KR102625936B1 - 가스 센싱 소자 - Google Patents
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Abstract
가스 센싱 소자는, 상호 이격된 참고 영역 및 감지 영역을 갖고, 상기 참고 영역에 위치하고 가스가 기판 내부로 유입될 수 있는 유입구, 상기 감지 영역에 위치하고 가스가 내부로부터 외부로 배출될 수 있는 배출구 및 상기 유입구 및 배출구 사이를 상호 연통시키는 연결 유로가 내부에 형성된 기판, 상기 배출구에 인접하게 배치되며, 상기 배출구 주위에 존재하는 가스를 가열하여 상승 기류를 생성함으로써 상기 유입구 주위에 존재하는 가스를 상기 유입구, 상기 연결 유로 및 상기 배출구를 통하여 자연 대류 시키도록 구비된 히터 및 상기 유입구 및 상기 배출구 주위에 각각 배치되며, 상기 가스들 각각의 온도 변화를 감지하는 제1 및 제2 온도 센서들을 포함한다.
Description
본 발명의 실시예들은 가스 센싱 소자에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 실시에들은, 열전도 방식으로 전달된 열에 의한 저항 변화를 감지하여 가스의 유무를 감지하거나 또는 가스의 농도를 측정하는 가스 센싱 소자에 관한 것이다.
수소 가스의 탐지 기술은 크게 열선형 반도체식, 접촉 연소식, 기체 열전도식이 있으며, 현재 연구개발 단계에 있는 방식으로는 광학식 및 FET(Field Effect Transistor) 방식, 복합재 투과 필름박막 방식 등이 있다.
열선형 반도체식은 금속산화물 반도체 표면에서 가스 흡착에 의한 전기 저항의 변화를 금속 배선 양단에 나타난 저항치 변화로서 측정하는 것이다. 또한, 접촉 연소식은 가연성 가스에 대하여 반응하는 검지 시편과 반응하지 않는 보상 시편 2개의 소자로 구성되어 가연성 가스에 노출될 때 검지 시편의 온도상승을 보상 시편과의 저항 차이에 의해서 측정하는 것이다. 또한, 열전도식은 가스의 열전도도의 차이에 의한 발열체의 온도 변화를 측정하는 것이다.
상기 방식은 수소 농도에 따라 달라지며, 도 1에 나타낸 바와 같이, 저농도의 수소 탐지는 열선형 반도체식이, 고농도의 수소 탐지는 접촉 연소식 방식이 사용되고 있다.
접촉 연소식 수소 센서는 고농도의 수소를 탐지할 수 있다는 이점이 있으나, 촉매의 열화로 인해 장기 신뢰성에 문제가 있다.
이에 대한 대안으로 고농도의 측정에 사용 가능한 기체 열전도식 수소 센서가 제안되었다. 가스나 수증기의 전도도는 물리적 성질이므로 촉매의 품질 저하 또는 독성화가 발생하지 않아 오랜 기간 동안 안정한 상태를 이룰 수 있다.
한편, 열전도 방식의 가스 센싱 소자는 참고 시편 및 검지 시편을 구비한다. 상기 검지 시편 및 참고 시편은 개방 캡을 갖는 제1 패키지 및 폐쇄 캡을 갖는 제2 패키지 내 각각 장착된다. 나아가, 상기 제1 및 제2 패키지들 각각의 내부에는, 기체의 온도를 가열하기 위한 히터가 각각 구비된다.
하지만, 열전도 방식의 가스 센싱 소자는 두개의 별도의 패키지에 히터 겸 온도센서로 사용하는 센서 전극을 형성하여 수소가스 유입 시 각각의 소자에 온도 변화 및 편차를 발생시켜 이를 감지하는 구조를 사용하여, 높은 단가와 제작단계에서 많은 비용이 요구된다.
나아가, 기존 열전도 방식 가스 센싱 소자의 경우, 가스가 센서 표면에 위치한 감지 전극까지 도달하여 열을 전도하는 효과적인 대류 방식이 아닌 표면층류(laminar flow) 공기유동에 의해 전극 표면까지 도달한다. 상기 표면층류 방식의 경우, 공기 유동의 효율이 낮고, 이로 인하여 가스 센싱 소자의 감도가 높지 않은 단점을 갖고 있다.
본 발명의 실시예들은, 대류 방식을 통하여 개선된 공기 유동의 효율을 가짐에 따라 우수한 감도를 구현할 수 있는 가스 센싱 소자를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 따른 가스 센싱 소자는, 상호 이격된 참고 영역 및 감지 영역을 갖고, 상기 참고 영역에 위치하고 가스가 내부로 유입될 수 있는 제1 유로를 제공하는 유입구, 상기 감지 영역에 위치하고 가스가 내부로부터 외부 배출될 수 있는 배출구 및 상기 유입구 및 배출구 사이를 상호 연통시키는 연결 유로가 내부에 형성된 기판, 상기 배출구에 인접하게 배치되며, 상기 배출구 주위에 존재하는 가스를 가열하여 상승 기류를 생성함으로서 상기 유입구 주위에 존재하는 가스를 상기 유입구, 상기 유로 및 상기 배출구를 통하여 자연 대류 시키도록 구비된 히터 및 상기 유입구 및 상기 배출구 주위에 각각 배치되며, 상기 가스들 각각의 온도 변화를 감지하는 제1 및 제2 온도 센서들를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 또는 제2 온도 센서들 각각은 상기 유입구 또는 배출구를 둘러싸도록 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 히터는 Pt, Pt/Ti 합금, Pt/Ta 합금, Ir, Mo 및 W를 포함하는 금속 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유입구 또는 배출구를 둘러싸도록 구비된 열전달 부재가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 열전달 부재는, 상기 배출구를 둘러싸는 금속 링 및 상기 금속 링 내에 매립된 절연막 패턴을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 온도 센서는, 상기 배출구를 중심으로 상기 열전달 부재를 둘러싸도록 구비되고, 상기 제2 온도 센서를 둘러싸도록 단열 부재가 추가적으로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유입구는 상기 참고 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열되고, 상기 배출구는, 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열될 수 있다.
여기서, 상기 제1 온도 센서는 상기 유입구들을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장되고, 상기 제2 온도 센서는 상기 배출구들을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 참고 영역은 상기 감지 영역을 둘러싸도록 형성되고, 상기 유입구는 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열되고, 상기 배출구는, 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열될 수 있다.
여기서, 상기 제1 온도 센서는 상기 유입구들을 따라 연장되고, 상기 제2 온도 센서는 상기 배출구들을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 가스 센싱 소자는 배출구에 인접하게 선택적으로 배치된 히터를 포함한다. 상기 히터는 상기 배출구 주위에 존재하는 가스를 가열시켜 가스의 밀도가 낮아진다. 이로써 배출구 주위에는 상승 기류가 발생하여, 배출구에 인접하게 배치된 상기 히터는 열대류 펌프로서 기능한다. 따라서, 가스 센싱 유닛은 기존의 표면 층류 대신에 자연 대류 현상을 이용하여 가스의 흐름을 원활하게 함으로써, 우수한 감도를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 가스 센싱 소자를 설명하기 사시도이다.
도 3은 도 1의 및 감지 영역의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 가스 센싱 소자를 설명하기 사시도이다.
도 3은 도 1의 및 감지 영역의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 센싱 소자에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 단면도이다. 도 2는 도 1의 가스 센싱 소자를 설명하기 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자(10)는 기판(100), 히터(130), 제1 온도 센서(160) 및 제2 온도 센서(170)를 포함한다
기판(100)은, 실리콘 기판, 지르코늄 기판 등과 같은 반도체 기판을 포함할 수 있다.
상기 기판(100)은 참고 영역(101) 및 감지 영역(102)을 포함한다. 상기 참고 영역(101) 및 감지 영역(102)은 수평 방향을 따라 상호 이격되게 정의된다.
상기 참고 영역(101)은 인접하는 가스의 온도를 감지하여 온도에 관한 참고 데이터를 확보할 수 있도록 하는 영역에 해당한다. 한편, 상기 감지 영역(102)은 인접하는 가스의 온도를 감지하여 온도에 관한 감지 데이터를 확보할 수 있도록 하는 영역에 해당한다. 상기 참고 데이터를 참고로 하여, 감지 데이터와 비교함으로써, 가스, 특히 수소 가스의 존재 여부 및 나아가 수소 가스의 농도를 측정할 수 있다.
예를 들면, 상기 수소 가스는 다른 종류의 가스와 비교할 때, 최대 10 배 정도의 큰 열전도를 가질 수 있다. 이로써, 수소 가스의 농도가 증가할 경우, 인접하는 히터에 상대적으로 큰 열손실이 발생할 수 있다. 따라서, 열손실에 따른 감지 데이터는 기존의 참고 데이터와의 온도 편차값을 가질 수 있다. 이를 통하여 수소 가스의 존부 및 수소 가스의 농도가 측정될 수 있다.
상기 기판(100)에는, 유입구(106), 배출구(107) 및 연결 유로(108)가 형성된다.
상기 유입구(106)는, 상기 참고 영역(101)에 위치하고, 수직 방향을 따라 연장된다. 상기 유입구(106)는, 가스가 상기 기판(100) 내부로 유입될수 있도록 유로를 제공한다.
한편, 배출구(107)는, 상기 감지 영역(102)에 위치하고, 수직 방향을 따라 연장된다. 상기 배출구(107)는, 상기 기판 내부로부터 유입된 가스를 배출하도록 유로를 제공한다. 또한, 상기 유입구(106) 및 배출구(107)를 상호 연결시키는 연결 유로(108)가 기판의 내부에 형성된다. 따라서, 가스는, 유입구(106)로부터 유입되어 연결 유로(108)릍 통하여 배출구(107)로 배출될 수 있다.
히터(130)는, 상기 배출구(107)에 인접하게 선택적으로 배치된다. 즉, 상기 히터(130)는 배출구(107)에만 배치되고, 유입구(106) 주위에는 배치되지 않는다. 즉, 히터(130)가 구동할 경우, 배출구(107)에 인접하는 가스가 상기 히터(130)로부터 발생된 열을 방사시킨다. 이로써, 히터(130)의 온도가 상대적으로 저하될 뿐만 아니라 상기 배출구(107)에 인접하는 가스 또한 낮아지는 온도를 가진다.
히터(130)는 양 단부에 연결된 가열 전극(131)을 포함한다. 가열 전극(131)은 히터에 전원을 인가할 수 있다.
특히, 상기 가스가 수소를 포함할 경우, 상대적으로 큰 열전도도를 갖는 수소 가스에 의하여 배출구(107)에 인접하는 가스는 상대적으로 크게 감소되는 온도를 가진다.
상기 히터(130)는, 상기 배출구 주위에 존재하는 가스를 가열하여 상승 기류를 생성함으로서 상기 유입구(106) 주위에 존재하는 가스를 상기 유입구(106), 연결 유로(108) 및 배출구(107)를 통하여 자연 대류 시키도록 구비된다.
즉, 히터(130)는 상기 배출구(107) 주위에 존재하는 제2 가스를 가열되어 가스의 밀도가 낮아진다. 이로써 배출구(107) 주위에는 상승 기류가 발생한다. 배출구(10)에 인접하게 배치된 상기 히터(130)는 열대류 펌프로서 기능할 수 있다.
한편, 히터(130)가 배치되지 않은 유입구(106)에 인접하는 제1 가스는 가열 된 제2 가스와 비교할 때 상대적으로 큰 밀도를 가진다. 이로써, 상기 유입구(106) 주위에는 하강 기류가 발생한다. 한편, 상기 유입구(106) 및 배출구(107) 사이를 연통시키는 연결 유로(108)가 구비되어 있다. 따라서, 열대류 펌프로서 기능할 수 있는 히터(130)가 구동함에 따라 가스는 유입구(106), 연결 유로(108) 및 배출구(107)를 통하여 자연적으로 유동함으로써 자연 대류 현상이 발생한다.
결과적으로 기존의 표면 층류 대신에 자연 대류 현상이 발생함으로써 상기 가스 센싱 소자(10)는 우수한 감도를 확보할 수 있다.
제1 온도 센서(160)는, 유입구(106) 주위에 배치된다. 제1 온도 센서(160)는 유입구(106) 주위의 제1 가스의 온도 변화를 감지한다. 이때, 제1 온도 센서(160)가 감지하는 온도 데이터는 참고 데이터로서 이용될 수 있다.
제1 온도 센서(160)는 양 단부에 연결된 제1 센싱 전극(161)을 포함한다. 제1 센싱 전극(161)은 온도 센서 자체에 전원을 인가할 수 있다. 제1 온도 센서(160)는 인가된 전원에 흐르는 전류에 대한 저항값의 변화를 감지하여 제1 가스의 온도를 감지할 수 있다.
제2 온도 센서(170)는, 상기 배출구(107) 주위에 배치된다. 상기 제2 온도 센서(170)는, 배출구(107) 주위의 제2 가스의 온도 변화를 감지한다. 이때, 제2 온도 센서(170)가 감지하는 온도 데이터는 감지 데이터로서 이용될 수 있다.
제2 온도 센서(170)는 양 단부에 연결된 제2 센싱 전극(171)을 포함한다. 제2 센싱 전극(171)은 온도 센서 자체에 전원을 인가할 수 있다. 제2 온도 센서(170)는 인가된 전원에 흐르는 전류에 대한 저항값의 변화를 감지하여 제2 가스의 온도를 감지할 수 있다.
상기 수소 가스의 존부 여부를 불문하고, 히터(130)가 구동할 때 자연 대류 현상에 의하여 가스가 유입구(106), 연결 통로(108) 및 배출구(107)를 통하여 가스 흐름이 원활하게 이루어진다. 이때, 제1 온도 센서(160) 및 제2 온도 센서(170)는 각각 제1 및 제2 가스의 온도를 감지할 수 있다.
만약 제2 가스가 수소를 포함하지 않을 경우, 히터(130)에서 발생된 열이 제2 가스에 전달되고, 상기 제2 가스는 상대적으로 높은 온도를 가질 수 있다. 반면에, 제2 가스가 수소를 포함할 경우, 히터(130)에서 발생된 열이 제2 가스에 전달된다. 상기 제2 가스에 포함된 수소 가스가 상대적으로 큰 열전도도를 가짐에 따라 쉽게 열을 외부로 방사함에 따라 제2 가스는 상대적으로 낮은 온도를 가질 수 있다.
즉, 제2 가스가 히터(130)에서 발생된 열을 외부로 빠르게 방사함에 따라, 가스 센싱 소자(10)는 우수한 응답 속도를 가질 수 있다. 나아가, 가스 센싱 소자(10)는 상대적으로 작은 양의 가스 농도 변화에도 다른 방식에 비해 우수한 감도 특성을 확보 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2 온도 센서들(160, 170)는 상기 유입구(106) 또는 배출구(107)를 둘러싸도록 구비될 수 있다. 이로써, 상기 유입구(106) 또는 배출구(107)에 인접하는 제1 공기 및 제2 공기의 온도가 보다 신속하고 정확하게 감지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 히터(130)는, Pt, Pt/Ti, Pt/Ta, Ir, Mo, W 등과 같은 귀금속을 이용할 수 있다.
도 3은 도 1의 및 감지 영역의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 유입구(106) 또는 배출구(107)를 둘러싸도록 구비된 열전달 부재(180)가 추가적으로 구비될 수 있다. 이때, 상기 열전달 부재(180)는 히터(130) 및 제2 온도 센서(170) 사이에 개재될 수 있다.
여기서, 상기 열전달 부재(180)는, 상기 배출구(107)를 둘러싸는 금속 링(181) 및 상기 금속 링 내에 매립된 절연막 패턴(182)을 포함할 수 있다.
상기 열전달 부재(180)는 히터(130)에서 발생된 열에 의하여 가열된 공기의 열을 상기 제2 온도 센서(170)에 효과적으로 전달할 수 있다.
금속 링(181)는 금, 은, 알루미늄, 구리 등과 같은 우수한 열전도도를 가갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다.
절연막 패턴(182)은 금속 링(181) 내에 매립된다. 상기 절연막 패턴(182)의 상면이 부분적으로 노출됨에 따라 특히 습도가 높은 습윤 환경에서도 열전달 부재(180)의 열전도도를 일정하게 유지할 수 있도록 한다. 상기 절연막 패턴(182)은 예를 들면, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산질화물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 온도 센서(170)는, 상기 배출구(107)를 중심으로 상기 열전달 부재(180)를 둘러싸도록 구비된다.
한편, 제2 온도 센서(170)를 둘러싸도록 단열 부재(190; 도 1 참고)가 추가적으로 구비될 수 있다.
상기 단열 부재(190)는 기판으로부터 상기 제2 온도 센서(170)를 열적으로 격리시킴으로써, 기판(100)이 보유하는 열에 의하여 제2 온도 센서(170)가 측정하는 온도 데이터의 오차 발생을 억제할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4를 참고하면, 상기 유입구(106)는 상기 참고 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열된다. 상기 배출구(107)는, 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열된다.
이때, 상기 제1 온도 센서(160)는 상기 유입구들(106)을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장되고, 상기 제2 온도 센서(170)는 상기 배출구들(107)을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장될 수 있다.
복수의 유입구들(106) 및 배출구들(107)이 기판에 형성됨에 따라 가스의 온도를 감지할 수 있는 영역이 확장될 수 있다. 따라서, 상기 가스 센싱 유닛(10)이 보다 우수한 감도를 확보할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센싱 소자를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5를 참고하면, 상기 참고 영역은 상기 감지 영역을 둘러싸도록 형성되고,
상기 유입구(106)는 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열되고, 상기 배출구(107)는, 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열될 수 있다.
이때, 상기 제1 온도 센서(160)는 상기 유입구들(106)을 따라 연장되고, 상기 제2 온도 센서(170)는 상기 배출구들(107)을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장될 수 있다.
10 : 가스 센싱 소자 100 : 기판
101 : 참고 영역 102 : 감지 영역
106 : 유입구 107 : 배출구
130 : 히터 131 : 가열 전극
160 : 제1 온도 센서 161 : 제1 센싱 전극
170 : 제2 온도 센서 171 : 제2 센싱 전극
180 : 열전달 부재 190 : 단열 부재
101 : 참고 영역 102 : 감지 영역
106 : 유입구 107 : 배출구
130 : 히터 131 : 가열 전극
160 : 제1 온도 센서 161 : 제1 센싱 전극
170 : 제2 온도 센서 171 : 제2 센싱 전극
180 : 열전달 부재 190 : 단열 부재
Claims (10)
- 상호 이격된 참고 영역 및 감지 영역을 갖고, 상기 참고 영역에 위치하고 가스가 내부로 유입될 수 있는 유입구, 상기 감지 영역에 위치하고 가스가 내부로부터 외부로 배출될 수 있는 배출구 및 상기 유입구 및 배출구 사이를 상호 연통시키는 연결 유로가 내부에 형성된 기판;
상기 배출구에 인접하게 배치되며, 상기 배출구 주위에 존재하는 가스를 가열하여 상승 기류를 생성함으로써 상기 유입구 주위에 존재하는 가스를 상기 유입구, 상기 연결 유로 및 상기 배출구를 통하여 자연 대류 시키도록 구비된 히터; 및
상기 유입구 및 상기 배출구 주위에 각각 배치되며, 상기 가스들 각각의 온도 변화를 감지하는 제1 및 제2 온도 센서들;
을 포함하는 가스 센싱 소자. - 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 온도 센서들 각각은 상기 유입구 및 상기 배출구를 둘러싸도록 구비된 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 히터는 Pt, Pt/Ti 합금, Pt/Ta 합금, Ir, Mo 및 W 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 유입구 또는 배출구를 둘러싸도록 구비된 열전달 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자.
- 제4항에 있어서, 상기 열전달 부재는,
상기 유입구 또는 배출구를 둘러싸는 금속 링;
상기 금속 링 내에 매립된 절연막 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자. - 제4항에 있어서, 상기 제2 온도 센서는, 상기 배출구를 중심으로 상기 열전달 부재를 둘러싸도록 구비되고,
상기 제2 온도 센서를 둘러싸도록 단열 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자. - 제1항에 있어서, 상기 유입구는 상기 참고 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열되고, 상기 배출구는, 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열된 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 온도 센서는 상기 유입구들을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장되고, 상기 제2 온도 센서는 상기 배출구들을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장된 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 참고 영역은 상기 감지 영역을 둘러싸도록 형성되고,
상기 유입구는 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열되고, 상기 배출구는, 상기 감지 영역의 중심을 기준으로 복수개로 방사형으로 배열된 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자. - 제9항에 있어서, 상기 제1 온도 센서는 상기 유입구들을 따라 연장되고, 상기 제2 온도 센서는 상기 배출구들을 경계를 따라 지그 재그 방식으로 연장된 것을 특징으로 하는 가스 센싱 소자.
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