KR102212845B1 - 가스 센서 패키지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 센서 패키지에 관한 것으로, 기판; 상기 기판 상의 가스 센싱 소자; 상기 가스 센싱 소자를 덮는 보호 캡; 및 상기 보호 캡을 상기 기판 상에 부착하며, 상기 가스 센싱 소자와 적어도 일부분이 접촉하는 접착부;를 포함한다.

Description

가스 센서 패키지{GAS SENSOR PACKAGE}
본 발명의 실시예는 가스 센서 패키지에 관한 것이다.
가스 센서는 얼마나 빨리 반응을 할 수 있는지를 보여주는 신속성, 얼마나 미세한 양이 검출이 되어도 반응할 수 있는지를 보여주는 민감성, 얼마나 오랫동안 동작을 할 수 있는지를 보여주는 내구성, 그리고 소비자가 얼마나 부담 없이 센서를 사용할 수 있는지를 보여주는 경제성 등의 특성을 필요로 한다.
또 기존의 반도체 공정 기술과 결합하기 위해서는 집적화, 나열화 하기 쉬운 특성을 갖고 있어야 한다. 실용적인 가스 센서로는 산화주석(SnO2)을 재료로 해서 만들어진 가정용 가스 누출 경보기 등이 폭넓게 보급되어 있다.
가스 센서는 가스양의 변화에 따라서 저항 값이 변화하는 것을 이용한 반도체형과 일정 주파수를 갖고 진동하고 있는 진동자에 가스가 흡착되면 진동수가 바뀌는 것을 이용한 진동자형이 있다. 대부분의 가스센서는 회로가 간단하고 상온에서 안정적인 열 적인 특성을 보이는 반도체 형의 가스 센서 소자를 이용하고 있다.
그러나, 종래에는 기판 상에 솔더링 공정을 이용해 가스 센서 소자를 실장하는 구성이나, 솔더링에 의한 칩 실장 시에는 접착력이 낮으므로 제조 공정 또는 취급 시의 진동 등에 의하여 칩이 분리되거나 위치가 틀어지는 문제점이 있었으며, 기판 상에 가스 센서 소자가 외부로 노출되는 구조이므로 외부로부터의 충격에 의하여 가스 센서 소자가 손상되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 보호 캡에 의해 접착부에 압력을 가하여, 별도의 접착부를 정밀하게 도포하는 공정을 실시하지 않고도, 보호 캡의 설치 과정만으로 안정적으로 보호 캡의 설치가 가능하여, 제조 공정 상의 불량률을 감소시키면서도 공정을 보다 단순화하여 제조 비용을 줄이고자 한다.
또한, 본 발명은 전도성 물질층을 이용하여 가스 센싱 소자를 실장한 이후에, 상기 접착부를 이용하여 상기 가스 센싱 소자를 추가적으로 고정하여 기판과 가스 센싱 소자 간의 접착력을 보다 강화하여, 가스 센싱 소자를 보다 견고하게 고정하고자 한다.
또한, 본 발명은 가스 센싱 소자와 기판이 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 직접 결착하여 본딩 와이어를 제거함으로써, 제조원가를 절감하고 가스 센서 패키지를 더욱 소형화 하고자 한다.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예에 따른 가스 센서 패키지는 기판; 상기 기판 상의 가스 센싱 소자; 상기 가스 센싱 소자를 덮는 보호 캡; 및 상기 보호 캡을 상기 기판 상에 부착하며, 상기 가스 센싱 소자와 적어도 일부분이 접촉하는 접착부;를 포함한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 접착부는 상기 기판 상에서 상기 가스 센싱 소자의 주변부에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 접착부는 상기 보호 캡의 상기 기판을 향하는 면의 모서리에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 접착부는 에폭시(epoxy)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 보호 캡은 상기 기판을 향하는 면이 복수개의 영역으로 구분되고, 상기 복수개의 영역 중에서 적어도 어느 하나의 영역의 폭은 다른 영역의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 접착부는 상기 다른 영역의 폭보다 넓게 형성된 어느 하나의 영역의 폭에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 가스 센싱 소자는 상기 기판 상에 전도성 물질층에 의해 실장되고, 상기 접착부는 상기 가스 센싱 소자와 상기 전도성 물질층에 접촉할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 가스 센싱 소자는 상기 기판 상에 복수개가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 기판 상에 형성되어 상기 가스 센싱 소자의 출력 방식을 변경하는 출력 변경부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 출력 변경부는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor) 또는 저항으로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 보호 캡에 의해 접착부에 압력을 가하여, 별도의 접착부를 정밀하게 도포하는 공정을 실시하지 않고도, 보호 캡의 설치 과정만으로 안정적으로 보호 캡의 설치가 가능하여, 제조 공정 상의 불량률을 감소시키면서도 공정을 보다 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 전도성 물질층을 이용하여 가스 센싱 소자를 실장한 이후에, 상기 접착부를 이용하여 상기 가스 센싱 소자를 추가적으로 고정하여 기판과 가스 센싱 소자 간의 접착력을 보다 강화하여, 가스 센싱 소자를 보다 견고하게 고정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면 가스 센싱 소자와 기판이 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 직접 결착하여 본딩 와이어를 제거함으로써, 제조원가를 절감하고 가스 센서 패키지를 더욱 소형화 할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센서 패키지의 제조 방법과 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보호 캡 상에서의 접착부의 대응되는 위치를 표시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센싱 소자를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센서 패키지의 제조 방법과 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센서 패키지의 제조 방법을 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 기판(110) 상에 가스 센싱 소자(120)를 형성한다.
이때, 상기 가스 센싱 소자(120)는 기판(110) 상에 전도성 물질층(150)에 의해 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 실장 될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 기판(110)은 금속 물질로 이루어진 금속 패턴층(115)을 포함하며 상기 가스 센싱 소자(120)는 상기 금속 패턴층(115) 상에 실장하며, 상기 기판(110)에는 가스 센싱 소자(120)로의 가스의 통로 역할을 관통홀(111)을 형성한다.또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센서 패키지는 가스의 이동통로가 되는 가스 이동 이격부(G1, G2)가 형성될 수 있으며, 상기 가스 이동 이격부(G1, G2)를 통해 보다 용이하게 가스의 유입이 이루어지도록 할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 상기 가스 센싱 소자(120)의 가스 센싱부(121)는 외부의 가스가 이동하여 가스와 접촉할 수 있는 기판(110)의 관통홀(111)과 대응되도록 어라인(align)하여 형성할 수 있다.
아울러, 상기 기판(110)은 금속 물질로 이루어지며 기판(110)의 하부로 돌출되는 금속 충진부(160)를 형성하여, 하부에 인쇄회로기판 등과 같은 다른 구조물과의 이격을 통해 가스의 유입 및 이동을 용이하게 하여 가스 감지 효율을 높이는 기능을 하도록 할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에서는 상기 가스 이동 이격부(G1, G2)가 가스 센싱 소자(120)로 진행하는 통로가 막힌 것처럼 도시되어 있으나, 이는 일단면도를 도시한 것으로, 전도성 물질층(150)은 상기 기판(110) 상의 일부분에만 형성되므로 가스 이동 이격부(G1, G2)가 가스 센싱 소자(120)의 테두리를 따라 이격 공간이 고르게 형성될 수 있다.
상기 가스 센싱 소자(120)는 가스 센싱(sensing)이 가능한 가스 센싱부(121)를 포함하며, 상기 가스 센싱부(121)는 통상 상용화된 모든 가스 센싱 방식의 구조물을 통칭하여 적용할 수 있는 것으로서, 산화물반도체를 이용한 센싱소자, 탄소나노튜브를 이용한 센싱 소자, 기타 다양한 센싱 반도체 칩 등이 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 기판(110) 상에 가스 센싱 소자(120)뿐만 아니라 출력 변경부(125)를 더 포함할 수 있으며, 상기 출력 변경부(125) 또한 전도성 물질층(150)에 의해 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 실장 될 수 있다.
상기 출력 변경부(125)는 저항 방식의 출력을 전압 방식의 출력으로 전환하기 위한 수동 소자로 구성될 수 있으며, 상기 수동 소자로는 금속패턴 및 상기 가스 센싱 소자와 전기적으로 연결되는 고정 저항 또는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor)가 사용될 수 있다.
상기 출력 변경부(125)는 가스 센싱 소자(120)에 저항 출력 방식을 전압 출력 방식으로 패키징하여 다양한 IT 기기(스마트 폰 외)에 적용할 수 있도록 한다. 즉, 가스 센싱 소자(120) 단 옆에 고정 저항이나 NTC 서미스터를 달아 저항 방식을 전압 방식 출력으로 전환 할 수 있도록 한다.
상기와 같이 형성된 가스 센싱 소자(120)와 출력 변경부(125)의 주변부에는 접착부(140)가 도포될 수 있으며, 상기 접착부(140)는 에폭시(epoxy) 재료로 형성될 수 있다.
이후에는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 보호 캡(130)은 상기 접착부(140)에 압력을 가하여 상기 접착부(140)가 퍼지도록 하며, 그에 따라 상기 접착부(140)가 상기 가스 센싱 소자(120)와 적어도 일부분이 접촉하도록 형성된다.
이때, 상기 접착부(140)는 상기 가스 센싱 소자(120)뿐만 아니라 전도성 물질층(150)에도 접촉하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예와 같이 보호 캡(130)에 의해 접착부(140)에 압력을 가하면, 상기 접착부(140)를 정밀하게 도포하는 공정을 실시하지 않고도 보호 캡(130)의 설치 과정만으로 안정적으로 보호 캡(130)의 설치가 가능하여, 제조 공정 상의 불량률을 감소시키면서도 공정을 보다 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있다.
또한, 전도성 물질층(150)을 이용하여 가스 센싱 소자(120)를 실장한 이후에, 상기 접착부(140)를 이용하여 상기 가스 센싱 소자(120)를 추가적으로 고정하여 기판(110)과 가스 센싱 소자(120) 간의 접착력을 보다 강화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 보호 캡 상에서의 접착부의 대응되는 위치를 표시한 도면으로서, 상기 보호 캡의 기판을 향하는 면을 도시하고 있다.
이후부터는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 센서 패키지의 구성을 설명하기로 한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 센서 패키지는 기판(110), 가스 센싱 소자(120), 보호 캡(130) 및 접착부(140)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 센서 패키지는 출력 변경부(125)를 더 포함할 수 있다.가스 센싱 소자(120)는 기판(110) 상에 형성되며, 상기 가스 센싱 소자(120)는 가스를 감지한다. 보다 상세하게 설명하면, 기판(110)은 금속 물질로 이루어진 금속 패턴층(115)을 포함하며 상기 가스 센싱 소자(120)는 상기 금속 패턴층(115) 상에 실장되며, 상기 기판(110)에는 관통홀(111)이 형성되어 상기 가스 센싱 소자(120)로의 가스의 통로 역할을 한다.
도 3 및 도 4에서와 같이 가스 센싱 소자(120)를 상기 기판(110)에 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 직접 결착되도록 하여 본딩 와이어를 제거하는 경우에는 가스 센서 패키지를 더욱 소형화하고 제조원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센서 패키지는 가스의 이동통로가 되는 가스 이동 이격부(G1, G2)를 더 포함할 수 있으며, 상기 가스 이동 이격부(G1, G2)를 통해 보다 용이하게 가스의 유입이 이루어질 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 가스 센싱 소자(120)의 가스 센싱부(121)는 외부의 가스가 이동하여 가스와 접촉할 수 있는 기판(110)의 관통홀(111)과 대응되도록 어라인(align) 됨이 바람직하다. 이는 가스와 접촉 효율을 높일 수 있도록 관통홀(111)을 통해 상기 가스 센싱부(110)가 노출되는 구조, 즉 가스 센싱부(121)와 관통홀(111)의 중심부가 어라인 되도록 배치하는 것이 센싱 효율면에서 가장 효율적이기 때문이다. 물론, 이에 한정되는 것은 아니며, 어라인 구성이 일정 범위에서 어긋나도록 배치하는 것도 가능하며, 이 경우, 본 발명이 실시예에서 가스 센싱 소자(120)의 측면에서 가스 이동 이격부(G1, G2) 등을 통해 가스검출을 보완할 수 있는바, 센싱효율의 향상의 효과를 동일하게 구현될 수 있게 된다.
아울러, 상기 기판(110)은 금속 물질로 이루어지며 기판(110)의 하부로 돌출되는 금속 충진부(160)가 형성될 수 있으며, 상기 금속 충진부(160)는 하부에 인쇄회로기판 등과 같은 다른 구조물과의 이격을 통해 가스의 유입 및 이동을 용이하게 하여 가스 감지 효율을 높이는 기능을 할 수 있다.
한편, 상기 가스 이동 이격부(G1, G2)는 도 3 및 도 4에서는 가스 센싱 소자(120)로 진행하는 통로가 막힌 것처럼 보이나, 이는 일단면도를 도시한 것으로, 전도성 물질층(150)은 상기 기판(110) 상의 일부분에만 형성되므로 가스 센싱 소자(120)의 테두리를 따라 이격 공간이 고르게 형성 된다.
구체적으로, 상기 기판(110)의 상부면의 금속 패턴층(115)은 상기 가스 센싱 소자(120)의 전극과 직접 접합되게 되며, 일반적으로 Cu 층에 Ag, Au, Sn 등의 표면처리 도금층을 포함하는 구조로 형성되어 가스 센싱 소자(120)의 전극과의 접합성을 향상시킬 수 있도록 함이 바람직하다. 특히, 금속 패턴층(115)의 두께를 조절하여 1㎛ 내지 수백㎛의 범위로 형성하여 가스 센싱 소자(120)의 측면부로 가스의 통기가 가능하도록 하는 가스 이동 이격부(G1, G2)를 구현하는 역할을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 상기 가스 센싱 소자(120)는 가스 센싱(sensing)이 가능한 가스 센싱부(121)를 포함하며, 가스 센싱부(121)는 통상 상용화된 모든 가스 센싱 방식의 구조물을 통칭하여 적용할 수 있는 것으로서, 산화물반도체를 이용한 센싱소자, 탄소나노튜브를 이용한 센싱 소자, 기타 다양한 센싱 반도체 칩 등이 적용할 수 있다.
보호 캡(130)은 가스 센싱 소자(120)를 덮으며, 금속 재료로 구성될 수 있다.
보호 캡(130)은 상기 가스 센싱 소자(120)를 보호하기 위한 구성으로서, 접착부(140)에 의해 상기 기판(110) 상에 부착된다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 접착부(140)는 에폭시(epoxy) 재료로 형성되어, 상기 가스 센싱 소자(120)와 적어도 일부분이 접촉하도록 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 접착부(140)는 상기 기판(110) 상에서 상기 가스 센싱 소자(120)의 주변부에 도포될 수 있으며, 보호 캡(130)은 상기 접착부(140)에 압력을 가하여 상기 접착부(140)가 퍼지도록 한다.
그에 따라, 상기 접착부(140)는 상기 가스 센싱 소자(120)와 접촉하도록 형성된다.
이때, 도 3은 보호 캡(130)의 기판(110)을 향하는 면을 도시하고 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 상기 보호 캡(130)은 기판을 향하는 면이 복수개의 영역(131, 132, 133, 134)으로 구분되고, 상기 복수개의 영역(131, 132, 133, 134) 중에서 적어도 어느 하나의 영역의 폭은 다른 영역의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.
예를 들어, 보호 캡(130)은 제1 영역(131)과 제2 영역(132)의 폭이 다른 영역(133, 134)의 폭 보다 넓게 형성될 수 있으며, 상기 보다 넓게 형성된 제1 영역(131)과 제2 영역(132)에는 각각 접착부(140)가 형성될 수 있다.
따라서, 도 3에서와 같이 상기 접착부(140)는 기판(110) 상의 가스 센싱 소자(120)의 주변부에 도포되고, 보호 캡(130)은 상기 접착부(140)에 압력을 가하여 퍼지도록 하여 접착부(140)가 상기 가스 센싱 소자(120)와 접촉될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가스 센싱 소자(120)는 기판 상에 전도성 물질층(150)에 의해 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 실장 될 수 있으며, 상기 접착부(140)는 상기 가스 센싱 소자(120)뿐만 아니라 전도성 물질층(150)에도 접촉하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예와 같이 보호 캡(130)에 의해 접착부(140)에 압력을 가하면, 상기 접착부(140)를 정밀하게 도포하는 공정을 실시하지 않고도 보호 캡(130)의 설치 과정만으로 안정적으로 보호 캡(130)의 설치가 가능하여, 제조 공정 상의 불량률을 감소시키면서도 공정을 보다 단순화하여 제조 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 전도성 물질층(150)을 이용하여 가스 센싱 소자(120)를 실장한 이후에, 상기 접착부(140)를 이용하여 상기 가스 센싱 소자(120)를 추가적으로 고정하여 기판(110)과 가스 센싱 소자(120) 간의 접착력을 보다 강화할 수 있다.
그뿐만 아니라, 본 발명의 일실시예에 따르면 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 가스 센싱 소자(120)와 상기 기판(110)이 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 직접 결착되도록 하여 본딩 와이어를 제거할 수 있도록 하여, 그에 따라 가스 센서 패키지를 더욱 소형화하고 제조원가를 절감할 수 있다.
한편, 상기 가스 센싱 소자(120)는 상기 기판(120) 상에 복수개가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면 기판(110) 상에 가스 센싱 소자(120)뿐만 아니라 출력 변경부(125)를 더 포함할 수 있다.
상기 출력 변경부(125)는 상기 가스 센싱 소자(120)와 전기적으로 연결되어, 상기 가스 센싱 소자(120)의 출력 방식을 변경한다.
상기 출력 변경부(125)는 저항 방식의 출력을 전압 방식의 출력으로 전환하기 위한 수동 소자로 구성될 수 있으며, 상기 수동 소자로는 금속패턴 및 상기 가스 센싱 소자와 전기적으로 연결되는 고정 저항 또는 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor)가 사용될 수 있다.
상기 출력 변경부(125)는 가스 센싱 소자(120)에 저항 출력 방식을 전압 출력 방식으로 패키징하여 다양한 IT 기기(스마트 폰 외)에 적용할 수 있도록 한다. 즉, 가스 센싱 소자(120) 단 옆에 고정 저항이나 NTC 서미스터를 달아 저항 방식을 전압 방식 출력으로 전환 할 수 있도록 한다.
이 경우, 만일 가스 센싱 소자 단 옆에 NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor)를 연결할 시에는 온도에 따른 초기 센싱 물질에 저항 변화 값을 보상하여 일정한 초기 전압 값을 가질 수 있는 장점도 구현될 수 있게 된다.
즉, PCB 외부에 저항이나 NTC 서미스터를 이용 시는 전체 모듈에 크기가 커지고 따로 회로 설계를 하여야 하는 문제가 발생하였으나, 가스센서의 출력을 전압으로 변환할 수 있는 출력 변경부를 패키지 내부에 포함하는 패키지를 구현하면 소형화한 가스센서를 제공할 수 있으며, NTC 서미스터에 온도 별 저항 변화 치를 센싱 물질에 저항 곡선과 같은 비율의 NTC 서미스터의 채택 시 온도 보상을 할 수 있어, 센싱 물질에 온도 변화에 따른 초기 저항도 보상할 수 있도록 할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 출력 변경부(125)는 상기 가스 센싱 소자(120)와 동일하게 기판(110) 상에 형성되고, 보호 캡(130)이 상기 출력 변경부(125)를 덮을 수 있다.
또한, 접착부(140)는 상기 가스 센싱 소자(120)와 마찬가지로 상기 출력 변경부(125)와 접촉하도록 형성될 수 있고, 상기 접착부(140)는 상기 기판(110) 상에서 상기 출력 변경부(125)의 주변부에 도포될 수 있으며, 보호 캡(130)은 상기 접착부(140)에 압력을 가하여 상기 접착부(140)가 퍼지도록 하여, 상기 접착부(140)는 상기 출력 변경부(125)와 접촉하도록 형성될 수 있다.
이때, 출력 변경부(125)는 상기 가스 센싱 소자(120)와 마찬가지로 기판 상에 전도성 물질층(150)에 의해 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 실장 될 수 있으며, 상기 접착부(140)는 상기 출력 변경부(125)뿐만 아니라 전도성 물질층(150)에도 접촉하도록 형성될 수 있다.
따라서, 전도성 물질층(150)을 이용하여 출력 변경부(125)를 실장한 이후에, 상기 접착부(140)를 이용하여 상기 출력 변경부(125)를 추가적으로 고정하여 기판(110)과 출력 변경부(125) 간의 접착력을 보다 강화하고, 출력 변경부(125) 와 상기 기판(110)이 플립 칩 본딩(Flip chip bonding) 방식으로 직접 결착되도록 하여 가스 센서 패키지를 더욱 소형화할 수 있다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센싱 소자를 도시한 도면이다.
보다 상세하게 설명하면, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센싱 소자의 상면도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센싱 소자의 하면도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 센싱 소자의 단면도로서, 도 8는 도 6 및 도 4의 A - A' 단면을 도시하고 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 가스 센싱 소자는 몸체부(122), 가스 센싱부(121) 및 전극(123)을 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이 몸체부(122)의 내부에는 공동부(124)가 형성되어 가스의 체류시간을 확보할 수 있다.
또한, 도 7과 같이 몸체부(122)에는 센싱 물질 또는 센싱 칩으로 구성되어 가스를 검출하는 가스 센싱부(121)가 배치되며, 인접 표면에 외부 단자와 접속할 수 있는 전극(123)을 구비하며, 가스 센싱부(121)와 전극(123)은 상호 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, 상기 가스 센싱부(121)는 출력 변경부(125)의 온도별 저항 변화 비율과 동일한 센싱 물질로 형성될 수 있다.
도 8에서와 같이 몸체부(122)의 내부에는 공동부(124)가 형성되어 가스의 체류시간을 확보할 수 있도록 하며, 가스 센싱부(121)는 가스 센서 패키지 내로 유입된 가스를 검출할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110: 기판
111: 관통홀
115: 금속 패턴층
120: 가스 센싱 소자
121: 가스 센싱부
125: 출력 변경부
130: 보호 캡
140: 접착부
150: 전도성 물질층
160: 금속 충진부

Claims (10)

  1. 관통 홀을 포함하는 기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 관통 홀과 대응되도록 어라인되어 배치된 가스 센싱부를 포함하는 가스 센싱 소자;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 가스 센싱 소자의 출력 방식을 변경하는 출력 변경부;
    상기 기판 상에 배치되고, 상기 가스 센싱 소자 및 상기 출력 변경부를 덮는 수용 공간을 포함하는 보호 캡;
    상기 기판 상에 상기 보호 캡을 부착하고, 상기 가스 센싱 소자 및 상기 출력 변경부와 각각 적어도 일부분이 접촉하는 접착부; 및
    상기 접착부에 의해 이격된 상기 기판과 상기 보호 캡 사이에 형성된 제1 가스 이동 이격부를 포함하고,
    상기 접착부는 상기 보호 캡의 상기 기판을 향하는 면의 모서리에 형성되고,
    상기 제1 가스 이동 이격부는 상기 가스 센싱 소자 테두리를 따라 형성되고,
    상기 가스 센싱 소자는, 상기 기판 상에 배치된 금속 패턴층 상에 배치되며, 상기 가스 센싱 소자 및 상기 기판 사이에 배치된 전도성 물질층에 의해 실장되고,
    상기 접착부는 상기 가스 센싱 소자 및 상기 전도성 물질층과 접촉하며 배치되고,
    상기 관통 홀 및 상기 제1 가스 이동 이격부는 가스가 상기 가스 센싱 소자로 이동하는 경로를 제공하는 가스 센서 패키지.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 접착부는,
    에폭시(epoxy)를 포함하는 가스 센서 패키지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호 캡은,
    상기 기판을 향하는 면이 복수개의 영역으로 구분되고,
    상기 복수개의 영역 중에서 적어도 어느 하나의 영역의 폭은 다른 영역의 폭보다 넓게 형성되는 가스 센서 패키지.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 접착부는,
    상기 다른 영역의 폭보다 넓게 형성된 어느 하나의 영역의 폭에 배치되는 가스 센서 패키지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 센싱 소자는,
    상기 기판 상에 복수개가 형성되는 가스 센서 패키지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스 센싱부의 중심부는
    상기 관통 홀의 중심부와 어라인되어 배치되는 가스 센서 패키지.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 출력 변경부는,
    NTC 서미스터(negative temperature coefficient thermistor) 또는 저항인 가스 센서 패키지.
  10. 삭제
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