KR20050105862A - Capacitive humidity sensor, its fabrication method and its connection method - Google Patents

Capacitive humidity sensor, its fabrication method and its connection method Download PDF

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Abstract

본 발명은 정전용량형 습도센서에 관한 것으로서, 특히 센서의 패키징이 용이하면서 센서의 내구성을 향상시킬 수 있는 정전용량형 습도센서, 그의 제조방법 및 연결방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 부도체기판과, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과, 상기 하부전극의 일부 영역에 윈도우를 형성하고 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 도포된 감지체와, 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되고 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 다공성 전극으로 구성된 정전용량형 습도센서를 제작하고, 상기 제작된 정전용량형 습도센서를 패키지에 접착한 후 상기 윈도우를 통해 노출된 하부전극과 상기 다공성 전극을 각각 전도성 접착제를 이용하여 상기 패키지 상의 금속패드에 연결함으로써, 제조공정을 간단히 하여 패키징을 매우 용이하게 하고 동시에 센서의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitive humidity sensor, and more particularly, to a capacitive humidity sensor capable of easily packaging a sensor and improving durability of the sensor, a manufacturing method thereof, and a connection method thereof. To this end, the present invention is a non-conductive substrate, a lower electrode formed in a planar area on the inside of the non-conductive substrate, a window formed in a portion of the lower electrode and the sensing substrate is applied on the non-conductive substrate and the lower electrode, After manufacturing a capacitive humidity sensor composed of a porous electrode planarly formed on the sensor while being spaced a predetermined distance from the window and located inside the lower electrode, and after attaching the produced capacitive humidity sensor to the package By connecting the lower electrode and the porous electrode exposed through the window to the metal pad on the package, respectively, using a conductive adhesive, the manufacturing process can be simplified to facilitate packaging and to improve the durability of the sensor.

Description

정전용량형 습도센서, 그의 제조방법 및 연결방법{CAPACITIVE HUMIDITY SENSOR, ITS FABRICATION METHOD AND ITS CONNECTION METHOD}CAPACITIVE HUMIDITY SENSOR, ITS FABRICATION METHOD AND ITS CONNECTION METHOD}

본 발명은 정전용량형 습도센서에 관한 것으로서, 특히 센서의 패키징이 용이하면서 센서의 내구성을 향상시킬 수 있는 정전용량형 습도센서, 그의 제조방법 및 연결방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitive humidity sensor, and more particularly, to a capacitive humidity sensor capable of easily packaging a sensor and improving durability of the sensor, a manufacturing method thereof, and a connection method thereof.

다른 주위의 환경과 달리 습도는 인체에 직접적인 해를 끼치거나 환경적으로 큰 영향을 주는 것이 아니어서 이전에는 습도에 대한 관심이 그리 크지 않았다. 그러나 현대에 이르러 산업체의 생산 공정, 품질관리뿐만 아니라 일반 가정에서 쾌적한 실내 환경을 유지하기 위해 습도의 측정과 조절에 대한 중요성이 날로 증가하고 있다. Unlike other surroundings, humidity was not a direct harm to the human body or a significant environmental impact. In modern times, however, the importance of humidity measurement and control is increasing day by day not only for industrial production process and quality control but also to maintain a comfortable indoor environment in the home.

일상생활에서 흔히 말하는 습도는 상대습도로서 공기 중의 수증기 분압과 이 온도에서의 포화수증기압 비를 백분율로 나타낸 것이다. 이러한 습도를 측정하기 위해서는 습도센서가 필요하다.Humidity, commonly used in everyday life, is the relative humidity, which is the ratio of the partial pressure of water vapor in air to the saturated water vapor pressure at this temperature. To measure this humidity, a humidity sensor is required.

습도센서의 종류는 주위의 수분의 양에 따라 수분을 흡수하고 탈수할 수 있는 감습재료의 종류에 따라 분류된다. 즉, 염화리튬을 대표하는 전해질계, 금속 산화물 또는 그의 복합 산화물을 이용하는 세라믹계, 셀룰로오즈 유도체나 폴리 이미드 또는 고분자 전해질을 이용하는 유기 재료계, 물의 흡착 이탈 반응을 이용한 Se, Ge, Si의 반도체계로 분류될 수 있다. The type of humidity sensor is classified according to the type of moisture-sensitive material that can absorb and dehydrate water according to the amount of surrounding moisture. That is, the electrolyte system representing lithium chloride, the ceramic system using metal oxide or its complex oxide, the organic material system using cellulose derivative or polyimide or polymer electrolyte, and the semiconductor system of Se, Ge, Si using adsorption-desorption reaction of water. Can be classified.

이러한 습도센서는 보통 수분에 의한 감습재료의 전기적 성질의 변화를 이용하여 습도를 측정한다. 전기적 성질에는 저항, 정전용량 및 공진 주파수가 있다.These humidity sensors usually measure the humidity by using a change in the electrical properties of the moisture-sensitive material. Electrical properties include resistance, capacitance, and resonant frequency.

현재 습도에 따라 전기적 저항이 변하는 저항형 습도센서와 정전용량이 변하는 정전용량형 습도센서가 가장 많이 생산되고 있어서 이에 따른 연구도 활발하게 진행 중에 있다. Currently, the resistance humidity sensor whose electrical resistance changes according to the humidity and the capacitance type humidity sensor whose capacitance changes are the most produced. Therefore, studies are being actively conducted.

저항형 습도센서는 세라믹 또는 무기질이 습도에 따라 저항이 변하는 성질을 이용한 센서로서, 알루미늄, 타이타늄, 지르코늄 등의 금속산화물 소결하여 제작한다. 저항형 습도센서는 그 개념이 간단하여 가격이 싼 반면에 장기 신뢰성이 불량하기 때문에 주기적으로 300도 이상의 온도로 가열을 해야 하며, 센서 특성이 온도에 영향을 크게 받는다는 문제점이 있다. 또한, 저항의 변화가 습도에 따라 지수함수적으로 변하는 등 비선형성을 가지고 있기 때문에 신호처리회로에 대한 가격부담이 커지게 되는 문제점이 있다. The resistive humidity sensor is a sensor using a property in which ceramics or inorganic materials change resistance according to humidity, and are manufactured by sintering metal oxides such as aluminum, titanium, and zirconium. The resistive humidity sensor has a problem in that the concept is simple and inexpensive, while the long-term reliability is poor. Therefore, the resistance humidity sensor must be heated to a temperature of more than 300 degrees, and the sensor characteristics are greatly affected by the temperature. In addition, since the change in resistance has nonlinearity such as exponentially changing with humidity, the price burden on the signal processing circuit increases.

정전용량형 습도센서는 수분이 흡수되면 유전율이 변하는 폴리이미드 등의 감습 폴리머를 유전체로 하여 캐패시터 형태로 제작된다. 정전용량형 습도센서는 저항형 습도센서에 비하여 장기 신뢰성이 우수하면서도 센서 특성이 선형적이고 온도의 영향을 거의 받지 않는다는 장점이 있다. 그러나 전극의 면적이 크지 않으면 기생 정전용량의 영향을 받아 신호가 왜곡되고 감습 폴리머에 습기가 전달될 수 있도록 전극 사이에 습기 공급경로를 확보해야 한다는 문제점이 있다. Capacitive humidity sensors are manufactured in the form of capacitors using moisture-sensitive polymers, such as polyimide, whose dielectric constant changes when water is absorbed. The capacitive humidity sensor has the advantages of long-term reliability compared to the resistive humidity sensor, but linear sensor characteristics and little effect of temperature. However, if the area of the electrode is not large, there is a problem that a moisture supply path must be secured between the electrodes so that the signal is distorted under the influence of parasitic capacitance and moisture is transferred to the moisture-sensitive polymer.

도 1은 종래 여러 가지 형태의 정전용량형 습도센서의 구조를 나타낸다. 1 illustrates a structure of a conventional type of capacitance type humidity sensor.

도 1(a)의 경우, 유리 등의 부도체기판(2) 상에 금속막을 손가락이 깍지낀 형태인 인터디지탈(interdigital) 형태로 증착하여 제 1전극(3) 및 제 2전극(4)을 형성하고, 그 위에 감지체(5)를 도포한 것이다. 다음, 제 1전극(3) 및 제 2전극(4)을 금속선(6)을 통해 패키지 또는 인쇄회로(1)의 금속패드(7)에 연결하면 습도에 의한 감지체(5)의 정전용량의 변화를 전기적으로 측정할 수 있게 된다. 그러나 이러한 구조에 있어서 감지체(5)가 대기중에 직접 노출되므로 노결에 의한 물방울 및 이물질의 오염에 의해 센서 특성이 왜곡되거나 장기적으로 감지체(5)가 손상될 수 있다는 문제점이 있다. 또한 부도체기판(2)을 통해서 형성되는 기생용량에 의해 센서의 감지도가 저하되는 문제점이 있다. 더욱이 부도체기판(2) 상에 금속막을 증착하여 미세하게 전극을 형성하여야 하므로 공정이 복잡하고 이에 따른 비용증가로 인하여 센서의 가격이 상승하게 되는 문제점이 있다. In the case of FIG. 1A, the first electrode 3 and the second electrode 4 are formed by depositing a metal film on an insulator substrate 2 such as glass in an interdigital form in which a finger is in contact. Then, the sensor 5 is coated thereon. Next, when the first electrode 3 and the second electrode 4 are connected to the metal pad 7 of the package or the printed circuit 1 through the metal wire 6, the capacitance of the sensor 5 due to humidity is determined. The change can be measured electrically. However, in this structure, since the sensor 5 is directly exposed to the atmosphere, sensor characteristics may be distorted or damage to the sensor 5 may be damaged in the long term due to contamination of water droplets and foreign substances due to aging. In addition, there is a problem that the sensitivity of the sensor is reduced by the parasitic capacitance formed through the non-conductive substrate (2). In addition, since the electrode is to be finely formed by depositing a metal film on the non-conductive substrate 2, the process is complicated and the cost of the sensor increases due to the increased cost.

도 1(b)의 경우, 도 1(a)와 유사하나 인터디지털 형태의 두 전극(3, 4)이 감지체(5) 상에 형성되어 있다는 것이 다르다. 여기서는 두 전극(3, 4)이 센서의 표면에 노출되어 있어서 에칭 없이 두 전극(3, 4)을 패키지 또는 인쇄회로(1)에 쉽게 연결할 수 있는 장점이 있으나, 도 1(a)와 같이 물방울 및 이물질의 오염에 의한 센서 특성의 왜곡, 장기 신뢰성의 결여, 기생용량에 의한 감지도 저하, 복잡한 공정에 의한 비용증가 등의 문제점이 여전히 남아 있다. In the case of Fig. 1 (b), it is similar to Fig. 1 (a) except that two electrodes 3 and 4 having an interdigital shape are formed on the sensing body 5. In this case, since the two electrodes 3 and 4 are exposed to the surface of the sensor, the two electrodes 3 and 4 can be easily connected to the package or the printed circuit 1 without etching, but as shown in FIG. And problems such as distortion of sensor characteristics due to contamination of foreign matters, lack of long-term reliability, deterioration of sensitivity due to parasitic capacitance, and increase in cost due to complicated processes.

도 1(c)의 경우, 전도성기판(9) 상에 감지체(5)를 도포하고 감지체(5) 상에 전도성이 우수하면서도 습기 전달이 원활한 다공성 전극(10)을 형성한 것이다. 다공성 전극(10)으로는 100Å 이하의 얇은 금속 또는 탄소 및 금속분말을 모재로 한 페이스트를 주로 사용한다. 이 구조에서는 전도성기판(9)과 다공성 전극(10) 간의 감지체(5)에 의한 정전용량만이 존재하므로 감지도가 우수하고, 감지체(5)의 표면을 다공성 전극(10)이 보호하고 있으므로 물방울 및 이물질의 영향을 받지 않는다는 장점이 있다. 또한, 미세한 패턴 형성 공정을 필요로 하지 않기 때문에 제조단가가 저렴하다는 장점이 있다. In the case of FIG. 1 (c), the sensor 5 is coated on the conductive substrate 9, and the porous electrode 10 having excellent conductivity and smooth moisture transfer is formed on the sensor 5. As the porous electrode 10, a paste based on a thin metal or carbon and metal powder of 100 Å or less is mainly used. In this structure, only the capacitance due to the sensing body 5 between the conductive substrate 9 and the porous electrode 10 is present, so the sensing is excellent and the surface of the sensing body 5 is protected by the porous electrode 10. Therefore, there is an advantage that is not affected by water droplets and foreign matter. In addition, there is an advantage that the manufacturing cost is low because it does not require a fine pattern forming process.

그러나 센서의 두 전극인 전도성기판(9)과 다공성 전극(10)이 상하로 위치하게 되므로 전극을 인출하기 위해서는, 먼저 패키지 또는 인쇄회로(1) 상에 금속패드(7')를 형성한 후 전도성 접착제(8)를 이용하여 전도성기판(9)을 금속패드(7')에 부착하고, 이후 다른 공정으로 금속선(6)을 통해 다공성 전극(10)과 금속패드(7)를 연결해야 하는 등 복잡한 과정이 필요하므로 패키징에 소요되는 비용이 증가한다는 문제점이 있다. 또한, 금속선(6)을 통해 다공성 전극(10)과 금속패드(7)를 연결하므로 금속선(6)이 휘어지거나 끊어지는 것과 같은 센서 불량의 문제점이 발생할 수 있다. However, since the conductive substrate 9 and the porous electrode 10, which are two electrodes of the sensor, are positioned up and down, in order to withdraw the electrode, first, a metal pad 7 ′ is formed on the package or the printed circuit 1 and then conductive. The conductive substrate 9 is attached to the metal pad 7 ′ using an adhesive 8, and then the porous electrode 10 and the metal pad 7 must be connected through the metal wire 6 in another process. Since the process is required, the cost of packaging increases. In addition, since the porous electrode 10 and the metal pad 7 are connected to each other through the metal wire 6, a problem of sensor failure such as bending or breaking of the metal wire 6 may occur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 제조공정을 단순히 함으로써 비용이 저렴하고 패키징이 용이하며 센서의 내구성을 증가시키면서도 우수한 센서 성능을 유지할 수 있는 정전용량형 습도센서, 그의 제조방법 및 연결방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, by simplifying the manufacturing process, low-cost, easy packaging, capacitive humidity sensor that can maintain excellent sensor performance while increasing the durability of the sensor, its manufacturing method And it aims to provide a connection method.

이를 위해 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서는 패키지 상에 접착되는 부도체기판과, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과, 상기 하부전극의 일부 영역에 윈도우를 형성하고 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 도포된 감지체와, 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되고 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 다공성 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. To this end, the capacitive humidity sensor according to the present invention includes a non-conductive substrate adhered on a package, a lower electrode formed in a plane within an inner range on the non-conductive substrate, a window formed in a portion of the lower electrode, and the non-conductive substrate and The sensor is coated on the lower electrode, characterized in that it comprises a porous electrode formed in a planar space on the sensor while being spaced a predetermined distance from the window and located in the inner range of the lower electrode.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서는 패키지 상에 접착되는 부도체기판과, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과, 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 전체적으로 도포된 감지체와, 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the capacitive humidity sensor according to the present invention includes a non-conductive substrate adhered on a package, a lower electrode formed in a plane within an inner range on the non-conductive substrate, a sensing body coated on the non-conductive substrate and the lower electrode as a whole. And a first porous electrode and a second porous electrode formed in a planar shape on the sensing body while being spaced apart from each other by a predetermined distance while being located in the inner range of the lower electrode.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서는 패키지 상에 접착되는 전도성기판과, 상기 전도성기판 상에 전체적으로 도포된 감지체와, 상기 전도성기판 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the capacitive humidity sensor according to the present invention is a conductive substrate adhered on a package, a sensing body coated on the conductive substrate as a whole, and located in the inner range of the conductive substrate spaced apart from each other by a predetermined distance It characterized in that it comprises a first porous electrode and a second porous electrode formed planar to the.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서의 제조방법은 패키지 상에 접착되는 부도체기판을 준비하는 단계와, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 하부전극을 평면적으로 형성하는 단계와, 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 감지체를 도포하는 단계와, 상기 감지체 상에 윈도우를 형성하여 상기 하부전극의 일부 영역을 노출하는 단계와, 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되고 상기 하부전극 내부 범위에 위치하도록 상기 감지체 상에 다공성 전극을 평면적으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a capacitive humidity sensor according to the present invention comprises the steps of preparing a non-conductive substrate to be bonded on a package, the step of forming a lower electrode in the inner range on the non-conductive substrate in a plane, the non-conductive substrate and the Applying a sensor on the lower electrode, exposing a portion of the lower electrode by forming a window on the sensor, and placing the sensor so that the sensor is spaced apart from the window at a predetermined distance from the window. It characterized in that it comprises a step of forming a porous electrode on the retardation planarly.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서의 제조방법은 패키지 상에 접착되는 부도체기판를 준비하는 단계와, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 하부전극을 평면적으로 형성하는 단계와, 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 감지체를 도포하는 단계와, 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리로 이격되도록 상기 감지체 상에 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 평면적으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the method of manufacturing a capacitive humidity sensor according to the present invention comprises the steps of preparing a non-conductive substrate bonded to the package, the step of forming a lower electrode in the inner range on the non-conductive substrate in a plane, the non-conductive substrate and the lower Applying a sensing body on an electrode, and planarly forming a first porous electrode and a second porous electrode on the sensing body so as to be spaced apart from each other at a predetermined distance and located in an inner range of the lower electrode. It features.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서의 제조방법은 패키지 상에 접착되는 전도성기판을 준비하는 단계와, 상기 전도성기판 상에 감지체를 전체적으로 도포하는 단계와, 상기 전도성기판 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되도록 상기 감지체 상에 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 평면적으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the method of manufacturing a capacitive humidity sensor according to the present invention comprises the steps of preparing a conductive substrate to be bonded on the package, the overall coating of the sensing member on the conductive substrate, while being located within the conductive substrate And planarly forming a first porous electrode and a second porous electrode on the sensor to be spaced apart from each other by a predetermined distance.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서의 연결방법은 부도체기판과, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과, 상기 하부전극의 일부 영역에 윈도우를 형성하고 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 도포된 감지체와, 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되고 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 다공성 전극으로 구성된 정전용량형 습도센서를 준비하는 단계와; 상기 정전용량 습도센서의 부도체 기판을 패키지에 접착하는 단계와; 상기 윈도우를 통해 노출된 하부전극과 상기 다공성 전극을 각각 전도성 접착제를 이용하여 상기 패키지 상의 금속패드에 연결하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the method of connecting the capacitive humidity sensor according to the present invention includes a non-conductive substrate, a lower electrode formed in a plane on an inner range on the non-conductive substrate, a window formed in a portion of the lower electrode, and the non-conductive substrate and the lower portion. Preparing a capacitive humidity sensor comprising a sensor coated on an electrode, and a porous electrode spaced apart from the window by a predetermined distance and positioned in the inner region of the lower electrode and planarly formed on the sensor; Bonding the insulator substrate of the capacitive humidity sensor to a package; And connecting the lower electrode and the porous electrode exposed through the window to the metal pad on the package using a conductive adhesive, respectively.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서의 연결방법은 부도체기판과, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과, 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 전체적으로 도포된 감지체와, 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극으로 구성된 정전용량형 습도센서를 준비하는 단계와; 상기 정전용량형 습도센서의 부도체 기판을 패키지에 접착하는 단계와; 상기 제 1다공성 전극 및 상기 제 2다공성 전극을 각각 전도성 접착제를 이용하여 상기 패키지 상의 금속패드에 연결하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the method of connecting the capacitive humidity sensor according to the present invention includes a non-conductive substrate, a lower electrode formed in a planar shape in an inner range on the non-conductive substrate, a sensing body coated on the non-conductive substrate and the lower electrode as a whole, and Preparing a capacitive humidity sensor including a first porous electrode and a second porous electrode formed in a plane on the sensor and spaced apart from each other by a predetermined distance in an inner range of a lower electrode; Bonding the insulator substrate of the capacitive humidity sensor to a package; And connecting the first porous electrode and the second porous electrode to a metal pad on the package using a conductive adhesive, respectively.

또한, 본 발명에 의한 정전용량형 습도센서의 연결방법은 전도성기판과, 상기 전도성기판 상에 전체적으로 도포된 감지체와, 상기 전도성기판 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극으로 구성된 정전용량형 습도센서를 준비하는 단계와; 상기 정전용량형 습도센서의 전도성기판을 패키지에 접착하는 단계와; 상기 제 1다공성 전극 및 상기 제 2다공성 전극을 각각 금속선을 통해 상기 패키지 상의 금속패드에 연결하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. In addition, the method of connecting the capacitive humidity sensor according to the present invention includes a conductive substrate, a sensing body coated on the conductive substrate as a whole, and a planar space on the sensing body spaced apart from each other at a predetermined distance while being located within the conductive substrate. Preparing a capacitive humidity sensor composed of a first porous electrode and a second porous electrode; Bonding the conductive substrate of the capacitive humidity sensor to a package; And connecting the first porous electrode and the second porous electrode to metal pads on the package through metal wires, respectively.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 명세서에 첨부된 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용되고 있음에 유의한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals are used for the same components throughout the drawings attached to this specification.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 구조를 나타낸 것으로서, 도 2(a)는 단면도이고, 도 2(b)는 평면도이다. 2 shows the structure of a capacitive humidity sensor according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 2 (a) is a cross-sectional view and FIG. 2 (b) is a plan view.

도 2(a) 및 도 2(b)에서 도시된 바와 같이, 제 1실시예에 의한 정전용량형 습도센서는 유리, 세라믹, 실리콘 또는 플라스틱 등으로 이루어진 부도체기판(2)과, 이 부도체기판(2) 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 금속막 패턴의 하부전극(12)과, 하부전극(12) 상의 일부 영역 즉 윈도우(13)를 제외하고 하부전극(12) 및 부도체기판(2) 상에 도포되어 있는 박막형태의 감지체(5)와, 윈도우(13)로부터 일정 거리 이격되고 하부전극(12) 내부 범위 내에 위치하면서 감지체(5) 상에 평면적으로 형성된 다공성 전극(10)으로 구성되어 있다. 2 (a) and 2 (b), the capacitive humidity sensor according to the first embodiment includes a non-conductive substrate 2 made of glass, ceramic, silicon or plastic, and the non-conductive substrate ( 2) The lower electrode 12 and the non-conductive substrate 2 are applied to the lower electrode 12 of the metal film pattern planarly formed in the inner range on the lower electrode 12 and a part of the lower electrode 12, that is, the window 13. It consists of a thin film-shaped sensor 5 and a porous electrode 10 planarly formed on the sensor 5 while being spaced apart from the window 13 by a predetermined distance and located within the lower electrode 12. .

이와 같은 구조를 갖는 제 1실시예에 의한 정전용량 습도센서의 제조과정을 설명한다. The manufacturing process of the capacitive humidity sensor according to the first embodiment having such a structure will be described.

먼저, 패키지 상에 접착되는 부도체기판(2)을 준비한다. 부도체기판(2)은 유리, 세라믹, 실리콘 또는 플라스틱 재료가 사용될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 듀퐁사의 상품명 Kapton으로 알려진 0.2mm 두께의 폴리이미드 필름을 사용하였다. First, the non-conductive substrate 2 to be bonded on the package is prepared. The non-conductive substrate 2 may be made of glass, ceramic, silicon or plastic materials. In the embodiment of the present invention, a 0.2 mm thick polyimide film known under the trade name Kapton of DuPont is used.

부도체기판(2)이 준비되면 부도체기판(2) 상의 내부 범위에 하부전극(12)을 평면적으로 형성한다. 본 발명의 실시예에서는 부도체기판(2) 상에 0.2um 두께의 니켈과 0.05um 두께의 금을 순차적으로 무전해 도금한 후 사진식각법을 패터닝하여 금속막 패턴의 하부전극(12)을 형성하였다. When the non-conductive substrate 2 is prepared, the lower electrode 12 is planarly formed in an inner range on the non-conductive substrate 2. In the exemplary embodiment of the present invention, a 0.2um-thick nickel and a 0.05um-thick gold were sequentially electroless plated on the non-conductive substrate 2, and then patterned by photolithography to form the lower electrode 12 of the metal film pattern. .

다음, 부도체기판(2) 및 하부전극(12) 상에 감지체(5)를 도포한다. 감지체로는 폴리이미드 계통의 물질을 사용하는데, 본 발명의 실시예에서는 액상의 폴리이미드를 2um 두께로 코팅한 후 질소(N2) 분위기에서 350도로 가열하여 감지체(5)를 형성하였다.Next, the sensor 5 is coated on the non-conductive substrate 2 and the lower electrode 12. As a sensor, a polyimide-based material was used. In the embodiment of the present invention, the liquid polyimide was coated to a thickness of 2 μm, and then heated to 350 degrees in a nitrogen (N 2 ) atmosphere to form the sensor 5.

감지체(5)를 형성한 후 감지체(5)의 일부 영역을 제거하여 윈도우(13)를 형성한다. 이 때 감지체(5)의 일부 영역을 기계적으로 갈아서 윈도우(13)를 형성한다. 이 윈도우(13)에 의해 하부전극(12)이 외부로 노출된다.After the sensing body 5 is formed, a portion of the sensing body 5 is removed to form the window 13. At this time, a part of the sensor 5 is mechanically ground to form a window 13. The lower electrode 12 is exposed to the outside by the window 13.

다음, 감지체(5) 상에 다공성 전극(10)을 형성한다. 다공성 전극(10)은 윈도우(13)로부터 일정 거리 이격되고 하부전극(12) 내부 범위에 위치하도록 감지체(5) 상에 평면적으로 형성된다. 이 때 도 2(b)와 같이, 다공성 전극(10)의 한 쪽 모서리가 제거된 패턴으로 다공성 전극(10)을 형성하여 윈도우(13)로부터 일정 거리 이격되도록 한다. 본 발명의 실시예에서는 실크프린트법을 이용하여 카본페이스트를 20um 두께로 바른 후, 질소(N2) 분위기에서 300도로 가열하여 다공성 전극(10)을 형성하였다. 카본페이스트는 열을 가하면 그 속에 포함된 유기 바인더가 탄화되기 때문에 실질적으로 탄소만이 남게 되어, 다공성 전극(10)은 탄소로 이루어지게 된다. 본 발명의 실시예에서는 카본페이스트를 사용하여 다공성 전극(10)을 형성하였지만, 금속분말을 모재로 하는 페이스트를 이용하여 다공성 전극(10)을 형성할 수도 있다.Next, the porous electrode 10 is formed on the sensor 5. The porous electrode 10 is planarly formed on the sensor 5 so as to be spaced apart from the window 13 by a predetermined distance and positioned within the lower electrode 12. At this time, as shown in Figure 2 (b), the porous electrode 10 is formed in a pattern in which one edge of the porous electrode 10 is removed so as to be spaced apart from the window 13 by a predetermined distance. In the embodiment of the present invention by applying the carbon paste 20um thickness by using the silk print method, the porous electrode 10 was formed by heating to 300 degrees in a nitrogen (N 2 ) atmosphere. The carbon paste is substantially carbon only because the organic binder contained therein is carbonized when heat is applied, so that the porous electrode 10 is made of carbon. In the embodiment of the present invention, the porous electrode 10 is formed using carbon paste, but the porous electrode 10 may be formed using a paste based on metal powder.

상기 과정을 통해 제작된 제 1실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 면적(부도체기판의 면적과 동일함)은 5mm×5mm이고, 하부전극(12)은 4mm×4mm이고, 다공성 전극(10)은 3mm×3mm이다. The area (the same as that of the non-conductive substrate) of the capacitive humidity sensor according to the first embodiment manufactured through the above process is 5mm × 5mm, the lower electrode 12 is 4mm × 4mm, and the porous electrode 10 Is 3 mm x 3 mm.

제 1실시예에 의한 정전용량 습도센서의 제조가 완료되면, 정전용량형 습도센서를 패키지(1) 상에 부착하여 사용하게 된다. When the manufacturing of the capacitive humidity sensor according to the first embodiment is completed, the capacitive humidity sensor is attached to the package 1 to be used.

즉, 도 2(a)에서 정전용량형 습도센서의 부도체 기판(2)을 접착제(11)를 이용하여 패키지(1)에 접착한 후, 윈도우(13)를 통해 노출된 하부전극(12)과 다공성 전극(10)을 각각 전도성 접착제(8, 8')를 이용하여 패키지(1) 상의 금속패드(7)에 연결한다. 전도성 접착제(8, 8')는 전도성 및 접착성을 갖는 물질의 통칭으로서, 실버페이스트, 카본페이스트 등이 있으며 본 발명의 실시예에서는 패키지(1) 상에 달라붙는 성질이 있는 실버페이스트를 사용하였다.That is, after attaching the non-conductive substrate 2 of the capacitive humidity sensor to the package 1 using the adhesive 11 in FIG. 2 (a), the lower electrode 12 exposed through the window 13 and The porous electrodes 10 are connected to the metal pads 7 on the package 1 with conductive adhesives 8 and 8 ', respectively. The conductive adhesives 8 and 8 'are commonly referred to as conductive and adhesive materials, and include silver paste, carbon paste, and the like. In the embodiment of the present invention, silver paste having a property of sticking on the package 1 is used. .

이와 같이 다공성 전극(10)과 하부전극(12)이 전도성 접착제(8, 8')를 통해 금속패드(7)에 각각 연결되면, 다공성 전극(10)과 하부전극(12)이 커패시터의 양 전극을 형성하게 되므로 감지체(5)의 습기 흡수에 따른 유전율 변화에 의해 정전용량이 변하면서 습도를 측정할 수 있게 된다. As such, when the porous electrode 10 and the lower electrode 12 are connected to the metal pad 7 through the conductive adhesives 8 and 8 ', respectively, the porous electrode 10 and the lower electrode 12 are connected to both electrodes of the capacitor. Since the capacitance is changed by the change in the dielectric constant according to the moisture absorption of the sensor 5, the humidity can be measured.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 구조를 나타낸 것으로서, 도 3(a)는 단면도이고, 도 3(b)는 평면도이다. 3 is a view illustrating a structure of a capacitive humidity sensor according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a cross-sectional view and FIG. 3 (b) is a plan view.

도 3(a) 및 도 3(b)에서 도시된 바와 같이, 제 2실시예에 의한 정전용량형 습도센서는 패키지(1) 상에 접착되는 부도체기판(2)과, 부도체기판(2) 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극(12)과, 부도체기판(2) 및 하부전극(12) 상에 전체적으로 도포된 감지체(5)와, 하부전극(12) 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 감지체(5) 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')으로 구성되어 있다. As shown in FIGS. 3A and 3B, the capacitive humidity sensor according to the second embodiment includes a non-conductive substrate 2 adhered to the package 1 and a non-conductive substrate 2 on the non-conductive substrate 2. The lower electrode 12 formed flat in the inner range, the non-conductive substrate 2 and the sensing body 5 coated on the lower electrode 12 as a whole, and are located within the lower electrode 12 within a predetermined distance from each other. And the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 'formed in a planar shape on the sensing body 5, respectively.

이와 같은 구조를 갖는 제 2실시예에 의한 정전용량 습도센서의 제조과정을 설명한다. A manufacturing process of the capacitive humidity sensor according to the second embodiment having such a structure will be described.

먼저, 정전용량 습도센서의 베이스가 되는 부도체기판(2)을 준비한다. 부도체기판(2)은 유리, 세라믹, 실리콘 또는 플라스틱 재료가 사용될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 듀퐁사의 상품명 Kapton으로 알려진 0.2mm 두께의 폴리이미드 필름을 사용하였다. First, the nonconductive substrate 2 serving as the base of the capacitive humidity sensor is prepared. The non-conductive substrate 2 may be made of glass, ceramic, silicon or plastic materials. In the embodiment of the present invention, a 0.2 mm thick polyimide film known under the trade name Kapton of DuPont is used.

부도체기판(2)이 준비되면 부도체기판(2) 상의 내부 범위에 하부전극(12)을 평면적으로 형성한다. 본 발명의 실시예에서는 부도체기판(2) 상에 0.2um 두께의 니켈과 0.05um 두께의 금을 순차적으로 무전해 도금한 후 사진식각법을 패터닝하여 금속막 패턴의 하부전극(12)을 형성하였다. When the non-conductive substrate 2 is prepared, the lower electrode 12 is planarly formed in an inner range on the non-conductive substrate 2. In the exemplary embodiment of the present invention, a 0.2um-thick nickel and a 0.05um-thick gold were sequentially electroless plated on the non-conductive substrate 2, and then patterned by photolithography to form the lower electrode 12 of the metal film pattern. .

다음, 부도체기판(2) 및 하부전극(12) 상에 감지체(5)를 전체적으로 도포한다. 감지체로는 폴리이미드 계통의 물질을 사용하는데, 본 발명의 실시예에서는 액상의 폴리이미드를 2um 두께로 코팅한 후 질소 분위기에서 350도로 가열하여 감지체(5)를 형성하였다. Next, the sensing body 5 is coated on the non-conductive substrate 2 and the lower electrode 12 as a whole. As a sensor, a polyimide-based material was used. In the embodiment of the present invention, the liquid polyimide was coated to a thickness of 2 μm, and then heated to 350 degrees in a nitrogen atmosphere to form the sensor 5.

감지체(5)를 형성한 후 감지체(5) 상에 두 개의 다공성 전극(10, 10')을 형성한다. 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')은 하부전극(12) 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리로 이격되도록 감지체(5) 상에 평면적으로 형성된다. 이 때 도 3(b)와 같이, 일정한 거리를 두고 동일한 면적의 두 전극이 분리되어 있는 패턴으로 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')이 형성되도록 한다. After forming the sensor 5, two porous electrodes 10 and 10 ′ are formed on the sensor 5. The first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 ′ are planarly formed on the sensor 5 so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance while being located in the inner range of the lower electrode 12. In this case, as shown in FIG. 3B, the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 ′ are formed in a pattern in which two electrodes having the same area are separated at a predetermined distance.

본 발명의 실시예에서는 실크프린트법을 이용하여 카본페이스트를 20um 두께로 바른 후 질소 분위기에서 300도로 가열하여 다공성 전극(10, 10')을 형성하였다. In the exemplary embodiment of the present invention, the carbon paste was applied to the thickness of 20 μm using the silk print method, and then heated to 300 degrees in a nitrogen atmosphere to form the porous electrodes 10 and 10 ′.

상기 과정을 통해 제작된 제 2실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 면적(부도체기판의 면적과 동일함)은 5mm×5mm이고, 하부전극(12)은 4mm×4mm이고, 두 개의 다공성 전극(10, 10')은 각각 3mm×1mm이다. 즉, 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')은 각각 하부전극(12)으로부터 0.5mm 떨어진 내부에 위치하고, 상호 1mm 만큼 이격되어 있다. The area (the same as the area of the non-conductive substrate) of the capacitive humidity sensor according to the second embodiment manufactured through the above process is 5mm × 5mm, the lower electrode 12 is 4mm × 4mm, and two porous electrodes ( 10, 10 ') are 3 mm x 1 mm, respectively. That is, the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 'are respectively located 0.5 mm from the lower electrode 12, and are spaced apart by 1 mm from each other.

제 2실시예에 의한 정전용량 습도센서의 제조가 완료되면, 정전용량형 습도센서를 패키지(1) 상에 부착하여 사용하게 된다. When the manufacturing of the capacitive humidity sensor according to the second embodiment is completed, the capacitive humidity sensor is attached to the package 1 to be used.

즉, 도 3(a)에서 정전용량형 습도센서의 부도체 기판(2)을 접착제(11)를 이용하여 패키지(1)에 접착한 후, 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')을 각각 전도성 접착제(8)를 이용하여 패키지(1) 상의 금속패드(7)에 연결한다. 전도성 접착제(8)는 전도성 및 접착성을 갖는 물질의 통칭으로서, 본 발명의 실시예에서는 패키지(1) 상에 달라붙는 실버페이스트를 사용하였다.That is, after attaching the non-conductive substrate 2 of the capacitive humidity sensor to the package 1 using the adhesive 11 in FIG. 3 (a), the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 are attached. ') Are each connected to a metal pad 7 on the package 1 with a conductive adhesive 8. The conductive adhesive 8 is a generic name of a material having conductivity and adhesion, and in the embodiment of the present invention, silver paste that adheres to the package 1 is used.

이와 같이 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')이 전도성 접착제(8)를 통해 금속패드(7)에 각각 연결되면, 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')이 커패시터의 양 전극을 형성하게 되므로 감지체(5)의 습기 흡수에 따른 유전율 변화에 의해 정전용량이 변하면서 습도를 측정할 수 있게 된다. As such, when the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 ′ are connected to the metal pad 7 through the conductive adhesive 8, respectively, the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 are formed. Since ') forms the positive electrode of the capacitor, it is possible to measure the humidity while changing the capacitance due to the change in dielectric constant due to moisture absorption of the sensor 5.

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 구조를 나타낸 것으로서, 도 4(a)는 단면도이고, 도 4(b)는 평면도이다. Figure 4 shows the structure of a capacitive humidity sensor according to a third embodiment of the present invention, Figure 4 (a) is a cross-sectional view, Figure 4 (b) is a plan view.

본 발명의 제 3실시예에 의한 정전용량형 습도센서는 패키지(1) 상에 접착되는 전도성기판(9)과, 전도성기판(9) 상에 전체적으로 도포된 감지체(5)와, 전도성기판(5) 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')으로 구성되어 있다. The capacitive humidity sensor according to the third embodiment of the present invention includes a conductive substrate 9 adhered on the package 1, a sensing body 5 coated on the conductive substrate 9, and a conductive substrate ( 5) It is composed of a first porous electrode 10 and a second porous electrode 10 'formed in a planar shape on the sensor while being spaced apart from each other at a predetermined distance.

이와 같은 구조를 갖는 제 3실시예에 의한 정전용량 습도센서의 제조과정을 설명한다. The manufacturing process of the capacitive humidity sensor according to the third embodiment having such a structure will be described.

먼저, 금속판이거나 부도체기판 상에 금속막이 형성되어 있는 전도성기판(9)을 준비한다. 본 발명의 실시예에서는 전도성기판(9)으로서 0.15mm 두께의 스테인레스 기판을 사용하였다. First, a conductive substrate 9 having a metal plate or a metal film formed on a non-conductive substrate is prepared. In the embodiment of the present invention, a 0.15 mm thick stainless substrate was used as the conductive substrate 9.

전도성기판(9)이 준비되면, 전도성기판(9) 상에 감지체(5)를 전체적으로 도포한다. 감지체로는 폴리이미드 계통의 물질을 사용하는데, 본 발명의 실시예에서는 액상의 폴리이미드를 2um 두께로 코팅한 후 질소 분위기에서 350도로 가열하여 감지체(5)를 형성하였다. When the conductive substrate 9 is prepared, the sensor 5 is coated on the conductive substrate 9 as a whole. As a sensor, a polyimide-based material was used. In the embodiment of the present invention, the liquid polyimide was coated to a thickness of 2 μm, and then heated to 350 degrees in a nitrogen atmosphere to form the sensor 5.

감지체(5)를 형성한 후 감지체(5) 상에 두 개의 다공성 전극(10, 10')을 형성한다. 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')은 상호 일정 거리로 이격되도록 감지체(5) 상의 내부에 평면적으로 형성된다. 이 때 도 4(b)와 같이, 일정한 거리를 두고 동일한 면적의 두 전극이 분리되어 있는 패턴으로 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')이 형성되도록 한다. After forming the sensor 5, two porous electrodes 10 and 10 ′ are formed on the sensor 5. The first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 'are planarly formed inside the sensor 5 so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance. In this case, as shown in FIG. 4B, the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 ′ are formed in a pattern in which two electrodes having the same area are separated at a predetermined distance.

본 발명의 실시예에서는 실크프린트법을 이용하여 카본페이스트를 20um 두께로 바른 후 질소 분위기에서 300도로 가열하여 다공성 전극(10, 10')을 형성하였다. In the exemplary embodiment of the present invention, the carbon paste was applied to the thickness of 20 μm using the silk print method, and then heated to 300 degrees in a nitrogen atmosphere to form the porous electrodes 10 and 10 ′.

상기 과정을 통해 제작된 제 3실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 면적(부도체기판의 면적과 동일함)은 4mm×4mm이고, 두 개의 다공성 전극(10, 10')은 각각 3mm×1mm으로서, 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')은 각각 감지체(5)로부터 0.5mm 떨어진 내부에 위치하고, 상호 1mm 만큼 이격되어 있다. The area (the same as that of the non-conductive substrate) of the capacitive humidity sensor according to the third embodiment manufactured through the above process is 4 mm x 4 mm, and the two porous electrodes 10 and 10 'are respectively 3 mm x 1 mm. The first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 'are respectively located 0.5 mm apart from the sensing body 5, and are spaced apart by 1 mm from each other.

제 3실시예에 의한 정전용량 습도센서의 제조가 완료되면, 정전용량형 습도센서를 패키지(1) 상에 부착하여 사용하게 된다. When the manufacturing of the capacitive humidity sensor according to the third embodiment is completed, the capacitive humidity sensor is attached to the package 1 to be used.

즉, 도 4(a)에서 정전용량형 습도센서의 전도성기판(9)을 접착제(11)를 이용하여 패키지(1)에 접착한 후, 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')을 각각 금속선(6)를 이용하여 패키지(1) 상의 금속패드(7)에 연결한다. 본 발명의 실시예에서는, 금속선(6)으로서 금이 코팅된 0.1mm 두께의 니켈 와이어를 사용하였다.That is, after attaching the conductive substrate 9 of the capacitive humidity sensor to the package 1 using the adhesive 11 in Fig. 4 (a), the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 ') Is connected to the metal pad 7 on the package 1 using metal wires 6, respectively. In the embodiment of the present invention, 0.1 mm thick nickel wire coated with gold was used as the metal wire 6.

이와 같이 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')이 금속선(6)을 통해 금속패드(7)에 각각 연결되면, 제 1다공성 전극(10) 및 제 2다공성 전극(10')이 커패시터의 양 전극을 형성하게 되므로 감지체(5)의 습기 흡수에 따른 유전율 변화에 의해 정전용량이 변하면서 습도를 측정할 수 있게 된다. As described above, when the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10 'are connected to the metal pad 7 through the metal wire 6, the first porous electrode 10 and the second porous electrode 10' are respectively connected. ) Forms a positive electrode of the capacitor so that the humidity can be measured while the capacitance changes due to the change in dielectric constant due to moisture absorption of the sensor 5.

상기와 같이, 본 발명은 다공성 전극을 이용하여 센서특성을 유지하면서도 센서의 윗면에서 두 전극을 인출하기 때문에, 종래 센서의 상하에서 전극을 인출하는 것에 비하여 제조공정이 간단하여 패키징이 매우 용이하다는 효과가 있다. As described above, the present invention is because the two electrodes are pulled out from the upper surface of the sensor while maintaining the sensor characteristics using a porous electrode, the manufacturing process is simpler than the extraction of the electrodes from the top and bottom of the conventional sensor, packaging is very easy There is.

또한, 전극인출 매개체로 바닥에 달라붙는 실버페이스트와 같은 전도성 접착제를 이용하여 종래와 같이 금속선이 휘어지거나 끊어지는 것과 같은 문제가 발생하지 않기 때문에 센서의 내구성이 향상되는 효과가 있다.In addition, since a problem such as bending or breaking of a metal wire does not occur by using a conductive adhesive such as silver paste that adheres to the floor as an electrode drawing medium, durability of the sensor may be improved.

도 1은 종래 여러 가지 형태의 정전용량형 습도센서의 구조도.1 is a structural diagram of a conventional type of capacitance-type humidity sensor.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 구조도.2 is a structural diagram of a capacitive humidity sensor according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 구조도.3 is a structural diagram of a capacitive humidity sensor according to a second embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 3실시예에 의한 정전용량형 습도센서의 구조도.4 is a structural diagram of a capacitive humidity sensor according to a third embodiment of the present invention;

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **** Explanation of symbols on the main parts of the drawing **

1 : 패키지 2 : 부도체기판1 package 2 insulator substrate

3, 4 : 전극 5 : 감지체3, 4 electrode 5: sensor

6 : 금속선 7 : 금속패드6: metal wire 7: metal pad

8, 8' : 전도성 접착제 9 : 전도성기판8, 8 ': conductive adhesive 9: conductive substrate

10, 10' : 다공성 전극 11 : 접착제10, 10 ': porous electrode 11: adhesive

12 : 하부전극 13 : 윈도우12: lower electrode 13: window

Claims (23)

패키지 상에 접착되는 부도체기판과,An insulator substrate bonded on the package, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과,A lower electrode formed planarly in an inner range on the insulator substrate, 상기 하부전극의 일부 영역에 윈도우를 형성하고 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 도포된 감지체와, A detector formed on a portion of the lower electrode and coated on the non-conductive substrate and the lower electrode; 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되고 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 다공성 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.Capacitive humidity sensor, characterized in that it comprises a porous electrode formed in a planar shape on the sensor while being spaced a predetermined distance from the window and located in the inner range of the lower electrode. 패키지 상에 접착되는 부도체기판과,An insulator substrate bonded on the package, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과,A lower electrode formed planarly in an inner range on the insulator substrate, 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 전체적으로 도포된 감지체와, A detector coated on the non-conductive substrate and the lower electrode as a whole; 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.Capacitance humidity sensor comprising a first porous electrode and a second porous electrode formed in the inner surface of the lower electrode spaced apart from each other by a predetermined distance and planarly formed on the sensor. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 부도체기판은 유리, 세라믹, 실리콘 또는 플라스틱 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.The non-conductive substrate is a capacitive humidity sensor, characterized in that made of any one of glass, ceramic, silicon or plastic. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 부도체기판은 폴리이미드 필름인 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.The nonconductive substrate is a capacitive humidity sensor, characterized in that the polyimide film. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 하부전극은 니켈 상에 금이 코팅된 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.The lower electrode is a capacitance-type humidity sensor, characterized in that the gold is coated on nickel. 패키지 상에 접착되는 전도성기판과,A conductive substrate bonded on the package, 상기 전도성기판 상에 전체적으로 도포된 감지체와,A detector coated on the conductive substrate as a whole; 상기 전도성기판 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.Capacitance-type humidity sensor, characterized in that it comprises a first porous electrode and a second porous electrode formed in a planar shape on the sensing body spaced apart from each other at a predetermined distance within the conductive substrate. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전도성기판은 금속판이거나 부도체기판 상에 금속막이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.The conductive substrate is a metal plate or a capacitive humidity sensor, characterized in that the metal film is formed on the non-conductive substrate. 제 2항 또는 제 6항에 있어서,The method according to claim 2 or 6, 상기 제 1다공성 전극 및 상기 제 2다공성 전극은 동일한 면적을 가진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.And the first porous electrode and the second porous electrode have the same area. 제 1항, 제 2항 또는 제 6항에 있어서,The method according to claim 1, 2 or 6, 상기 감지체는 폴리이미드 계통인 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.The sensor is a capacitive humidity sensor, characterized in that the polyimide system. 제 1항, 제 2항 또는 제 6항에 있어서,The method according to claim 1, 2 or 6, 상기 다공성 전극은 카본 또는 금속분말을 모재로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서.The porous electrode is a capacitive humidity sensor, characterized in that made of carbon or metal powder as a base material. 패키지 상에 접착되는 부도체기판을 준비하는 단계와, Preparing a non-conductive substrate adhered on the package; 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 하부전극을 평면적으로 형성하는 단계와,Planarly forming a lower electrode in an inner range on the insulator substrate; 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 감지체를 도포하는 단계와, Applying a sensor on the insulator substrate and the lower electrode; 상기 감지체 상에 윈도우를 형성하여 상기 하부전극의 일부 영역을 노출하는 단계와, Forming a window on the sensor to expose a portion of the lower electrode; 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되고 상기 하부전극 내부 범위에 위치하도록 상기 감지체 상에 다공성 전극을 평면적으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법.And forming a porous electrode planarly on the sensor so as to be spaced apart from the window at a predetermined distance and positioned in an inner range of the lower electrode. 제 11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 윈도우는 상기 감지체의 일부분을 기계적으로 갈아서 형성하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법.And the window is formed by mechanically grinding a portion of the sensing body. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 다공성 전극의 한 쪽 모서리가 제거된 패턴으로 상기 다공성 전극이 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법.The method of manufacturing a capacitive humidity sensor, characterized in that the porous electrode is spaced apart from the window by a pattern in which one edge of the porous electrode is removed. 패키지 상에 접착되는 부도체기판를 준비하는 단계와,Preparing a non-conductive substrate adhered on the package; 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 하부전극을 평면적으로 형성하는 단계와,Planarly forming a lower electrode in an inner range on the insulator substrate; 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 감지체를 도포하는 단계와, Applying a sensor on the insulator substrate and the lower electrode; 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리로 이격되도록 상기 감지체 상에 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 평면적으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법.And forming a first porous electrode and a second porous electrode on the sensor so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance in an inner range of the lower electrode. . 제 11항 또는 제 14항에 있어서,The method according to claim 11 or 14, 상기 부도체기판 상에 니켈과 금을 순차적으로 무전해 도금한 후 사진식각법을 통해 패터닝함으로써 상기 하부전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법.And electroless plating nickel and gold sequentially on the insulator substrate, and then patterning the lower electrode to form the lower electrode by photolithography. 패키지 상에 접착되는 전도성기판을 준비하는 단계와,Preparing a conductive substrate bonded on the package; 상기 전도성기판 상에 감지체를 전체적으로 도포하는 단계와,Coating the entire sensing body on the conductive substrate; 상기 전도성기판 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되도록 상기 감지체 상에 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극을 평면적으로 형성하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법. And forming a first porous electrode and a second porous electrode on the sensing body in a planar manner so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance within the conductive substrate. 제 11항, 제 14항 또는 제 16항에 있어서,The method according to claim 11, 14 or 16, 액상의 폴리이미드를 도포한 후 질소 분위기에서 가열하여 상기 감지체를 형성하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법. Method of producing a capacitive humidity sensor, characterized in that to form the sensor by applying a liquid polyimide and heated in a nitrogen atmosphere. 제 11항, 제 14항 또는 제 16항에 있어서,The method according to claim 11, 14 or 16, 카본페이스트를 실크프린트법을 이용하여 상기 감지체에 바른 후 질소 분위기에서 가열하여 상기 다공성 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 제조방법.The method of manufacturing a capacitive humidity sensor, characterized in that the carbon paste is applied to the sensor using a silk print method and then heated in a nitrogen atmosphere to form the porous electrode. 부도체기판과, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과, 상기 하부전극의 일부 영역에 윈도우를 형성하고 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 도포된 감지체와, 상기 윈도우로부터 일정 거리 이격되고 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 다공성 전극으로 구성된 정전용량형 습도센서를 준비하는 단계와, A non-conductive substrate, a lower electrode formed in a planar manner in an inner range on the non-conductive substrate, a window formed in a portion of the lower electrode and coated on the non-conductive substrate and the lower electrode, and spaced apart from the window by a predetermined distance And preparing a capacitive humidity sensor comprising a porous electrode planarly formed on the sensor while being located in the inner range of the lower electrode; 상기 정전용량 습도센서의 부도체 기판을 패키지에 접착하는 단계와,Adhering the insulator substrate of the capacitive humidity sensor to a package; 상기 윈도우를 통해 노출된 하부전극과 상기 다공성 전극을 각각 전도성 접착제를 이용하여 상기 패키지 상의 금속패드에 연결하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 연결방법.Connecting the lower electrode and the porous electrode exposed through the window to a metal pad on the package using a conductive adhesive, respectively. 부도체기판과, 상기 부도체기판 상의 내부 범위에 평면적으로 형성된 하부전극과, 상기 부도체기판 및 상기 하부전극 상에 전체적으로 도포된 감지체와, 상기 하부전극 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극으로 구성된 정전용량형 습도센서를 준비하는 단계와, A non-conductive substrate, a lower electrode formed in a planar manner in an inner range on the non-conductive substrate, a detector coated on the non-conductive substrate and the lower electrode as a whole, and positioned in an inner range of the lower electrode and spaced apart from each other by a predetermined distance Preparing a capacitive humidity sensor comprising a first porous electrode and a second porous electrode planarly formed on the substrate; 상기 정전용량형 습도센서의 부도체 기판을 패키지에 접착하는 단계와,Bonding the insulator substrate of the capacitive humidity sensor to a package; 상기 제 1다공성 전극 및 상기 제 2다공성 전극을 각각 전도성 접착제를 이용하여 상기 패키지 상의 금속패드에 연결하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 연결방법.Connecting the first porous electrode and the second porous electrode to a metal pad on the package using a conductive adhesive, respectively. 제 19항 또는 제 20항에 있어서,The method of claim 19 or 20, 상기 전도성 접착제는 실버페이스트 또는 카본페이스트로 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 연결방법.The conductive adhesive is a connection method of the capacitive humidity sensor, characterized in that consisting of silver paste or carbon paste. 전도성기판과, 상기 전도성기판 상에 전체적으로 도포된 감지체와, 상기 전도성기판 내부 범위에 위치하면서 상호 일정 거리 이격되어 상기 감지체 상에 평면적으로 형성된 제 1다공성 전극 및 제 2다공성 전극으로 구성된 정전용량형 습도센서를 준비하는 단계와,A capacitance consisting of a conductive substrate, a sensing body coated on the conductive substrate as a whole, and a first porous electrode and a second porous electrode formed in a planar shape on the sensing body by being spaced apart from each other at a predetermined distance within the conductive substrate. Preparing a humidity sensor, 상기 정전용량형 습도센서의 전도성기판을 패키지에 접착하는 단계와, Adhering a conductive substrate of the capacitive humidity sensor to a package; 상기 제 1다공성 전극 및 상기 제 2다공성 전극을 각각 금속선을 통해 상기 패키지 상의 금속패드에 연결하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 연결방법.And connecting the first porous electrode and the second porous electrode to metal pads on the package through metal wires, respectively. 제 22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 금속선은 금이 코팅된 니켈 와이어인 것을 특징으로 하는 정전용량형 습도센서의 연결방법.The metal wire is a connection method of the capacitive humidity sensor, characterized in that the gold-coated nickel wire.
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