WO2018174335A1 - 저항식 가스센서 - Google Patents

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WO2018174335A1
WO2018174335A1 PCT/KR2017/005290 KR2017005290W WO2018174335A1 WO 2018174335 A1 WO2018174335 A1 WO 2018174335A1 KR 2017005290 W KR2017005290 W KR 2017005290W WO 2018174335 A1 WO2018174335 A1 WO 2018174335A1
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sensing
substrate
sensing material
gas sensor
electrode
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PCT/KR2017/005290
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Inventor
김정호
Original Assignee
(주)이티엘
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    • 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
    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/16—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by burning or catalytic oxidation of surrounding material to be tested, e.g. of gas

Definitions

  • the present invention relates to a resistive gas sensor, and more particularly, a resistor capable of quickly discharging bubbles generated between a sensing electrode and a sensing material to the outside in a manufacturing process and easily implementing a thick sensing material layer. It relates to a gas sensor.
  • Such a resistive gas sensor generates electron transfer between the adsorption molecule and the sensing material surface when the gas component adsorbs on the sensing material surface or reacts with an adsorption gas such as oxygen that has been previously adsorbed. Due to the change in potential, the resistance of the sensing material changes.
  • the sensing gas can be distinguished by measuring the resistance of the sensing material through the sensing electrode, which is used as a principle of gas sensing.
  • the resistive gas sensor requires a separate heater electrode for transferring heat to the sensing material, since a sensing material composed of oxide must be operated irrespective of moisture at least 250 ° C.
  • FIG. 1 schematically illustrates a conventional resistive gas sensor.
  • a sensing electrode 100 made of gold is patterned on one surface of a substrate P, and a sensing electrode ( 100, a sensing material 200 composed of an oxide is coated on the upper portion, and as shown in (b), the heater electrode 300 composed of platinum is formed on the other surface of the substrate P.
  • FIG. 1 in the conventional typical resistive gas sensor 1 ′, a sensing electrode 100 made of gold is patterned on one surface of a substrate P, and a sensing electrode ( 100, a sensing material 200 composed of an oxide is coated on the upper portion, and as shown in (b), the heater electrode 300 composed of platinum is formed on the other surface of the substrate P.
  • the sensing material 200 which is mainly an oxide
  • the sensing material 200 is mixed with a binder made of an organic solvent to form a paste, and then the sensing electrode 100 is formed.
  • the paste-type sensing material 200 is applied on the sensing electrode 100, and bubbles are generated between the sensing material 200 and the sensing electrode 100.
  • a space formed between the sensing material 200 and the sensing electrode 100 acted as a factor that reduces the detection accuracy of the sensor.
  • the bubbles generated between the sensing material 200 and the sensing electrode 100 must be discharged to the outside during the manufacturing process, and the bubbles are diffused along the surface of the substrate P to be discharged to the outside.
  • the time required for discharging bubbles increases, resulting in a decrease in the production efficiency of the resistance gas sensor 1 '.
  • an object of the present invention is to quickly discharge the bubbles generated between the sensing electrode and the sensing material to the outside in the manufacturing process, as well as to facilitate the thick sensing material layer It is to provide a resistive gas sensor that can be implemented.
  • a pattern is formed on one surface of the substrate to transfer heat to the substrate and a pair of first sensing electrodes formed on one surface of the substrate and the pair of first sensing electrodes And a sensing material applied to cover the pair of first sensing electrodes on one surface of the heater electrode, wherein at least one through hole is formed at one side of the substrate corresponding to an application area of the sensing material.
  • a resistive gas sensor is provided.
  • the method may further include a pair of second sensing electrodes patterned on the other surface of the substrate corresponding to the pair of first sensing electrodes, wherein the sensing material is formed of any one of the pair of first sensing electrodes. It is preferably applied to cover the first sensing electrode and any one of the second sensing electrodes corresponding thereto, and is integrally formed through the through hole.
  • the sensing material may include a first sensing material and a second sensing material, and the through hole may include a first through hole and a second through hole, and the first sensing material may include the pair of first sensing electrodes. It is applied to cover any one of the first sensing electrode and any one of the second sensing electrode corresponding thereto, and is integrally formed through the first through hole, the second sensing material is the pair of first sensing More preferably, it is applied to cover the other first sensing electrode of the electrode and the other second sensing electrode corresponding thereto, and is integrally formed through the second through hole.
  • the thickness of the substrate is more preferably formed in the range of 0.2 ⁇ 0.5mm so that the heat of the heater electrode can be transferred to the second sensing electrode.
  • the response characteristics, accuracy and production efficiency of the sensor is significantly improved.
  • FIG. 1 schematically illustrates a conventional resistive gas sensor.
  • FIG. 2 is a perspective view of a resistance gas sensor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a resistance gas sensor according to a first embodiment of the present invention.
  • 4 (a) and 4 (b) are graphs for comparing the characteristics of the conventional resistance gas sensor and the resistance gas sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a resistance gas sensor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a resistance gas sensor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a resistance gas sensor according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a cross-sectional view of the resistance gas sensor according to a first embodiment of the present invention.
  • the resistive gas sensor 1 includes a substrate 10, a first sensing electrode 20, a heater electrode 30, and a sensing material 40. It includes.
  • the substrate 10 is to provide a first sensing electrode 20, a forming region of the heater electrode 30 and a coating region of the sensing material 40 to be described later, any one selected from alumina or zirconia.
  • a ceramic substrate including a may be used.
  • the first sensing electrode 20 is for determining the sensing gas by detecting a change in resistance of the sensing material 40 due to the adsorption and desorption of the sensing gas.
  • a pair of patterns are formed on one surface of the substrate 10 and platinum (Pt) ), Gold (Au), palladium-silver (Pd-Ag), palladium-rhodium (Pd-Rh) and iridium-rhodium (Ir-Rh) may be used.
  • the heater electrode 30 is used to transfer heat to the first sensing electrode 20 and is patterned on another region of one surface of the same substrate 10 as the first sensing electrode 20.
  • the sensing material 40 is coated on one surface of the substrate 10, and is applied to cover the pair of first sensing electrodes 20, and the resistance change is generated by the adsorption-desorption reaction of the sensing gas.
  • SnO 2 indium oxide (InO), tungsten oxide (WO 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 ), alpha-iron oxide ( ⁇ -Fe 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ) may be used. have.
  • At least one through hole 11 is formed on one side of the substrate 10 corresponding to the application region of the sensing material 40 applied to cover the pair of first sensing electrodes 20.
  • the through hole 11 has a bubble (B) generated between the sensing material 40 and the first sensing electrode 20 quickly in the process of applying the sensing material 40 to the outside. It serves to provide a route for release.
  • the present invention forms a through hole 11 on one side of the substrate 10 corresponding to the application area of the sensing material 40 to generate bubbles between the sensing material 40 and the first sensing electrode 20.
  • the B) is quickly discharged to the outside, no space is generated between the sensing material and the first sensing electrode 20 due to air bubbles, and the sensing material 40 and the first sensing electrode 20 are in close contact with each other.
  • the measurement accuracy of the resistive gas sensor 1 is greatly improved.
  • 4 (a) and 4 (b) are graphs for comparing the characteristics of the conventional resistance gas sensor and the resistance gas sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • Conventional resistive gas sensors do not have a through-hole for quickly discharging bubbles generated between the sensing material and the first sensing electrode to the outside as in the present invention, and thus the bubbles cannot be completely discharged to the outside in the manufacturing process. It is generally manufactured in a state.
  • the conventional resistive gas sensors have a resistance value of 15 M ⁇ , which is much higher than several tens to several hundred K ⁇ , which is considered as the optimal resistance value in the art, as shown in FIG. 4A. It can also be seen that the reaction characteristic of appears irregular.
  • the sensing material and the first sensing electrode are completely in close contact with each other and are shown in FIG.
  • the resistance value was lowered to about 800 K ⁇ , and the response characteristics were much reversible, indicating that the accuracy of the resistance gas sensor was greatly improved.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a resistance gas sensor according to a second embodiment of the present invention.
  • the resistive gas sensor 1 according to the second embodiment of the present invention has the other surface of the substrate 10 corresponding to the pair of first sensing electrodes 20 in the first embodiment of the present invention.
  • a pair of second sensing electrodes 50 is formed in the pattern.
  • the thickness of the substrate 10 may be formed in a range of 0.2 mm to 0.5 mm so that the heat of the heater electrode 30 can be easily transferred to the second sensing electrode 50.
  • the substrate 10 may be easily damaged by an external impact, thereby causing a problem in durability.
  • the second sensing electrode 50 may be formed through the heater electrode 30. As heat is not properly transferred, the heat cannot be properly transferred to the sensing material 40.
  • a first through hole 11a and a second through hole 11b are formed at one side of the substrate 10 adjacent to each of the first and second sensing electrodes 20 and 50.
  • the sensing material 40 is coated to cover the corresponding first sensing electrode 20 and the second sensing electrode 50, and is formed to be integrally connected through the respective through holes 11a and 11b. .
  • the present invention can quickly discharge the bubbles generated between the sensing material 40, the first sensing electrode 20 and the second sensing electrode 50 through the through holes (11a, 11b) to the outside.
  • the sensing material 40 coated on both sides of the substrate 10 is integrally formed through the through holes 11a and 11b, the sensing material 40 is thick and difficult to realize by screen printing, which is a conventional method of applying a sensing material.
  • the material layer can be easily implemented.
  • the resistive gas sensor 1 according to the second embodiment of the present invention can easily detect relatively low reactivity gas existing in the highly reactive gas through the thick sensing material layer.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a resistance gas sensor according to a third embodiment of the present invention.
  • the resistive gas sensor 1 according to the third embodiment of the present invention has the same structure as the second embodiment of the present invention, but corresponds to the first sensing electrode 20 and the second sensing body.
  • Each sensing material 40 applied to cover the electrode 50 is characterized by consisting of the first sensing material 41 and the second sensing material 42 to detect different gases.
  • the first sensing material 41 coated to cover the first sensing electrode 20 and the second sensing electrode 50 formed on the right side is integrally formed by being connected through the first through hole 11a.
  • the second sensing material 42 coated to cover the first sensing electrode 20 and the second sensing electrode 50 formed on the left side is connected to each other through the second through hole 11b to be integrally formed.
  • the resistive gas sensor 1 according to the third embodiment of the present invention can easily detect relatively inert gas through the thick sensing material layer and correspond to the respective first sensing electrodes.
  • One sensor as the sensing material 40 applied to cover the 20 and the second sensing electrode 50 is formed of the first sensing material 41 and the second sensing material 42 sensing different gases. This makes it possible to easily detect heterogeneous gases.

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Abstract

본 발명은 저항식 가스센서에 관한 것으로서, 기판 및 상기 기판의 일면에 패턴 형성되는 한 쌍의 제 1 감지전극 및 상기 한 쌍의 제 1 감지전극에 열을 전달하기 위해 상기 기판의 일면에 패턴 형성되는 히터전극 및 상기 기판의 일면에 상기 한 쌍의 제 1 감지전극을 덮도록 도포되는 감지물질을 포함하되, 상기 감지물질의 도포 영역과 대응되는 상기 기판의 일측에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

저항식 가스센서
본 발명은 저항식 가스센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제조과정에서 감지전극과 감지물질 간에 발생되는 기포를 외부로 신속하게 배출할 수 있을 뿐 아니라 두꺼운 감지물질층을 용이하게 구현할 수 있도록 한 저항식 가스센서에 관한 것이다.
가스 센서에 대한 연구는 오래전부터 이루어져 왔고, 현재 다양한 방식의 가스 센서가 상용화되어 있으며, 그 중에 산화물로 구성된 감지물질을 이용한 저항식 가스센서가 있다.
이러한 저항식 가스센서는 기체 성분이 감지물질 표면에 흡착하거나 또는 미리 흡착해 있던 산소 등과 같은 흡착 가스와 반응할 때 흡착 분자와 감지물질 표면 사이에 전자 수수가 일어나고, 이로 인하여 감지물질의 도전율과 표면 전위 등의 변화로 인해 감지물질의 저항이 변화하게 된다.
위와 같은 저항 변화는 감지가스의 농도와 측정 온도에 따라 상이하므로 감지전극을 통해 감지물질의 저항을 측정함으로써, 감지가스를 구분할 수 있으며, 이를 가스 감지의 원리로 이용하게 되는 것이다.
또한, 저항식 가스센서는 산화물로 구성된 감지물질이 수분과 무관하게 작동돼야 하므로 적어도 섭씨 250℃ 이상의 온도 조건이 필요함에 따라 감지물질에 열을 전달하기 위한 별도의 히터전극이 필요하다.
도 1은 종래의 전형적인 저항식 가스센서를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 전형적인 저항식 가스센서(1')는 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(P)의 일면에 금으로 구성된 감지전극(100)이 패턴 형성되고, 감지전극(100) 상부에 산화물로 구성된 감지물질(200)이 도포되며, (b)에 도시된 바와 같이, 기판(P)의 타면에 백금으로 구성된 히터전극(300)이 패턴 형성되는 구조이다.
한편, 종래에는 감지전극(100)의 상부에 감지물질(200)을 형성함에 있어서, 유기용매로 된 바인더에 주로 산화물인 감지물질(200)을 혼합하여 페이스트 형태로 만든 후, 이를 감지전극(100) 상에 도포하는 방식을 사용하였으나, 페이스트 형태의 감지물질(200)을 감지전극(100) 상부에 도포하는 경우, 감지물질(200)과 감지전극(100) 사이에는 기포가 발생되고, 이러한 기포는 감지물질(200)과 감지전극(100) 간에 이격공간을 형성함에 따라 센서의 감지 정확도를 저하시키는 요인으로 작용하였다.
위와 같은 이유로 제조과정에서 감지물질(200)과 감지전극(100) 간에 발생되는 기포를 외부로 배출해야 하는데, 기포가 외부로 배출되는 과정에서 기판(P)의 표면을 따라 확산되어 외부로 배출됨에 따라 기포를 배출하는데 소요되는 시간이 길어져 저항식 가스센서(1')의 생산효율이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제조과정에서 감지전극과 감지물질 간에 발생되는 기포를 외부로 신속하게 배출할 수 있을 뿐 아니라 두꺼운 감지물질층을 용이하게 구현할 수 있도록 한 저항식 가스센서를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 기판 및 상기 기판의 일면에 패턴 형성되는 한 쌍의 제 1 감지전극 및 상기 한 쌍의 제 1 감지전극에 열을 전달하기 위해 상기 기판의 일면에 패턴 형성되는 히터전극 및 상기 기판의 일면에 상기 한 쌍의 제 1 감지전극을 덮도록 도포되는 감지물질을 포함하되, 상기 감지물질의 도포 영역과 대응되는 상기 기판의 일측에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 저항식 가스센서가 제공된다.
여기서, 상기 한 쌍의 제 1 감지전극과 대응되는 상기 기판의 타면에 패턴 형성되는 한 쌍의 제 2 감지전극을 더 포함하고, 상기 감지물질은 상기 한 쌍의 제 1 감지전극 중 어느 하나의 제 1 감지전극과 이와 대응되는 어느 하나의 제 2 감지전극을 덮도록 도포되고, 상기 관통홀을 통해 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 감지물질은 제 1 감지물질과 제 2 감지물질을 포함하고, 상기 관통홀은 제 1 관통홀과 제 2 관통홀을 포함하되, 상기 제 1 감지물질은 상기 한 쌍의 제 1 감지전극 중 어느 하나의 제 1 감지전극과 이와 대응되는 어느 하나의 제 2 감지전극을 덮도록 도포되고, 상기 제 1 관통홀을 통해 일체로 형성되며, 상기 제 2 감지물질은 상기 한 쌍의 제 1 감지전극 중 다른 하나의 제 1 감지전극과 이와 대응되는 다른 하나의 제 2 감지전극을 덮도록 도포되고, 상기 제 2 관통홀을 통해 일체로 형성되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 히터전극의 열이 상기 제 2 감지전극으로 전달될 수 있도록 상기 기판의 두께는 0.2 ~ 0.5mm 범위로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 제조과정에서 감지전극과 감지물질 간에 발생되는 기포를 외부로 신속하게 배출함에 따라 센서의 반응특성, 정확도 및 생산효율이 현저하게 향상된다.
또한, 두꺼운 감지물질층의 구현이 용이함에 따라 비교적 반응성이 낮은 가스도 용이하게 검지할 수 있게 된다.
도 1은 종래의 전형적인 저항식 가스센서를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저항식 가스센서의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저항식 가스센서의 단면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 종래의 저항식 가스센서와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저항식 가스센서의 특성을 비교하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저항식 가스센서의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저항식 가스센서의 단면도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저항식 가스센서의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저항식 가스센서의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저항식 가스센서(1)는 기판(10), 제 1 감지전극(20), 히터전극(30), 감지물질(40)을 포함한다.
기판(10)은 후술하는 제 1 감지전극(20), 히터전극(30)의 형성영역 및 감지물질(40)의 도포영역을 제공하는 것으로서, 알루미나(alumina) 또는 지르코니아(zirconia) 중 선택된 어느 하나를 포함하는 세라믹 기판이 사용될 수 있다.
제 1 감지전극(20)은 감지가스의 흡탈착에 따른 감지물질(40)의 저항변화를 검출하여 감지가스를 판별하기 위한 것으로서, 한 쌍이 기판(10)의 일면에 패턴 형성되며, 백금(Pt), 금(Au), 팔라듐-은(Pd-Ag), 팔라듐-로듐(Pd-Rh) 및 이리듐-로듐(Ir-Rh) 중 선택된 어느 하나가 사용될 수 있다.
히터전극(30)은 제 1 감지전극(20)으로 열을 전달하기 위한 것으로서 제 1 감지전극(20)과 동일한 기판(10)의 일면 중 다른 영역에 패턴 형성된다.
감지물질(40)은 기판(10)의 일면에 도포되되, 한 쌍의 제 1 감지전극(20)을 덮도록 도포되며, 감지가스의 흡탈착 반응에 의해 저항변화가 발생되는 것으로서, 산화주석(SnO2), 산화인듐(InO), 산화텅스텐(WO3), 산화철(Fe2O3), 알파-산화철(α-Fe2O3), 산화티탄(TiO2) 중 선택된 어느 하나가 사용될 수 있다.
여기서, 본 발명은 한 쌍의 제 1 감지전극(20)을 덮도록 도포되는 감지물질(40)의 도포 영역과 대응되는 기판(10)의 일측에 적어도 하나의 관통홀(11)이 형성된다.
이러한 관통홀(11)은 도 2에 도시된 바와 같이, 감지물질(40)의 도포과정에서 감지물질(40)과 제 1 감지전극(20) 사이에 발생되는 기포(B)가 외부로 신속하게 배출되는 경로를 제공하는 역할을 한다.
위와 같이 본 발명은 감지물질(40)의 도포영역과 대응되는 기판(10)의 일측에 관통홀(11)을 형성하여 감지물질(40)과 제 1 감지전극(20) 사이에 발생되는 기포(B)를 외부로 신속하게 배출함에 따라 감지물질과 제 1 감지전극(20) 사이에 기포로 인한 이격공간이 발생되지 않고, 감지물질(40)과 제 1 감지전극(20) 간이 상호 밀착되므로 제조되는 저항식 가스센서(1)의 측정 정확도가 크게 향상된다.
또한, 관통홀(11)을 통해 기포(B)가 보다 신속하게 외부로 배출됨에 따라 기포를 외부로 배출시키는데 소요되는 작업 공정 시간이 현저하게 단축됨에 따라 제조되는 저항식 가스센서의 생산성이 크게 향상된다.
도 4의 (a) 및 (b)는 종래의 저항식 가스센서와 본 발명의 제 1 실시예에 따른 저항식 가스센서의 특성을 비교하기 위한 그래프이다.
종래의 저항식 가스센서들은 기판에 본 발명과 같이 감지물질과 제 1 감지전극 간에 발생되는 기포를 외부로 신속하게 배출하기 위한 관통홀이 구비되어 있지 않아 제조과정에서 기포가 외부로 완전히 배출되지 못한 상태로 제조되는 것이 일반적이다.
이에 따라 종래의 저항식 가스센서들은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 당해 기술분야에서 최적의 저항값으로 여기는 수십~수백 KΩ보다 훨씬 높은 15MΩ의 저항값을 나타내었으며, 저항식 가스센서의 반응특성 또한 불규칙적으로 나타나는 것을 볼 수 있다.
그에 반해, 본 발명은 감지물질과 제 1 감지전극 간에 발생되는 기포가 관통홀을 통해 외부로 신속하게 배출됨에 따라 감지물질과 제 1 감지전극 간이 상호 완전하게 밀착되어 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 저항값이 800KΩ 정도로 낮아졌으며, 반응특성도 훨씬 가역적으로 나타나 저항식 가스센서의 정확도가 크게 향상됨을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저항식 가스센서의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저항식 가스센서(1)는 본 발명의 제 1 실시예에서 한 쌍의 제 1 감지전극(20)과 대응되는 기판(10)의 타면에 한 쌍의 제 2 감지전극(50)이 패턴 형성된다.
그리고, 히터전극(30)의 열이 제 2 감지전극(50)으로 용이하게 전달될 수 있도록 기판(10)의 두께는 0.2 ~ 0.5mm 범위로 형성되는 것이 바람직하다.
여기서, 기판(10)의 두께가 0.2mm 미만이면 외부 충격에 의해 기판이 쉽게 파손될 수 있어 내구성에 문제가 발생되며, 0.5mm를 초과하면, 히터전극(30)을 통해 제 2 감지전극(50)으로 열이 제대로 전달되지 않아 감지물질(40)에 열을 제대로 전달할 수 없게 된다.
또한, 대응되는 각각의 제 1 감지전극(20) 및 제 2 감지전극(50)의 인접한 기판(10)의 일측에 제 1 관통홀(11a) 및 제 2 관통홀(11b)이 형성된다.
아울러, 감지물질(40)은 대응되는 각각의 제 1 감지전극(20) 및 제 2 감지전극(50)을 덮도록 도포되되, 각각의 관통홀(11a, 11b)을 통해 일체로 연결되도록 형성된다.
이에 따라 본 발명은 각각의 관통홀(11a, 11b)을 통해 감지물질(40)과 제 1 감지전극(20) 및 제 2 감지전극(50) 간에 발생되는 기포를 외부로 신속하게 배출할 수 있을 뿐 아니라 기판(10)의 양면에 도포되는 감지물질(40)이 각각의 관통홀(11a, 11b)을 통해 연결되어 일체로 형성됨에 따라 종래 감지물질 도포 방식인 스크린 프린팅으로는 구현하기 어려운 두꺼운 감지물질층을 용이하게 구현할 수 있다.
위와 같은 구조로 인해 본 발명의 제 2 실시예에 따른 저항식 가스센서(1)는 두꺼운 감지물질층을 통해 반응성이 강한 가스 중에 존재하는 비교적 반응성이 낮은 가스도 용이하게 감지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저항식 가스센서의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저항식 가스센서(1)는 본 발명의 제 2 실시예와 구조는 동일하나, 상호 대응되는 제 1 감지전극(20) 및 제 2 감지전극(50)을 덮도록 도포되는 각 감지물질(40)이 서로 다른 가스를 감지할 수 있도록 제 1 감지물질(41)과 제 2 감지물질(42)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
즉, 우측에 형성되는 제 1 감지전극(20) 및 제 2 감지전극(50)을 덮도록 도포되는 제 1 감지물질(41)은 제 1 관통홀(11a)을 통해 연결되어 일체로 형성되고, 좌측에 형성되는 제 1 감지전극(20) 및 제 2 감지전극(50)을 덮도록 도포되는 제 2 감지물질(42)은 제 2 관통홀(11b)을 통해 연결되어 일체로 형성된다.
위와 같은 구조로 인해 본 발명의 제 3 실시예에 따른 저항식 가스센서(1)는 두꺼운 감지물질층을 통해 비교적 반응성이 낮은 가스도 용이하게 감지할 수 있을 뿐 아니라 대응되는 각각의 제 1 감지전극(20) 및 제 2 감지전극(50)을 덮도록 도포되는 감지물질(40)이 서로 다른 가스를 감지하는 제 1 감지물질(41) 및 제 2 감지물질(42)로 이루어짐에 따라 하나의 센서로 이종의 가스를 용이하게 감지할 수 있게 된다.
비록 본 발명이 상기 바람직한 실시 예들과 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서, 첨부된 특허 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

  1. 기판과;
    상기 기판의 일면에 패턴 형성되는 한 쌍의 제 1 감지전극과;
    상기 한 쌍의 제 1 감지전극에 열을 전달하기 위해 상기 기판의 일면에 패턴 형성되는 히터전극과;
    상기 기판의 일면에 상기 한 쌍의 제 1 감지전극을 덮도록 도포되는 감지물질을 포함하되,
    상기 감지물질의 도포 영역과 대응되는 상기 기판의 일측에는 적어도 하나의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 저항식 가스센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제 1 감지전극과 대응되는 상기 기판의 타면에 패턴 형성되는 한 쌍의 제 2 감지전극을 더 포함하고,
    상기 감지물질은 상기 한 쌍의 제 1 감지전극 중 어느 하나의 제 1 감지전극과 이와 대응되는 어느 하나의 제 2 감지전극을 덮도록 도포되고, 상기 관통홀을 통해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항식 가스센서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감지물질은 제 1 감지물질과 제 2 감지물질을 포함하고,
    상기 관통홀은 제 1 관통홀과 제 2 관통홀을 포함하되,
    상기 제 1 감지물질은 상기 한 쌍의 제 1 감지전극 중 어느 하나의 제 1 감지전극과 이와 대응되는 어느 하나의 제 2 감지전극을 덮도록 도포되고, 상기 제 1 관통홀을 통해 일체로 형성되며,
    상기 제 2 감지물질은 상기 한 쌍의 제 1 감지전극 중 다른 하나의 제 1 감지전극과 이와 대응되는 다른 하나의 제 2 감지전극을 덮도록 도포되고, 상기 제 2 관통홀을 통해 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항식 가스센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 히터전극의 열이 상기 제 2 감지전극으로 전달될 수 있도록 상기 기판의 두께는 0.2 ~ 0.5mm 범위로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항식 가스센서.
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