KR20150072687A - 가스 센서 패키지 - Google Patents

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김태훈
구태곤
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지는 리드 프레임; 상기 리드 프레임에 실장되는 리드아웃 집적회로 소자; 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 가스 센서; 상기 가스 센서를 수용하는 내부 공간을 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 멤스 캡; 및 상기 리드 프레임, 상기 리드아웃 집적회로 소자 및 상기 멤스 캡을 커버하는 몰드부;를 포함하며, 상기 멤스 캡의 상면과 상기 몰드부의 상면은 동일 평면상에 형성될 수 있다.

Description

가스 센서 패키지{Gas sensor package}
본 발명은 가스 센서 패키지에 관한 것이다.
아토피 등 환경성 질환의 사회 이슈화에 따라 유해대기 오염물질 노출 등에 대한 국민의 우려가 증대되고 있으므로 정부에서는 대기정책 목적에 부합되는 대기오염물질군의 분류체계 개선을 통해 국민건강 보호정책을 강화시키려고 노력하고 있다.
특히, 현대인들은 하루 중 90%이상을 사무실이나 가정 등 실내에서 생활한다고 할 수 있으며, 실내환경이 건강에 미치는 영향은 매우 크다.
그리고, 각종 산업분야에서 에너지 절감 및 효율을 높이기 위한 실내 공간의 밀폐화는 더욱 심화되고 화학물질로 구성된 건축자재의 사용이 증가함에 따라 최근 새집 증후군, 환경 보존 등 주거 환경이 사회 문제로 부각되면서 가스 센서에 요구되는 성능과 기능도 고도화되고 있다.
최근 스마트폰에 환경센서의 일종인 온습도센서가 채용되고 있으며, 스마트폰이나 Wearable 기기에서 차세대 환경센서로서 가스 센서에 대한 관심이 높아지고 있다.
또한, 최근 문제가 되고 있는 주택의 실내환경오염에 대한 간편한 자가체크를 통해 쾌적한 건강한 환경의 유지관리가 가능하고 실내환경 개선을 위한 웰빙생활 문화에 기여할 수 있는 가스 센서에 사회적 관심이 증가되고 있는 실정이다.
　스마트폰 및 Wearable기기 등에서, 이러한 사회적 욕구를 충족시키기 위해서는 기존의 가스센서가 갖고 있는 단점인 사이즈, 소비전력, 안정성 감도, 응답 속도 등에서 개선된 새로운 가스 센서 및 패키지의 개발이 필수적이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 가스 센서 패키지를 소형화, 박형화시킬 수 있고, 가스 센서의 응답속도 및 감도를 향상시키며, 제조 비용을 줄일 수 있는 가스 센서 패키지를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지는 리드 프레임; 상기 리드 프레임에 실장되는 리드아웃 집적회로 소자; 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 가스 센서; 상기 가스 센서를 수용하는 내부 공간을 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 멤스 캡; 및 상기 리드 프레임, 상기 리드아웃 집적회로 소자 및 상기 멤스 캡을 커버하는 몰드부;를 포함하며, 상기 멤스 캡의 상면과 상기 몰드부의 상면은 동일 평면상에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 멤스 캡의 상면에는 적어도 하나의 관통홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 멤스 캡은 상기 몰드부와 접촉하는 지지부 및 상기 멤스 캡의 상면을 형성하는 플레이트를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 지지부 및 상기 플레이트는 일체로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 지지부의 상면에 상기 플레이트가 결합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 플레이트에는 상기 플레이트를 관통하는 적어도 하나의 관통홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 플레이트는 메쉬구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 멤스 캡은 실리콘 또는 유리 재질일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 가스 센서는 상기 리드아웃 집적회로 소자와 전기적으로 연결되도록 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되며, 상기 리드아웃 집적회로 소자는 본딩 와이어에 의해 상기 리드 프레임과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 리드 프레임은, PCB, 금속판 및 세라믹 판 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지는 리드 프레임; 상기 리드 프레임에 실장되는 리드아웃 집적회로 소자; 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 가스 센서; 상기 가스 센서를 수용하는 내부 공간 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 멤스 캡; 및 상기 리드 프레임, 상기 리드아웃 집적회로 소자 및 상기 멤스 캡을 커버하는 몰드부;를 포함하며, 상기 몰드부의 상면은 상기 멤스 캡의 상면보다 낮게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지는 상기 리드 프레임의 저면으로부터 상기 몰드부의 상면까지의 길이를 ML, 상기 리드 프레임의 저면으로부터 상기 멤스 캡의 상면까지의 길이를 CL이라 할 때, 0 < CL - ML < 50㎛ 를 만족할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 리드 프레임은, PCB, 금속판 및 세라믹 판 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지는 리드 프레임; 상기 리드 프레임에 실장되는 리드아웃 집적회로 소자; 상기 리드아웃 집적회로 소자에 매립되는 가스 센서; 내부 공간을 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 멤스 캡; 및 상기 리드 프레임, 상기 리드아웃 집적회로 소자 및 상기 멤스 캡을 커버하는 몰드부;를 포함하며, 상기 멤스 캡의 상면과 상기 몰드부의 상면은 동일 평면상에 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 가스 센서의 상면은 상기 리드아웃 집적회로 소자의 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 가스 센서는 상기 멤스 캡의 상기 내부 공간에 위치할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 상기 리드 프레임은, PCB, 금속판 및 세라믹 판 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지에 의하면, 가스 센서 패키지를 소형화, 박형화시킬 수 있고, 가스 센서의 응답속도 및 감도를 향상시키며, 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 개략단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 제조 방법을 나타낸 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 멤스 캡의 변형예를 나타낸 개략단면도.
도 4a 및 도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 개략단면도.
도 4b 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 멤스 캡의 변형예를 나타낸 개략단면도.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지에 제공되는 가스 센서의 개략단면도.
도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지에 제공되는 가스 센서의 변형예를 도시한 개략단면도.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지에 제공되는 가스 센서의 개략단면도.
도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지에 제공되는 가스 센서의 변형예를 도시한 개략단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 개략단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 개략단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 제조 방법을 나타낸 순서도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 멤스 캡의 변형예를 나타낸 개략단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지(100)는 리드 프레임(10), 리드아웃 집적회로 소자(20), 가스 센서(30), 멤스 캡(40) 및 몰드부(50)를 포함할 수 있다.
상기 리드아웃 집적회로 소자(20)는 상기 리드 프레임(10)에 실장될 수 있다.
상기 리드 프레임(10)은 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)와 외부 회로를 연결시켜 주는 전선으로서의 역할과 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지를 전자 회로 기판에 고정시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 리드 프레임(10)은 금속 재질로 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 리드 프레임(10)은 니켈, 철합금 또는 동합금일 수 있다. 그러나 상기 리드 프레임(10)의 재질에 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)가 실장되는 구성이 상기 리드 프레임(10)에 한정되는 것은 아니며, 상기 리드 프레임(10)은 PCB, 금속판 및 세라믹 판 중 어느 하나로 대체될 수 있다.
상기 리드아웃 집적회로 소자(20)는 본딩 와이어(W)에 의해 상기 리드 프레임(10)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 가스 센서(30)는 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)의 일면에 부착될 수 있으며, 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 가스 센서(30)는 기체 중에 함유된 특정 화학물질을 감지하여 그 농도를 전기적 신호로 변화하여 출력하는 장치를 의미할 수 있으며, 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)는 상기 가스 센서(30)로부터 전달되는 신호를 처리하는 회로 소자일 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 가스 센서(30)는 상기 가스 센서(30)의 일면에 감지 부재(31), 히터(33) 및 감지 전극(35)을 포함할 수 있다.
상기 감지 부재(31)는 상기 히터(33)에 의하여 기체 중에 함유된 특정 화학물질을 검출하기 적합한 온도로 가열될 수 있다.
한편, 상기 히터(33)는 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 감지 부재(31)와 나란히 배치될 수 있으나, 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 가스 센서(30) 내부에 매립되어 상기 감지 부재(31)의 하측에 배치되는 것도 가능하다.
상기 멤스 캡(40)은 상기 가스 센서(30)를 수용할 수 있는 내부 공간을 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)의 일면에 부착될 수 있다.
상기 멤스 캡(40)은 멤스(MEMS:Micro Electro Mechanical System)로 불리는 반도체공정, 특히 집적회로 기술을 응용한 마이크로머시닝 기술을 이용한 구조를 의미할 수 있다.
상기 몰드부(50)는 상기 리드 프레임(10), 상기 리드아웃 집적회로 소자(20) 및 상기 멤스 캡(40)을 커버할 수 있다.
상기 몰드부(50)는 상기 리드 프레임(10), 상기 리드아웃 집적회로 소자(20) 및 상기 멤스 캡(40) 간의 전기적인 단락을 방지할 뿐만 아니라, 상기 리드 프레임(10), 상기 리드아웃 집적회로 소자(20) 및 상기 멤스 캡(40)을 둘러싼 형태로 고정함으로써 외부의 충격으로부터 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지를 안전하게 보호할 수 있다.
상기 몰드부(50)는 상기 리드 프레임(10)과 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)를 덮을 수 있으며, 상기 멤스 캡(40)의 측면과 밀착되는 형태로 형성되어 외부 환경으로부터 상기 리드 프레임(10), 상기 리드아웃 집적회로 소자(20) 및 상기 멤스 캡(40)을 보호할 수 있다.
상기 몰드부(50)는 몰딩(molding) 방식에 의해 형성될 수 있으며, 이 경우 열 전도도가 높은 실리콘 겔(Silicone Gel), 에폭시 몰드 컴파운드(EMC: Epoxy Mold Compound), 폴리이미드(Ployimide) 중 적어도 하나가 상기 몰드부(50)의 재질로 사용될 수 있다.
그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상기 몰드부(50)를 형성하기 위해 반경화 상태의 수지를 압착하는 등 필요에 따라 다양한 방법이 이용될 수 있다.
상기 멤스 캡(40)은 상기 몰드부(50)와 접촉하는 지지부(41) 및 상기 멤스 캡(40)의 상면을 형성하는 플레이트(43)를 포함할 수 있으며, 상기 지지부(41)와 상기 플레이트(43)는 일체로 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 지지부(41)와 상기 플레이트(43)를 포함하는 상기 멤스 캡(40)은 실리콘(Si) 또는 유리(Glass) 재질일 수 있다.
그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 멤스 캡(40')은 상기 지지부(41')와 상기 플레이트(43')가 별개의 재질로 마련되어 상기 지지부(41')의 상면에 상기 플레이트(43')가 결합되는 형태일 수도 있다.
이 경우 상기 플레이트(43)의 재질이 실리콘(Si) 또는 유리(Glass)일 수 있다.
상기 멤스 캡(40)의 상면에는 적어도 하나의 관통홀(43a)이 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 멤스 캡(40)의 상면을 형성하는 상기 플레이트(43)에는 상기 플레이트(43)를 관통하는 다수의 상기 관통홀(43a)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 플레이트(43)는 그물망 구조인 메쉬구조로 형성되거나 다수의 상기 관통홀(43a)이 격자 구조로 관통형성된 구조일 수 있다.
상기 가스 센서(30)는 다수의 상기 관통홀(43a)을 통하여 유입된 기체 중에 함유된 특정 화학물질을 감지할 수 있다.
한편, 상기 멤스 캡(40)의 상면과 상기 몰드부(50)의 상면은 동일 평면상에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 멤스 캡(40)의 상면은 상기 몰드부(50)의 외부로 노출될 수 있다.
상기 멤스 캡(40)의 상면이 상기 몰드부(50)의 외부로 노출될 수 있으므로, 상기 멤스 캡(40)의 내부 공간에 배치되는 상기 가스 센서(30)와 기체의 반응범위가 넓어질 수 있다.
따라서, 상기 가스 센서(30)의 응답속도 및 감도가 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지는 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)와 상기 가스 센서(30)를 하나의 패키지 내에서 구현할 수 있으므로, 가스 센서 패키지의 전체 크기를 줄일 수 있다.
이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 제조 방법을 설명한다.
먼저, 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)의 일면에 상기 가스 센서(30)를 부착시킨다.
다음으로, 상기 가스 센서(30)를 감싸도록 상기 멤스 캡(40)을 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)의 일면에 부착시키고, 단위 패키지 별로 분리시킨다.
이후에 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)를 상기 리드 프레임(10)에 실장시키고, 상기 본딩 와이어(W)에 의하여 상기 리드 프레임(10)과 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)를 전기적으로 연결시킨다.
몰딩(Molding) 방식에 의하여 상기 리드 프레임(10)과 상기 리드아웃 집적회로 소자(20)를 덮도록 상기 몰드부(50)를 형성한다.
이때, 상기 몰드부(50)는 상기 멤스 캡(40)의 측면과 밀착될 수 있으며, 상기 멤스 캡(40)의 상면과 상기 몰드부(50)의 상면이 동일 평면 상에 형성되도록 한다.
이와 같은 제조 방법에 의하여, 가스 센서 패키지를 웨이퍼 레벨 패키지로 제조함으로써 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 4a 및 도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 개략단면도이고, 도 4b 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 멤스 캡의 변형예를 나타낸 개략단면도이다.
도 4a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지(300)는 상기 가스 센서(30)의 배치를 제외하면 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지(100)와 동일하므로, 상기 가스 센서(30)의 배치 이외의 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지(300)에서는, 상기 가스 센서(30)가 상기 리드아웃 집적회로 소자(20')에 매립될 수 있다.
이때, 상기 가스 센서(30)의 상면은 상기 리드아웃 집적회로 소자(20')의 외부로 노출될 수 있으며, 상기 가스 센서(30)는 상기 멤스 캡(40)의 내부 공간에 위치할 수 있다.
상기 가스 센서(30)가 상기 리드아웃 집적회로 소자(20')에 매립될 수 있으므로, 가스 센서 패키지의 전체 높이를 줄일 수 있으며, 소형화, 박형화가 가능할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 가스 센서(30)는 상기 가스 센서(30)의 일면에 감지 부재(31), 히터(33) 및 감지 전극(35)을 포함할 수 있다.
상기 감지 부재(31)는 상기 히터(33)에 의하여 기체 중에 함유된 특정 화학물질을 검출하기 적합한 온도로 가열될 수 있다.
또한, 상기 히터(33)는 도 7a에 도시된 바와 같이 상기 감지 부재(31)와 나란히 배치될 수 있으나, 도 7b에 도시된 바와 같이 상기 가스 센서(30) 내부에 매립되어 상기 감지 부재(31)의 하측에 배치되는 것도 가능하다.
한편, 도 5a를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지(500)는 상기 가스 센서(30)가 상기 리드 프레임(10)에 실장될 수 있으며, 상기 가스 센서(30)는 본딩 와이어(W)에 의하여 상기 리드 프레임(10)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 멤스 캡(40)은 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지와 마찬가지로, 상기 지지부(41) 및 상기 플레이트(43)가 일체로 형성될 수 있으며, 도 4b 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 멤스 캡(40')은 상기 지지부(41')와 상기 플레이트(43')가 별개의 재질로 마련되어 상기 지지부(41')의 상면에 상기 플레이트(43')가 결합되는 형태일 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지의 개략단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지(700)는 상기 몰드부(50)의 상면이 상기 멤스 캡(40)의 상면보다 낮다는 점을 제외하고는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지(100)와 동일하므로, 상기 몰드부(50)의 상면 및 상기 멤스 캡(40)의 상면 이외의 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지(700)에서는 상기 몰드부(50)의 상면이 상기 멤스 캡(40)의 상면보다 낮게 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 리드 프레임(10)의 저면으로부터 상기 몰드부(50)의 상면까지의 길이(ML)는 상기 리드 프레임(10)의 저면으로부터 상기 멤스 캡(40)의 상면까지의 길이(CL)보다 짧을 수 있다.
즉, CL > ML 일 수 있으며, 구체적으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 센서 패키지(700)는 0 < CL - ML < 50㎛를 만족할 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 몰드부(50)의 상면이 상기 멤스 캡(40)의 상면보다 낮게 형성될 수 있으므로, 상기 멤스 캡(40)의 측면 일부도 상기 몰드부(50)의 외부로 노출될 수 있다.
따라서, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 멤스 캡(40)의 상기 플레이트(43)를 관통하는 적어도 하나의 상기 관통홀(43a)은 상기 몰드부(50)의 외부로 노출되는 상기 멤스 캡(40)의 측면 일부에도 형성될 수 있다.
따라서, 상기 가스 센서(30)와 기체의 반응범위가 더욱 넓어질 수 있으며, 상기 가스 센서(30)의 응답속도 및 감도가 더욱 향상될 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서 패키지는, 가스 센서 패키지를 소형화, 박형화시킬 수 있고, 가스 센서의 응답속도 및 감도를 향상시키며, 제조 비용을 줄일 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 일 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100-700: 가스 센서 패키지 10: 리드 프레임
20, 20': 리드아웃 집적회로 소자 30: 가스 센서
40, 40': 멤스 캡 41, 41': 지지부
43, 43': 플레이트 43a: 관통홀
50: 몰드부 W: 본딩 와이어

Claims (17)

  1. 리드 프레임;
    상기 리드 프레임에 실장되는 리드아웃 집적회로 소자;
    상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 가스 센서;
    상기 가스 센서를 수용하는 내부 공간을 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 멤스 캡; 및
    상기 리드 프레임, 상기 리드아웃 집적회로 소자 및 상기 멤스 캡을 커버하는 몰드부;를 포함하며,
    상기 멤스 캡의 상면과 상기 몰드부의 상면은 동일 평면상에 형성되는 가스 센서 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멤스 캡의 상면에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 가스 센서 패키지.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멤스 캡은 상기 몰드부와 접촉하는 지지부 및 상기 멤스 캡의 상면을 형성하는 플레이트를 구비하는 가스 센서 패키지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지부 및 상기 플레이트는 일체로 형성되는 가스 센서 패키지.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 지지부의 상면에 상기 플레이트가 결합되는 가스 센서 패키지.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트에는 상기 플레이트를 관통하는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 가스 센서 패키지.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 플레이트는 메쉬구조로 형성되는 가스 센서 패키지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 멤스 캡은 실리콘 또는 유리 재질인 가스 센서 패키지.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가스 센서는 상기 리드아웃 집적회로 소자와 전기적으로 연결되도록 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되며, 상기 리드아웃 집적회로 소자는 본딩 와이어에 의해 상기 리드 프레임과 전기적으로 연결되는 가스 센서 패키지.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 리드 프레임은,
    PCB, 금속판 및 세라믹 판 중 어느 하나인 가스 센서 패키지.
  11. 리드 프레임;
    상기 리드 프레임에 실장되는 리드아웃 집적회로 소자;
    상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 가스 센서;
    상기 가스 센서를 수용하는 내부 공간을 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 멤스 캡; 및
    상기 리드 프레임, 상기 리드아웃 집적회로 소자 및 상기 멤스 캡을 커버하는 몰드부;를 포함하며,
    상기 몰드부의 상면은 상기 멤스 캡의 상면보다 낮게 형성되는 가스 센서 패키지.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 리드 프레임의 저면으로부터 상기 몰드부의 상면까지의 길이를 ML, 상기 리드 프레임의 저면으로부터 상기 멤스 캡의 상면까지의 길이를 CL이라 할 때,
    0 < CL - ML < 50㎛ 를 만족하는 가스 센서 패키지.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 리드 프레임은,
    PCB, 금속판 및 세라믹 판 중 어느 하나인 가스 센서 패키지.
  14. 리드 프레임;
    상기 리드 프레임에 실장되는 리드아웃 집적회로 소자;
    상기 리드아웃 집적회로 소자에 매립되는 가스 센서;
    내부 공간을 구비하며, 상기 리드아웃 집적회로 소자의 일면에 부착되는 멤스 캡; 및
    상기 리드 프레임, 상기 리드아웃 집적회로 소자 및 상기 멤스 캡을 커버하는 몰드부;를 포함하며,
    상기 멤스 캡의 상면과 상기 몰드부의 상면은 동일 평면상에 형성되는 가스 센서 패키지.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가스 센서의 상면은 상기 리드아웃 집적회로 소자의 외부로 노출되는 가스 센서 패키지.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 가스 센서는 상기 멤스 캡의 상기 내부 공간에 위치하는 가스 센서 패키지.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 리드 프레임은,
    PCB, 금속판 및 세라믹 판 중 어느 하나인 가스 센서 패키지.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109860311A (zh) * 2017-11-14 2019-06-07 英飞凌科技股份有限公司 半导体传感器器件以及用于制备所述半导体传感器器件的方法
KR20190090180A (ko) * 2018-01-24 2019-08-01 삼성전자주식회사 팬-아웃 센서 패키지
RU196427U1 (ru) * 2019-12-20 2020-02-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Керамический корпус для газочувствительного полупроводникового сенсора
KR102202353B1 (ko) * 2019-08-02 2021-01-13 주식회사 신성씨앤티 격리 플랫폼

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9448216B2 (en) * 2014-10-10 2016-09-20 Stmicroelectronics Pte Ltd Gas sensor device with frame passageways and related methods
KR101679586B1 (ko) * 2015-07-13 2016-11-25 주식회사 신성씨앤티 실리콘관통전극 기반의 반도체 패키지
CN106442865B (zh) * 2015-08-12 2019-04-02 罕王微电子（辽宁）有限公司 一种气体传感器及其封装方法
US9896330B2 (en) 2016-01-13 2018-02-20 Texas Instruments Incorporated Structure and method for packaging stress-sensitive micro-electro-mechanical system stacked onto electronic circuit chip
KR101853296B1 (ko) * 2016-09-13 2018-04-30 (주)포인트엔지니어링 마이크로 센서 패키지 및 마이크로 센서 패키지 제조방법
US9881845B1 (en) * 2016-10-12 2018-01-30 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Electronic device, lid structure and package structure
NL2017885B1 (en) 2016-11-29 2018-06-11 Sencio B V Sensor package and method of manufacturing the same
DE102017122043A1 (de) * 2017-09-22 2019-03-28 Tdk Electronics Ag MEMS-Gassensor
US10730743B2 (en) 2017-11-06 2020-08-04 Analog Devices Global Unlimited Company Gas sensor packages
US10861741B2 (en) 2017-11-27 2020-12-08 Texas Instruments Incorporated Electronic package for integrated circuits and related methods
US11538767B2 (en) 2017-12-29 2022-12-27 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit package with partitioning based on environmental sensitivity
KR102466332B1 (ko) * 2018-01-02 2022-11-15 삼성전자주식회사 가스 센서 패키지
US11587839B2 (en) 2019-06-27 2023-02-21 Analog Devices, Inc. Device with chemical reaction chamber

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000241382A (ja) * 1999-02-22 2000-09-08 Ngk Spark Plug Co Ltd ガスセンサ
US6305214B1 (en) * 1999-08-26 2001-10-23 Sensor Tek, Llc Gas sensor and methods of forming a gas sensor assembly
US7838949B2 (en) * 2001-03-29 2010-11-23 Georgia Tech Research Corporation Porous gas sensors and method of preparation thereof
ATE419387T1 (de) * 2001-04-23 2009-01-15 Samsung Electronics Co Ltd Verfahren zur herstellung eines chips zum molekularen nachweis
US6724612B2 (en) * 2002-07-09 2004-04-20 Honeywell International Inc. Relative humidity sensor with integrated signal conditioning
US7296458B2 (en) * 2002-10-17 2007-11-20 Advanced Technology Materials, Inc Nickel-coated free-standing silicon carbide structure for sensing fluoro or halogen species in semiconductor processing systems, and processes of making and using same
US7791150B1 (en) * 2004-09-25 2010-09-07 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Room temperature hydrogen sensor
KR100812996B1 (ko) * 2006-12-07 2008-03-13 한국전자통신연구원 마이크로 가스 센서 및 그 제조방법
US8323982B2 (en) * 2007-01-11 2012-12-04 Valencell, Inc. Photoelectrocatalytic fluid analyte sensors and methods of fabricating and using same
JP5113391B2 (ja) * 2007-01-19 2013-01-09 本田技研工業株式会社 ガスセンサ
US8197650B2 (en) * 2007-06-07 2012-06-12 Sensor Innovations, Inc. Silicon electrochemical sensors
US8086266B2 (en) * 2008-01-08 2011-12-27 Block Engineering, Llc Cell phone based MEMS fourier transform infrared (FTIR) gas sensors
JP5138404B2 (ja) * 2008-02-05 2013-02-06 アズビル株式会社 ガスセンサチップ及びこれを備えたガスセンサ
US8193596B2 (en) * 2008-09-03 2012-06-05 Solid State System Co., Ltd. Micro-electro-mechanical systems (MEMS) package
WO2011055605A1 (ja) * 2009-11-06 2011-05-12 株式会社日立製作所 ガスセンサ
US20110138882A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Semiconductor gas sensor having low power consumption
US20120125772A1 (en) * 2010-11-24 2012-05-24 Kwj Engineering Inc. Printed Gas Sensor
US8683847B2 (en) * 2011-02-09 2014-04-01 Electronics And Telecommunications Research Institute Microelectromechanical systems type semiconductor gas sensor using microheater having many holes and method for manufacturing the same
JP5748211B2 (ja) * 2011-05-26 2015-07-15 フィガロ技研株式会社 ガス検出装置とガス検出方法
EP2573804A1 (en) * 2011-09-21 2013-03-27 Nxp B.V. Integrated circuit with sensor and manufacturing method thereof
US8852513B1 (en) * 2011-09-30 2014-10-07 Silicon Laboratories Inc. Systems and methods for packaging integrated circuit gas sensor systems
EP2706567A1 (en) * 2012-09-11 2014-03-12 Nxp B.V. Integrated circuit including an environmental sensor
EP2743691A1 (en) * 2012-12-14 2014-06-18 Nxp B.V. Detection of an acidic (CO2, SO2) or basic (NH3) gas by monitoring a dielectric relaxation of a reaction product (for example of a zwitterion) of an acid-base reaction of the gas with a chemical compound (like DBU) using an integrated circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109860311A (zh) * 2017-11-14 2019-06-07 英飞凌科技股份有限公司 半导体传感器器件以及用于制备所述半导体传感器器件的方法
KR20190090180A (ko) * 2018-01-24 2019-08-01 삼성전자주식회사 팬-아웃 센서 패키지
KR102202353B1 (ko) * 2019-08-02 2021-01-13 주식회사 신성씨앤티 격리 플랫폼
RU196427U1 (ru) * 2019-12-20 2020-02-28 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Керамический корпус для газочувствительного полупроводникового сенсора

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