 형성되고, 상기 제2히터전극 및 상기 제2감지전극과 상기 제2전극패드를 연결하는 전극패턴이 상기 실리콘 기판 상면, 제2홈의 측벽 및 바닥면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.The second heater electrode and the second sensing electrode are formed on a bottom surface of the second groove, the second electrode pad is formed on a bottom surface of the silicon substrate, the second heater electrode and the second sensing electrode And an electrode pattern connecting the second electrode pad are formed on the upper surface of the silicon substrate, the side walls and the bottom surface of the second groove.

또, 본 발명은 상기 패키지 구조물은, 세라믹 그린 시트들이 적층된 제4 내지 제7적층체 및 제1과 제2유입홀이 형성된 제1 및 제2캡이 결합되어 형성되며, 상기 제4 내지 제7적층체에 제4 내지 제7관통홀이 형성되어 있고, 상기 제4 내지 제7적층체가 순차적으로 적층되어 있고, 상기 제4적층체의 제4관통홀이 상기 제1캡에 대향되고, 상기 제7적층체의 제7관통홀이 상기 제2캡에 대향되며, 상기 제4적층체에 도전성 제4비아홀들이 형성되고, 상기 도전성 제4비아홀들과 연결되는 전극단자가 상기 제4적층체의 하면에 형성되고, 상기 제5적층체에 도전성 제5비아홀들이 형성되고, 상기 도전성 제5비아홀들과 연결되는 제1본딩단자를 포함하는 전극패턴이 상기 제5적층체의 상면에 형성되고, 상기 제6적층체에 도전성 제6비아홀들이 형성되고, 상기 도전성 제6비아홀들과 연결되는 제2본딩단자를 포함하는 전극패턴이 제6적층체의 상면에 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the package structure may include a fourth through a seventh stacked body in which ceramic green sheets are stacked, and a first cap and a second cap formed with first and second inlet holes, 7th through 7th through-holes are formed in the laminated body, the fourth through seventh laminated bodies are sequentially laminated, the fourth through-holes of the fourth laminated body are opposed to the first cap, A seventh through hole of the seventh stack body is opposed to the second cap, conductive fourth via holes are formed in the fourth stack body, and electrode terminals connected to the conductive fourth via holes are formed in the fourth stack body An electrode pattern is formed on an upper surface of the fifth stacked body, the electrode pattern including a fifth bonding hole formed in the fifth stacked body and connected to the fifth conductive via holes, Conductive sixth via holes are formed in the sixth laminate, and the conductive sixth via That the electrode pattern including a second bonding terminal being connected with the top surface formed of a sixth layered product is characterized.

여기서, 상기 패키지 구조물은, 상기 제4 내지 제7적층체가 적층된 상태에서 소성되어 만들어진 소결체인 것을 특징으로 한다.Here, the package structure is a sintered body produced by firing the fourth to seventh stacked body in a stacked state.

그리고, 상기 제1본딩단자와 상기 양방향 가스센서의 제2가스센서부의 제2전극패드가 플립칩 본딩되어 있고, 상기 제2본딩단자와 상기 양방향 가스센서의 제1가스센서부의 제1전극패드가 와이어 본딩되어 있는 것을 특징으로 한다.The first bonding terminal and the second electrode pad of the second gas sensor part of the bidirectional gas sensor are flip-chip bonded, and the second bonding terminal and the first electrode pad of the first gas sensor part of the bi- And is wire-bonded.

또한, 상기 제1캡이 상기 제4적층체의 제4관통홀에 삽입되어 상기 제5적층체에 접착되어 있고, 상기 제2캡이 상기 제7적층체의 제7관통홀의 상면에 접착되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the first cap is inserted into the fourth through-hole of the fourth laminate and bonded to the fifth laminate, and the second cap is bonded to the upper surface of the seventh through-hole of the seventh laminate .

본 발명의 일 실시예에 의한 양방향 가스센서 패키지의 조립방법은, a) 상면에 제1가스센서부 및 하면에 제2가스센서부가 형성된 양방향 가스센서 제조하는 단계; b) 세라믹 그린 시트들이 적층되고 제4 내지 제7관통홀이 형성된 제4 내지 제7적층체 및 제1과 제2유입홀이 형성된 제1 및 제2캡을 준비하는 단계; c) 상기 제4 내지 제6적층체에 도전성 비아홀들을 형성하고, 상기 제5적층체의 상면에 제1본딩단자를 포함하는 전극패턴을 형성하고, 상기 제6적층체의 상면에 제2본딩단자를 포함하는 전극패턴을 형성하고 상기 제4적층체 하면에 제1 및 제2본딩단자 각각과 도전성 비아홀에 의해 연결되는 전극단자를 형성하는 단계; d) 상기 제4 내지 제7적층체를 적층하고 소성하여 소결체를 형성하는 단계; e) 상기 양방향 가스센서의 제2가스센서부와 상기 제1본딩단자, 및 상기 제1가스센서부와 상기 제2본딩단자 각각을 전기적으로 연결하는 단계; 및 f) 상기 소결체의 제4적층체의 제4관통홀에 제1캡을 삽입하고 상기 제1캡을 상기 제5적층체에 접착하고, 상기 제7적층체의 제7관통홀의 상면에 제2캡을 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of assembling a bi-directional gas sensor package according to an embodiment of the present invention includes the steps of: a) fabricating a bi-directional gas sensor having a first gas sensor portion on a top surface and a second gas sensor portion on a bottom surface; b) preparing a first and a second cap in which ceramic green sheets are laminated and fourth to seventh laminated bodies having fourth through seventh through holes are formed, and first and second inlet holes are formed; c) forming conductive via holes in the fourth to sixth stacked bodies, forming an electrode pattern including a first bonding terminal on an upper surface of the fifth stacked body, forming an electrode pattern on the upper surface of the sixth stacked body, And forming an electrode terminal connected to the first and second bonding terminals by a conductive via hole on a bottom surface of the fourth stacked body; d) laminating and baking the fourth to seventh laminated bodies to form a sintered body; e) electrically connecting the second gas sensor part and the first bonding terminal of the bi-directional gas sensor and the first gas sensor part and the second bonding terminal, respectively; And f) inserting a first cap into the fourth through-hole of the fourth stacked body of the sintered body, bonding the first cap to the fifth stacked body, and attaching the second cap on the upper surface of the seventh through- And adhering the cap.

본 발명에 의하면, 상,하부로 유입되는 가스를 감지할 수 있는 제1 및 제2가스센서가 일체로 형성된 양방향 가스센서를 내장하여, 서로 간섭되지 않은 상태로 제1 및 제2가스센서의 독립 구동이 가능하고, 하나의 가스센서 칩에서 2분류의 가스군들을 감지할 수 있으며, 패키지의 상측 및 하측 어느 방향에 존재하는 가스도 감지할 수 있으므로, 감지능력을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a bidirectional gas sensor in which first and second gas sensors capable of sensing gas flowing into the upper and lower parts are integrated, and the first and second gas sensors are independent It is possible to detect two kinds of gas groups in one gas sensor chip and to detect gas existing in the upper and lower sides of the package, so that it is possible to increase the sensing ability.

도 1은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 저면도,
도 3은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 상면도,
도 4는 본 발명에 따른 양방향 가스센서 일례를 설명하기 위한 모식적인 분해 단면도,
도 5는 도 4의 양방향 가스센서의 모식적인 상면도,
도 6은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 다른예의 모식적인 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 패키지 구조물의 모식적인 분해 단면도,
도 8은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 조립방법의 흐름도이다.1 is a cross-sectional view of a bidirectional gas sensor package according to the present invention,
2 is a bottom view of the bidirectional gas sensor package according to the present invention,
3 is a top view of a bidirectional gas sensor package according to the present invention,
4 is a schematic exploded cross-sectional view for explaining an example of a bi-directional gas sensor according to the present invention,
Figure 5 is a schematic top view of the bi-directional gas sensor of Figure 4,
6 is a schematic cross-sectional view of another example of a bi-directional gas sensor according to the present invention,
7 is a schematic exploded cross-sectional view of a package structure of a bidirectional gas sensor package according to the present invention,
8 is a flow chart of a method of assembling the bi-directional gas sensor package according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 저면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 상면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a bidirectional gas sensor package according to the present invention, FIG. 2 is a bottom view of a bidirectional gas sensor package according to the present invention, and FIG. 3 is a top view of a bidirectional gas sensor package according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 양방향 가스센서 패키지는 상면에 제1홈(110) 및 하면에 제2홈(120)이 형성된 본체(130); 상기 본체(130)의 제1홈(110)에 형성된 제1히터전극과 제1감지전극(도 1의 흑색해칭부분), 상기 본체(130)의 상면에 제1히터전극과 제1감지전극 각각과 연결된 제1전극패드(117) 및 상기 제1히터전극과 제1감지전극에 형성된 제1감지막(115)을 구비한 제1가스센서부; 및 상기 본체(130)의 제2홈(120)에 형성된 제2히터전극과 제2감지전극, 상기 본체(130)의 하면에 제2히터전극과 제2감지전극 각각과 연결된 제2전극패드(127) 및 상기 제2히터전극과 제2감지전극에 형성된 제2감지막(125)을 구비한 제2가스센서부;를 포함하는 양방향 가스센서(100), 및 상기 양방향 가스센서(100)가 내장되고, 상기 제1가스센서부의 제1감지막(115)으로 가스가 유입되는 제1유입홀(211) 및 상기 제2가스센서부의 제2감지막(125)으로 가스가 유입되는 제2유입홀(221)이 구비된 패키지 구조물(200)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a bidirectional gas sensor package according to the present invention includes a body 130 having a first groove 110 formed on an upper surface thereof and a second groove 120 formed on a lower surface thereof. A first heater electrode and a first sensing electrode (black hatching portion in FIG. 1) formed in the first groove 110 of the main body 130, a first heater electrode and a first sensing electrode on the upper surface of the main body 130, And a first sensing film 115 formed on the first heater electrode and the first sensing electrode. A second heater electrode and a second sensing electrode formed on the second groove 120 of the body 130 and a second electrode pad connected to the second heater electrode and the second sensing electrode on the lower surface of the body 130 And a second gas sensor part having a second sensing electrode 125 formed on the second heater electrode and a second sensing electrode, and a bi-directional gas sensor 100 including the bi-directional gas sensor 100, A first inlet hole 211 through which the gas flows into the first sensing membrane 115 of the first gas sensor unit and a second inlet hole 211 through which the gas flows into the second sensing membrane 125 of the second gas sensor unit, And a package structure 200 having a hole 221 formed therein.

여기서, 본 발명의 양방향 가스센서 패키지는 제1가스센서부를 본체(130)의 상면에 형성하고, 제2가스센서부를 본체(130)의 하면에 형성하여 양방향으로 가스를 감지할 수 있는 양방향 가스센서를 구현하는 것에도 기술적 특징이 있다.Here, the bidirectional gas sensor package of the present invention includes a first gas sensor unit formed on the upper surface of the main body 130, a second gas sensor unit formed on the lower surface of the main body 130, Is also a technical feature.

이런 양방향 가스센서는 본체(130)의 양면 각각에 형성됨으로서, 서로 간섭되지 않은 상태로 독립 구동이 가능하고, 제1 및 제2가스센서부의 감지능력(즉, 감지할 수 있는 특정가스의 종류를 다르게 설정하여 종류가 다른 가스를 감지할 수 있도록 함)을 다르게 설계하여, 하나의 가스센서 칩에서 2분류의 가스군들을 감지할 수 있는 이점이 있다.Since the bi-directional gas sensor is formed on each of both surfaces of the main body 130, the bi-directional gas sensor can be independently driven without being interfered with each other, and the sensing ability of the first and second gas sensor portions It is possible to detect two kinds of gas groups in one gas sensor chip by differently designing different kinds of gases to be able to detect gases of different kinds.

그리고, 패키지 구조적인 측면에서, 양방향 가스센서(100)의 제1 및 제2가스센서부 각각의 제1 및 제2감지막(115,125)으로 가스가 독립적으로 유입될 수 있도록, 제1감지막(115)에 대향되는 패키지 구조물(200) 영역에 제1유입홀(211)을 형성하고, 제2감지막(125)에 대향되는 패키지 구조물(200) 영역에 제2유입홀(221)을 형성한다.In view of the package structure, the first sensing film 115 and the second sensing film 115 of the first and second gas sensor portions of the bidirectional gas sensor 100 may be independently arranged in the first sensing film 115 and the second sensing film 115, The first inlet hole 211 is formed in the region of the package structure 200 opposed to the second sensing film 125 and the second inlet hole 221 is formed in the region of the package structure 200 opposed to the second sensing film 125 .

이로써, 패키지 구조물(200)의 상측에서 제1유입홀(211)로 유입된 가스는 제1가스센서부에서 감지하고, 패키지 구조물(200)의 하측에서 제2유입홀(221)로 유입된 가스는 제2가스센서부에서 감지한다.The gas introduced into the first inlet hole 211 from the upper side of the package structure 200 is detected by the first gas sensor unit and the gas introduced into the second inlet hole 221 from the lower side of the package structure 200 Is sensed by the second gas sensor unit.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 양방향 가스센서 패키지의 상면에는 제1유입홀(211)이 형성되어 있고, 양방향 가스센서 패키지의 하면에는 도 3과 같이 제2유입홀(221)과 외부의 전원 및 분석장치와 연결되는 다수의 전극단자(230)가 형성되어 있다.As shown in FIG. 2, the bidirectional gas sensor package has a first inlet hole 211 formed on an upper surface thereof, and a second inlet hole 221 and an outer And a plurality of electrode terminals 230 connected to the power source and the analyzer are formed.

이러한 양방향 가스센서 패키지의 각 구성에 대해서는 후술하는 설명에서 상세하게 논의한다.Each configuration of such a bi-directional gas sensor package will be discussed in detail in the following description.

또한, 본 발명에서는 제1 및 제2가스센서부의 감지능력을 동일하게 설계할 수도 있다.Also, in the present invention, the sensing capabilities of the first and second gas sensor units may be designed to be the same.

한편, 가스발생원에서 발생된 가스의 흐름성에 의해 가스가 하측에 다량 존재하는 경우 단일 센서부가 구비된 가스센서 패키지는 감지능력이 저하될 수 있으나, 이경우 본 발명의 양방향 가스센서 패키지는 제1 및 제2가스센서부를 구비하여 상측 및 하측 어느 방향에 존재하는 가스도 감지할 수 있으므로, 감지능력을 증대시킬 수 있는 것이다.In the case where a large amount of gas exists on the lower side due to the flowability of the gas generated from the gas generating source, the gas sensor package having a single sensor part may deteriorate the sensing ability. In this case, 2 gas sensor unit, it is possible to detect the gas existing in either the upper side or the lower side, so that the sensing capability can be increased.

제1 및 제2가스센서부는 산화성 가스 또는 환원성 가스와의 접촉을 통해 제1 및 제2감지막(115,125)의 전도성 변화로 가스를 감지하는 반도체식 가스센싱을 수행한다.The first and second gas sensor units perform semiconductor gas sensing for sensing gas due to a change in conductivity of the first and second sensing films 115 and 125 through contact with an oxidizing gas or a reducing gas.

즉, 제1 및 제2가스센서부의 구동을 설명하면, 제1 및 제2히터전극은 전원이 인가되면 두께와 길이에 따른 저항에 의해 발열을 하게 되고, 발생된 열은 제1 및 제2감지막(115,125)으로 전달되어 제1 및 제2감지막(115,125)을 승온시킨다.In other words, the driving of the first and second gas sensor units will be described. When the power is applied to the first and second heater electrodes, heat is generated due to the resistance depending on the thickness and the length. And is transferred to the films 115 and 125 to heat the first and second sensing films 115 and 125.

승온된 제1 및 제2감지막(115,125)은 유입되는 가스에 대해 화학적 흡착 또는 탈착 반응이 원활하게 수행하면서 제1 및 제2감지막(115,125)에 저항변화가 발생되고, 제1 및 제2감지막(115,125)의 저항변화를 제1 및 제2감지전극에서 측정함으로써, 가스 감지가 이루어진다.The first and second sensing films 115 and 125 have a resistance change in the first and second sensing films 115 and 125 while chemically adsorbing or desorbing the first and second sensing films 115 and 125 smoothly. By measuring the resistance change of the sensing films 115 and 125 at the first and second sensing electrodes, gas sensing is performed.

여기서, 제1 및 제2히터전극은 금(Au), 텅스텐(W), 백금(Pt) 및 팔라듐(Pd) 등의 금속, 실리콘, 전도성 금속 산화물 등을 사용할 수 있고, 제1 및 제2감지막(125)은 가스를 흡착하여 저항 변화가 일어나는 소재를 사용하며, 산화물 반도체(SnO2, ZnO, WO3, Fe2O3 등)에 촉매류(Pt, Pd, Ag, Ni 등)가 첨가된 조성 물질로 형성된다.Here, the first and second heater electrodes may be made of metal such as gold (Au), tungsten (W), platinum (Pt) and palladium (Pd), silicon, conductive metal oxide, The film 125 uses a material in which a resistance change occurs by adsorbing gas and a catalyst (Pt, Pd, Ag, Ni, etc.) is added to an oxide semiconductor (SnO 2 , ZnO, WO 3 , Fe 2 O 3 , Lt; / RTI >

그리고, 제1 및 제2감지전극은 금속 또는 전도성 금속 산화물로 사용할 수 있다.The first and second sensing electrodes may be used as a metal or a conductive metal oxide.

도 4는 본 발명에 따른 양방향 가스센서 일례를 설명하기 위한 모식적인 분해 단면도이고, 도 5는 도 4의 양방향 가스센서의 모식적인 상면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 다른예의 모식적인 단면도이다. 4 is a schematic top view of the bidirectional gas sensor of FIG. 4, and FIG. 6 is a schematic view of a bidirectional gas sensor according to another embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic exploded cross-sectional view for explaining an example of a bidirectional gas sensor according to the present invention, FIG.

양방향 가스센서는 도 4에 도시된 바와 같이, 세라믹 그린 시트들이 적층된 제1 내지 제3적층체(310,320,330)의 결합구조로 본체를 형성하는 것이다.As shown in FIG. 4, the bidirectional gas sensor forms a body by a combined structure of first to third stacked bodies 310, 320, and 330 in which ceramic green sheets are stacked.

이때, 세라믹 그린 시트들이 적층된 제1적층체(310)의 중앙영역에 제1관통홀(311) 및 상기 중앙영역 주위 양측에 제1비아홀들(312)을 형성하고, 제1비아홀들(312) 내부를 도금하고, 도금된 제1비아홀들(312)과 연결되는 제2전극패드(313)를 형성한다.At this time, the first through holes 311 and the first via holes 312 are formed on both sides of the central region of the first stacked body 310 in which the ceramic green sheets are stacked, and the first via holes 312 And the second electrode pads 313 connected to the plated first via holes 312 are formed.

그리고, 제2적층체(320)의 상면에 제1히터전극과 제1감지전극(흑색 부분이 히터 및 감지전극)을 포함하는 전극패턴(321)을 형성하고, 하면에 제2히터전극과 제2감지전극을 포함하는 전극패턴(322)을 형성한다. An electrode pattern 321 including a first heater electrode and a first sensing electrode (a black portion is a heater and a sensing electrode) is formed on the upper surface of the second stacked body 320, and a second heater electrode and a second heater electrode 2 sensing electrode is formed.

또, 제3적층체(330)의 중앙영역에 제2관통홀(331) 및 상기 중앙영역 주위 양측에 제2비아홀들(332)을 형성하고, 제2비아홀들(332) 내부를 도금하고, 도금된 제2비아홀과 연결되는 제1전극패드(333)를 형성한다.The second through holes 331 and the second via holes 332 are formed on both sides of the central region of the third stack body 330 and the second via holes 332 are plated, And a first electrode pad 333 connected to the plated second via hole is formed.

이러한 공정을 수행한 후, 제1 내지 제3적층체(310,320,330)를 순차적으로 적층하고 소성하여 소결된 본체를 수득하고, 제1가스센서부의 제1히터전극과 제1감지전극에 제1감지막을 형성하고, 제2가스센서부의 제2히터전극과 제2감지전극에 제2감지막을 형성하는 것이다.After the above steps are performed, the first to third stacked bodies 310, 320 and 330 are sequentially laminated and fired to obtain a sintered body, and a first sensing electrode is formed on the first heater electrode of the first gas sensor unit and the first sensing electrode And the second sensing electrode is formed on the second heater electrode and the second sensing electrode of the second gas sensor unit.

이렇게 소결된 본체의 상면에는 제1적층체(310)의 제1관통홀(311)에 의해 구현된 제2홈이 형성되고, 하면에는 제3적층체(330)의 제2관통홀(331)에 의해 구현된 제1홈이 형성된다.A second groove formed by the first through hole 311 of the first stack body 310 is formed on the upper surface of the sintered body and a second through hole 331 of the third stack body 330 is formed on the lower surface. The first groove is formed.

또한, 제1적층체(310)의 제1비아홀들(312)은 제2적층체(320)의 상면에 형성된 전극패턴(321)으로 연결되고, 제3적층체(330)의 제2비아홀들(332)은 제2적층체(320)의 하면에 형성된 전극패턴(322)과 전기적으로 연결된다.The first via holes 312 of the first laminate 310 are connected to the electrode pattern 321 formed on the upper surface of the second laminate 320 and the second via holes 312 of the third laminate 330 (332) is electrically connected to the electrode pattern (322) formed on the lower surface of the second stack body (320).

소결되어 제작된 양방향 가스센서는 도 5의 상면도에 도시된 바와 같이, 제2홈에 해당하는 제2관통홀(331)의 중앙 영역에 감지막(115)이 위치되고, 그 감지막(115) 주위로 패키지 구조물과 와이어본딩되는 감지전극 및 히터전극과 연결된 제1전극패드들(333)이 배치된다.As shown in the top view of FIG. 5, the bi-directional gas sensor manufactured by sintering has a sensing film 115 positioned in a central region of a second through hole 331 corresponding to a second groove, The first electrode pads 333 connected to the sensing electrode and the heater electrode are wire-bonded to the package structure.

그리고, 도 6을 참조하면 양방향 가스센서는 MEMS 기술을 이용하여, 실리콘 기판(500)의 양면을 식각하여, 양면에 제1 및 제2홈(510,520)을 형성한다.Referring to FIG. 6, the bi-directional gas sensor etches both surfaces of the silicon substrate 500 using MEMS technology to form first and second grooves 510 and 520 on both surfaces.

그리고, 제1홈(510)의 바닥면에 제1히터전극과 제1감지전극(흑색 부분으로 히터 및 감지전극을 모식적으로 도시)을 형성하고, 실리콘 기판(500) 상면에 제1전극패드(513)를 형성하고, 제1히터전극 및 제1감지전극과 제1전극패드(513)를 연결하는 전극패턴(512)을 실리콘 기판(500) 상면, 제1홈(510)의 측벽 및 바닥면에 형성한다.A first heater electrode and a first sensing electrode (a heater and a sensing electrode are schematically shown as black portions) are formed on the bottom surface of the first groove 510, and a first electrode pad An electrode pattern 512 connecting the first heater electrode and the first sensing electrode to the first electrode pad 513 is formed on the upper surface of the silicon substrate 500, Plane.

마찬가지로, 제2홈(520)의 바닥면에 제2히터전극과 제2감지전극을 형성하고, 실리콘 기판(500) 하면에 제2전극패드(523)를 형성하고, 제2히터전극 및 제2감지전극과 제2전극패드(523)를 연결하는 전극패턴(522)을 실리콘 기판(500) 하면, 제2홈(520)의 측벽 및 바닥면에 형성한다.Similarly, a second heater electrode and a second sensing electrode are formed on the bottom surface of the second groove 520, a second electrode pad 523 is formed on the bottom surface of the silicon substrate 500, The electrode pattern 522 connecting the sensing electrode and the second electrode pad 523 is formed on the sidewall and the bottom surface of the second groove 520.

그후, 제1히터전극과 제1감지전극에 제1감지막을 형성하고, 제2히터전극과 제2감지전극에 제2감지막을 형성한다.Then, a first sensing film is formed on the first heater electrode and the first sensing electrode, and a second sensing film is formed on the second heater electrode and the second sensing electrode.

도 7은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 패키지 구조물의 모식적인 분해 단면도이다.7 is a schematic exploded cross-sectional view of a package structure of a bidirectional gas sensor package according to the present invention.

도 7을 참조하면, 패키지 구조물은 세라믹 그린 시트들이 적층된 제4 내지 제7적층체(610,620,630,640) 및 제1과 제2유입홀(211,221)이 형성된 제1 및 제2캡(710,720)을 결합하여 형성한다.Referring to FIG. 7, the package structure is formed by combining first through fourth stacks 610, 620, 630, 640 in which ceramic green sheets are stacked, and first and second caps 710, 720 in which first and second inlet holes 211, .

여기서, 제4 내지 제7적층체(610,620,630,640)에는 제4 내지 제7관통홀(611,621,631,641)이 형성되어 있으며, 패키지 구조물은 제4 내지 제7적층체(610,620,630,640)가 순차적으로 적층되어 구현된다.The fourth through seventh laminated bodies 610, 620, 630, and 640 are formed with fourth through seventh through holes 611, 621, 631, and 641. The package structure includes the fourth through seventh laminated bodies 610, 620, 630, 640 sequentially stacked.

제4적층체(610)의 제4관통홀(611)은 제1캡(710)에 대향되어 있고, 제7적층체(630)의 제7관통홀(641)은 제2캡(720)에 대향되어 있다.The fourth through-hole 611 of the fourth stack 610 is opposed to the first cap 710 and the seventh through-hole 641 of the seventh stack 630 is connected to the second cap 720 Respectively.

그리고, 제4적층체(610)에 제4비아홀들(615a,615b)을 형성하고, 제4비아홀들(615a,615b) 내부를 도금하고, 도금된 제4비아홀들(615a,615b)과 연결되는 전극단자(651,652)를 제4적층체(610)의 하면에 형성하고, 제5적층체(620)에 제5비아홀들(625a,625b)을 형성하고, 제5비아홀들(625a,625b) 내부를 도금하고, 도금된 제5비아홀들(625a,625b)과 연결되는 제1본딩단자(627)를 포함하는 전극패턴(626)을 제5적층체(620)의 상면에 형성하고, 제6적층체(630)에 제6비아홀들(635)을 형성하고, 제6비아홀들(635) 내부를 도금하고, 도금된 제6비아홀들(635)과 연결되는 제2본딩단자(637)를 포함하는 전극패턴(636)을 제6적층체(630)의 상면에 형성한다.The fourth via holes 615a and 615b are formed in the fourth layered structure 610 and the fourth via holes 615a and 615b are plated and connected to the plated fourth via holes 615a and 615b. The fifth via holes 625a and 625b are formed in the fifth stacked body 620 and the fifth via holes 625a and 625b are formed in the fourth stacked body 610. The fifth via holes 625a and 625b are formed in the fifth stacked body 620, An electrode pattern 626 including a first bonding terminal 627 connected to the plated fifth via holes 625a and 625b is formed on the upper surface of the fifth stack body 620, Sixth via holes 635 are formed in the stacked body 630 and a second bonding terminal 637 connected to the plated sixth via holes 635 is formed in the sixth via holes 635 An electrode pattern 636 is formed on the upper surface of the sixth layered body 630.

상기의 공정을 이행한 다음, 제4 내지 제7적층체(610,620,630,640)를 적층하고 소성하여 소결한 후, 소결체의 제4적층체(610)의 제4관통홀(611)에 제1캡(710)을 삽입하고 제1캡(710)을 제5적층체(620)에 접착하고, 제7적층체(630)의 제7관통홀(641)의 상면에 제2캡(720)을 접착하여 패키지 구조물을 제조하는 것이다.After the above steps are carried out, the fourth through seventh laminated bodies 610, 620, 630 and 640 are laminated, fired and sintered. Thereafter, the first through holes 611 of the fourth stacked body 610 of the sintered body, The first cap 710 is bonded to the fifth stack body 620 and the second cap 720 is bonded to the upper surface of the seventh through hole 641 of the seventh stack body 630, To produce a structure.

그러므로, 소결체에서, 제4비아홀들(615a,615b), 제5비아홀들(625a,625b) 및 제6비아홀들(635)은 서로 대응되어 연결되어, 전극단자 '651'은 제1본딩단자(627)에 전기적으로 연결되고, 전극단자 '652'는 제2본딩단자(637)에 전기적으로 연결된다.Therefore, in the sintered body, the fourth via holes 615a and 615b, the fifth via holes 625a and 625b, and the sixth via holes 635 are connected to each other to be connected to each other so that the electrode terminal 651 is connected to the first bonding terminal 627, and the electrode terminal 652 is electrically connected to the second bonding terminal 637.

이렇게 제조된 패키지 구조물에서 제5적층체(620)의 상면에 위치된 제1본딩단자(627)와 양방향 가스센서의 제2가스센서부의 제2전극패드(127)를 플립칩 본딩하고, 제6적층체(630)의 상면에 위치된 제2본딩단자(637)와 양방향 가스센서의 제1가스센서부의 제1전극패드(117)를 와이어 본딩하여 양방향 가스센서를 패키지 구조물 내부에 내장한다.The first bonding terminal 627 positioned on the upper surface of the fifth stack body 620 and the second electrode pad 127 of the second gas sensor part of the bidirectional gas sensor are flip-chip bonded in the package structure thus fabricated, A bidirectional gas sensor is built in the package structure by wire bonding the second bonding terminal 637 positioned on the upper surface of the layered body 630 and the first electrode pad 117 of the first gas sensor part of the bidirectional gas sensor.

여기서, 양방향 가스센서를 패키지 구조물 내부에 내장한 다음, 제1 및 제2캡(710,720)의 접착공정을 수행한다.Here, the bidirectional gas sensor is built in the package structure, and then the bonding process of the first and second caps 710 and 720 is performed.

본 발명에서는 제5적층체(620)의 제5관통홀(621)의 폭(W2), 제6적층체(630)의 제6관통홀(631)의 폭(W3), 제7적층체(630)의 제7관통홀(641)의 폭(W4)이 W2＜W3＜W4의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.In the present invention, the width W2 of the fifth through-hole 621 of the fifth laminate 620, the width W3 of the sixth through-hole 631 of the sixth laminate 630, The width W4 of the seventh through hole 641 of the first through sixth holes 630 preferably satisfies the condition of W2 <W3 <W4.

즉, 양방향 가스센서를 제6적층체(630)의 제6관통홀(631)에 삽입하여 제6적층체(630)의 제6관통홀(631)에 노출된 제5적층체(620)의 제1본딩단자(627)에 플립칩 본딩하기 위하여, 제6적층체(630)의 제6관통홀(631)의 폭은 양방향 가스센서의 폭보다 커야한다.That is, the bidirectional gas sensor is inserted into the sixth through-hole 631 of the sixth stack body 630 to form a sixth through-hole 631 of the fifth stack body 620 exposed in the sixth through-hole 631 of the sixth stack body 630 For flip-chip bonding to the first bonding terminal 627, the width of the sixth through-hole 631 of the sixth stack 630 should be greater than the width of the bidirectional gas sensor.

그리고, 제5적층체(620)의 제1본딩단자(627)는 양방향 가스센서의 하부에 위하여 양방향 가스센서를 지지하기 위한 영역이 존재하여야 하고, 제5적층체(620)의 제5관통홀(621)은 가스가 유입되는 최소한의 기능만 수행하여 양방향 가스센서의 폭보다 작아야 한다.The first bonding terminal 627 of the fifth stack 620 should have a region for supporting the bidirectional gas sensor on the lower portion of the bi-directional gas sensor, and the fifth through- The gas sensor 621 needs to be smaller than the width of the bidirectional gas sensor by performing only a minimum function of gas introduction.

또한, 제6적층체(630)의 제2본딩단자(637)에 양방향 가스센서가 와이어 본딩됨으로, 제7적층체(630)의 제7관통홀(641)은 제6적층체(630)의 제2본딩단자(637)를 노출시키기 위하여 제6관통홀(631)의 폭보다 커야한다.The bidirectional gas sensor is wire-bonded to the second bonding terminal 637 of the sixth layered structure 630 so that the seventh through hole 641 of the seventh layered body 630 is electrically connected to the second bonding terminal 637 of the sixth layered structure 630 Must be larger than the width of the sixth through-hole 631 in order to expose the second bonding terminal 637.

따라서, 본 발명의 양방향 가스센서 패키지는 전술된 W2＜W3＜W4의 조건을 만족하는 것이 바람직한 것이다.Therefore, the bidirectional gas sensor package of the present invention preferably satisfies the above-described condition of W2 &lt; W3 &lt; W4.

도 8은 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 조립방법의 흐름도이다.8 is a flow chart of a method of assembling the bi-directional gas sensor package according to the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 양방향 가스센서 패키지의 조립방법은 먼저, 상면에 제1가스센서부 및 하면에 제2가스센서부가 형성된 양방향 가스센서 제조(S100)하고, 세라믹 그린 시트들이 적층되고 제4 내지 제7관통홀이 형성된 제4 내지 제7적층체 및 제1과 제2유입홀이 형성된 제1 및 제2캡을 준비한다(S110).Referring to FIG. 8, a method for assembling a bi-directional gas sensor package according to the present invention comprises: a bi-directional gas sensor manufacturing step (S100) in which a first gas sensor part is formed on an upper surface and a second gas sensor part is formed on a lower surface; And the first and second cap having the fourth through seventh laminated bodies formed with the fourth through seventh through holes and the first and second inlet holes are prepared (S110).

그 후, 제4 내지 제6적층체에 도전성 비아홀들을 형성하고, 제5적층체의 상면에 제1본딩단자를 포함하는 전극패턴을 형성하고, 제6적층체의 상면에 제2본딩단자를 포함하는 전극패턴을 형성하고 제4적층체 하면에 제1 및 제2본딩단자 각각과 도전성 비아홀에 의해 연결되는 전극단자를 형성한다(S120).Thereafter, conductive via holes are formed in the fourth to sixth stacked bodies, an electrode pattern including a first bonding terminal is formed on the top face of the fifth stacked body, and a second bonding terminal is formed on the top face of the sixth stacked body And electrode terminals connected to the first and second bonding terminals by the conductive via holes are formed on the bottom surface of the fourth stacked body (S120).

이어서, 제4 내지 제7적층체를 적층하고 소성하여 소결체를 형성(S130)한 후. 양방향 가스센서의 제2가스센서부와 제1본딩단자, 및 제1가스센서부와 제2본딩단자 각각을 전기적으로 연결한다(S140).Then, the fourth to seventh laminated bodies are laminated and fired to form a sintered body (S130). The second gas sensor unit and the first bonding terminal of the bi-directional gas sensor, and the first gas sensor unit and the second bonding terminal, respectively, are electrically connected (S140).

그 다음, 소결체의 제4적층체의 제4관통홀에 제1캡을 삽입하고 제1캡을 제5적층체에 접착하고, 제7적층체의 제7관통홀의 상면에 제2캡을 접착한다(S150).Then, the first cap is inserted into the fourth through-hole of the fourth laminate of the sintered body, the first cap is bonded to the fifth laminate, and the second cap is bonded to the upper surface of the seventh through-hole of the seventh laminate (S150).

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

100: 양방향 가스센서 110,120,510,520: 홈
115,125: 감지막 117,127: 전극패드
130: 본체 200: 패키지 구조물
211,221: 유입홀 230,651,652: 전극단자
310,320,330,610,620,630,640: 적층체
311,331,611,621,631,641: 관통홀
312,332,615a,615b,625a,625b,635: 비아홀
313,333,512,522,626,636: 전극패턴
513,523: 전극패드 627,637: 본딩단자100: bi-directional gas sensor 110,120,510,520: home
115, 125: sensing film 117, 127: electrode pad
130: main body 200: package structure
211, 221: inlet hole 230, 651, 652: electrode terminal
310, 320, 330, 610, 620, 630, 640:
311, 331, 611, 621, 631, 641:
312, 636, 615a, 615b, 625a, 625b, 635:
313, 333, 512, 522, 626, 636:
513,523: electrode pads 627,637: bonding terminal

Claims (10)

상면에 제1홈이 형성되고, 하면에 제2 홈이 형성된 본체와, 상기 본체의 제1홈에 형성된 제1히터전극과 제1감지전극, 상기 본체의 상면에 제1히터전극 및 제1감지전극 각각과 연결된 제1전극패드, 상기 제1히터전극과 제1감지전극에 형성된 제1감지막을 구비한 제1가스센서부와, 상기 본체의 제2홈에 형성된 제2히터전극 및 제2감지전극, 상기 본체의 하면에 제2히터전극과 제2감지전극 각각과 연결된 제2전극패드, 상기 제2히터전극과 제2감지전극에 형성된 제2감지막을 구비한 제2가스센서부를 구비한 양방향 가스센서, 및
상기 양방향 가스센서가 내장되고, 상기 제1가스센서부의 제1감지막으로 가스가 유입되는 제1유입홀 및 상기 제2가스센서부의 제2감지막으로 가스가 유입되는 제2유입홀이 구비된 패키지 구조물을 포함하고,
상기 제1 가스센서부와 제2가스센서부는 서로 간섭되지 않은 상태로 독립 구동되며, 상기 제1히터전극과 제2히터전극의 두께와 길이에 따른 저항의 발열과, 상기 발열에 의한 제1감지막과 제2감지막의 승온 변화에 따라 감지대상 가스의 종류가 다른 가스를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.A first heater electrode and a first sensing electrode formed in a first groove of the main body, a first heater electrode and a second sensing electrode on an upper surface of the main body, A first gas sensor unit having a first electrode pad connected to each of the electrodes, a first sensing electrode formed on the first heater electrode and the first sensing electrode, a second sensor electrode formed on the second groove of the body, A second electrode pad connected to the second heater electrode and the second sensing electrode on the bottom surface of the main body, and a second gas sensor part having a second sensing film formed on the second heater electrode and the second sensing electrode, Gas sensor, and
And a second inlet hole through which the gas flows into the first sensing film of the first gas sensor unit and a second inlet hole through which the gas flows into the second sensing film of the second gas sensor unit, Package structure,
The first gas sensor unit and the second gas sensor unit are independently driven without being interfered with each other. The first gas sensor unit and the second gas sensor unit are independently driven, and the heat generation of the resistance according to the thickness and the length of the first heater electrode and the second heater electrode, Wherein the sensor is configured to detect gas of a different kind of gas to be sensed according to an increase in temperature of the membrane and the second sensing membrane. 제1항에 있어서,
상기 본체는 세라믹 그린 시트들이 적층된 제1 내지 제3적층체로 이루어지고,
상기 제1홈은 상기 제1적층체의 제1관통홀에 의해 구현되고, 상기 제2홈은 상기 제3적층체의 제2관통홀에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the main body is composed of first to third laminated bodies in which ceramic green sheets are laminated,
Wherein the first groove is realized by a first through hole of the first laminate and the second groove is realized by a second through hole of the third laminate. 제1항에 있어서,
상기 본체는 실리콘 기판으로 이루어지고,
상기 제1 및 제2홈은 상기 실리콘 기판의 양면이 식각되어 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the main body comprises a silicon substrate,
Wherein the first and second grooves are formed by etching both surfaces of the silicon substrate. 제3항에 있어서,
상기 제1히터전극과 상기 제1감지전극은 상기 제1홈의 바닥면에 형성되고,
상기 제1전극패드는 상기 실리콘 기판 상면에 형성되고,
상기 제1히터전극 및 상기 제1감지전극과 상기 제1전극패드를 연결하는 전극패턴이 상기 실리콘 기판 상면, 제1홈의 측벽 및 바닥면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.The method of claim 3,
Wherein the first heater electrode and the first sensing electrode are formed on a bottom surface of the first groove,
The first electrode pad is formed on the upper surface of the silicon substrate,
Wherein an electrode pattern connecting the first heater electrode and the first sensing electrode with the first electrode pad is formed on the upper surface of the silicon substrate, the side wall of the first groove, and the bottom surface. 제3항에 있어서,
상기 제2히터전극과 상기 제2감지전극은 상기 제2홈의 바닥면에 형성되고,
상기 제2전극패드는 상기 실리콘 기판 하면에 형성되고,
상기 제2히터전극 및 상기 제2감지전극과 상기 제2전극패드를 연결하는 전극패턴이 상기 실리콘 기판 상면, 제2홈의 측벽 및 바닥면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.The method of claim 3,
The second heater electrode and the second sensing electrode are formed on a bottom surface of the second groove,
The second electrode pad is formed on the bottom surface of the silicon substrate,
And an electrode pattern connecting the second heater electrode and the second sensing electrode to the second electrode pad is formed on the upper surface of the silicon substrate, the side walls and the bottom surface of the second groove. 제1항에 있어서,
상기 패키지 구조물은,
세라믹 그린 시트들이 적층된 제4 내지 제7적층체 및 제1과 제2유입홀이 형성된 제1 및 제2캡이 결합되어 형성되며,
상기 제4 내지 제7적층체에 제4 내지 제7관통홀이 형성되어 있고, 상기 제4 내지 제7적층체가 순차적으로 적층되어 있고,
상기 제4적층체의 제4관통홀이 상기 제1캡에 대향되고, 상기 제7적층체의 제7관통홀이 상기 제2캡에 대향되며,
상기 제4적층체에 도전성 제4비아홀들이 형성되고, 상기 도전성 제4비아홀들과 연결되는 전극단자가 상기 제4적층체의 하면에 형성되고, 상기 제5적층체에 도전성 제5비아홀들이 형성되고, 상기 도전성 제5비아홀들과 연결되는 제1본딩단자를 포함하는 전극패턴이 상기 제5적층체의 상면에 형성되고, 상기 제6적층체에 도전성 제6비아홀들이 형성되고, 상기 도전성 제6비아홀들과 연결되는 제2본딩단자를 포함하는 전극패턴이 제6적층체의 상면에 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the package structure comprises:
The fourth through seventh laminated bodies in which the ceramic green sheets are laminated, and the first and second caps having the first and second inlet holes formed therein,
Fourth through seventh through-holes are formed in the fourth through seventh laminated bodies, the fourth through seventh laminated bodies are sequentially laminated,
The fourth through-hole of the fourth stack body is opposed to the first cap, the seventh through-hole of the seventh stack body is opposed to the second cap,
Conductive fourth via holes are formed in the fourth stacked body, electrode terminals connected to the fourth conductive via holes are formed in the lower surface of the fourth stacked body, conductive fifth via holes are formed in the fifth stacked body , An electrode pattern including a first bonding terminal connected to the conductive fifth via holes is formed on an upper surface of the fifth stacked body, conductive sixth via holes are formed in the sixth stacked body, And an electrode pattern including a second bonding terminal connected to the second bonding terminal is formed on the upper surface of the sixth laminate. 제6항에 있어서,
상기 패키지 구조물은,
상기 제4 내지 제7적층체가 적층된 상태에서 소성되어 만들어진 소결체인 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.The method according to claim 6,
Wherein the package structure comprises:
And the fourth to seventh laminated bodies are sintered bodies produced by being fired in a laminated state. 제7항에 있어서,
상기 제1본딩단자와 상기 양방향 가스센서의 제2가스센서부의 제2전극패드가 플립칩 본딩되어 있고, 상기 제2본딩단자와 상기 양방향 가스센서의 제1가스센서부의 제1전극패드가 와이어 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.8. The method of claim 7,
Wherein the first bonding terminal and the second electrode pad of the second gas sensor part of the bidirectional gas sensor are flip-chip bonded, and the first bonding pad and the first electrode pad of the first gas sensor part of the bidirectional gas sensor are wire- Wherein the gas sensor package is a gas sensor. 제8항에 있어서,
상기 제1캡이 상기 제4적층체의 제4관통홀에 삽입되어 상기 제5적층체에 접착되어 있고, 상기 제2캡이 상기 제7적층체의 제7관통홀의 상면에 접착되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지.9. The method of claim 8,
The first cap is inserted into the fourth through-hole of the fourth laminate and bonded to the fifth laminate, and the second cap is bonded to the upper surface of the seventh through-hole of the seventh laminate Way gas sensor package. a) 상면에 제1홈이 형성되고 하면에 제2 홈이 형성된 본체와, 상기 본체의 제1홈에 형성된 제1히터전극과 제1감지전극, 상기 본체의 상면에 제1히터전극 및 제1감지전극 각각과 연결된 제1전극패드, 상기 제1히터전극과 제1감지전극에 형성된 제1감지막을 구비한 제1가스센서부와, 상기 본체의 제2홈에 형성된 제2히터전극 및 제2감지전극, 상기 본체의 하면에 제2히터전극과 제2감지전극 각각과 연결된 제2전극패드, 상기 제2히터전극과 제2감지전극에 형성된 제2감지막을 구비한 제2가스센서부를 구비하며, 상기 제1 가스센서부와 제2가스센서부는 서로 간섭되지 않은 상태로 독립 구동되며, 상기 제1히터전극과 제2히터전극의 두께와 길이에 따른 저항의 발열과, 상기 발열에 의한 제1감지막과 제2감지막의 승온 변화에 따라 감지대상 가스의 종류가 다른 가스를 감지하도록 구성된 양방향 가스센서 제조하는 단계;
b) 세라믹 그린 시트들이 적층되고 제4 내지 제7관통홀이 형성된 제4 내지 제7적층체 및 제1과 제2유입홀이 형성된 제1 및 제2캡을 준비하는 단계;
c) 상기 제4 내지 제6적층체에 도전성 비아홀들을 형성하고, 상기 제5적층체의 상면에 제1본딩단자를 포함하는 전극패턴을 형성하고, 상기 제6적층체의 상면에 제2본딩단자를 포함하는 전극패턴을 형성하고 상기 제4적층체 하면에 제1 및 제2본딩단자 각각과 도전성 비아홀에 의해 연결되는 전극단자를 형성하는 단계;
d) 상기 제4 내지 제7적층체를 적층하고 소성하여 소결체를 형성하는 단계;
e) 상기 양방향 가스센서의 제2가스센서부와 상기 제1본딩단자, 및 상기 제1가스센서부와 상기 제2본딩단자 각각을 전기적으로 연결하는 단계; 및
f) 상기 소결체의 제4적층체의 제4관통홀에 제1캡을 삽입하고 상기 제1캡을 상기 제5적층체에 접착하고, 상기 제7적층체의 제7관통홀의 상면에 제2캡을 접착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 가스센서 패키지의 조립방법.













a) a body having a first groove formed on an upper surface thereof and a second groove formed on a lower surface thereof, a first heater electrode and a first sensing electrode formed in a first groove of the body, a first heater electrode on the upper surface of the body, A first gas sensor unit having a first electrode pad connected to each of the sensing electrodes, a first sensing electrode formed on the first heater electrode and the first sensing electrode, a second sensor electrode formed on the second groove of the body, And a second gas sensor part having a sensing electrode, a second electrode pad connected to the second heater electrode and the second sensing electrode on the lower surface of the main body, and a second sensing film formed on the second heater electrode and the second sensing electrode, The first gas sensor unit and the second gas sensor unit are independently driven without being interfered with each other, and the heat generation of the resistance according to the thickness and the length of the first heater electrode and the second heater electrode, If the type of gas to be detected is different depending on the temperature change of the sensing film and the second sensing film Preparing a two-way gas sensor configured to detect;
b) preparing a first and a second cap in which ceramic green sheets are laminated and fourth to seventh laminated bodies having fourth through seventh through holes are formed, and first and second inlet holes are formed;
c) forming conductive via holes in the fourth to sixth stacked bodies, forming an electrode pattern including a first bonding terminal on an upper surface of the fifth stacked body, forming an electrode pattern on the upper surface of the sixth stacked body, And forming an electrode terminal connected to the first and second bonding terminals by a conductive via hole on a bottom surface of the fourth stacked body;
d) laminating and baking the fourth to seventh laminated bodies to form a sintered body;
e) electrically connecting the second gas sensor part and the first bonding terminal of the bi-directional gas sensor and the first gas sensor part and the second bonding terminal, respectively; And
f) inserting a first cap into the fourth through-hole of the fourth stacked body of the sintered body, bonding the first cap to the fifth stacked body, and attaching the second cap to the upper surface of the seventh through- And attaching the gas sensor package to the gas sensor package.













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