이앤에이치
복합 가스를 측정하기 위한 가스센서 패키지 및 그의 제조방법
Gas Sensor Package for Measuring Complex Gases and Its Manufacturing Method
특허 요약
본 발명은 복합 가스를 측정하기 위한 가스센서 패키지 및 그의 제조방법을 개시한다. 본 실시예의 일 측면에 의하면, 서로 다른 기체 성분을 검출하는 적어도 하나 이상의 가스 센서가 배치되는 센서 모듈; 및 상기 센서 모듈의 상부에 배치되어, 내부의 수용 공간에 상기 가스 센서 전체를 커버하여 밀폐 수용하며, 상기 수용 공간으로 기체 성분이 통과되도록 메쉬 형태의 배리어를 포함하는 커버 모듈을 포함하되, 상기 가스 센서는, 검출하고자 하는 기 설정된 기체 성분을 탈착시키는 센싱물질; 상기 센싱물질에 흡착된 기체 성분들을 분리시키는 히터; 상기 기판 상에 배치되어, 상기 기판과 상기 히터를 전기적으로 분리하는 제1 절연층; 외부로부터 신호를 입력받아 그에 부합하는 전기장을 발생시키며, 전압의 세기 및 주파수 변화를 센싱하는 센싱전극; 및 상기 히터 상에 배치되어, 상기 히터와 상기 센싱전극을 전기적으로 분리하는 제2 절연층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
청구항
번호청구항
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가스 센서 패키지에 있어서,DC 전원을 인가하는 전원;상기 전원으로부터 DC 전원을 인가받아, 일산화탄소(CO), 메탄(CH4), 에틸렌(C2H4) 또는 에탄(C2H6)의 기체 성분 중 일부 또는 전부가 혼합된 공기 중에서 기 설정된 기체 성분을 검출하기 위한 주파수를 갖는 신호를 생성하는 신호 생성기;일면에 서로 다른 기체 성분을 검출하는 적어도 하나 이상의 가스 센서가 각 센싱전극이 서로 접촉되지 않도록 이격되어 배치되는 바디부와, 커버 모듈과 결합 수단에 의해 결합되는 제1 결합부를 포함하는 센서 모듈, 및 상기 센서 모듈의 상부에 배치되어 내부의 수용 공간에 상기 가스 센서 전체를 커버하여 밀폐 수용하며, 상기 수용 공간으로 기체 성분이 통과되도록 메쉬 형태의 배리어를 포함하고, 상기 센서 모듈의 상기 제1 결합부와 대응되는 위치에 제2 결합부가 형성되는 커버 모듈을 포함함으로써, 상기 신호 생성기로부터 인가되는 입력신호를 인가받아 기 설정된 기체 성분을 탈착할 수 있는 센싱물질에 기 설정된 기체 성분이 흡착된 경우 흡착된 기체 성분으로 인해 상기 센싱물질의 저항값에 변화가 발생하여 전기장의 변화가 유도됨에 따라 센싱전극을 통해 전기장의 변화를 검출하여 기 설정된 기체 성분이 공기중에 존재하는지 여부와 공기 중에 존재하는 기체 성분의 농도를 센싱하는 센싱부;검출하고자 하는 기체 성분의 개수만큼 구현되어, 검출하고자 하는 각 기체 성분의 중심주파수를 기준으로 기 설정된 대역만큼만 통과시켜 상기 센싱부가 센싱한 센싱값 내 노이즈를 필터링하는 필터부;검출하고자 하는 기체 성분의 개수만큼 구현되어, 상기 필터부를 거친 센싱값을 인가받아 증폭하는 증폭기; 및검출하고자 하는 기체 성분의 개수만큼 구현되어, 상기 증폭기를 거친 센싱값을 수신하여 상기 센싱값과 상기 입력신호를 비교함으로써 상기 센싱값이 센싱한 전압 세기 및 주파수 변화에 기초하여 기 설정된 기체 성분이 공기 중에 존재하는지 여부를 검출하고, 공기 중에 존재하는 기체 성분의 농도를 검출하는 검출부를 포함하되,상기 가스 센서는,상기 센싱부 내 각 구성이 증착되거나 성장할 공간을 제공하는 기판; 외부로부터 신호를 입력받아 전기장을 발생시키며, 전압의 세기 및 주파수 변화를 센싱하는 센싱전극; 상기 센싱전극 상에 배치되어 상기 센싱전극과 전기적으로 연결되며 저항으로 작용하게 되고, 검출하고자 하는 기 설정된 기체 성분을 탈착시키는 센싱 물질;발열부 및 상기 발열부의 양단에 각각 형성되어 상기 발열부로 인가될 전원을 입력받는 입력단자를 포함하여 상기 센싱물질로 열을 가함으로써, 기 설정된 기체 성분의 검출이 완료되면 완료된 기체 성분을 상기 센싱물질로부터 분리시키는 히터; 상기 기판 상에 배치되어, 상기 기판과 상기 히터를 전기적으로 분리하는 제1 절연층; 및 상기 히터 상에 배치되어, 상기 히터와 상기 센싱전극을 전기적으로 분리하는 제2 절연층을 포함하고,상기 센싱전극은,상기 센싱전극 내 각 구성이 구현될 공간을 제공하며, 입력된 신호를 전달하는 제1 및 제2 몸체; 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체의 일 끝단에 각각 구현되어, 외부로부터 생성된 신호를 인가받는 제1 및 제2 입력단자; 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체로부터 마주보는 몸체의 방향으로 순차적으로 교차하며 돌출되어, 인접한 전극 간에 전기장을 형성하는 제1 및 제2 돌출전극; 및 각 몸체의 다른 일 끝단에 각각 구현되어, 몸체 및 돌출전극을 거쳐 전달되는 신호를 외부로 전달하는 제1 및 제2 출력단자를 포함하고, 상기 제1 몸체 및 상기 제2 몸체는 각 돌출전극이 마주보는 몸체와 접촉하지 않을 수 있을 만큼 간격을 가지며 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 센서 패키지.