KR20170085395A - 센서 및 이의 제조 방법 - Google Patents

센서 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170085395A
KR20170085395A KR1020160004982A KR20160004982A KR20170085395A KR 20170085395 A KR20170085395 A KR 20170085395A KR 1020160004982 A KR1020160004982 A KR 1020160004982A KR 20160004982 A KR20160004982 A KR 20160004982A KR 20170085395 A KR20170085395 A KR 20170085395A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit pattern
insulating substrate
adhesive member
sensor
protective cover
Prior art date
Application number
KR1020160004982A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102522099B1 (ko
Inventor
백지흠
황지훈
진원혁
황인성
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사, 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR1020160004982A priority Critical patent/KR102522099B1/ko
Publication of KR20170085395A publication Critical patent/KR20170085395A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102522099B1 publication Critical patent/KR102522099B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/122—Circuits particularly adapted therefor, e.g. linearising circuits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/12—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid
    • G01N27/125—Composition of the body, e.g. the composition of its sensitive layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/10—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers
    • H01L25/105—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)

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.

Description

센서 및 이의 제조 방법{SENSOR AND A MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 센서에 관한 것으로, 특히 수분 방지막을 포함하는 멤브레인 구조의 센서 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
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.
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.
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.
하지만, 이러한 구조는 충격이나 외부 대기압에 의해 막이 파손되어 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다.
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.
도 1은 종래 기술에 따른 센서의 구조를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래기술에 따른 센서는 기판(10), 회로 패턴(20), 감지 소자(30), 제어 소자(40) 및 커버(50)를 포함한다.
기판(10)은 절연 물질로 형성된 절연층이다. 상기 기판(10) 위에는 금속물질로 형성된 다수의 회로 패턴(20)이 형성된다.
상기 회로 패턴(20) 상에는 가스 감지를 위한 감지 소자(30)와 제어 소자(40)가 실장된다.
그리고, 상기 회로 패턴(20) 위에는 상기 감지 소자(30)와 제어 소자(40)를 덮는 커버(50)가 배치된다.
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.
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.
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.
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.
본 발명에 따른 실시 예에서는, 새로운 구조의 센서 및 이의 제조 방법을 제공한다.
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.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 대기압 평형 상태를 유지하기 위하여, 감지 소자의 하부에 공기 통과 홀이 형성된 센서 및 이의 제조 방법을 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 접착 부재가 도포되는 영역의 회로 패턴에 홀이 형성된 센서 및 이의 제조 방법을 제공한다.
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.
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.
또한, 상기 차단 부재는 소수성을 가진 물질로 형성되며, 기설정된 사이즈의 기공을 포함하는 메쉬 구조를 가진다.
또한, 상기 차단 부재는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성된다.
또한, 상기 기공은, 0.03㎛~0.07㎛ 범위의 사이즈를 만족한다.
또한, 상기 보호 커버에 배치되며, 상기 보호 커버에 상기 차단 부재를 부착하는 제 2 접착 부재를 더 포함한다.
또한, 상기 제 2 접착 부재는, 상기 보호 커버의 상기 가스 통과 홀의 내벽에 배치된다.
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.
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.
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.
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.
또한, 상기 차단 부재는 소수성을 가진 물질로 형성되며, 기설정된 사이즈의 기공을 포함하는 메쉬 구조를 가진다.
또한, 상기 차단 부재는, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성된다.
또한, 상기 기공은, 0.03㎛~0.07㎛ 범위의 사이즈를 만족한다.
또한, 상기 제 2 접착 부재를 도포하는 단계는, 상기 보호 커버의 상기 가스 통과 홀의 내벽에 상기 제 2 접착 부재를 도포하는 단계를 포함한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
[제 1 실시 예에 따른 센서의 구조]
도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 상기 절연 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
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.
절연 기판(110) 위에는 회로 패턴(125)이 형성된다.
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.
한편, 상기 회로 패턴(125)은 상기 절연 기판(110) 위에 서로 일정 간격 이격되어 배치된 복수 개의 패턴을 포함할 수 있다.
상기 회로 패턴(125)는 일반적으로 구리에 은, 금 및 주석 중 적어도 어느 하나 이상의 표면처리 도금층을 포함할 수 있다.
상기 회로 패턴(125) 위에는 제 1 접착 부재(140)가 배치된다.
상기 제 1 접착 부재(140)는 접착 페이스트일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
다시 말해서, 상기 제 1 소자(150)는 멤브레인 구조를 가지며, 이에 따라 몸체의 하부에 캐비티가 형성된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
제 2 소자(160)는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)일 수 있다.
상기 제 1 소자(150)는 전극(155)이 형성된 제 1 면과, 상기 제 1 면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.
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.
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.
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.
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.
상기 연결 부재(170)는 와이어(wire)일 수 있다.
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.
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.
상기 보호 커버(180)의 상부에는 상기 가스 이동 홀(185)이 다수 개 형성될 수 있다.
상기 보호 커버(180)는 폴리카보네이트(Polycabonate), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 재료로 형성될 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
여기에서, 상기 차단 부재(195)는 감지 대상의 흐름에 영향을 주지 않으면서 이물질의 유입을 차단한다. 상기 감지 대상은 가스일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차단 부재의 구조를 설명하는 도면이다.
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.
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.
상기 차단 부재(195)가 선형 메쉬 형태를 가지는 경우, 상기 차단 부재(195)는 수소성을 가진 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)로 형성될 수 있다.
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.
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.
이때, 상기 패터팅된 필터링 멤브레인 구조로 차단 부재(195)를 형성하는 경우, 상기 차단 부재(195) 내부의 기공은 0.2㎛ 정도로 형성될 수 있다.
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.
이때, 상기 패터팅된 필터링 멤브레인 구조로 차단 부재(195)를 형성하는 경우, 상기 차단 부재(195) 내부의 기공은 0.1㎛ 정도로 형성될 수 있다.
상기 차단 부재(195)가 투과성 멤브레인 구조를 가지는 경우, 상기 차단 부재(195)는 수소성을 가진 폴리프로필렌(polupropylene, PP)로 형성될 수 있다.
한편, 상기 차단 부재(195)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.
이에 따라, 상기 차단 부재(195)는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 이용하여 선형 메쉬 구조를 가지도록 형성한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
[제 1 실시 예에 따른 공기 통과 홀의 구조]
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.
도 6을 참조하면, 절연 기판(110) 위에는 회로 패턴(125)이 형성된다.
그리고, 상기 회로 패턴(125)의 상면 중 특정 영역(A)은 제 1 소자(150)를 부착하기 위한 부착 영역으로 정의된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
[제 1 소자 구조]
도 8은 도 2에 도시된 제 1 소자의 상세 구성도이다.
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.
바람직하게, 상기 가스센싱부(151)는 멤스 플렛폼, 알루미나 및 히터 기저 위에 반도체 산화물로 이루어진 감지물을 코팅하여 형성할 수 있다.
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.
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 한다
[제 1 실시 예에 따른 센서의 제조 방법]
도 9 내지 도 18는 도 2에 도시된 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 센서의 제조 방법을 공정순으로 설명하기 위한 단면도이다.
먼저, 도 9를 참조하면, 센서를 제조하는데 기초가 되는 절연 기판(110)을 준비한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 상기 절연 기판(110)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
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.
상기 절연 기판(110) 위에는 금속층(120)이 형성되어 있다.
상기 금속층(120)은 상기 절연 기판(110) 위에 구리를 포함하는 금속을 무전해 도금하여 형성할 수 있다.
상기 금속층(120)은 상기 절연 기판(110)의 표면에 무전해 도금하여 형성하는 것과는 달리 일반적인 CCL(Copper Clad Laminate)을 사용할 수 있다.
이때, 상기 금속층(120)을 무전해 도금하여 형성하는 경우, 상기 절연 기판(110)의 상면에 조도를 부여하여 도금이 원활히 진행되도록 할 수 있다.
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.
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.
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.
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.
그리고, 상기 마스크가 형성되면, 패터닝, 노광 및 현상 과정을 진행하여 포토레지스트 패턴을 형성하여 상기 회로 패턴(125)을 형성한다.
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.
다음으로, 도 11을 참조하면 상기 회로 패턴(125) 중 제 1 소자(150)가 부착될 영역에 대응하는 위치에 공기 통과 홀(130)을 형성한다.
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.
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.
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.
다음으로, 도 12를 참조하면, 상기 회로 패턴(125) 위에 제 1 접착 부재(140)를 도포한다.
상기 제 1 접착 부재(140)는 접착 페이스트일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
다시 말해서, 상기 제 1 소자(150)는 멤브레인 구조를 가지며, 이에 따라 몸체의 하부에 캐비티가 형성된다.
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.
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.
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.
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.
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.
다음으로, 도 13을 참조하면, 상기 도포된 제 1 접착 부재(140) 위에 제 1 소자(150)와 제 2 소자(160)를 각각 부착한다.
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.
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.
제 2 소자(160)는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)일 수 있다.
상기 제 1 소자(150)는 전극(155)이 형성된 제 1 면과, 상기 제 1 면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.
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.
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.
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.
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.
상기 연결 부재(170)는 와이어(wire)일 수 있다.
다음으로, 도 15를 참조하면, 상기 제 1 소자(150), 제 2 소자(160) 및 회로 패턴(125) 등을 보호하는 보호 커버(180)를 준비한다.
상기 보호 커버(180)는 폴리카보네이트(Polycabonate), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 재료로 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 보호 커버(180)는 측벽부(181)와, 상기 측벽부(181)로부터 내측을 향해 돌출되는 상벽부(182)를 포함한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
여기에서, 상기 차단 부재(195)는 감지 대상의 흐름에 영향을 주지 않으면서 이물질의 유입을 차단한다. 상기 감지 대상은 가스일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
상기 차단 부재(195)가 선형 메쉬 형태를 가지는 경우, 상기 차단 부재(195)는 수소성을 가진 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)로 형성될 수 있다.
한편, 상기 차단 부재(195)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
[제 2 실시 예에 따른 센서의 구조]
도 19는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
또한, 상기 절연 기판(210)은 유연한 특성을 가지는 플렉서블(flexible) 기판일 수 있다.
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.
절연 기판(210) 위에는 회로 패턴(225)이 형성된다.
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.
한편, 상기 회로 패턴(225)은 상기 절연 기판(210) 위에 서로 일정 간격 이격되어 배치된 복수 개의 패턴을 포함할 수 있다.
상기 회로 패턴(225)는 일반적으로 구리에 은, 금 및 주석 중 적어도 어느 하나 이상의 표면처리 도금층을 포함할 수 있다.
상기 회로 패턴(225) 위에는 제 1 접착 부재(240)가 배치된다.
상기 제 1 접착 부재(240)는 접착 페이스트일 수 있다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
다시 말해서, 상기 제 1 소자(250)는 멤브레인 구조를 가지며, 이에 따라 몸체의 하부에 캐비티가 형성된다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
제 2 소자(260)는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit)일 수 있다.
상기 제 1 소자(250)는 전극(255)이 형성된 제 1 면과, 상기 제 1 면과 대향되는 제 2 면을 포함한다.
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.
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.
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.
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.
상기 연결 부재(270)는 와이어(wire)일 수 있다.
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.
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.
상기 보호 커버(280)의 상부에는 상기 가스 이동 홀(285)이 다수 개 형성될 수 있다.
상기 보호 커버(280)는 폴리카보네이트(Polycabonate), 폴리에틸렌(PE), 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 재료로 형성될 수 있다.
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.
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.
이때, 상기 제 2 접착 부재(290)는 가스 이동 홀(185)을 노출하며 상기 보호 커버(280)의 일부에만 선택적으로 도포된다.
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.
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.
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.
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.
한편, 상기 차단 부재(295)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.
이에 따라, 상기 차단 부재(295)는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 이용하여 선형 메쉬 구조를 가지도록 형성한다.
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.
[제 2 실시 예에 따른 관통 홀의 구조]
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 관통 홀의 구조를 나타낸 도면이다.
도 20을 참조하면, 절연 기판(210) 위에는 회로 패턴(225)이 형성된다.
그리고, 상기 회로 패턴(225)의 상면 중 특정 영역(A)은 제 1 소자(250)를 부착하기 위한 부착 영역으로 정의된다.
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.
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.
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.
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.
그리고, 상기 제 1 소자(250)의 모서리 영역에 대응하는 상기 회로 패턴(225)에는 관통 홀(242)이 각각 형성된다.
그리고, 상기 제 1 접착 부재(240)는 상기 형성된 관통 홀(242) 내에 도포된다.
[기판 평형 상태 유지에 대한 설명]
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.
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.
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.
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.
[제 3 실시 예에 따른 센서의 구조]
도 22는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.
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.
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.
따라서, 상기 제 3 실시 예에 따른 센서에 대해서는 제 2 접착 부재(390)와 차단 부재(395)에 대해서만 설명하기로 한다.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
그리고, 상기 차단 부재(395)는 상기 제 2 접착 부재(3900에 의해 상기 가스 이동 홀(385) 내에만 선택적으로 배치된다.
한편, 상기 차단 부재(395)는 상기 이물질을 완벽하게 차단할 수 있으면서 상기 가스의 통과는 원활하게 이루어져야 한다.
이에 따라, 상기 차단 부재(395)는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)를 이용하여 선형 메쉬 구조를 가지도록 형성한다.
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.
[제 4 실시 예에 따른 센서의 구조]
도 23은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 센서의 구조를 보여주는 단면도이다.
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.
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.
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.
이에 따라, 상기 차단 부재(495)도 상기 상벽부의 하부 영역에 전체적으로 배치되지 않고, 상기 가스 이동 홀(485)만을 막으면서 일부 영역에만 배치된다.
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.
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.
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 부재

Claims (17)

  1. 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 포함하는
    센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차단 부재는 소수성을 가진 물질로 형성되며, 기설정된 사이즈의 기공을 포함하는 메쉬 구조를 가지는
    센서.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차단 부재는,
    폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성되는
    센서.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 기공은,
    0.03㎛~0.07㎛ 범위의 사이즈를 만족하는
    센서.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보호 커버에 배치되며, 상기 보호 커버에 상기 차단 부재를 부착하는 제 2 접착 부재를 더 포함하는
    센서.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 접착 부재는,
    상기 보호 커버의 상기 가스 통과 홀의 내벽에 배치되는
    센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    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 포함하는
    센서.
  8. 제 7항에 있어서,
    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 도포되는
    센서.
  9. 제 8항에 있어서,
    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 형성된
    센서.
  10. 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 포함하는
    센서의 제조 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 차단 부재는 소수성을 가진 물질로 형성되며, 기설정된 사이즈의 기공을 포함하는 메쉬 구조를 가지는
    센서의 제조 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 차단 부재는,
    폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 형성되는
    센서의 제조 방법.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 기공은,
    0.03㎛~0.07㎛ 범위의 사이즈를 만족하는
    센서의 제조 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 접착 부재를 도포하는 단계는,
    상기 보호 커버의 상기 가스 통과 홀의 내벽에 상기 제 2 접착 부재를 도포하는 단계를 포함하는
    센서의 제조 방법.
  15. 제 10항에 있어서,
    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 포함하는
    센서의 제조 방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    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 도포되는
    센서의 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    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 형성하는
    센서의 제조 방법.
KR1020160004982A 2016-01-14 2016-01-14 센서 및 이의 제조 방법 KR102522099B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160004982A KR102522099B1 (ko) 2016-01-14 2016-01-14 센서 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160004982A KR102522099B1 (ko) 2016-01-14 2016-01-14 센서 및 이의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170085395A true KR20170085395A (ko) 2017-07-24
KR102522099B1 KR102522099B1 (ko) 2023-04-17

Family

ID=59429270

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160004982A KR102522099B1 (ko) 2016-01-14 2016-01-14 센서 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102522099B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101939914B1 (ko) * 2017-07-31 2019-01-17 한국광기술원 가스센서 패키지 및 그의 조립방법
KR20190074450A (ko) * 2017-12-20 2019-06-28 삼성전자주식회사 센서 패키지, 센서 패키지의 제조 방법, 및 리드 구조체의 제조 방법
CN110018202A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 三星电子株式会社 气体传感器封装件和包括其的感测设备

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135434A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Kyocera Corp イメージセンサー装置
KR20060096517A (ko) * 2003-12-01 2006-09-12 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 가스센서
JP2010008371A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Hitachi Ltd 可燃性ガスセンサ
KR20150031709A (ko) * 2013-09-16 2015-03-25 엘지이노텍 주식회사 가스센서패키지

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10135434A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Kyocera Corp イメージセンサー装置
KR20060096517A (ko) * 2003-12-01 2006-09-12 니혼도꾸슈도교 가부시키가이샤 가스센서
JP2010008371A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Hitachi Ltd 可燃性ガスセンサ
KR20150031709A (ko) * 2013-09-16 2015-03-25 엘지이노텍 주식회사 가스센서패키지

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101939914B1 (ko) * 2017-07-31 2019-01-17 한국광기술원 가스센서 패키지 및 그의 조립방법
KR20190074450A (ko) * 2017-12-20 2019-06-28 삼성전자주식회사 센서 패키지, 센서 패키지의 제조 방법, 및 리드 구조체의 제조 방법
CN110018202A (zh) * 2018-01-10 2019-07-16 三星电子株式会社 气体传感器封装件和包括其的感测设备
EP3511703A3 (en) * 2018-01-10 2019-08-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Gas sensor package and sensing apparatus including the same
US11067554B2 (en) 2018-01-10 2021-07-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Gas sensor package and sensing apparatus including the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR102522099B1 (ko) 2023-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2857349B1 (en) Gas sensor package
US10398343B2 (en) Perspiration sensor
US8572993B2 (en) Apparatus for detecting fogged window of vehicle
US8981498B2 (en) Electronic MEMS device comprising a chip bonded to a substrate and having cavities and manufacturing process thereof
JP2007127612A (ja) 湿度センサ装置及びその製造方法
EP3340752B1 (en) Method using an air permeable temporary carrier tape for embedding component in component carrier
KR20170085395A (ko) 센서 및 이의 제조 방법
KR20160061842A (ko) 가스 센서 패키지 및 그 제조 방법
KR102288803B1 (ko) 센서 패키지 및 이의 제조 방법
CN109872986A (zh) 光学传感器的封装结构及光学传感器的封装方法
JP2011151225A (ja) 湿度センサパッケージ及びその製造方法
KR102479586B1 (ko) 센서 및 이의 제조 방법
KR20170135734A (ko) 지문 센서용 배선 기판
KR20180060464A (ko) 센싱 장치
KR20200087716A (ko) 센서 유닛 및 기판과 캐리어를 상호접속하는 방법
JP5476205B2 (ja) ガス検出装置
KR101797587B1 (ko) 수위/탁도 복합 센서 및 그 제조방법
JPS59129447A (ja) 樹脂製キヤツプを有する半導体装置
KR102484246B1 (ko) 센서 및 집적 회로 일체형 연성회로기판의 제조방법 및 이를 포함하는 전자 소자
KR20150111102A (ko) 가스 센서 패키지
KR20220026462A (ko) 습도 센서
KR20180085186A (ko) 가스 센서 및 이를 포함하는 가스 센싱 장치
JPH05315408A (ja) フィルムキャリアおよびこれを用いた半導体装置
JP2011064509A (ja) 湿度センサパッケージ及びその製造方法
CN118032044A (zh) 防水传感器及电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant