KR102522099B1 - Sensor and a manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 센서는, 절연 기판; 상기 절연 기판 위에 배치된 회로 패턴; 상기 회로 패턴 위에 도포된 제 1 접착 부재; 상기 제 1 접착 부재 위에 배치된 소자; 상기 절연 기판 위에 배치되어 상기 회로 패턴, 제 1 접착 부재 및 소자를 포위하며, 상부에 가스 이동 홀이 형성된 보호 커버; 및 상기 보호 커버의 가스 이동 홀을 덮는 차단 부재를 포함한다.A sensor according to an embodiment includes an insulating substrate; a circuit pattern disposed on the insulating substrate; a first adhesive member applied on the circuit pattern; an element disposed on the first adhesive member; a protective cover disposed on the insulating substrate to surround the circuit pattern, the first adhesive member, and the device, and having a gas movement hole formed thereon; and a blocking member covering the gas movement hole of the protective cover.
Description
본 발명은 센서에 관한 것으로, 특히 수분 방지막을 포함하는 멤브레인 구조의 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor, and more particularly to a sensor having a membrane structure including a moisture barrier and a method for manufacturing the same.
센서가 가져야 하는 조건으로는 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 요구하고 있다. The conditions that a sensor must have are rapidity that shows how quickly it can respond, sensitivity that shows how small it can react even when a small amount is detected, durability that shows how long it can operate, and how easy it is for consumers to have. Characteristics such as economic feasibility that show whether the sensor can be used are required.
또한, 기존의 반도체 공정 기술과 결합하기 위해서는 집적화, 나열화 하기 쉬운 특성을 갖고 있어야 한다. 이러한 센서에는 가스센서나 압력 센서가 있다. 이때, 실용적인 가스센서로는 산화주석(SnO2)을 재료로 해서 만들어진 가정용 가스 누출 경보기 등이 폭넓게 보급되어 있다. 동작원리로는 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 열적인 특성을 보이는 반도체형을 이용하고 있다.In addition, in order to combine with the existing semiconductor process technology, it must have characteristics that are easy to integrate and enumerate. These sensors include gas sensors and pressure sensors. At this time, as a practical gas sensor, household gas leak detectors made of tin oxide (SnO 2 ) as a material are widely spread. As for the operating principle, there is a semiconductor type that uses the resistance value changes according to the change in the amount of gas and a vibrator type that uses the change in frequency when gas is adsorbed to the vibrator vibrating with a certain frequency. Most gas sensors use a semiconductor type with a simple circuit and stable thermal characteristics at room temperature.
한편, 가스 센서나 압력 센서는 칩 구조를 실리콘 기판을 기반으로 제조한다. 특히, 가스 센서의 경우는 일반 실리콘 웨이퍼 위에 마이크로 히터를 형성하는 과정이 필요하다. 여기에서, 상기 마이크로 히터의 경우는 외부로 열 방출이 잘 되지 않게 하기 위해 얇은 멤브레인 형태의 구조를 갖는다.Meanwhile, a gas sensor or a pressure sensor has a chip structure based on a silicon substrate. In particular, in the case of a gas sensor, a process of forming a micro-heater on a general silicon wafer is required. Here, the micro-heater has a structure in the form of a thin membrane to prevent heat dissipation to the outside.
하지만, 이러한 구조는 충격이나 외부 대기압에 의해 막이 파손되어 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다.However, this structure may affect reliability because the membrane is damaged by impact or external atmospheric pressure.
특히, 가스 센서의 경우는 대기압에 의해 1~5㎛의 얇은 SiN 막이 깨질 수 있기 때문에 멤브레인 구조의 칩이 파손되지 않게 하기 위해 대기압 평형 상태를 유지할 수 있는 패키지 구조가 필요하다.In particular, in the case of a gas sensor, since a thin SiN film of 1 to 5 μm can be broken by atmospheric pressure, a package structure capable of maintaining atmospheric pressure equilibrium is required to prevent the membrane structure chip from being damaged.
도 1은 종래 기술에 따른 센서의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing the structure of a sensor according to the prior art.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 센서는 기판(10), 회로 패턴(20), 감지 소자(30), 제어 소자(40) 및 커버(50)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , a sensor according to the prior art includes a
기판(10)은 절연 물질로 형성된 절연층이다. 상기 기판(10) 위에는 금속물질로 형성된 다수의 회로 패턴(20)이 형성된다.The
상기 회로 패턴(20) 상에는 가스 감지를 위한 감지 소자(30)와 제어 소자(40)가 실장된다.A
그리고, 상기 회로 패턴(20) 위에는 상기 감지 소자(30)와 제어 소자(40)를 덮는 커버(50)가 배치된다.A
상기와 같은 센서는 커버(50)의 상단에 공기 통로를 위한 홀이 형성되어 있으며, 상기 감지 소자(30)는 상기 홀을 통해 가스가 들어오면 상기 가스에 따른 저항이 변경되어 가스량을 감지하게 된다.In the sensor as described above, a hole for an air passage is formed at the top of the
하지만, 기본적인 저항(정상 범위 저항)은 일반적으로 45% 습도/25 ℃ 온도를 기준으로 잡는다. 하지만 일반 대기 상태에서는 고습/고온 상태가 장시간 유지되거나, 저온 상태에서 고온 상태로 변경되는 경우에 감지 소자의 감지부에 수분이 접촉하거나, 상기 감지부 주변에 상기 수분이 장시간 노출될 수 있다. However, the basic resistance (normal range resistance) is generally taken at 45% humidity/25 °C temperature. However, in a general atmospheric state, when a high humidity/high temperature state is maintained for a long time or a low temperature state is changed from a low temperature state to a high temperature state, moisture may contact the sensing unit of the sensing element or may be exposed to the moisture around the sensing unit for a long time.
다시 말해서, 상기 고습/고온 상태가 장시간 유지되거나, 저온 상태에서 고온 상태로 변경되는 경우에 수분이 발생하며, 상기 수분은 상기 커버(50)의 홀을 통해 센서 내부로 유입되어 상기 감지부에 접촉하거나, 상기 감지부 주변에 머무를 수 있다.In other words, moisture is generated when the high humidity/high temperature state is maintained for a long time or when a low temperature state is changed to a high temperature state, and the moisture flows into the sensor through the hole of the
이때, 상기와 같이 수분이 감지부에 접촉하거나 감지부 주변에 머무르는 경우, 상기 H2O 형태의 수분은 H 이온과 OH- 이온으로 해리가 발생한다. 이때, 상기 발생된 OH-기는 상기 감지부의 반도체 산화물 내에 존재하는 전자를 흡수하여 고유 저항 값을 상승시키며, 상기 고유 저항 값의 상승에 따라 상기 감지부에 의한 가스 감지 동작에 오류가 발생하는 문제점이 있다.At this time, when moisture contacts the sensing unit or stays around the sensing unit as described above, the water in the form of H 2 O is dissociated into H ions and OH- ions. At this time, the generated OH group absorbs electrons present in the semiconductor oxide of the sensing unit to increase the specific resistance value, and an error occurs in the gas sensing operation by the sensing unit according to the increase in the specific resistance value. there is.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 새로운 구조의 센서 및 이의 제조 방법을 제공한다.In an embodiment according to the present invention, a sensor having a novel structure and a manufacturing method thereof are provided.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 센서의 커버에 형성된 홀에 수분 방지막을 형성하여 상기 홀을 통해 수분이 유입되는 것을 방지할 수 있는 센서 및 이의 제조 방법을 제공한다.In addition, an embodiment according to the present invention provides a sensor and a manufacturing method thereof capable of preventing moisture from entering through the hole by forming a moisture barrier in a hole formed in a cover of the sensor.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 대기압 평형 상태를 유지하기 위하여, 감지 소자의 하부에 공기 통과 홀이 형성된 센서 및 이의 제조 방법을 제공한다.In addition, an embodiment according to the present invention provides a sensor having an air passage hole formed under a sensing element and a manufacturing method thereof in order to maintain atmospheric pressure equilibrium.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 접착 부재가 도포되는 영역의 회로 패턴에 홀이 형성된 센서 및 이의 제조 방법을 제공한다.In addition, embodiments according to the present invention provide a sensor in which a hole is formed in a circuit pattern of an area where an adhesive member is applied, and a manufacturing method thereof.
제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical tasks to be achieved in the proposed embodiment are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned are clear to those skilled in the art from the description below to which the proposed embodiment belongs. will be understandable.
실시 예에 따른 센서는, 절연 기판; 상기 절연 기판 위에 배치된 회로 패턴; 상기 회로 패턴 위에 도포된 제 1 접착 부재; 상기 제 1 접착 부재 위에 배치된 소자; 상기 절연 기판 위에 배치되어 상기 회로 패턴, 제 1 접착 부재 및 소자를 포위하며, 상부에 가스 이동 홀이 형성된 보호 커버; 및 상기 보호 커버의 가스 이동 홀을 덮는 차단 부재를 포함한다.A sensor according to an embodiment includes an insulating substrate; a circuit pattern disposed on the insulating substrate; a first adhesive member applied on the circuit pattern; an element disposed on the first adhesive member; a protective cover disposed on the insulating substrate to surround the circuit pattern, the first adhesive member, and the device, and having a gas movement hole formed thereon; and a blocking member covering the gas movement hole of the protective cover.
또한, 상기 차단 부재는 소수성을 가진 물질로 형성되며, 기설정된 사이즈의 기공을 포함하는 메쉬 구조를 가진다.또한, 실시예에 따른 센서는, 상기 회로 패턴 상에 배치되며, 상기 제 1 소자를 에워싸고, 상부에 제 1 홀을 구비하는 보호 커버; 상기 보호 커버 내측에 배치되는 차단 부재; 및 상기 복수 개의 회로 패턴 사이에 배치되는 제 2 홀을 포함하며, 상기 차단 부재는 상기 제 1 홀 상에 배치되며, 가스는 통과시키고 이물질을 차단하며, 상기 제2 홀은 상기 제 1 소자와 수직으로 중첩할 수 있다.In addition, the blocking member is formed of a hydrophobic material and has a mesh structure including pores of a predetermined size. In addition, the sensor according to the embodiment is disposed on the circuit pattern and surrounds the first element. A protective cover that is cheap and has a first hole thereon; a blocking member disposed inside the protective cover; and a second hole disposed between the plurality of circuit patterns, wherein the blocking member is disposed on the first hole, passes gas and blocks foreign substances, and the second hole is perpendicular to the first element. can be nested with
또한, 상기 차단 부재는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성된다.In addition, the blocking member is formed of polytetrafluoroethylene (PTFE).
또한, 상기 기공은, 0.03㎛~0.07㎛ 범위의 사이즈를 만족한다.In addition, the pores satisfy the size range of 0.03 μm to 0.07 μm.
또한, 상기 보호 커버에 배치되며, 상기 보호 커버에 상기 차단 부재를 부착하는 제 2 접착 부재를 더 포함한다.In addition, a second adhesive member disposed on the protective cover and attaching the blocking member to the protective cover is further included.
또한, 상기 제 2 접착 부재는, 상기 보호 커버의 상기 가스 통과 홀의 내벽에 배치된다.Further, the second adhesive member is disposed on an inner wall of the gas passage hole of the protective cover.
또한, 상기 소자는, 가스 감지 물질이 코팅된 가스 센싱부를 포함하는 제 1 소자와, 상기 제 1 소자와 연결되고, 상기 제 1 소자를 통해 감지된 신호를 처리하는 제 2 소자를 포함한다.The device may include a first device including a gas sensing unit coated with a gas sensing material, and a second device connected to the first device and processing a signal sensed through the first device.
또한, 상기 회로 패턴의 상면 중 상기 제 1 소자가 부착될 제 1 영역의 가장자리 영역에는 복수 개의 제 1 홀이 형성되며, 상기 제 1 접착 부재는, 상기 복수 개의 제 1 홀 내에 도포된다.In addition, a plurality of first holes are formed on an upper surface of the circuit pattern at an edge of a first region to which the first element is to be attached, and the first adhesive member is applied in the plurality of first holes.
또한, 상기 회로 패턴의 상기 제 1 영역의 중앙 영역에 형성되어 상기 절연 기판의 상면을 노출하며, 상기 제 1 소자의 공동부 내부에 공기 통과 경로를 형성하는 적어도 하나의 제 2 홀이 형성된다.In addition, at least one second hole is formed in a central region of the first region of the circuit pattern to expose an upper surface of the insulating substrate and to form an air passage inside the cavity of the first element.
한편, 실시 예에 따른 센서의 제조 방법은 절연 기판을 준비하는 단계; 상기 절연 기판 위에 회로 패턴을 형성하는 단계; 상기 회로 패턴의 상면 중 소자가 부착될 영역에 제 1 접착 부재를 도포하는 단계; 상기 도포된 제 1 접착 부재 위에 소자를 부착하는 단계; 상기 절연 기판의 상부 영역 중 상기 절연 기판의 가장자리 영역에 대응하는 회로 패턴 위에 부착될 보호 커버를 준비하는 단계; 및 상기 준비된 보호 커버를 상기 회로 패턴 위에 부착하는 단계를 포함하며, 상기 보호 커버를 준비하는 단계는, 상부에 가스 이동 홀이 형성된 보호 커버를 준비하는 단계와, 상기 준비된 보호 커버에 제 2 접착 부재를 도포하는 단계와, 상기 제 2 접착 부재를 이용하여 상기 보호 커버에 상기 가스 이동 홀을 차단하는 차단 부재를 배치하는 단계를 포함한다.On the other hand, the manufacturing method of the sensor according to the embodiment includes preparing an insulating substrate; forming a circuit pattern on the insulating substrate; coating a first adhesive member on an upper surface of the circuit pattern to which a device is to be attached; attaching an element on the applied first adhesive member; preparing a protective cover to be attached on a circuit pattern corresponding to an edge region of the insulating substrate among upper regions of the insulating substrate; and attaching the prepared protective cover on the circuit pattern, wherein preparing the protective cover includes preparing a protective cover having a gas transfer hole formed thereon, and attaching a second adhesive member to the prepared protective cover. and disposing a blocking member blocking the gas movement hole on the protective cover using the second adhesive member.
또한, 상기 차단 부재는 소수성을 가진 물질로 형성되며, 기설정된 사이즈의 기공을 포함하는 메쉬 구조를 가진다.In addition, the blocking member is formed of a hydrophobic material and has a mesh structure including pores of a predetermined size.
또한, 상기 차단 부재는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성된다.In addition, the blocking member is formed of polytetrafluoroethylene (PTFE).
또한, 상기 기공은, 0.03㎛~0.07㎛ 범위의 사이즈를 만족한다.In addition, the pores satisfy the size range of 0.03 μm to 0.07 μm.
또한, 상기 제 2 접착 부재를 도포하는 단계는, 상기 보호 커버의 상기 가스 통과 홀의 내벽에 상기 제 2 접착 부재를 도포하는 단계를 포함한다.The applying of the second adhesive member may include applying the second adhesive member to an inner wall of the gas passage hole of the protective cover.
또한, 상기 소자를 부착하는 단계는, 상부에 가스 감지 물질이 코팅된 가스 센싱부를 포함하는 제 1 소자를 부착하는 단계와, 상기 제 1 소자와 연결되고, 상기 제 1 소자를 통해 감지된 신호를 처리하는 제 2 소자를 부착하는 단계를 포함한다.In addition, the attaching of the element may include attaching a first element including a gas sensing unit coated with a gas sensing material thereon, connected to the first element, and receiving a signal sensed through the first element. and attaching a second element for processing.
또한, 상기 회로 패턴의 상면 중 상기 제 1 소자가 부착될 제 1 영역의 가장자리 영역에는 복수 개의 제 1 홀을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 접착 부재는, 상기 복수 개의 제 1 홀 내에 도포된다.The method may further include forming a plurality of first holes on an upper surface of the circuit pattern at an edge of a first region to which the first element is to be attached, wherein the first adhesive member is placed in the plurality of first holes. is spread
또한, 상기 제 1 영역의 중앙 영역에 적어도 하나의 제 2 홀을 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 2 홀은, 상기 중앙 영역에 배치된 상기 절연 기판의 상면을 노출하며, 상기 제 1 소자의 공동부 내부에 공기 통과 경로를 형성한다.The method may further include forming at least one second hole in a central region of the first region, wherein the second hole exposes an upper surface of the insulating substrate disposed in the central region, and the first element Forms an air passage path inside the cavity of the
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 커버의 공기 통과 홀에 소수성을 가진 물질을 이용하여 수분 방지막을 형성함으로써, 고습/고온 상태에서 기존 대비 OH-기의 영향을 받지 않는 센서를 제공할 수 있다.According to an embodiment according to the present invention, by forming a water barrier film using a hydrophobic material in the air passage hole of the cover, it is possible to provide a sensor that is not affected by OH-groups compared to conventional ones in high humidity/high temperature conditions.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 메쉬 형태의 수분 방지막의 홀의 크기를 조정하여 특정 가스의 흐름에 영향을 주지 않으면서 가스를 감지할 수 있을뿐 아니라, 수분/먼지 등의 이물질에 대한 영향을 최소화할 수 있다.In addition, according to the embodiment according to the present invention, by adjusting the size of the hole of the mesh-type moisture barrier film, it is possible to sense the gas without affecting the flow of a specific gas, as well as the effect on foreign substances such as moisture / dust can be minimized.
본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 감지 소자의 하부 영역 중 일부 영역에만 접착 부재를 도포하고, 그에 상기 하부 영역의 회로 패턴의 일부를 제거하여 공기 통과 홀을 형성함으로써, 대기압 평형 상태의 기판을 설계할 수 있으며, 이에 따라 외부 압력이나 충격 등에 더욱 안정적인 구조의 센서를 제공하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a substrate in an atmospheric pressure equilibrium state is designed by applying an adhesive member only to a partial area of the lower area of the sensing element and forming an air passage hole by removing a part of the circuit pattern of the lower area. Accordingly, it is possible to improve product reliability by providing a sensor having a more stable structure such as external pressure or impact.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면 별도의 홀 내에 접착 부재를 형성하고, 상기 형성된 접착 부재 위에 감지 소자를 부착함으로써, 상기 접착 부재 형성 위치를 구분하기 위한 별도의 정렬 마크가 불필요하며, 상기 접착 부재의 높이만큼 제품 전체의 높이를 낮출 수 있다.In addition, according to the embodiment according to the present invention, an adhesive member is formed in a separate hole and a sensing element is attached to the adhesive member, so that a separate alignment mark for distinguishing the adhesive member formation position is unnecessary, and the adhesive member is formed in a separate hole. The height of the entire product can be lowered by the height of the member.
도 1은 종래 기술에 따른 센서의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차단 부재의 구조를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 통과 홀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 종래 기술에 따른 제 1 소자의 부착 구조를 설명하는 도면이다.
도 8은 도 2에 도시된 제 1 소자의 상세 구성도이다.
도 9 내지 도 18는 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 센서의 제조 방법을 공정순으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 관통 홀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 평형 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 23은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.1 is a view showing the structure of a sensor according to the prior art.
2 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a first embodiment of the present invention.
3 to 5 are views explaining the structure of a blocking member according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the structure of an air passage hole according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining an attachment structure of a first element according to the prior art.
FIG. 8 is a detailed configuration diagram of the first element shown in FIG. 2 .
9 to 18 are cross-sectional views for explaining a manufacturing method of the sensor according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2 in the process order.
19 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a second embodiment of the present invention.
20 is a view showing the structure of a through hole according to an embodiment of the present invention.
21 is a diagram for explaining a substrate equilibrium state according to an embodiment of the present invention.
22 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a third embodiment of the present invention.
23 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become clear with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the present embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the holder of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the embodiments of the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 실시 예들은 첨부된 도면 및 실시 예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들을 설명한다.Hereinafter, embodiments will be clearly revealed through the accompanying drawings and description of the embodiments. In the description of the embodiments, each layer (film), region, pattern or structure is formed "on" or "under" the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. In the case of being described as, "on" and "under" include both "directly" or "indirectly" formed through another layer. In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not fully reflect the actual size. Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
[제 1 실시 예에 따른 센서의 구조][Structure of sensor according to the first embodiment]
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 센서는 절연 기판(110), 회로 패턴(125), 제 1 접착 부재(140), 제 1 소자(150), 제 2 소자(160), 보호 커버(180), 제 2 접착 부재(190) 및 차단 부재(195)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the sensor includes an insulating
절연 기판(110)는 단일 패턴이 형성되는 센서의 지지 기판이다. 이때, 절연 기판(110)은 복수의 적층 구조를 가지는 기판 중 어느 하나의 회로 패턴이 형성되는 일 절연층을 의미할 수도 있다.The insulating
상기 절연 기판(110)은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 유리 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.The insulating
즉, 상기 절연 기판(110)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 판으로, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진, 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.That is, the insulating
상기 절연 기판(110)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 기판(110)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 절연 기판(110)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.The insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 절연 기판(110)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 절연 기판(110)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 절연 기판(110)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 이 때, 절연 기판(110)은, 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 전기부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.In addition, the insulating
절연 기판(110) 위에는 회로 패턴(125)이 형성된다.A
회로 패턴(125)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.The
한편, 상기 회로 패턴(125)은 상기 절연 기판(110) 위에 서로 일정 간격 이격되어 배치된 복수 개의 패턴을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
상기 회로 패턴(125)는 일반적으로 구리에 은, 금 및 주석 중 적어도 어느 하나 이상의 표면처리 도금층을 포함할 수 있다.The
상기 회로 패턴(125) 위에는 제 1 접착 부재(140)가 배치된다.A first
상기 제 1 접착 부재(140)는 접착 페이스트일 수 있다.The first
상기 제 1 접착 부재(140)는 저융점 솔더, 고융점 솔더, 합금 입자로 구성된 솔더, 수지가 포함된 솔더 및 이들의 조합에 의해 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 솔더 크림이나, 접착성을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 전도성을 확보하기 위한 금속 파우더를 포함할 수 있다.The first
바람직하게, 상기 제 1 접착 부재(140)는 복수의 회로 패턴 중 어느 한 회로 패턴 위에 형성되어 상기 제 1 소자(150)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재와, 상기 복수의 회로 패턴 중 다른 한 회로 패턴 위에 상기 제 2 소자(160)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재를 각각 포함할 수 있다.Preferably, the first
이때, 상기 제 2 소자(160)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재는, 상기 제 2 소자(160)의 하면의 전체 영역에 대응하는 회로 패턴 위에 도포될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제 2 소자(160)가 부착될 전체 영역의 회로 패턴 위에는 상기 제 1 접착 부재(140)가 도포될 수 있다.In this case, the adhesive member formed for attaching the
또한, 상기 제 1 소자(150)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재는, 상기 제 1 소자(150)의 하면 중 일부 영역에만 접촉되도록 상기 회로 패턴(125) 위에 도포될 수 있다.In addition, an adhesive member formed to attach the
다시 말해서, 상기 제 1 소자(150)는 멤브레인 구조를 가지며, 이에 따라 몸체의 하부에 캐비티가 형성된다.In other words, the
이때, 종래에는 상기 캐비티에 대응하는 영역에도 상기 접착 부재가 도포되었다. 그러나, 본 발명에서는 상기 캐비티에 대응하는 영역에는 상기 제 1 접착 부재(140)를 도포하지 않고, 상기 몸체의 모서리 영역에 대응하는 회로 패턴 위에만 상기 제 1 접착 부재(140)를 도포한다.At this time, conventionally, the adhesive member is also applied to a region corresponding to the cavity. However, in the present invention, the first
또한, 상기 제 1 접착 부재(140)를 상기 몸체의 모서리 영역에 대응하는 영역에만 형성하는 이유는, 상기 회로 패턴(125) 중 상기 제 1 소자(150)의 캐비티 영역의 하부 영역, 다시 말해서 상기 캐비티와 수직으로 중첩되는 상기 회로 패턴(125)의 일 부분에 공기 통과 홀(130)을 형성하기 위함이다.In addition, the reason why the first
즉, 상기 회로 패턴(125) 중 상기 제 1 소자(150)가 부착될 영역에는 공기 통과 홀(130)이 형성된다. 상기 공기 통과 홀(130)은 상기 회로 패턴(125)을 제거하여 형성할 수 있다.That is, an
이에 따라, 상기 절연 기판(110)의 상면 중 상기 제 1 소자(150)와 중첩되는 영역은 상기 공기 통과 홀(130)에 상기 회로 패턴(125)이 제거되어 있으며, 이에 따라 상기 절연 기판(110)의 상면이 노출되어 있다. Accordingly, the
상기 공기 통과 홀(130)은 공기가 통과할 수 있는 통로를 형성하며, 이에 따라 외부의 대기압과 상기 제 1 소자(150)의 캐비티 내의 기압을 서로 동일하게 유지할 수 있도록 한다.The
상기 공기 통과 홀(130)이 형성된 회로 패턴(125) 위의 제 1 접착 부재(140)에는 제 1 소자(150)가 부착된다. 또한, 상기 제 1 소자(150)가 부착된 제 1 접착 부재(140)를 제외한 다른 제 1 접착 부재(140) 위에는 제 2 소자(160)가 부착된다.The
상기 제 1 소자(150)는, 가스 센싱이 가능한 센싱 물질을 포함하는 기능부로, 통상 상용화된 모든 가스 센싱 방식의 구조물을 통칭하여 적용할 수 있는 것으로, 산화물 반도체를 이용한 센싱 소자, 탄소나노튜브를 이용한 센싱 소자, 기타 다양한 센싱 반도체 칩 등을 모두 포함할 수 있다.The
제 2 소자(160)는 신호 처리 소자로써, 상기 제 1 소자(150)와 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 소자(150)를 통해 감지된 신호를 수신하며, 상기 수신된 신호를 처리하여 외부로 출력할 수 있다.The
제 2 소자(160)는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)일 수 있다.The
상기 제 1 소자(150)는 전극(155)이 형성된 제 1 면과, 상기 제 1 면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.The
그리고, 상기 제 2 면의 일부에만 상기 제 1 접착 부재(140)가 접촉하여 상기 제 1 소자(150)와 상기 회로 패턴(125) 사이에 접착력을 제공한다. 또한, 상기 제 2 면과 수직으로 중첩되는 회로 패턴에는 공기 통과 홀(130)이 형성되며, 이에 따라 상기 절연 기판(110)의 상면이 상기 제 2 면의 캐비티를 통해 노출된다.In addition, the first
또한, 상기 제 2 소자(160)도 상기 제 1 소자(150)와 마찬가지로 전극(165)이 형성된 제 1 면과 상기 제 1면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.Also, like the
또한, 상기 회로 패턴(125) 위에는 추가적인 접착 부재(도시하지 않음)가 더 도포될 수 있으며, 상기 추가적인 접착 부재는 와이어 본딩 방식으로 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 1 소자(150)의 전극(155), 그리고 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 2 소자(160)의 전극(165)을 서로 전기적으로 연결하는 연결 부재(170)를 부착하기 위한 용도로 사용된다.In addition, an additional adhesive member (not shown) may be further applied on the
상기 연결 부재(170)는 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 1 소자(150)의 전극(155)를 서로 전기적으로 연결하는 제 1 연결 부재와, 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 2 소자(160)의 전극(165)을 서로 전기적으로 연결하는 제 2 연결 부재와, 상기 제 1 소자(150)의 전극(155)과 상기 제 2 소자(160)의 전극(165)을 서로 전기적으로 연결하는 제 3 연결 부재를 포함할 수 있다.The connecting
상기 연결 부재(170)는 와이어(wire)일 수 있다.The
상기 회로 패턴(125)의 상면 중 가장자리 영역에 대응하는 상면에는 상기 접착 부재가 더 도포될 수 있으며, 이에 따라 보호 커버(metal Lid)(180)가 상기 회로 패턴(125) 위에 부착될 수 있다. 상기 보호 커버(180)를 부착하기 위해 사용되는 접착 부재는 전도성을 확보하기 위한 금속 파우더를 포함할 수 있다.The adhesive member may be further applied to an upper surface of the
상기 보호 커버(180)는 상기 회로 패턴(125), 제 1 소자(150) 및 제 2 소자(160)를 포위하여 밀폐 수용하는 밀폐 공간을 가지며, 상부에 가스 이동 홀(185)이 형성된다.The
상기 보호 커버(180)의 상부에는 상기 가스 이동 홀(185)이 다수 개 형성될 수 있다.A plurality of gas movement holes 185 may be formed in an upper portion of the
상기 보호 커버(180)는 폴리카보네이트(Polycabonate), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 재료로 형성될 수 있다.The
바람직하게, 상기 보호 커버(180)는 상기 절연 기판(110)의 상면으로부터 상방을 향해 연장되는 측벽부(181)와, 상기 측벽부(181)로부터 내측을 향해 돌출되는 상벽부(182)를 포함한다.Preferably, the
상기 측벽부(181)는 상기 절연 기판(110)의 가장자리로부터 상방을 향해 연장된다. 바람직하게, 상기 측벽부(181)는 상기 절연 기판(110)의 상부 영역의 가장자리를 둘러싼다.The
상기 상벽부(182)는 상기 절연 기판(110)으로부터 상부로 소정 거리만큼 이격된 위치에서, 상기 측벽부(181)로부터 내측을 향해 돌출된다. 상기 상벽부(182)는 상기 절연 기판(110)의 상면과 대략 평행하게 연장되는 판상의 부재이다.The
그리고, 상기 가스 이동 홀(185)은 상기 상벽부(182)에 형성된다. 바람직하게, 상기 상벽부(182)의 일 영역에는 상기 상벽부(182)의 상면 및 하면을 관통하는 가스 이동 홀(185)이 형성된다.Also, the
한편, 상기 상벽부(182)의 하면에는 제 2 접착 부재(190)가 배치된다. 상기 제 2 접착 부재(190)는 접착력을 가지는 페이스트일 수 있다.Meanwhile, a second
이때, 상기 제 2 접착 부재(190)는 상기 상벽부(182)에 형성된 가스 이동 홀(185)을 노출하며 상기 상벽부(182)의 하면에만 선택적으로 도포된다.At this time, the second
그리고, 상기 제 2 접착 부재(190) 아래에는 차단 부재(195)가 배치된다. 상기 차단 부재(195)는 상기 제 2 접착 부재(190)에 의해 상기 상벽부(182)에 부착된다.And, a blocking
이때, 상기 차단 부재(195)는 상기 가스 이동 홀(185)을 덮으며 배치된다. 다시 말해서, 상기 상벽부(182)에 형성된 가스 이동 홀(185)은 상기 제 2 접착 부재(190)에 의해 상기 보호 커버(180)의 내부에 배치된 차단 부재(195)에 의해 덮인다.At this time, the blocking
여기에서, 상기 차단 부재(195)는 감지 대상의 흐름에 영향을 주지 않으면서 이물질의 유입을 차단한다. 상기 감지 대상은 가스일 수 있다.Here, the blocking
이를 위해, 상기 차단 부재(195)는 메쉬 구조를 가지며, 상기 메쉬 구조에 의해 상기 가스는 통과시키면서 상기 이물질에 해당되는 수분이나 먼저 및 습도 등은 차단한다. To this end, the blocking
여기에서, 상기 차단 부재(195)는 상기 소수성을 가진 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 가스 이동 홀(185)을 통해 물 분자가 접근하면, 상기 접근하는 물 분자를 밀어내도록 하여, 상기 제 1 소자(150)의 상부에 배치된 가스 센싱부(151)에 상기 물 분자가 접촉하거나, 상기 가스 센싱부(151) 주위로 상기 물 분자가 접근하는 것을 차단한다.Here, the blocking
이때, 상기 차단 부재(195)는 선형 메쉬 형태를 가질 수 있으며, 이와 다르게 패터닝된 필터링 멤브레인 구조를 가질 수 있으며, 이와 다르게 투과성(porosity) 멤브레인 구조를 가질 수 있다.In this case, the blocking
이때, 상기 선형 메쉬 형태, 필터링 멤브레인 구조 및 투과성 멤브레인 구조는 모두 메쉬 구조를 가지며, 이에 따라 내부에 기공(pore)이 형성되어 상기 가스의 통과가 이루어지도록 하면서 상기 이물질의 차단이 이루어질 수 있도록 한다.At this time, the linear mesh shape, the filtering membrane structure, and the permeable membrane structure all have a mesh structure, and accordingly, pores are formed therein to allow the gas to pass through and to block the foreign matter.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차단 부재의 구조를 설명하는 도면이다.3 to 5 are views explaining the structure of a blocking member according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 차단 부재(195)는 선형 메쉬 형태를 가질 수 있다. 도 3의 (a)는 상기 선형 메쉬 형태의 차단 부재(195)의 내부 구조이며, (b)는 (a)의 확대도이다.Referring to FIG. 3 , the blocking
즉, 상기 차단 부재(195)는 밧줄 가닥 형태가 크로스층을 겹겹이 이룬 구조를 가질 수 있다. 이때, 크로스층을 이루는 밧줄 가닥은 평균 20㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 상기 선형 메쉬 형태로 차단 부재(195)를 형성하는 경우, 상기 차단 부재(195) 내부의 기공은 0.05㎛ 정도로 형성될 수 있다. That is, the blocking
상기 차단 부재(195)가 선형 메쉬 형태를 가지는 경우, 상기 차단 부재(195)는 수소성을 가진 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)로 형성될 수 있다.When the blocking
도 4를 참조하면, 상기 차단 부재(195)는 패터닝된 필터링 멤브레인 구조를 가질 수 있다. 도 4의 (a)는 상기 패터닝된 필터링 멤브레인 구조의 차단 부재(195)의 내부 구조이며, (b)는 (a)의 패턴 부분의 확대도이고, (c)는 (a)의 패턴 이외 부분의 확대도이다. Referring to FIG. 4 , the blocking
상기 차단 부재(195)가 패터닝된 필터링 멤브레인 구조를 가지는 경우, 상기 차단 부재(195)는 수소성을 가진 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)로 형성될 수 있다.When the blocking
이때, 상기 패터팅된 필터링 멤브레인 구조로 차단 부재(195)를 형성하는 경우, 상기 차단 부재(195) 내부의 기공은 0.2㎛ 정도로 형성될 수 있다.In this case, when the blocking
도 5를 참조하면, 상기 차단 부재(195)는 투과성 멤브레인 구조를 가질 수 있다. 도 5의 (a)는 상기 투과성 멤브레인 구조의 차단 부재(195)의 내부 구조이며, (b)는 (a)의 확대도이다. Referring to FIG. 5 , the blocking
이때, 상기 패터팅된 필터링 멤브레인 구조로 차단 부재(195)를 형성하는 경우, 상기 차단 부재(195) 내부의 기공은 0.1㎛ 정도로 형성될 수 있다.In this case, when the blocking
상기 차단 부재(195)가 투과성 멤브레인 구조를 가지는 경우, 상기 차단 부재(195)는 수소성을 가진 폴리프로필렌(polupropylene, PP)로 형성될 수 있다.When the blocking
한편, 상기 차단 부재(195)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.On the other hand, the blocking
이에 따라, 상기 차단 부재(195)는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 이용하여 선형 메쉬 구조를 가지도록 형성한다.Accordingly, the blocking
이때, 상기 차단 부재(195)는 내부에 0.01㎛~1㎛ 사이즈의 기공이 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 차단 부재(195) 내부에 형성된 기공의 사이즈는 0.03㎛~0.07㎛ 규격을 만족하도록 하여 고온/고급 신뢰성에 우수하면서 가스 감도에 영향을 주지 않는 센서를 제공하도록 한다.At this time, it is preferable that the blocking
또한, 본 발명의 센서는, 고정저항 또는 NTC(Negative Temperature Coefficient Thermistor) 소자 등의 수동 소자가 실장되어, 저항 출력에서 전압 출력 방식으로 센싱 신호의 출력을 변경할 수 있다.In addition, in the sensor of the present invention, a passive element such as a fixed resistance or a negative temperature coefficient thermistor (NTC) element is mounted, and the output of the sensing signal can be changed from a resistance output to a voltage output method.
상기와 같이 본 발명의 제 1 실시 예에서는, 제 1 소자(150)의 하부 영역의 회로 패턴의 일부를 제거하여 공기 통과 홀(130)을 형성한다.As described above, in the first embodiment of the present invention, the
이에 따라, 상기 제 1 소자(150)의 하부 영역 중 일부 영역에만 접착 부재를 도포하고, 그에 상기 하부 영역의 회로 패턴의 일부를 제거하여 공기 통과 홀을 형성함으로써, 대기압 평형 상태의 기판을 설계할 수 있으며, 이에 따라 감지 소자의 멤브레인을 보호할 수 있다.Accordingly, a substrate in an atmospheric pressure equilibrium state can be designed by applying an adhesive member only to a partial area of the lower area of the
또한, 상기와 같은 공기 통과 홀을 이용하여 상기 감지 소자의 멤브레인을 보호함으로써, 외부 압력이나 충격 등에 더욱 안정적인 구조의 센서를 제공하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, by protecting the membrane of the sensing element using the air passage hole as described above, product reliability can be improved by providing a sensor having a more stable structure against external pressure or impact.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 보호 커버(180)의 가스 이동 홀(185)에 소수성을 가진 물질을 이용하여 수분 방지막을 형성함으로써, 고습/고온 상태에서 기존 대비 OH-기의 영향을 받지 않는 센서를 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment according to the present invention, by forming a water barrier film using a hydrophobic material in the
또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 메쉬 형태의 수분 방지막의 기공의 사이즈를 조정하여 특정 가스의 흐름에 영향을 주지 않으면서 가스를 감지할 수 있을뿐 아니라, 수분/먼지 등의 이물질에 대한 영향을 최소화할 수 있다.In addition, according to the embodiment according to the present invention, by adjusting the size of the pores of the mesh-type moisture barrier film, it is possible to detect gas without affecting the flow of a specific gas, and to prevent foreign substances such as moisture / dust. impact can be minimized.
[제 1 실시 예에 따른 공기 통과 홀의 구조][Structure of air passage hole according to the first embodiment]
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 공기 통과 홀의 구조를 나타낸 도면이고, 도 7은 종래 기술에 따른 제 1 소자의 부착 구조를 설명하는 도면이다.FIG. 6 is a view showing the structure of an air passage hole according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view explaining an attachment structure of a first element according to the prior art.
도 6을 참조하면, 절연 기판(110) 위에는 회로 패턴(125)이 형성된다.Referring to FIG. 6 , a
그리고, 상기 회로 패턴(125)의 상면 중 특정 영역(A)은 제 1 소자(150)를 부착하기 위한 부착 영역으로 정의된다.Also, a specific region (A) of the upper surface of the
이때, 상기 제 1 소자(150)가 부착될 영역(A)에는 상기 회로 패턴(125)을 제거하여 하부의 절연 기판(110)의 상면을 노출시킨 공기 통과 홀(130)이 형성된다.In this case, an
그리고, 상기 공기 통과 홀(130)은 상기 회로 패턴(125)의 상면에 대하여 제 1 방향으로 형성된 제 1 홀과, 상기 제 1 홀과 수직 방향으로 형성된 제 2 홀을 포함한다.The
상기와 같이, 본 발명에서는 상기 공기 통과 홀(130)을 서로 수직이 되도록 복수 개로 형성함으로써, 상기 대기압 평형 상태를 더욱 효율적으로 유지할 수 있도록 한다.As described above, in the present invention, by forming a plurality of air passage holes 130 so as to be perpendicular to each other, the atmospheric pressure equilibrium state can be maintained more efficiently.
상기 공기 통과 홀(130)에 의해 상기 회로 패턴(125)은 복수 개의 영역으로 구분된다. 그리고, 상기 복수 개의 영역은 상기 제 1 소자(150)의 모서리 영역에 각각 대응될 수 있으며, 이에 따라 상기 복수 개의 영역에는 각각 제 1 접착 부재(140)가 도포된다.The
도 7을 참조하면, 종래에는 절연 기판(110) 위에 회로 패턴(125)을 형성하고, 상기 회로 패턴(125) 중 상기 제 1 소자(150)가 부착될 영역(A) 위에는 전체적으로 제 1 접착 부재(140)가 도포되었다.Referring to FIG. 7 , conventionally, a
이에 따라, 상기 제 1 소자(150)의 하부 영역에는 상기 제 1 접착 부재(140)가 전체적으로 도포되어 있었으며, 이로 인해 대기압 불평형 상태가 발생하였다. 상기 대기압 불평형 상태에 대해서는 추후 설명하기로 한다.Accordingly, the first
그러나, 본 발명에서는 상기 제 1 소자(150)의 하부 영역에 대응하는 회로 패턴(125)의 일부를 제거하여 상기 공기 통과 홀(130)을 형성함으로써, 상기 공기 통과 홀(130)에 의해 공기 흐름이 이루어질 수 있도록 하여 대기압 평형 상태를 유지할 수 있다.However, in the present invention, the
[제 1 소자 구조][First element structure]
도 8은 도 2에 도시된 제 1 소자의 상세 구성도이다.FIG. 8 is a detailed configuration diagram of the first element shown in FIG. 2 .
도 8을 참조하면, (a)는 본 발명의 실시예에 따른 가스센싱소자의 사시도로서, 몸체(152) 표면에 센싱물질 또는 센싱칩을 통해 가스를 검출하는 가스센싱부(151)가 배치되며, 인접 표면에 외부 단자와 접속할 수 있는 전극패턴(155)을 구비하며, 가스센싱부(151)와 전극패턴(155)은 상호 전기적으로 연결될 수 있도록 한다. Referring to FIG. 8, (a) is a perspective view of a gas sensing device according to an embodiment of the present invention, wherein a
바람직하게, 상기 가스센싱부(151)는 멤스 플렛폼, 알루미나 및 히터 기저 위에 반도체 산화물로 이루어진 감지물을 코팅하여 형성할 수 있다.Preferably, the
도 8의 (b)는 (a)에서 도시한 제 1 소자(150)의 하부면을 도시한 것으로, 몸체(152)의 내부에 일정한 공동부(154)이 형성되는 구조로 형성되어, 가스체류시간을 확보할 수 있도록 할 수 있도록 함이 더욱 바람직하다. 그리고, 상기 공동부(154)의 하부 영역의 회로 패턴(125)에는 공기 통과 홀(130)이 형성되며, 이에 따라 상기 공동부(154)와 중첩되는 절연 기판(110)의 일부 상면은 상기 공기 통과 홀(130)에 의해 노출되어 있다.Figure 8 (b) shows the lower surface of the
도 8의 (c)는 제 1 소자의 단면도를 도시한 것이다. 도 8의 구조와 같은 제 1 소자(150)는 도 2 에서의 절연 기판(110)의 표면에 실장되어 상기 보호 커버(180)의 수용공간에 체류되는 가스, 특히 보호 커버(180)의 가스 이동 홀(185)을 통해 유입되는 가스를 검출할 수 있도록 한다8(c) is a cross-sectional view of the first element. The
[제 1 실시 예에 따른 센서의 제조 방법][Method of manufacturing sensor according to the first embodiment]
도 9 내지 도 18는 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 센서의 제조 방법을 공정순으로 설명하기 위한 단면도이다.9 to 18 are cross-sectional views for explaining a manufacturing method of the sensor according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2 in the process order.
먼저, 도 9를 참조하면, 센서를 제조하는데 기초가 되는 절연 기판(110)을 준비한다.First, referring to FIG. 9 , an insulating
절연 기판(110)는 단일 패턴이 형성되는 센서의 지지 기판이다. 이때, 절연 기판(110)은 복수의 적층 구조를 가지는 기판 중 어느 하나의 회로 패턴이 형성되는 일 절연층을 의미할 수도 있다.The insulating
상기 절연 기판(110)은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 유리 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.The insulating
즉, 상기 절연 기판(110)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 판으로, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진, 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.That is, the insulating
상기 절연 기판(110)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 기판(110)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 절연 기판(110)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.The insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 절연 기판(110)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 절연 기판(110)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 절연 기판(110)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(110)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 이 때, 절연 기판(110)은, 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 전기부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.In addition, the insulating
상기 절연 기판(110) 위에는 금속층(120)이 형성되어 있다.A
상기 금속층(120)은 상기 절연 기판(110) 위에 구리를 포함하는 금속을 무전해 도금하여 형성할 수 있다.The
상기 금속층(120)은 상기 절연 기판(110)의 표면에 무전해 도금하여 형성하는 것과는 달리 일반적인 CCL(Copper Clad Laminate)을 사용할 수 있다.Unlike forming the
이때, 상기 금속층(120)을 무전해 도금하여 형성하는 경우, 상기 절연 기판(110)의 상면에 조도를 부여하여 도금이 원활히 진행되도록 할 수 있다.In this case, when the
무전해 도금 방식은 탈지과정, 소프트 부식과정, 예비 촉매 처리 과정, 촉매 처리 과정, 활성화 과정, 무전해 도금 과정 및 산화 방지 처리 과정의 순서로 처리하여 진행할 수 있다. 또한, 상기 금속층(120)은 도금이 아닌 플라즈마를 이용하여 금속 입자를 스퍼터링함으로써 형성할 수도 있을 것이다.The electroless plating method may be performed in the order of a degreasing process, a soft corrosion process, a preliminary catalyst treatment process, a catalyst treatment process, an activation process, an electroless plating process, and an oxidation prevention process. In addition, the
이때, 상기 금속층(120)을 도금하기 이전에 상기 절연 기판(110)의 표면의 스미어를 제거하는 디스미어 공정을 추가로 수행할 수 있다. 상기 디스미어 공정은 상기 절연 기판(110)의 표면에 조도를 부여하여, 상기 금속층(120) 형성에 대한 도금력을 높이기 위해 수행된다.In this case, before plating the
다음으로, 도 10을 참조하면, 상기 금속층(120)의 적어도 일부를 제거하여, 상기 절연 기판(110) 위에 상기 금속층(120)을 이용하여 회로 패턴(125)을 형성한다.Next, referring to FIG. 10 , at least a portion of the
상기 회로 패턴(125)은 상기 금속층(120) 위에 드라이 필름과 같은 마스크를 형성한 후에 제조될 수 있다. 상기 마스크는 노출되어야 하는 상기 금속층(120)의 상면을 노출하는 개구부를 가질 수 있다. The
그리고, 상기 마스크가 형성되면, 패터닝, 노광 및 현상 과정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성하여 상기 회로 패턴(125)을 형성한다.After the mask is formed, patterning, exposure, and development are performed to form a photoresist pattern to form the
상기 회로 패턴(125)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.The
다음으로, 도 11을 참조하면 상기 회로 패턴(125) 중 제 1 소자(150)가 부착될 영역에 대응하는 위치에 공기 통과 홀(130)을 형성한다.Next, referring to FIG. 11 , an
상기 공기 통과 홀(130)은 상기 회로 패턴(125)의 일부를 제거하는 것으로 제조되며, 이에 따라 상기 회로 패턴(125) 아래에 배치된 절연 기판(110)의 상면이 노출된다.The
상기 공기 통과 홀(130)은 십자 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 제 1 방향으로 형성된 제 1 공기 통과 홀과, 상기 제 1 방향과 수직한 제 2 방향으로 형성되니 제 2 공기 통과 홀을 포함할 수 있다.The
상기 공기 통과 홀(130)도 상기 회로 패턴(125)의 제조 방법과 동일한 방법으로, 상기 회로 패턴(125)의 일부를 제거하여 형성할 수 있다.The
다음으로, 도 12를 참조하면, 상기 회로 패턴(125) 위에 제 1 접착 부재(140)를 도포한다.Next, referring to FIG. 12 , a first
상기 제 1 접착 부재(140)는 접착 페이스트일 수 있다.The first
상기 제 1 접착 부재(140)는 저융점 솔더, 고융점 솔더, 합금 입자로 구성된 솔더, 수지가 포함된 솔더 및 이들의 조합에 의해 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 솔더 크림이나, 접착성을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 전도성을 확보하기 위한 금속 파우더를 포함할 수 있다.The first
바람직하게, 상기 제 1 접착 부재(140)는 복수의 회로 패턴 중 어느 한 회로 패턴 위에 형성되어 상기 제 1 소자(150)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재와, 상기 복수의 회로 패턴 중 다른 한 회로 패턴 위에 상기 제 2 소자(160)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재를 각각 포함할 수 있다.Preferably, the first
이때, 상기 제 2 소자(160)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재는, 상기 제 2 소자(160)의 하면의 전체 영역에 대응하는 회로 패턴 위에 도포될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제 2 소자(160)가 부착될 전체 영역의 회로 패턴 위에는 상기 제 1 접착 부재(140)가 도포될 수 있다.In this case, the adhesive member formed for attaching the
또한, 상기 제 1 소자(150)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재는, 상기 공기 통과 홀(130)에 의해, 상기 제 1 소자(150)의 하면 중 일부 영역에만 접촉되도록 상기 회로 패턴(125)의 일부 영역 위에 도포될 수 있다.In addition, the adhesive member formed for attaching the
다시 말해서, 상기 제 1 소자(150)는 멤브레인 구조를 가지며, 이에 따라 몸체의 하부에 캐비티가 형성된다.In other words, the
이때, 종래에는 상기 캐비티에 대응하는 영역에도 상기 접착 부재가 도포되었다. 그러나, 본 발명에서는 상기 캐비티에 대응하는 영역에는 상기 제 1 접착 부재(140)를 도포하지 않고, 상기 몸체의 모서리 영역에 대응하는 회로 패턴 위에만 상기 제 1 접착 부재(140)를 도포한다.At this time, conventionally, the adhesive member is also applied to a region corresponding to the cavity. However, in the present invention, the first
즉, 상기 회로 패턴(125) 중 상기 제 1 소자(150)가 부착될 영역에는 공기 통과 홀(130)이 형성된다. 상기 공기 통과 홀(130)은 상기 회로 패턴(125)을 제거하여 형성할 수 있다.That is, an
이에 따라, 상기 절연 기판(110)의 상면 중 상기 제 1 소자(150)와 중첩되는 영역은 상기 공기 통과 홀(130)에 상기 회로 패턴(125)이 제거되어 있으며, 이에 따라 상기 절연 기판(110)의 상면이 노출되어 있다. Accordingly, the
상기 공기 통과 홀(130)은 공기가 통과할 수 있는 통로를 형성하며, 이에 따라 외부의 대기압과 상기 제 1 소자(150)의 캐비티 내의 기압을 서로 동일하게 유지할 수 있도록 한다.The
상기 공기 통과 홀(130)이 형성된 회로 패턴(125) 위에는 상기 제 1 소자(150)의 부착을 위한 제 1 접착 부재(140)가 도포된다.A first
다음으로, 도 13을 참조하면, 상기 도포된 제 1 접착 부재(140) 위에 제 1 소자(150)와 제 2 소자(160)를 각각 부착한다.Next, referring to FIG. 13 , the
상기 제 1 소자(150)는, 가스 센싱이 가능한 센싱 물질을 포함하는 기능부로, 통상 상용화된 모든 가스 센싱 방식의 구조물을 통칭하여 적용할 수 있는 것으로, 산화물 반도체를 이용한 센싱 소자, 탄소나노튜브를 이용한 센싱 소자, 기타 다양한 센싱 반도체 칩 등을 모두 포함할 수 있다.The
제 2 소자(160)는 신호 처리 소자로써, 상기 제 1 소자(150)와 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 소자(150)를 통해 감지된 신호를 수신하며, 상기 수신된 신호를 처리하여 외부로 출력할 수 있다.The
제 2 소자(160)는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)일 수 있다.The
상기 제 1 소자(150)는 전극(155)이 형성된 제 1 면과, 상기 제 1 면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.The
그리고, 상기 제 2 면의 일부에만 상기 제 1 접착 부재(140)가 접촉하여 상기 제 1 소자(150)와 상기 회로 패턴(125) 사이에 접착력을 제공한다. 또한, 상기 제 2 면과 수직으로 중첩되는 회로 패턴에는 공기 통과 홀(130)이 형성되며, 이에 따라 상기 절연 기판(110)의 상면이 상기 제 2 면의 캐비티를 통해 노출된다.In addition, the first
또한, 상기 제 2 소자(160)도 상기 제 1 소자(150)와 마찬가지로 전극(165)이 형성된 제 1 면과 상기 제 1면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.Also, like the
다음으로, 도 11을 참조하면 상기 회로 패턴(125) 위에 추가적인 접착 부재(도시하지 않음)를 더 도포하고, 상기 추가적인 접착 부재를 이용하여 와이어 본딩 방식으로 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 1 소자(150)의 전극(155), 그리고 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 2 소자(160)의 전극(165)을 서로 전기적으로 연결하는 연결 부재(170)를 부착한다.Next, referring to FIG. 11, an additional adhesive member (not shown) is further coated on the
상기 연결 부재(170)는 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 1 소자(150)의 전극(155)를 서로 전기적으로 연결하는 제 1 연결 부재와, 상기 회로 패턴(125)과 상기 제 2 소자(160)의 전극(165)을 서로 전기적으로 연결하는 제 2 연결 부재와, 상기 제 1 소자(150)의 전극(155)과 상기 제 2 소자(160)의 전극(165)을 서로 전기적으로 연결하는 제 3 연결 부재를 포함할 수 있다.The connecting
상기 연결 부재(170)는 와이어(wire)일 수 있다. The
다음으로, 도 15를 참조하면, 상기 제 1 소자(150), 제 2 소자(160) 및 회로 패턴(125) 등을 보호하는 보호 커버(180)를 준비한다.Next, referring to FIG. 15 , a
상기 보호 커버(180)는 폴리카보네이트(Polycabonate), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 재료로 형성될 수 있다.The
바람직하게, 상기 보호 커버(180)는 측벽부(181)와, 상기 측벽부(181)로부터 내측을 향해 돌출되는 상벽부(182)를 포함한다.Preferably, the
상기 측벽부(181)는 상기 절연 기판(110)의 가장자리로부터 상방을 향해 연장된다. 바람직하게, 상기 측벽부(181)는 상기 절연 기판(110)의 상부 영역의 가장자리를 둘러싼다.The
상기 상벽부(182)는 상기 절연 기판(110)으로부터 상부로 소정 거리만큼 이격된 위치에서, 상기 측벽부(181)로부터 내측을 향해 돌출된다. 상기 상벽부(182)는 상기 절연 기판(110)의 상면과 대략 평행하게 연장되는 판상의 부재이다.The
그리고, 상기 상벽부(182)에는 가스 이동 홀(185)이 형성된다. 바람직하게, 상기 상벽부(182)의 일 영역에는 상기 상벽부(182)의 상면 및 하면을 관통하는 가스 이동 홀(185)이 형성된다.Also, a
다음으로, 도 16을 참조하면, 상기 상벽부(182)의 하면에 제 2 접착 부재(190)를 도포한다. 상기 제 2 접착 부재(190)는 접착력을 가지는 페이스트일 수 있다.Next, referring to FIG. 16 , a second
이때, 상기 제 2 접착 부재(190)는 상기 상벽부(182)에 형성된 가스 이동 홀(185)을 노출하며 상기 상벽부(182)의 하면에만 선택적으로 도포된다.At this time, the second
다음으로, 도 17을 참조하면, 상기 제 2 접착 부재(190) 아래에 차단 부재(195)를 배치한다. 상기 차단 부재(195)는 상기 제 2 접착 부재(190)에 의해 상기 상벽부(182)에 부착된다.Next, referring to FIG. 17 , a blocking
이때, 상기 차단 부재(195)는 상기 가스 이동 홀(185)을 덮으며 배치된다. 다시 말해서, 상기 상벽부(182)에 형성된 가스 이동 홀(185)은 상기 제 2 접착 부재(190)에 의해 상기 보호 커버(180)의 내부에 배치된 차단 부재(195)에 의해 덮인다.At this time, the blocking
여기에서, 상기 차단 부재(195)는 감지 대상의 흐름에 영향을 주지 않으면서 이물질의 유입을 차단한다. 상기 감지 대상은 가스일 수 있다.Here, the blocking
이를 위해, 상기 차단 부재(195)는 메쉬 구조를 가지며, 상기 메쉬 구조에 의해 상기 가스는 통과시키면서 상기 이물질에 해당되는 수분이나 먼저 및 습도 등은 차단한다. To this end, the blocking
여기에서, 상기 차단 부재(195)는 상기 소수성을 가진 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 가스 이동 홀(185)을 통해 물 분자가 접근하면, 상기 접근하는 물 분자를 밀어내도록 하여, 상기 제 1 소자(150)의 상부에 배치된 가스 센싱부(151)에 상기 물 분자가 접촉하거나, 상기 가스 센싱부(151) 주위로 상기 물 분자가 접근하는 것을 차단한다.Here, the blocking
이때, 상기 차단 부재(195)는 선형 메쉬 형태를 가질 수 있으며, 이와 다르게 패터닝된 필터링 멤브레인 구조를 가질 수 있으며, 이와 다르게 투과성(porosity) 멤브레인 구조를 가질 수 있다.In this case, the blocking
이때, 상기 선형 메쉬 형태, 필터링 멤브레인 구조 및 투과성 멤브레인 구조는 모두 메쉬 구조를 가지며, 이에 따라 내부에 기공(pore)이 형성되어 상기 가스의 통과가 이루어지도록 하면서 상기 이물질의 차단이 이루어질 수 있도록 한다.At this time, the linear mesh shape, the filtering membrane structure, and the permeable membrane structure all have a mesh structure, and accordingly, pores are formed therein to allow the gas to pass through and to block the foreign matter.
바람직하게, 상기 차단 부재(195)는 밧줄 가닥 형태가 크로스층을 겹겹이 이룬 구조를 가질 수 있다. 이때, 크로스층을 이루는 밧줄 가닥은 평균 20㎛의 두께를 가질 수 있다. 이때, 상기 선형 메쉬 형태로 차단 부재(195)를 형성하는 경우, 상기 차단 부재(195) 내부의 기공은 0.05㎛ 정도로 형성될 수 있다.Preferably, the blocking
상기 차단 부재(195)가 선형 메쉬 형태를 가지는 경우, 상기 차단 부재(195)는 수소성을 가진 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)로 형성될 수 있다.When the blocking
한편, 상기 차단 부재(195)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.On the other hand, the blocking
이에 따라, 상기 차단 부재(195)는 내부에 0.01㎛~1㎛ 사이즈의 기공이 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 차단 부재(195) 내부에 형성된 기공의 사이즈는 0.03㎛~0.07㎛ 규격을 만족하도록 하여 고온/고급 신뢰성에 우수하면서 가스 감도에 영향을 주지 않는 센서를 제공하도록 한다.Accordingly, it is preferable that pores having a size of 0.01 μm to 1 μm are formed inside the blocking
또한, 본 발명의 센서는, 고정저항 또는 NTC(Negative Temperature Coefficient Thermistor) 소자 등의 수동 소자가 실장되어, 저항 출력에서 전압 출력 방식으로 센싱 신호의 출력을 변경할 수 있다.In addition, in the sensor of the present invention, a passive element such as a fixed resistance or a negative temperature coefficient thermistor (NTC) element is mounted, and the output of the sensing signal can be changed from a resistance output to a voltage output method.
상기 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 보호 커버(180)의 가스 이동 홀(185)에 소수성을 가진 물질을 이용하여 수분 방지막을 형성함으로써, 고습/고온 상태에서 기존 대비 OH-기의 영향을 받지 않는 센서를 제공할 수 있다.According to the embodiment according to the present invention, by forming a moisture barrier using a hydrophobic material in the
다음으로, 도 18을 참조하면, 상기 회로 패턴(125)의 상면 중 가장자리 영역에 대응하는 상면에는 제 3 접착 부재(도시하지 않음)를 더 도포하고, 이에 따라 보호 커버(metal Lid)(180)를 상기 회로 패턴(125) 위에 부착한다. 상기 보호 커버(180)를 부착하기 위해 사용되는 접착 부재는 전도성을 확보하기 위한 금속 파우더를 포함할 수 있다.Next, referring to FIG. 18, a third adhesive member (not shown) is further applied to the upper surface corresponding to the edge region among the upper surfaces of the
상기 보호 커버(180)는 상기 회로 패턴(125), 제 1 소자(150) 및 제 2 소자(160)를 포위하여 밀폐 수용하는 밀폐 공간을 가지며, 상부에 가스 이동 홀(185)이 형성된다.The
상기 보호 커버(180)의 상부에는 상기 가스 이동 홀(185)이 다수 개 형성될 수 있다. 그리고, 상기 보호 커버(180)의 가스 이동 홀(185)은 차단 부재(195)에 의해 덮인다.A plurality of gas movement holes 185 may be formed in an upper portion of the
또한, 본 발명의 센서는, 고정저항 또는 NTC(Negative Temperature Coefficient Thermistor) 소자 등의 수동 소자가 실장되어, 저항 출력에서 전압 출력 방식으로 센싱 신호의 출력을 변경할 수 있다.In addition, in the sensor of the present invention, a passive element such as a fixed resistance or a negative temperature coefficient thermistor (NTC) element is mounted, and the output of the sensing signal can be changed from a resistance output to a voltage output method.
[제 2 실시 예에 따른 센서의 구조][Structure of sensor according to the second embodiment]
도 19는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.19 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a second embodiment of the present invention.
도 19를 참조하면, 센서는 절연 기판(210), 회로 패턴(225), 제 1 접착 부재(240), 제 1 소자(250), 제 2 소자(260), 보호 커버(280), 제 2 접착 부재(290) 및 차단 부재(295)를 포함한다.Referring to FIG. 19 , the sensor includes an insulating
절연 기판(210)는 단일 패턴이 형성되는 센서의 지지 기판이다. 이때, 절연 기판(210)은 복수의 적층 구조를 가지는 기판 중 어느 하나의 회로 패턴이 형성되는 일 절연층을 의미할 수도 있다.The insulating
상기 절연 기판(210)은 열경화성 또는 열가소성 고분자 기판, 세라믹 기판, 유-무기 복합 소재 기판, 또는 유리 섬유 함침 기판일 수 있으며, 고분자 수지를 포함하는 경우, 에폭시계 절연 수지를 포함할 수 있으며, 이와 달리 폴리 이미드계 수지를 포함할 수도 있다.The insulating
즉, 상기 절연 기판(210)은 배선을 변경할 수 있는 전기 회로가 편성되어 있는 판으로, 절연기판 표면에 도체 패턴을 형성할 수 있는 절연 재료로 만들어진, 프린트, 배선판 및 절연기판을 모두 포함할 수 있다.That is, the insulating
상기 절연 기판(210)은 리지드(rigid)하거나 또는 플렉서블(flexible)할 수 있다. 예를 들어, 상기 절연 기판(210)은 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 자세하게, 상기 절연 기판(210)은 소다라임유리(soda lime glass) 또는 알루미노실리케이트유리 등의 화학 강화/반강화유리를 포함하거나, 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 프로필렌 글리콜(propylene glycol, PPG) 폴리 카보네이트(PC) 등의 강화 혹은 연성 플라스틱을 포함하거나 사파이어를 포함할 수 있다.The insulating
또한, 상기 절연 기판(210)은 광등방성 필름을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 절연 기판(210)은 COC(Cyclic Olefin Copolymer), COP(Cyclic Olefin Polymer), 광등방 폴리카보네이트(polycarbonate, PC) 또는 광등방 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등을 포함할 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(210)은 부분적으로 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 즉, 절연 기판(210)은 부분적으로는 평면을 가지고, 부분적으로는 곡면을 가지면서 휘어질 수 있다. 자세하게, 상기 절연 기판(210)의 끝단이 곡면을 가지면서 휘어지거나 Random한 곡률을 포함한 표면을 가지며 휘어지거나 구부러질 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(210)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.In addition, the insulating
또한, 상기 절연 기판(210)은 커브드(curved) 또는 벤디드(bended) 기판일 수 있다. 이 때, 절연 기판(210)은, 회로 설계를 근거로 회로부품을 접속하는 전기배선을 배선 도형으로 표현하며, 절연물 상에 전기도체를 재현할 수 있다. 또한 전기부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 형성할 수 있으며, 부품의 전기적 연결기능 외의 부품들을 기계적으로 고정시켜줄 수 있다.Also, the insulating
절연 기판(210) 위에는 회로 패턴(225)이 형성된다.A
회로 패턴(225)은 통상적인 인쇄회로기판의 제조 공정인 어디티브 공법(Additive process), 서브트렉티브 공법(Subtractive Process), MSAP(Modified Semi Additive Process) 및 SAP(Semi Additive Process) 공법 등으로 가능하며 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.The
한편, 상기 회로 패턴(225)은 상기 절연 기판(210) 위에 서로 일정 간격 이격되어 배치된 복수 개의 패턴을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
상기 회로 패턴(225)는 일반적으로 구리에 은, 금 및 주석 중 적어도 어느 하나 이상의 표면처리 도금층을 포함할 수 있다.The
상기 회로 패턴(225) 위에는 제 1 접착 부재(240)가 배치된다.A first
상기 제 1 접착 부재(240)는 접착 페이스트일 수 있다.The first
상기 제 1 접착 부재(240)는 저융점 솔더, 고융점 솔더, 합금 입자로 구성된 솔더, 수지가 포함된 솔더 및 이들의 조합에 의해 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 솔더 크림이나, 접착성을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라 전도성을 확보하기 위한 금속 파우더를 포함할 수 있다.The first
바람직하게, 상기 제 1 접착 부재(240)는 복수의 회로 패턴 중 어느 한 회로 패턴 위에 형성되어 상기 제 1 소자(250)의 부착을 위해 형성되는 제 1 접착 부재와, 상기 복수의 회로 패턴 중 다른 한 회로 패턴 위에 상기 제 2 소자(260)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재를 각각 포함할 수 있다.Preferably, the first
이때, 상기 제 2 소자(260)의 부착을 위해 형성되는 제 1 접착 부재는, 상기 제 2 소자(260)의 하면의 전체 영역에 대응하는 회로 패턴 위에 도포될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제 2 소자(260)가 부착될 전체 영역의 회로 패턴 위에는 상기 제 1 접착 부재(240)가 도포될 수 있다.In this case, the first adhesive member formed to attach the
또한, 상기 제 1 소자(250)의 부착을 위해 형성되는 접착 부재는, 상기 제 1 소자(250)의 하면 중 일부 영역에만 접촉되도록 상기 회로 패턴(225) 위에 도포될 수 있다.In addition, an adhesive member formed to attach the
더욱 바람직하게, 상기 회로 패턴(225)의 상면 중 상기 제 1 소자(250)가 부착될 영역의 중앙 영역에는 상기 제 1 접착 부재(240)가 도포되지 않으며, 여기에는 공기 통과 홀(230)이 형성될 수 있다.More preferably, the first
그리고, 상기 회로 패턴(225)의 상면 중 상기 제 1 소자(250)가 부착될 영역의 모서리 영역에는 관통 홀(242)이 형성되며, 그에 따라 상기 관통 홀(242)에 의해 상기 절연 기판(210)의 상면이 노출될 수 있다.A through
그리고, 상기 관통 홀(242)에는 상기 제 1 접착 부재(240)가 삽입된다. 다시 말해서, 상기 제 1 접착 부재(240)는 상기 관통 홀(242) 내에 도포된다. 이에 따라, 상기 제 1 접착 부재(240)는 상기 절연 기판(210)의 상면과 직접 접촉한다.Also, the first
다시 말해서, 상기 제 1 소자(250)는 멤브레인 구조를 가지며, 이에 따라 몸체의 하부에 캐비티가 형성된다.In other words, the
이때, 종래에는 상기 캐비티에 대응하는 영역에도 상기 접착 부재가 도포되었다. 그러나, 본 발명에서는 상기 캐비티에 대응하는 영역에는 상기 접착 부재(240)를 도포하지 않고, 상기 몸체의 모서리 영역에 대응하는 회로 패턴 위에 관통 홀(290)을 형성하고, 그에 따라 상기 형성된 관통 홀(290) 내에만 상기 접착 부재(240)를 도포한다.At this time, conventionally, the adhesive member is also applied to a region corresponding to the cavity. However, in the present invention, the
또한, 상기 제 1 접착 부재(240)를 상기 몸체의 모서리 영역에 대응하는 영역에만 형성하는 이유는, 상기 회로 패턴(225) 중 상기 제 1 소자(150)의 캐비티 영역의 하부 영역, 다시 말해서 상기 캐비티와 수직으로 중첩되는 상기 회로 패턴(225)의 일 부분에 공기 통과 홀(230)을 형성하기 위함이다.In addition, the reason why the first
즉, 상기 회로 패턴(225) 중 상기 제 1 소자(250)가 부착될 영역에는 공기 통과 홀(230)이 형성된다. 상기 공기 통과 홀(230)은 상기 회로 패턴(225)을 제거하여 형성할 수 있다.That is, an
이에 따라, 상기 절연 기판(210)의 상면 중 상기 제 1 소자(250)와 중첩되는 영역은 상기 공기 통과 홀(230)에 상기 회로 패턴(225)이 제거되어 있으며, 이에 따라 상기 절연 기판(210)의 상면이 노출되어 있다. Accordingly, the
상기 공기 통과 홀(230)은 공기가 통과할 수 있는 통로를 형성하며, 이에 따라 외부의 대기압과 상기 제 1 소자(250)의 캐비티 내의 기압을 서로 동일하게 유지할 수 있도록 한다.The
상기 공기 통과 홀(230)이 형성된 회로 패턴(225) 위의 제 1 접착 부재(240)에는 제 1 소자(250)가 부착된다. 또한, 상기 제 1 소자(250)가 부착된 접착 부재(240)를 제외한 다른 접착 부재(240) 위에는 제 2 소자(260)가 부착된다.The
상기 제 1 소자(250)는, 가스 센싱이 가능한 센싱 물질을 포함하는 기능부로, 통상 상용화된 모든 가스 센싱 방식의 구조물을 통칭하여 적용할 수 있는 것으로, 산화물 반도체를 이용한 센싱 소자, 탄소나노튜브를 이용한 센싱 소자, 기타 다양한 센싱 반도체 칩 등을 모두 포함할 수 있다.The
제 2 소자(260)는 신호 처리 소자로써, 상기 제 1 소자(250)와 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 소자(250)를 통해 감지된 신호를 수신하며, 상기 수신된 신호를 처리하여 외부로 출력할 수 있다.The
제 2 소자(260)는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)일 수 있다.The
상기 제 1 소자(250)는 전극(255)이 형성된 제 1 면과, 상기 제 1 면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.The
그리고, 상기 제 2 면의 일부에만 상기 관통 홀(290)이 형성되고, 그에 따라 상기 형성된 관통 홀(290) 내에 상기 접착 부재(240)가 형성되어 상기 제 1 소자(250)와 상기 회로 패턴(225) 사이에 접착력을 제공한다. 또한, 상기 제 2 면과 수직으로 중첩되는 회로 패턴에는 공기 통과 홀(230)이 형성되며, 이에 따라 상기 절연 기판(210)의 상면이 상기 제 2 면의 캐비티를 통해 노출된다.In addition, the through
또한, 상기 제 2 소자(260)도 상기 제 1 소자(250)와 마찬가지로 전극(265)이 형성된 제 1 면과 상기 제 1면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.Also, like the
또한, 상기 회로 패턴(225) 위에는 추가적인 접착 부재(도시하지 않음)가 더 도포될 수 있으며, 상기 추가적인 접착 부재는 와이어 본딩 방식으로 상기 회로 패턴(225)과 상기 제 1 소자(250)의 전극(255), 그리고 상기 회로 패턴(225)과 상기 제 2 소자(260)의 전극(265)을 서로 전기적으로 연결하는 연결 부재(270)를 부착하기 위한 용도로 사용된다.In addition, an additional adhesive member (not shown) may be further applied on the
상기 연결 부재(270)는 상기 회로 패턴(225)과 상기 제 1 소자(250)의 전극(255)를 서로 전기적으로 연결하는 제 1 연결 부재와, 상기 회로 패턴(225)과 상기 제 2 소자(260)의 전극(265)을 서로 전기적으로 연결하는 제 2 연결 부재와, 상기 제 1 소자(250)의 전극(255)과 상기 제 2 소자(260)의 전극(265)을 서로 전기적으로 연결하는 제 3 연결 부재를 포함할 수 있다.The connecting
상기 연결 부재(270)는 와이어(wire)일 수 있다.The
상기 회로 패턴(225)의 상면 중 가장자리 영역에 대응하는 상면에는 상기 접착 부재가 더 도포될 수 있으며, 이에 따라 보호 커버(metal Lid)(280)가 상기 회로 패턴(225) 위에 부착될 수 있다. 상기 보호 커버(280)를 부착하기 위해 사용되는 접착 부재는 전도성을 확보하기 위한 금속 파우더를 포함할 수 있다.The adhesive member may be further applied to an upper surface of the
상기 보호 커버(280)는 상기 회로 패턴(225), 제 1 소자(250) 및 제 2 소자(260)를 포위하여 밀폐 수용하는 밀폐 공간을 가지며, 상부에 가스 이동 홀(285)이 형성된다.The
상기 보호 커버(280)의 상부에는 상기 가스 이동 홀(285)이 다수 개 형성될 수 있다.A plurality of gas movement holes 285 may be formed in an upper portion of the
상기 보호 커버(280)는 폴리카보네이트(Polycabonate), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 재료로 형성될 수 있다.The
또한, 본 발명의 센서는, 고정저항 또는 NTC(Negative Temperature Coefficient Thermistor) 소자 등의 수동 소자가 실장되어, 저항 출력에서 전압 출력 방식으로 센싱 신호의 출력을 변경할 수 있다.In addition, in the sensor of the present invention, a passive element such as a fixed resistance or a negative temperature coefficient thermistor (NTC) element is mounted, and the output of the sensing signal can be changed from a resistance output to a voltage output method.
한편, 상기 보호 커버(280)의 가스 이동 홀(285)의 주변에는 제 2 접착 부재(290)가 배치된다. 상기 제 2 접착 부재(190)는 접착력을 가지는 페이스트일 수 있다.Meanwhile, a second
이때, 상기 제 2 접착 부재(290)는 가스 이동 홀(185)을 노출하며 상기 보호 커버(280)의 일부에만 선택적으로 도포된다.At this time, the second
그리고, 상기 제 2 접착 부재(290) 아래에는 차단 부재(295)가 배치된다. 상기 차단 부재(295)는 상기 제 2 접착 부재(290)에 의해 상기 보호 커버(280)에 부착된다.And, a blocking
이때, 상기 차단 부재(295)는 상기 가스 이동 홀(285)을 덮으며 배치된다. 여기에서, 상기 차단 부재(295)는 감지 대상의 흐름에 영향을 주지 않으면서 이물질의 유입을 차단한다. 상기 감지 대상은 가스일 수 있다.At this time, the blocking
이를 위해, 상기 차단 부재(295)는 메쉬 구조를 가지며, 상기 메쉬 구조에 의해 상기 가스는 통과시키면서 상기 이물질에 해당되는 수분이나 먼저 및 습도 등은 차단한다. To this end, the blocking
여기에서, 상기 차단 부재(295)는 상기 소수성을 가진 물질로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 가스 이동 홀(285)을 통해 물 분자가 접근하면, 상기 접근하는 물 분자를 밀어내도록 하여, 상기 제 1 소자(250)의 상부에 배치된 가스 센싱부(151)에 상기 물 분자가 접촉하거나, 상기 가스 센싱부(251) 주위로 상기 물 분자가 접근하는 것을 차단한다.Here, the blocking
한편, 상기 차단 부재(295)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.On the other hand, the blocking
이에 따라, 상기 차단 부재(295)는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 이용하여 선형 메쉬 구조를 가지도록 형성한다.Accordingly, the blocking
이때, 상기 차단 부재(295)는 내부에 0.01㎛~1㎛ 사이즈의 기공이 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 차단 부재(295) 내부에 형성된 기공의 사이즈는 0.03㎛~0.07㎛ 규격을 만족하도록 하여 고온/고급 신뢰성에 우수하면서 가스 감도에 영향을 주지 않는 센서를 제공하도록 한다.At this time, it is preferable that pores having a size of 0.01 μm to 1 μm are formed inside the blocking
[제 2 실시 예에 따른 관통 홀의 구조][Structure of through hole according to the second embodiment]
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 관통 홀의 구조를 나타낸 도면이다.20 is a view showing the structure of a through hole according to an embodiment of the present invention.
도 20을 참조하면, 절연 기판(210) 위에는 회로 패턴(225)이 형성된다.Referring to FIG. 20 , a
그리고, 상기 회로 패턴(225)의 상면 중 특정 영역(A)은 제 1 소자(250)를 부착하기 위한 부착 영역으로 정의된다.Also, a specific region (A) of the upper surface of the
이때, 상기 제 1 소자(250)가 부착될 영역(A)의 중앙 부분에는 상기 회로 패턴(225)을 제거하여 하부의 절연 기판(210)의 상면을 노출시킨 공기 통과 홀(230)이 형성된다.At this time, an
그리고, 상기 공기 통과 홀(230)은 상기 회로 패턴(225)의 상면에 대하여 제 1 방향으로 형성된 제 1 홀과, 상기 제 1 홀과 수직 방향으로 형성된 제 2 홀을 포함한다.The
상기와 같이, 본 발명에서는 상기 공기 통과 홀(230)을 서로 수직이 되도록 복수 개로 형성함으로써, 상기 대기압 평형 상태를 더욱 효율적으로 유지할 수 있도록 한다.As described above, in the present invention, by forming a plurality of air passage holes 230 so as to be perpendicular to each other, the atmospheric pressure equilibrium state can be maintained more efficiently.
상기 공기 통과 홀(230)에 의해 상기 회로 패턴(225)은 복수 개의 영역으로 구분된다. 그리고, 상기 복수 개의 영역은 상기 제 1 소자(250)의 모서리 영역에 각각 대응될 수 있다.The
그리고, 상기 제 1 소자(250)의 모서리 영역에 대응하는 상기 회로 패턴(225)에는 관통 홀(242)이 각각 형성된다.In addition, through
그리고, 상기 제 1 접착 부재(240)는 상기 형성된 관통 홀(242) 내에 도포된다.And, the first
[기판 평형 상태 유지에 대한 설명][Description of board equilibrium maintenance]
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 기판 평형 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 21의 (a)는 본 발명의 실시 예에 따른 기판 평형 상태를 설명하기 위한 도면이고, (b)는 종래 기술에 따른 기판 불평형 상태를 설명하기 위한 도면이다.21 is a diagram for explaining a substrate equilibrium state according to an embodiment of the present invention. 21 (a) is a diagram for explaining a substrate equilibrium state according to an embodiment of the present invention, and (b) is a diagram for explaining a substrate unbalance state according to the prior art.
도 21의 (a)를 참조하면, 본 발명에서는 제 1 소자(150)의 공동부 내부의 기압이 1atm일 경우, 상기 제 1 소자(150)의 외부의 대기압도 상기 공기 통과 홀(130)에 의해 1atm을 유지할 수 있다.Referring to (a) of FIG. 21 , in the present invention, when the atmospheric pressure inside the cavity of the
그러나, 도 21의 (b)을 참조하면, 종래 기술에서는 제 1 소자(150)의 공동부 내부의 기압이 1atm일 경우, 상기 제 1 소자(150)의 외부 기압은 상기 내부 기압과 차이가 발생하며 이에 따라 0.9atm의 기압을 가질 수 있다.However, referring to (b) of FIG. 21 , in the prior art, when the atmospheric pressure inside the cavity of the
이에 따라, 상기 제 1 소자(150)의 내부 기압과 외부 기압 사이에 차이가 발생함에 따라 기판 불평형 상태가 발생하며, 이로 인해 상기 제 1 소자(150)의 휨 현상이 발생하여 소자의 파손을 발생시킨다.Accordingly, a substrate imbalance occurs as a difference between the internal atmospheric pressure and the external atmospheric pressure of the
[제 3 실시 예에 따른 센서의 구조][Structure of sensor according to the third embodiment]
도 22는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.22 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a third embodiment of the present invention.
도 22를 참조하면, 센서는 절연 기판(310), 회로 패턴(325), 제 1 접착 부재(340), 제 1 소자(350), 제 2 소자(360), 보호 커버(380), 제 2 접착 부재(390) 및 차단 부재(395)를 포함한다.Referring to FIG. 22 , the sensor includes an insulating
상기 제 3 실시 예에 따른 센서는 제 1 실시 예에 따른 센서와 대비하여 제 2 접착 부재(390)와 차단 부재(395)의 배치 위치를 제외하곤 동일하다.Compared to the sensor according to the first embodiment, the sensor according to the third embodiment is the same except for the arrangement positions of the second
따라서, 상기 제 3 실시 예에 따른 센서에 대해서는 제 2 접착 부재(390)와 차단 부재(395)에 대해서만 설명하기로 한다.Therefore, only the second
상기 보호 커버(380)는 상기 절연 기판(310)의 상면으로부터 상방을 향해 연장되는 측벽부(381)와, 상기 측벽부(381)로부터 내측을 향해 돌출되는 상벽부(382)를 포함한다.The
상기 측벽부(381)는 상기 절연 기판(310)의 가장자리로부터 상방을 향해 연장된다. 바람직하게, 상기 측벽부(381)는 상기 절연 기판(310)의 상부 영역의 가장자리를 둘러싼다.The
상기 상벽부(382)는 상기 절연 기판(310)으로부터 상부로 소정 거리만큼 이격된 위치에서, 상기 측벽부(381)로부터 내측을 향해 돌출된다. 상기 상벽부(382)는 상기 절연 기판(310)의 상면과 대략 평행하게 연장되는 판상의 부재이다.The
그리고, 상기 가스 이동 홀(385)은 상기 상벽부(382)에 형성된다. 바람직하게, 상기 상벽부(382)의 일 영역에는 상기 상벽부(382)의 상면 및 하면을 관통하는 가스 이동 홀(385)이 형성된다.Also, the
한편, 상기 상벽부(382)에 형성된 가스 이동 홀(385)의 내벽에는 제 2 접착 부재(390)가 배치된다. 상기 제 2 접착 부재(390)는 접착력을 가지는 페이스트일 수 있다.Meanwhile, a second
다시 말해서, 상기 제 2 접착 부재(390)는 상기 가스 이동 홀(385)의 일부만을 매립하며 상기 가스 이동 홀(385)의 내벽에 배치된다.In other words, the second
그리고, 상기 차단 부재(395)는 상기 제 2 접착 부재(3900에 의해 상기 가스 이동 홀(385) 내에만 선택적으로 배치된다.Also, the blocking
한편, 상기 차단 부재(395)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.On the other hand, the blocking
이에 따라, 상기 차단 부재(395)는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 이용하여 선형 메쉬 구조를 가지도록 형성한다.Accordingly, the blocking
이때, 상기 차단 부재(395)는 내부에 0.01㎛~1㎛ 사이즈의 기공이 형성되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 상기 차단 부재(395) 내부에 형성된 기공의 사이즈는 0.03㎛~0.07㎛ 규격을 만족하도록 하여 고온/고급 신뢰성에 우수하면서 가스 감도에 영향을 주지 않는 센서를 제공하도록 한다.At this time, it is preferable that pores having a size of 0.01 μm to 1 μm are formed inside the blocking
[제 4 실시 예에 따른 센서의 구조][Structure of sensor according to the fourth embodiment]
도 23은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.23 is a cross-sectional view showing the structure of a sensor according to a fourth embodiment of the present invention.
도 23을 참조하면, 센서는 절연 기판(410), 회로 패턴(425), 제 1 접착 부재(440), 제 1 소자(450), 제 2 소자(460), 보호 커버(480), 제 2 접착 부재(490) 및 차단 부재(495)를 포함한다.Referring to FIG. 23 , the sensor includes an insulating
상기 제 4 실시 예에 따른 센서는 제 1 실시 예에 따른 센서와 대비하여 제 2 접착 부재(490)와 차단 부재(495)의 배치 위치를 제외하곤 동일하다.Compared to the sensor according to the first embodiment, the sensor according to the fourth embodiment is the same except for the arrangement positions of the second
즉, 제 1 실시 예에서는, 상기 제 2 접착 부재가 상벽부(182)의 하면에 전체적으로 도포되었으나, 상기 제 4 실시 예에서는 상기 제 2 접착 부재가 상벽부의 일부 영역에만 도포된다.That is, in the first embodiment, the second adhesive member is applied to the entire lower surface of the
이에 따라, 상기 차단 부재(495)도 상기 상벽부의 하부 영역에 전체적으로 배치되지 않고, 상기 가스 이동 홀(485)만을 막으면서 일부 영역에만 배치된다.Accordingly, the blocking
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, and effects illustrated in each embodiment can be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to these combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above has been described centering on the embodiment, this is only an example and does not limit the embodiment, and those skilled in the art in the field to which the embodiment belongs may find various things not exemplified above to the extent that they do not deviate from the essential characteristics of the embodiment. It will be appreciated that variations and applications of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the embodiments set forth in the appended claims.
110, 210, 310, 410: 절연 기판
125, 225, 325, 425: 회로 패턴
130, 230, 330, 430: 공기 통과 홀
140, 240, 340, 440: 제 1 접착 부재
150, 250, 350, 450: 제 1 소자
160, 260, 360, 460: 제 2 소자
170, 270, 370, 470: 연결 부재
180, 280, 380, 480: 보호 커버
190, 290, 390, 490: 제 2 접착 부재
195, 295, 395, 495: 차단 부재110, 210, 310, 410: insulating substrate
125, 225, 325, 425: circuit pattern
130, 230, 330, 430: air passage hole
140, 240, 340, 440: first adhesive member
150, 250, 350, 450: first element
160, 260, 360, 460: second element
170, 270, 370, 470: connecting member
180, 280, 380, 480: protective cover
190, 290, 390, 490: second adhesive member
195, 295, 395, 495: blocking member
Claims (17)
상기 기판 위에 배치된 복수 개의 회로 패턴;
상기 회로 패턴 상에 배치되는
제1 소자;
상기 복수 개의 회로 패턴 상에 배치되며, 상기 제 1 소자를 에워싸고, 상부에 제 1 홀을 구비하는 보호 커버;
상기 보호 커버 내측에 배치되는 차단 부재; 및
상기 복수 개의 회로 패턴 사이에 배치되는 제 2 홀을 포함하며,
상기 차단 부재는 상기 제 1 홀 상에 배치되며, 가스는 통과시키고 이물질을 차단하며,
상기 제2 홀은 상기 제 1 소자와 수직으로 중첩하는 센서.Board;
a plurality of circuit patterns disposed on the substrate;
placed on the circuit pattern
a first element;
a protective cover disposed on the plurality of circuit patterns, surrounding the first element, and having a first hole thereon;
a blocking member disposed inside the protective cover; and
A second hole disposed between the plurality of circuit patterns;
The blocking member is disposed on the first hole, passes gas and blocks foreign substances;
The second hole vertically overlaps the first element.
상기 차단 부재는 소수성을 가진 물질로 형성되며, 기설정된 사이즈의 기공을 포함하는 메쉬 구조를 가지며,
상기 소수성을 가진 물질은 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 포함하는
센서.According to claim 1,
The blocking member is formed of a hydrophobic material and has a mesh structure including pores of a predetermined size,
The hydrophobic material includes polytetrafluoroethylene (PTFE).
sensor.
상기 차단 부재의 상기 기공은,
0.03㎛~0.07㎛ 범위의 사이즈를 만족하는
센서.According to claim 2,
The pores of the blocking member,
Satisfying the size range of 0.03㎛ ~ 0.07㎛
sensor.
상기 제 1 소자와 연결되고, 상기 제 1 소자를 통해 감지된 신호를 처리하는 제 2 소자를 포함하고,
상기 회로 패턴의 상면 중 일부에 제 1 접착 부재가 도포되며, 상기 제 1 소자 및 제 2 소자는 상기 제 1 접착 부재에 부착되는 센서.According to claim 1,
A second element connected to the first element and processing a signal sensed through the first element;
A first adhesive member is applied to a portion of an upper surface of the circuit pattern, and the first element and the second element are attached to the first adhesive member.
상기 보호 커버에 배치되며, 상기 보호 커버에 상기 차단 부재를 부착하는 제 2 접착 부재를 더 포함하는 센서.According to claim 1,
The sensor further comprises a second adhesive member disposed on the protective cover and attaching the blocking member to the protective cover.
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