KR101760811B1 - Micro heater and Micro sensor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마이크로 히터 및 마이크로 센서에 관한 것으로써, 특히, 기판에는 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되어 형성되어, 단열성이 향상되어 저전력을 이용하여 고온으로 온도를 높일 수 있는 마이크로 히터 및 마이크로 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a micro-heater and a micro-sensor. More particularly, the present invention relates to a micro-heater and a micro-sensor which are formed by vertically penetrating a plurality of pores in a substrate to improve the heat insulating property, .

Description

마이크로 히터 및 마이크로 센서{Micro heater and Micro sensor}[0001] Micro heater and Micro sensor [0002]

본 발명은 마이크로 히터 및 마이크로 센서에 관한 것으로써, 특히, 기판에는 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되어 형성되는 마이크로 히터 및 마이크로 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a micro-heater and a micro-sensor. More particularly, the present invention relates to a micro-heater and a micro-sensor in which a plurality of pores are vertically penetrated through a substrate.

최근 환경에 대한 관심이 점증되면서 짧은 시간에 정밀하고 다양한 정보를 얻을 수 있는 소형 센서의 개발이 요구되고 있다. 특히 주거 공간의 쾌적화와 유해 산업 환경에의 대처, 음식료, 식품의 생산공정 관리 등을 위해 관련 가스의 농도를 용이하게 측정하기 위한 가스 센서와 같은 마이크로 센서의 소형화, 고정밀화, 저가격화를 위한 노력이 진행되어 왔다.Recently, as the interest in the environment has increased, it is required to develop a small sensor capable of obtaining accurate and various information in a short time. Especially, for the miniaturization, high precision and low price of micro sensor such as gas sensor to easily measure the concentration of the related gas for the improvement of the residential space, coping with harmful industrial environment, food and food production process management Efforts have been underway.

현재 가스 센서는 종래의 세라믹 소결이나 후막 형태의 구조에서 점차적으로 반도체 공정 기술의 적용에 의한 미소기전 집적 시스템(Micro Electro Mechanical System; MEMS) 형태의 마이크로 가스 센서로 진화하고 있다.Currently, gas sensors are evolving into micro gas sensors in the form of micro electro mechanical systems (MEMS) by the application of semiconductor processing technology in the conventional ceramic sintering or thick film structure.

측정 방법 측면에서 보면, 현재 가스 센서에서 가장 널리 사용되고 있는 방법은 센서의 감지물질에 가스가 흡착되었을 때 그 전기적 특성이 변화하는 것을 측정하는 것이다. 통상 SnO2와 같은 금속 산화물을 감지물질으로 사용하며 측정 대상 가스의 농도에 따른 전기전도도 변화를 측정하는 것으로 측정법이 비교적 간단한 이점이 있다. 이때 금속 산화물 감지물질은 고온으로 가열되어 동작될 때 그 측정값의 변화가 더욱 현저하다. 따라서 빠르고 정확한 가스 농도의 측정을 위해서는 정확한 온도 조절이 필수적이다. 또한, 측정시에는 감지물질에 기존 흡착되어 있는 가스종이나 수분들을 고온 가열에 의해 강제적으로 제거하여 감지물질을 초기 상태로 복구(reset, recovery)시킨 후 가스농도를 측정한다. 그러므로 가스 센서에서 온도 특성은 센서의 측정감도, 복구 시간, 반응 시간 등의 주요 측정인자에 직접적으로 영향을 미친다.In terms of measurement methods, the most widely used method in current gas sensors is to measure the change in the electrical characteristics of a gas sensor when it is adsorbed to the sensor material. A metal oxide such as SnO 2 is used as a sensing material and a change in electric conductivity according to the concentration of a gas to be measured is measured to provide a relatively simple measurement method. At this time, the change of the measured value is more remarkable when the metal oxide sensing material is heated and operated at a high temperature. Accurate temperature control is therefore essential for fast and accurate measurement of gas concentrations. Also, at the time of measurement, the gas species or water adsorbed on the sensing material are forcibly removed by heating at high temperature, and the sensing substance is reset (restored) to the initial state and the gas concentration is measured. Therefore, temperature characteristics in gas sensors directly affect the main measurement parameters such as sensor sensitivity, recovery time, and reaction time.

따라서 효율적인 가열을 위해서는 감지물질 부분만을 국부적으로 균일하게 가열하는 마이크로 히터의 형태가 효과적이다. 그런데 마이크로 가스 센서에 의한 측정시 온도를 조절하는 데 소모 전력이 크다면 센서 및 측정회로의 부피는 작을지라도 큰 배터리나 전력 공급원을 필요로 하게 되어 이것이 결국, 전체 측정 시스템의 크기를 좌우하게 된다. 따라서, 마이크로 가스 센서를 구현하기 위해서는 전력 소모가 적은 구조를 우선적으로 고려하여야 한다.Therefore, in order to efficiently heat the micro heater, it is effective to locally uniformly heat only the sensing material. However, if the power consumption for controlling the temperature of the microgas sensor is large, it requires a large battery or power source, even though the volume of the sensor and the measuring circuit is small, which ultimately determines the size of the entire measuring system. Therefore, in order to implement a micro gas sensor, a structure requiring low power consumption should be considered first.

지금까지 대부분의 마이크로 가스 센서를 제작할 때 열전도가 매우 큰 실리콘 기판을 주로 이용하기 때문에 열손실을 줄이기 위해 몸체 미세가공(bulk micromachining) 공정으로 센서 구조 내에 식각 피트(etched pit)나 홈(groove)을 형성하여 기판으로부터 분리된 부양된(suspended) 구조를 만든 후 이 구조 위에 마이크로 히터, 절연막, 감지물질 등을 순차적으로 형성함으로써 전열 손실을 일부 줄일 수 있다. 그러나 이 경우 기판 자체의 결정 방향성을 이용한 습식 식각을 위주로 하는 제작 방법이므로 센서 소자의 소형화에 제약이 있으며 사용되는 KOH(potassium hydroxide) 등 식각제의 물성이 표준적인 CMOS 반도체 공정과의 호환성이 곤란한 어려움이 있었다.In order to reduce the heat loss, etch pits or grooves are formed in the sensor structure by the bulk micromachining process since most of the micro gas sensors are manufactured using a silicon substrate having a very high thermal conductivity. And a micro heater, an insulating film, and a sensing material are sequentially formed on the structure to form a suspended structure separated from the substrate, thereby partially reducing heat loss. However, in this case, since it is a manufacturing method based on the wet etching using the crystal orientation of the substrate itself, there is a restriction on the miniaturization of the sensor element, and the physical properties of the etchant such as KOH (potassium hydroxide) used are difficult to be compatible with the standard CMOS semiconductor process .

또한, 도 1에는 종래의 마이크로 센서 중에 하나인 습도 센서의 사시도가 도시되어 있다.1 is a perspective view of a humidity sensor which is one of conventional micro sensors.

습도 센서(10)는 기판(11)과 기판(11) 상에 형성된 산화 알루미늄 다공층(Anodic Aluminum Oxide; AAO)(13), 및 산화 알루미늄 다공층(13) 상에 형성된 전극(15)을 포함한다.The humidity sensor 10 includes a substrate 11 and an electrode 15 formed on the aluminum oxide porous layer 13 and an aluminum oxide oxide (AAO) layer 13 formed on the substrate 11 do.

기판(11)은 알루미늄으로 이루어지며 대략 사각형의 판 형태로 형성된다.The substrate 11 is made of aluminum and is formed in a substantially rectangular plate shape.

산화 알루미늄 다공층(13)은 기판(11)을 산화시켜서 형성하는데, 알루미늄을 산화시키면 표면에 복수개의 홀(13a)이 형성된 산화 알루미늄 다공층(13)을 형성할 수 있다. 산화 알루미늄 다공층(13)과 알루미늄 사이에는 베리어층이 형성된다.The aluminum oxide porous layer 13 is formed by oxidizing the substrate 11. When aluminum is oxidized, an aluminum oxide porous layer 13 having a plurality of holes 13a formed on its surface can be formed. A barrier layer is formed between the aluminum oxide porous layer 13 and aluminum.

이때 홀(13a)의 직경은 60nm 이하로 형성되는데, 홀(13a)의 직경이 60nm 이하로 형성되면 에칭액에 의하여 홀(13a)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.At this time, the diameter of the hole 13a is formed to be 60 nm or less. When the diameter of the hole 13a is 60 nm or less, the hole 13a can be prevented from being damaged by the etching solution.

전극(15)은 백금, 알루미늄, 구리 등의 금속으로 이루어지는데, 증착법 등 다양한 방식으로 형성될 수 있다.The electrode 15 is made of a metal such as platinum, aluminum, or copper, and may be formed by various methods such as a vapor deposition method.

전극(15)은 제1 전극(16)과 제1 전극(16)에 인접하게 배치된 제2 전극(17)을 포함하며, 제1 전극(16)에는 제2전극(17)을 향하여 돌출된 전극 돌기(16a)가 형성되고, 제2 전극(17)에는 제1 전극(16)을 향하여 돌출된 전극돌기(17a)가 형성된다.The electrode 15 includes a first electrode 16 and a second electrode 17 disposed adjacent to the first electrode 16. The first electrode 16 includes a first electrode 16 and a second electrode 17, The electrode protrusion 16a is formed and the electrode protrusion 17a protruding toward the first electrode 16 is formed on the second electrode 17. [

그러나, 이와 같이 마이크로 센서를 구비할 경우, 단열성이 떨어져서 열손실이 있는 문제점이 있다.However, when such a microsensor is provided, there is a problem that heat insulation is lost and heat loss occurs.

한국공개특허공보 제2009-0064693호Korean Patent Publication No. 2009-0064693 한국등록특허공보 제1019576호Korean Patent Registration No. 1019576

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 단열성이 향상되어 저전력을 이용하여 고온으로 온도를 높일 수 있는 마이크로 히터 및 마이크로 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a micro heater and a micro sensor capable of increasing the temperature at a high temperature using low power by improving the heat insulating property.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 히터는, 기판과, 상기 기판 상에 형성되는 히터전극을 포함하며, 상기 기판에는 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되어 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a micro heater comprising: a substrate; and a heater electrode formed on the substrate, wherein a plurality of pores are formed through the substrate in a vertical direction.

상기 기판은 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 상기 포어가 상하방향으로 관통되며, 상기 히터전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면에 형성되거나, 상기 히터전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면의 반대면에 형성될 수 있다.Wherein the substrate is formed by anodizing aluminum and then removing the aluminum and barrier layers so that the pores penetrate in the vertical direction and the heater electrode is formed on the surface from which the aluminum and the barrier layer are removed, And the barrier layer may be formed on the opposite side of the removed surface.

상기 히터전극은 히터배선과 상기 히터배선에 연결되는 히터전극패드를 포함하며, 상기 히터전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭이 구비될 수 있다.The heater electrode includes a heater wiring and a heater electrode pad connected to the heater wiring. An air gap formed by removing the entire area from the top surface to the bottom surface of the substrate in a region excluding the portion supporting the heater electrode may be provided. have.

상기 에어갭은 불연속으로 다수 개 형성될 수 있다.A plurality of the air gaps may be discontinuously formed.

상기 기판에서 상기 히터전극이 형성된 부분은 인접한 다른 부분보다 상면이 낮게 형성될 수 있다.The portion of the substrate where the heater electrode is formed may be formed to have a lower top surface than other adjacent portions.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 센서는, 기판과, 상기 기판 상에 형성되는 센서전극과, 상기 기판 상에 형성되는 히터전극을 포함하며, 상기 기판에는 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되어 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a microsensor including a substrate, a sensor electrode formed on the substrate, and a heater electrode formed on the substrate, wherein a plurality of pores are vertically penetrated through the substrate, Is formed.

상기 기판은 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 상기 포어가 상하방향으로 관통되며, 상기 히터전극 및 상기 센서전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면에 형성되거나, 상기 히터전극 및 상기 센서전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면의 반대면에 형성될 수 있다.Wherein the aluminum and the barrier layer are removed after the aluminum is anodized, the pores penetrate in the vertical direction, the heater electrode and the sensor electrode are formed on the surface from which the aluminum and the barrier layer are removed, The electrode and the sensor electrode may be formed on the opposite side of the surface from which the aluminum and the barrier layer are removed.

상기 센서전극은 센서배선과 상기 센서배선에 연결되는 센서전극패드를 포함하며, 상기 히터전극은 상기 센서전극패드보다 상기 센서배선에 근접하게 배치되는 히터배선과, 상기 히터배선에 연결되는 상기 히터전극패드를 포함하며, 상기 히터전극 및 상기 센서 전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭이 구비되며, 상기 에어갭은 불연속으로 다수 개 형성될 수 있다.The sensor electrode includes a sensor wiring and a sensor electrode pad connected to the sensor wiring. The heater electrode includes a heater wiring disposed closer to the sensor wiring than the sensor electrode pad, and the heater electrode connected to the heater wiring. A plurality of air gaps may be formed in a discontinuous manner in the region excluding the heater electrode and the portion supporting the sensor electrode, all of which are formed by removing all the portions from the top surface to the bottom surface of the substrate. have.

상기 기판에서 상기 히터전극 및 상기 센서전극이 형성된 부분은 인접한 다른 부분보다 상면이 낮게 형성될 수 있다.The portion of the substrate where the heater electrode and the sensor electrode are formed may be formed to have a lower top surface than other adjacent portions.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 히터는, 다수개의 포어가 형성된 다공층 기판과, 상기 기판 상에 형성되는 히터전극을 포함하며, 상기 히터전극 하부에 배치되는 상기 포어는 상기 히터전극에 의해 상부가 막히고 하부는 개방되며, 상기 히터전극이 형성된 이외에 부분에 배치되는 상기 포어 중 적어도 하나는 상부 및 하부가 개방되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a micro-heater including: a porous layer substrate having a plurality of pores formed thereon; and a heater electrode formed on the substrate, wherein the pores disposed below the heater electrode are connected to the heater electrode The upper portion is closed and the lower portion is opened, and at least one of the pores disposed in the portion other than the heater electrode is opened at the upper portion and the lower portion.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 센서는, 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 포어가 상하방향으로 관통되는 다공층으로 이루어진 다공층 기판과, 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 센서배선과 상기 센서배선에 연결되는 센서전극패드를 포함하는 센서전극과, 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 상기 센서전극패드보다 상기 센서배선에 근접하게 배치되는 히터배선과, 상기 히터배선에 연결되는 상기 히터전극패드를 포함하는 히터전극 및 상기 센서전극 및 히터전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 다공층 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the microsensor of the present invention comprises: a porous layer substrate comprising an anodic oxidation treatment of aluminum, a porous layer having aluminum and a barrier layer removed therefrom and pores passing through in the vertical direction, A heater wiring formed on the porous layer substrate and disposed closer to the sensor wiring than the sensor electrode pad; and a heater wiring formed on the heater wiring, And an air gap formed by removing all of the heater electrode including the heater electrode pad connected to the wiring and the lower surface of the porous layer substrate in a region excluding the portion supporting the sensor electrode and the heater electrode .

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 센서는, 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 포어가 상하방향으로 관통되는 다공층으로 이루어진 다공층 기판과, 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 제1센서배선과 상기 제1센서배선에 연결되는 제2센서전극패드를 포함하는 제1센서전극과, 상기 제1센서전극과 이격되어 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 제2센서배선과 상기 제2센서배선에 연결되는 제2센서전극패드를 포함하는 제2센서전극과, 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 상기 제1, 2센서전극의 적어도 일부를 그 외측에서 감싸면서 형성되는 히터배선과, 상기 히터배선의 양단에 각각 연결되는 연결되는 제1, 2히터전극패드를 포함하는 히터전극과, 상기 제1센서전극, 상기 제2센서전극 및 상기 히터전극 사이 영역에서 상기 다공층 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 불연속적으로 다 수개 형성되는 에어갭을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the microsensor of the present invention comprises: a porous layer substrate comprising an anodic oxidation treatment of aluminum, a porous layer having aluminum and a barrier layer removed therefrom and pores passing through in the vertical direction, A first sensor electrode including a first sensor wiring and a second sensor electrode pad connected to the first sensor wiring; a second sensor electrode formed on the porous layer substrate and spaced apart from the first sensor electrode, A second sensor electrode formed on the porous layer substrate, the second sensor electrode including a wiring and a second sensor electrode pad connected to the second sensor wiring; and at least a portion of the first and second sensor electrodes And a heater electrode including first and second heater electrode pads connected to both ends of the heater wiring and connected to the first heater electrode wiring and the heater electrode wiring in a region between the first sensor electrode, And an air gap formed by discontinuously forming a plurality of air gaps from the upper surface to the lower surface of the porous layer substrate.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 센서는, 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되는 다공층으로 이루어진 다공층 기판과, 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 센서배선과 상기 센서배선에 연결되는 센서전극패드를 포함하는 센서전극과, 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 상기 센서전극패드보다 상기 센서배선에 근접하게 배치되는 히터배선과, 상기 히터배선에 연결되는 상기 히터전극패드를 포함하는 히터전극 및 상기 센서전극 및 히터전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 다공층 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a microsensor comprising: a porous layer substrate having a plurality of pores penetrating in a vertical direction; a porous layer substrate formed on the porous layer substrate, A sensor electrode including a sensor electrode pad; a heater wiring formed on the porous layer substrate and disposed closer to the sensor wiring than the sensor electrode pad; and a heater electrode pad connected to the heater wiring, And an air gap formed by removing all of the upper surface to the lower surface of the porous layer substrate in a region excluding the electrode and the portion supporting the sensor electrode and the heater electrode.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 마이크로 히터 및 마이크로 센서에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the micro-heater and micro-sensor of the present invention as described above, the following effects can be obtained.

기판에는 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되어 형성되어, 단열성이 향상되어 저전력을 이용하여 고온으로 온도를 높일 수 있다. 또한, 전극 부분이 다공층에 의해 안정적으로 지지되어 기계적으로 내구성을 유지할 수 있다. 또한, 열처리 공정시 포어 내부의 유기물 잔존 등으로 인한 전극 손상이 방지된다. 또한, 모바일 기기 등 소형화 기기에 최적화시킬 수 있다.A plurality of pores are formed in the substrate so as to penetrate the substrate in the vertical direction, thereby improving the heat insulating property and increasing the temperature to a high temperature by using low power. In addition, the electrode portion can be stably supported by the porous layer to maintain mechanical durability. In addition, during the heat treatment process, damage to the electrode due to organic matter remaining in the pores is prevented. In addition, it can be optimized for miniaturized devices such as mobile devices.

상기 기판은 산화알루미늄 다공층으로 형성되어, 다공층을 용이하게 형성할 수 있다.The substrate may be formed of an aluminum oxide porous layer to easily form the porous layer.

상기 히터전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면에 형성되어 AA0 표면보다 정렬도가 우수한 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면에 상기 히터전극을 형성하여 히터전극의 접착력이 향상될 수 있다.The heater electrode may be formed on the surface from which the aluminum and the barrier layer are removed, and the heater electrode may be formed on the surface from which the aluminum and the barrier layer are removed, .

상기 히터전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면의 반대면에 형성되어, 히터전극을 형성한 후에 상기 알루미늄 및 상기 베리어층을 제거할 수 있다. 따라서, 히터전극이나 감지물질을 형성할 때 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 기판의 다공층을 지지해주는 역할을 하여 다공층이 유지된다.The heater electrode is formed on the opposite surface of the aluminum and the surface on which the barrier layer is removed, so that the aluminum and the barrier layer can be removed after the heater electrode is formed. Accordingly, when the heater electrode or the sensing material is formed, the aluminum and the barrier layer support the porous layer of the substrate, and the porous layer is maintained.

히터배선을 둘러싸는 에어갭을 형성하여, 작은 열용량을 가져서 저전력을 이용하여 고온으로 온도를 높일 수 있다. An air gap surrounding the heater wiring is formed to have a small heat capacity so that the temperature can be raised to a high temperature by using low power.

상기 기판에서 상기 히터전극이 형성된 부분은 인접한 다른 부분보다 상면이 낮게 형성되어, 히터전극을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 히터전극 주위에 다수개의 포어가 배치되고, 다수개의 포어에는 공기가 배치되어, 히터전극 주위에 다수개의 공기기둥이 배치되게 된다. 이와 같이, 히터전극 주위에 단열재 역할을 할 수 있는 공기기둥이 다수개 배치되어 히터전극의 열이 측면으로 전달되는 것이 방지된다. 따라서, 히터의 단열효율이 더욱 향상된다.The portion of the substrate where the heater electrode is formed is lower than the other portion of the substrate, so that the heater electrode can be easily formed. In addition, a plurality of pores are arranged around the heater electrode, air is arranged in the plurality of pores, and a plurality of air columns are arranged around the heater electrode. As described above, a plurality of air columns capable of serving as a heat insulating material are disposed around the heater electrodes, so that the heat of the heater electrodes is prevented from being transmitted to the side surfaces. Therefore, the heat insulating efficiency of the heater is further improved.

도 1은 종래의 습도센서를 도시한 사시도.
도 2는 종래의 산화 알루미늄 다공층을 나타낸 절개 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마이크로 히터가 구비된 마이크로 센서 평면도.(감지물질 생략)
도 4는 도 3의 A-A 단면도.
도 5는 도 4의 B 확대도.1 is a perspective view showing a conventional humidity sensor.
2 is an exploded perspective view of a conventional aluminum oxide porous layer.
3 is a plan view of a microsensor equipped with a micro heater according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a sectional view taken along the line AA of Fig.
Fig. 5 is an enlarged view of Fig. 4B. Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

참고적으로, 이하에서 설명될 본 발명의 구성들 중 종래기술과 동일한 구성에 대해서는 전술한 종래기술을 참조하기로 하고 별도의 상세한 설명은 생략한다.For reference, the same components as those of the conventional art will be described with reference to the above-described prior art, and a detailed description thereof will be omitted.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 마이크로 히터가 구비된 마이크로 센서 제조방법은, 기판(100)을 형성하는 단계와, 상기 기판(100) 상에 히터전극(200) 및 센서전극(300)을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.3 to 5, a method of manufacturing a micro sensor having a micro heater according to the present embodiment includes forming a substrate 100, forming a heater electrode 200 and a sensor electrode 200 on the substrate 100, (300). ≪ IMAGE >

다수개의 포어(102)가 상하방향으로 형성되는 다공층의 기판(100)을 형성한다.A substrate 100 of a porous layer in which a plurality of pores 102 are formed in the vertical direction is formed.

도면에 도시되어 있는 포어(102)의 직경 및 길이는 설명의 편의를 위해 다소 크게 도시된 것이다.The diameter and length of the pores 102 shown in the figure are shown somewhat largely for convenience of explanation.

상기 다공층 기판을 형성하는 단계는, 알루미늄을 양극 산화 처리(아노다이징)하여 산화알루미늄 다공층(AAO)을 만든다.In forming the porous layer substrate, aluminum is anodized (anodized) to form an aluminum oxide porous layer (AAO).

알루미늄의 표면(상면)을 산화시키면 상부는 개방되고 하부는 막힌 포어(102)가 형성된다.When oxidizing the surface (upper surface) of aluminum, the upper portion is opened and the lower portion is formed with the closed pores 102.

따라서, 상기 알루미늄 기판은 포어(102)와, 포어(102) 하부에 배치되는 베리어층과, 상기 베리어층의 하부에 배치되는 알루미늄을 포함한다.Accordingly, the aluminum substrate includes a pore 102, a barrier layer disposed under the pore 102, and aluminum disposed under the barrier layer.

이어서, 에칭하여 상기 알루미늄 기판에 에어갭(101)을 형성한다.Then, an air gap 101 is formed on the aluminum substrate by etching.

상기 알루미늄 기판 상면에서 히터전극(200) 및 센서전극(300)이 형성될 부분을 에칭하여 인접한 다른 부분보다 상면의 높이가 낮아지도록 한다.A portion of the upper surface of the aluminum substrate where the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are to be formed is etched so that the height of the upper surface is lower than other portions adjacent to each other.

상기 알루미늄 기판에서 에칭되어 상면의 높이가 낮아진 부분에 히터전극(200) 및 센서전극(300)을 형성한다.The heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on a portion of the aluminum substrate that has been etched to lower the height of the upper surface.

히터전극(200) 및 센서전극(300)은 스퍼터링 등을 통해 형성된다.The heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed through sputtering or the like.

히터전극(200) 및 센서전극(300)은 상기 알루미늄 기판에서 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 형성된 면의 반대면에 형성된다.The heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on the aluminum substrate opposite to the aluminum and the barrier layer.

이와 같이 히터전극(200) 및 센서전극(300)을 형성할 때 다공층이 상기 알루미늄과 베리어층에 의해 지지되면 스퍼터링 등을 통해 히터전극(200) 및 센서전극(300)을 형성하더라도 다공층이 유지될 수 있다.Even if the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed through sputtering or the like when the porous layer is supported by the aluminum and the barrier layer when the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed, Can be maintained.

히터전극(200)은 히터배선(210)과, 히터배선(210)에 연결되는 히터전극패드(220)를 포함하고, 센서전극(300)은 센서배선(310)과, 센서배선(310)에 연결되는 센서전극패드(320)를 포함한다.The heater electrode 200 includes a heater wire 210 and a heater electrode pad 220 connected to the heater wire 210. The sensor electrode 300 includes a sensor wire 310 and a sensor wire 310 And a sensor electrode pad 320 connected thereto.

히터배선(210)과 센서배선(310)은 상기 알루미늄 기판 중간에 배치되고, 상기 히터전극패드(220)와 상기 센서전극패드(320)는 히터배선(210)과 센서배선(310)보다 외측에 배치된다.The heater wiring 210 and the sensor wiring 310 are disposed in the middle of the aluminum substrate and the heater electrode pad 220 and the sensor electrode pad 320 are disposed outside the heater wiring 210 and the sensor wiring 310 .

전술한 바와 다르게, 히터전극(200) 및 센서전극(300)을 형성한 후에 에어갭(101)을 형성할 수도 있다.The air gap 101 may be formed after the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed.

상기 알루미늄 기판 상면에 히터배선(210) 및 센서배선(310)을 덮도록 감지물질(400)을 형성하는 단계를 더 포함한다.Forming a sensing material (400) on the upper surface of the aluminum substrate to cover the heater wiring (210) and the sensor wiring (310).

상기 알루미늄 기판 하부의 알루미늄을 제거하고, 이어서 상기 베리어층을 제거한다. 따라서, 기판(100)은 다공층만 포함하게 된다.Aluminum under the aluminum substrate is removed, and then the barrier layer is removed. Therefore, the substrate 100 includes only the porous layer.

이러한 상기 알루미늄 기판의 상기 알루미늄과 상기 베리어층을 제거하면 포어(102)는 하부도 개방되게 된다. 따라서, 기판(100)에는 상하부가 개방된 포어(102)가 상하방향으로 형성된다.When the aluminum and the barrier layer of the aluminum substrate are removed, the pores 102 are also opened downward. Accordingly, the pores 102 having upper and lower openings are formed in the substrate 100 in the vertical direction.

이와 같이 히터전극(200) 및 센서전극(300)은 기판(100)에서 상기 알루미늄과 상기 베리어층을 제거된 면의 반대면에 형성된다.Thus, the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on the surface of the substrate 100 opposite to the surface on which the aluminum and the barrier layer are removed.

전술한 바와 다르게, 히터전극(200) 및 센서전극(300)은 기판(100)에서 상기 알루미늄과 상기 베리어층이 제거된 면에 형성되어, 다공층(AA0) 표면보다 정렬도가 우수한 면에 히터전극(200) 및 센서전극(300)을 형성하여 히터전극(200) 및 센서전극(300)의 접착력이 향상될 수 있다.The heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on the surface of the substrate 100 on which the aluminum and the barrier layer are removed so that the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on the surface of the substrate 100, The adhesive force between the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 can be improved by forming the electrode 200 and the sensor electrode 300.

이와 같이 히터전극(200) 및 센서전극(300)은 상하부가 개방된 포어(102)가 다수 형성된 기판(100) 상에 형성되어 히터전극(200) 및 센서전극(300)의 하부 및 둘레에 포어(102) 내부의 공기로 인해 수직한 공기층이 배치된다.The heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on the substrate 100 on which the pores 102 having the upper and lower openings are formed and the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on the lower portion and the periphery of the heater electrode 200 and the sensor electrode 300, A vertical air layer is disposed due to the air inside the air inlet 102. [

이로 인해, 본 실시예의 마이크로 센서는 단열성이 좋아져서 저전력을 이용하여 고온으로 온도를 높일 수 있다.As a result, the micro sensor of this embodiment is improved in the heat insulation property, and the temperature can be raised to a high temperature by using low power.

전술한 마이크로 센서 제조방법에 따라 제조된 마이크로 센서는, 기판(100)과, 상기 기판(100) 상에 형성되는 센서전극(300)과, 상기 기판(100) 상에 형성되는 히터전극(300)을 포함하며, 상기 기판(100)에는 다수개의 포어(102)가 상하방향으로 관통되어 형성되는 것을 특징으로 한다.The micro sensor manufactured according to the above-described micro sensor manufacturing method includes a substrate 100, a sensor electrode 300 formed on the substrate 100, a heater electrode 300 formed on the substrate 100, And a plurality of pores 102 are formed in the substrate 100 in a vertical direction.

기판(100)은 알루미늄재로 형성되며, 사각형의 판형상으로 형성된다.The substrate 100 is formed of an aluminum material and is formed into a rectangular plate shape.

기판(100)은 다공층으로 형성된다. 즉, 기판(100)은 다공재로 형성된다. 따라서, 기판(100)에는 상부 및 하부가 개방된 복수개의 포어(102)가 상하방향으로 관통되어 형성된다. The substrate 100 is formed of a porous layer. That is, the substrate 100 is formed of a porous material. Accordingly, the substrate 100 is formed with a plurality of pores 102 having upper and lower openings penetrating in the vertical direction.

기판(100)은 알루미늄판을 양극 산화 처리하여 형성할 수 있다. 따라서, 상기 다공층 기판은 산화 알루미늄 다공층(Anodic Aluminum Oxide; AAO)이다. 산화된 알루미늄 기판(100)에서 알루미늄과 베리어층이 제거되어 기판(100)의 포어(102)는 상하방향으로 관통된다.The substrate 100 can be formed by anodizing aluminum plate. Accordingly, the porous layer substrate is an aluminum oxide (AAO) layer. The aluminum and the barrier layer are removed from the oxidized aluminum substrate 100 and the pores 102 of the substrate 100 are vertically penetrated.

센서전극(300)은 기판(100)의 상면에 형성된다.The sensor electrode 300 is formed on the upper surface of the substrate 100.

이러한 센서전극(300)은 가스를 감지한다.The sensor electrode 300 senses gas.

전술한 바와 다르게, 센서전극(300)은 습도 등을 감지할 수도 있다.As described above, the sensor electrode 300 may sense humidity or the like.

센서전극(300)은 제1센서전극(300a)과, 제1센서전극(300a)과 이격되게 배치되는 제2센서전극(300b)을 포함한다. 제1센서전극(300a)과 제2센서전극(300b)은 좌우방향으로 이격되게 배치되며, 평면상에서 수직하게 배치되는 중심선을 기준으로 대칭되게 형성된다.The sensor electrode 300 includes a first sensor electrode 300a and a second sensor electrode 300b spaced apart from the first sensor electrode 300a. The first sensor electrode 300a and the second sensor electrode 300b are spaced apart from each other in the left-right direction and are formed symmetrically with respect to a center line disposed vertically on the plane.

제1센서전극(300a)은 제1센서배선과 상기 제1센서배선에 연결되는 제1센서전극패드를 포함한다. The first sensor electrode 300a includes a first sensor wiring and a first sensor electrode pad connected to the first sensor wiring.

제2센서전극(300b)은 제2센서배선과 상기 제2센서배선에 연결되는 제2센서전극패드를 포함한다. The second sensor electrode 300b includes a second sensor wiring and a second sensor electrode pad connected to the second sensor wiring.

센서배선(310)은 상기 제1센서배선과 상기 제2센서배선을 포함한다.The sensor wiring 310 includes the first sensor wiring and the second sensor wiring.

센서전극패드(320)는 상기 제1센서전극패드와 상기 제2센서전극패드를 포함한다.The sensor electrode pad 320 includes the first sensor electrode pad and the second sensor electrode pad.

센서배선(310)은 기판(100)의 중심부에 배치된다.The sensor wiring 310 is disposed at the center of the substrate 100.

센서배선(310)은 폭이 일정한 직선 형상으로 형성된다. The sensor wiring 310 is formed in a linear shape having a constant width.

센서전극패드(320)는 센서배선(310)보다 큰 폭을 갖도록 형성된다. 또한, 센서전극패드(320)는 센서배선(310)보다 평면에서 보았을 때 넓은 면적을 갖는다.The sensor electrode pad 320 is formed to have a larger width than the sensor wiring 310. In addition, the sensor electrode pad 320 has a larger area when viewed from the plane than the sensor wiring 310.

제1,2센서전극(300a, 300b)의 센서전극패드(320)는 사각형상으로 형성되는 기판(100)의 두개의 인접한 모서리에 각각 배치되며, 자유단으로 향할수록 폭이 넓어지도록 형성된다. 즉, 센서전극패드(320)는 센서배선(310)을 향할수록 폭이 좁아지도록 형성된다.The sensor electrode pads 320 of the first and second sensor electrodes 300a and 300b are disposed at two adjacent corners of the rectangular substrate 100 and are formed to have a wider width toward the free end. That is, the sensor electrode pad 320 is formed to be narrower toward the sensor wiring 310.

히터전극(200)은 기판(100)의 상면에 형성된다. The heater electrode 200 is formed on the upper surface of the substrate 100.

따라서, 히터전극(200) 및 센서전극(300) 하부에 배치되는 포어(102)는 히터전극(200) 및 센서전극(300)에 의해 상부가 막히고 하부는 개방되며, 히터전극(200) 및 센서전극(300)이 형성된 이외에 부분(히터전극(200) 및 센서전극(300) 둘레)에 배치되는 포어(102) 중 적어도 하나는 상부 및 하부가 개방된다.The heater electrode 200 and the pores 102 disposed below the sensor electrode 300 are blocked by the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 and open at the bottom, At least one of the pores 102 disposed at the part (around the heater electrode 200 and the sensor electrode 300) other than the electrode 300 is open at the top and the bottom.

이와 같이 히터전극(200)이 상기 다공층 상에 형성되어, 포어(102)로 인해 단열효과가 상승하게 된다.In this way, the heater electrode 200 is formed on the porous layer, and the pore 102 increases the heat insulating effect.

또한, 히터전극(200) 및 센서전극(300)은 기판(100)에서 인접한 다른 부분보다 상면의 높이가 낮은 부분에 형성된다. 즉, 기판(100)에서 움푹 패인 부분에 히터전극(200) 및 센서전극(300)이 형성된다. 따라서, 기판(100)에서 히터전극(200) 및 센서전극(300)이 형성된 부분의 상하길이는 인접한 다른 부분의 상하길이보다 작다.In addition, the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on a portion of the substrate 100 where the height of the upper surface is lower than other adjacent portions. That is, the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed in the recessed portion of the substrate 100. Therefore, the vertical length of the portion where the heater electrode 200 and the sensor electrode 300 are formed on the substrate 100 is smaller than the vertical length of other adjacent portions.

히터전극(200)은 센서전극패드(320)보다 센서배선(310)에 근접하게 배치되는 히터배선(210)과, 히터배선(210)에 연결되는 히터전극패드(220)를 포함한다.The heater electrode 200 includes a heater wire 210 disposed closer to the sensor wire 310 than the sensor electrode pad 320 and a heater electrode pad 220 connected to the heater wire 210.

히터배선(210)은 기판(100)의 중심부에 배치된다. The heater wiring 210 is disposed at the central portion of the substrate 100.

히터배선(210)은 제1굴곡부(211)와 제1굴곡부(211)로부터 이격되게 배치되는 제2굴곡부(213)와 제1굴곡부(211)와 제2굴곡부(213)를 연결해주는 연결굴곡부(212)를 포함한다. 제1굴곡부(211)와 제2굴곡부(213)는 평면에서 보았을 때 '∩'형상으로 굴곡지게 형성된다. 연결굴곡부(212)는 평면에서 보았을 때 '∪'형상으로 굴곡지게 형성된다. 따라서, 제1굴곡부(211)와 제2굴곡부(213) 사이에는 이격공간부(214)가 형성된다. 이격공간부(214)에는 센서배선(310)이 배치된다. 즉, 히터배선(210)은 상기 제1, 2센서전극(300a, 300b)의 적어도 일부를 그 외측에서 감싸면서 형성된다. 이로 인해 이하 서술되는 감지물질(400)이 효과적으로 가열될 수 있다.The heater wire 210 includes a first bend portion 211 and a second bend portion 213 spaced from the first bend portion 211 and a connection bend portion 213 connecting the first bend portion 211 and the second bend portion 213 212). The first bend section 211 and the second bend section 213 are formed to be curved in a '?' Shape when viewed from a plane. The connection bend section 212 is formed to be bent in a 'U' shape when viewed in a plan view. Therefore, a spacing space 214 is formed between the first bent portion 211 and the second bent portion 213. The sensor wiring 310 is disposed in the spacing space 214. That is, the heater wire 210 is formed by surrounding at least a part of the first and second sensor electrodes 300a and 300b from the outside. This allows the sensing material 400 described below to be effectively heated.

히터전극패드(220)는 히터배선(210)의 양단에 각각 연결되는 연결되는 제1, 2히터전극패드(220a,220b)를 포함한다. 이와 같이, 히터전극패드(220)는 적어도 2개 이상으로 형성된다.The heater electrode pad 220 includes first and second heater electrode pads 220a and 220b connected to both ends of the heater wire 210, respectively. As described above, the heater electrode pads 220 are formed of at least two or more.

히터전극패드(220)는 기판(100)의 나머지 두개의 인접한 두개의 모서리에 배치되며, 외측으로 향할수록 폭이 넓어지도록 형성된다. 즉, 히터전극패드(220)는 히터배선(210)을 향할수록 폭이 좁아지도록 형성된다.The heater electrode pad 220 is disposed at two adjacent two corners of the substrate 100, and is formed so as to have a wider width toward the outside. That is, the heater electrode pad 220 is formed to have a narrower width toward the heater wiring 210.

히터전극패드(220)는 히터배선(210)보다 큰 폭을 갖도록 형성된다. 또한, 히터전극패드(220)는 히터배선(210)보다 평면에서 보았을 때 넓은 면적을 갖는다.The heater electrode pad 220 is formed to have a larger width than the heater wiring 210. In addition, the heater electrode pad 220 has a larger area when viewed from the plane than the heater wiring 210.

히터전극(200) 및 센서전극(300) 상부 전체에 변색방지 보호층(미도시)이 형성된다.A protective layer (not shown) for preventing discoloration is formed on the entire upper surface of the heater electrode 200 and the sensor electrode 300.

상기 변색방지 보호층은 옥사이드 계열의 재질로 형성될 수 있다.The anti-discoloration protection layer may be formed of an oxide-based material.

나아가, 상기 변색방지 보호층은 이산화규소 또는 산화알루미늄일 수 있다.Furthermore, the anti-discoloration protection layer may be silicon dioxide or aluminum oxide.

또한, 히터전극패드(220) 및 센서전극패드(320)의 단부에는 솔더링금속이 형성된다.A solder metal is formed on the ends of the heater electrode pad 220 and the sensor electrode pad 320.

솔더링금속은 상기 변색방지 보호층 상부에 형성된다.A soldering metal is formed on the anti-tarnish protection layer.

솔더링금속은 금, 은, 주석 중 적어도 하나일 수 있다.The soldering metal may be at least one of gold, silver, and tin.

에어갭(101)은 히터배선(210) 및 센서배선(310)을 둘러싸도록 기판(100)에 형성된다. 에어갭(101)은 히터배선(210) 및 센서배선(310) 둘레에 배치된다.The air gap 101 is formed in the substrate 100 so as to surround the heater wiring 210 and the sensor wiring 310. The air gap 101 is disposed around the heater wiring 210 and the sensor wiring 310.

에어갭(101)의 최대폭(좌우폭)은 포어(102)의 최대폭보다 넓게 형성된다.The maximum width (width of the air) of the air gap 101 is formed to be wider than the maximum width of the pores 102. [

에어갭(101)은 원호형상으로 형성되어, 3개 형성된다. 복수개의 에어갭(101)은 원주방향으로 이격되게 배치된다. 즉, 에어갭(101)은 불연속적으로 다수개 형성된다.The air gap 101 is formed in an arc shape, and three air gaps 101 are formed. A plurality of air gaps (101) are arranged circumferentially spaced apart. That is, a plurality of air gaps 101 are discontinuously formed.

상세하게는, 에어갭(101)은 제1센서전극(300a)의 센서전극패드(320)와 제1히터전극패드(220a) 사이와, 제1히터전극패드(220a)와 제2히터전극패드(220b) 사이와, 제2히터전극패드(220b)와 제2센서전극(300b)의 센서전극패드(320) 사이에 배치된다. 즉, 에어갭(101)은 히터전극(200) 및 센서전극(300)을 지지하는 부분을 제외한 영역에 형성된다.The air gap 101 is formed between the sensor electrode pad 320 of the first sensor electrode 300a and the first heater electrode pad 220a and between the first heater electrode pad 220a and the second heater electrode pad 220a, And between the second heater electrode pad 220b and the sensor electrode pad 320 of the second sensor electrode 300b. That is, the air gap 101 is formed in a region excluding the portion supporting the heater electrode 200 and the sensor electrode 300.

에어갭(101)은 상하방향으로 관통되어 형성된다. 즉, 에어갭(101)은 기판(100)의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성된다. 전술한 바와 다르게, 에어갭은 홈형상으로 형성될 수도 있다. The air gap 101 is formed to penetrate in the vertical direction. That is, the air gap 101 is formed by removing all of the upper surface to the lower surface of the substrate 100. As described above, the air gap may be formed in a groove shape.

에어갭(101)으로 인해, 기판(100)에는 히터배선(210) 및 센서배선(310)을 공통으로 지지하는 제1지지부(110)와 히터전극패드(220) 및 센서전극패드(320)를 지지하는 제2지지부(120)가 형성된다. 즉, 제1지지부(110)와 제2지지부(120) 사이에는 에어갭(101)이 형성된다. 에어갭(101)의 폭을 넓게 할수록 발열 피크 온도가 더욱 높아지게 된다.The substrate 100 is provided with the first supporting portion 110 and the heater electrode pad 220 and the sensor electrode pad 320 which commonly support the heater wiring 210 and the sensor wiring 310, The second supporting portion 120 is formed. That is, an air gap 101 is formed between the first supporting part 110 and the second supporting part 120. The larger the width of the air gap 101, the higher the exothermic peak temperature.

제1지지부(110)는 히터배선(210) 및 센서배선(310)와 유사한 형상인 원형으로 형성되어, 제1지지부(110)와 제2지지부(120)는 배선과 패드가 연결되는 부분에서 서로 연결되고, 이외의 부분은 에어갭(101)으로 인해 서로 이격된다. 따라서, 제1지지부(110)와 제2지지부(120)는 세 지점에서 연결된다.The first supporting portion 110 is formed in a circular shape similar to the heater wiring 210 and the sensor wiring 310 so that the first supporting portion 110 and the second supporting portion 120 are connected to each other And the other portions are spaced apart from each other due to the air gap 101. Accordingly, the first support portion 110 and the second support portion 120 are connected at three points.

제1지지부(110)는 원형상으로 형성되며, 에어갭(101)에 의해 둘러싸인다.The first support portion 110 is formed in a circular shape and is surrounded by an air gap 101.

제1지지부(110)는 히터배선(210) 및 센서배선(310)의 면적보다 넓게 형성된다.The first supporting portion 110 is formed to be wider than the area of the heater wiring 210 and the sensor wiring 310.

에어갭(101)은 제1지지부(110)를 감싸는 형태로 형성된다.The air gap 101 is formed to surround the first support portion 110.

에어갭(101)에 공기가 배치되어, 단열효과가 향상되고, 열전도율이 감소하며, 열용량이 작아질 수 있다.Air is disposed in the air gap 101, the heat insulating effect is improved, the thermal conductivity is reduced, and the heat capacity can be reduced.

나아가, 제1지지부(110)에는 히터배선(210) 및 센서배선(310)을 덮는 감지물질(400)이 형성된다. Further, a sensing material 400 covering the heater wiring 210 and the sensor wiring 310 is formed on the first supporting part 110.

즉, 감지물질(400)은 제1지지부(110)에 대응되는 위치에 형성된다.That is, the sensing material 400 is formed at a position corresponding to the first supporting portion 110.

감지물질(400)은 프린팅되어 형성된다. 이와 같이 감지물질(400)이 프린팅되어 형성되면, 감지물질(400)을 형성한 이후에 감지물질(400)의 표면에 메쉬망 형태의 자국이 남는다.The sensing material 400 is formed by printing. After the sensing material 400 is formed by printing, a mesh network type mark is left on the surface of the sensing material 400 after the sensing material 400 is formed.

이하, 전술한 구성을 갖는 본 실시예의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described.

가스 농도를 측정하기 위해서 먼저 히터전극(200)의 2 개의 히터전극패드(220)에 일정한 전력을 인가하여 이에 접촉된 센서 중앙부의 감지물질(400) 부분을 일정한 온도로 가열한다.In order to measure the gas concentration, a constant power is first applied to the two heater electrode pads 220 of the heater electrode 200, and the sensing material 400 in the central portion of the sensor is heated to a predetermined temperature.

이 상태에서 그 주위에 존재하는 가스가 그 농도에 대응하여 감지물질(400)에 흡착 또는 탈착되었을 때 발생하는 감지물질(400)의 특성 변화는 외부에서 회로를 개재시켜 감지물질(400)과 전기적으로 연결된 센서전극패드(320)간의 전위 차이를 측정하여 감지물질(400)의 전기전도도를 정량화함으로써 측정한다.The change in the characteristic of the sensing material 400 that occurs when the gas existing around the sensing material 400 is adsorbed or desorbed in the sensing material 400 corresponds to the concentration of the sensing material 400, And measuring the electric potential difference between the sensor electrode pads 320 connected to the sensor electrode pad 320 to measure the electric conductivity of the sensing material 400.

또한, 더욱 정밀한 측정을 위해서는 감지물질(400)에 기존 흡착되어 있는 여타 가스종이나 수분들을 히터전극(200)으로 고온 가열하여 강제적으로 제거하여 감지물질(400)을 초기 상태로 복구시킨 후 관심 가스의 농도를 측정한다.Further, in order to measure more precisely, other gas species or moisture that have already been adsorbed to the sensing material 400 are heated at a high temperature by the heater electrode 200 to forcibly remove the sensing material 400 to restore the sensing material 400 to an initial state, Is measured.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims .

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 기판
200 : 히터전극 210 : 히터배선
300 : 센서전극 310 : 센서배선DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100: substrate
200: heater electrode 210: heater wiring
300: sensor electrode 310: sensor wiring

Claims (18)

기판;
상기 기판 상에 형성되는 히터전극을 포함하며,
상기 기판에는 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되어 형성되며,
상기 히터전극 주위에 다수개의 공기기둥이 배치되어 단열성이 향상되고,
상기 히터전극은 히터배선과 상기 히터배선에 연결되는 히터전극패드를 포함하며,
상기 히터전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭이 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.Board;
And a heater electrode formed on the substrate,
A plurality of pores are formed in the substrate in a vertical direction,
A plurality of air columns are disposed around the heater electrodes to improve the heat insulating property,
Wherein the heater electrode includes a heater wire and a heater electrode pad connected to the heater wire,
Wherein an air gap is formed in a region except for a portion supporting the heater electrode, the air gap being formed by removing all the portions from the top surface to the bottom surface of the substrate. 제 1항에 있어서,
상기 기판은 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 상기 포어가 상하방향으로 관통되는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.The method according to claim 1,
Wherein the substrate is anodized with aluminum and then the aluminum and barrier layers are removed so that the pores penetrate in the vertical direction. 제 2항에 있어서,
상기 히터전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면에 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.3. The method of claim 2,
Wherein the heater electrode is formed on a surface from which the aluminum and the barrier layer are removed. 제 2항에 있어서,
상기 히터전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면의 반대면에 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.3. The method of claim 2,
Wherein the heater electrode is formed on a surface opposite to the surface on which the aluminum and the barrier layer are removed. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 에어갭은 불연속으로 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the air gaps are discontinuously formed. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 기판에서 상기 히터전극이 형성된 부분은 인접한 다른 부분보다 상면이 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a portion of the substrate where the heater electrode is formed is formed to have an upper surface lower than other portions adjacent to the heater electrode. 다수개의 포어가 형성된 다공층 기판;
상기 기판 상에 형성되는 히터전극을 포함하며,
상기 히터전극 하부에 배치되는 상기 포어는 상기 히터전극에 의해 상부가 막히고 하부는 개방되며,
상기 히터전극이 형성된 이외에 부분에 배치되는 상기 포어 중 적어도 하나는 상부 및 하부가 개방되어,
상기 히터전극 주위에 다수개의 공기기둥이 배치되어 단열성이 향상되고,
상기 히터전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 다공층 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 히터.A porous layer substrate on which a plurality of pores are formed;
And a heater electrode formed on the substrate,
The pores disposed below the heater electrode are blocked by the heater electrode and open at the bottom,
At least one of the pores disposed in the portion other than the heater electrode is open at the top and bottom,
A plurality of air columns are disposed around the heater electrodes to improve the heat insulating property,
And an air gap formed by removing all of the upper surface to the lower surface of the porous layer substrate in a region excluding a portion supporting the heater electrode. 기판;
상기 기판 상에 형성되는 센서전극;
상기 기판 상에 형성되는 히터전극을 포함하며,
상기 기판에는 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되어 형성되며,
상기 히터전극 주위에 다수개의 공기기둥이 배치되어 단열성이 향상되고,
상기 센서전극은 센서배선과 상기 센서배선에 연결되는 센서전극패드를 포함하며,
상기 히터전극은 상기 센서전극패드보다 상기 센서배선에 근접하게 배치되는 히터배선과, 상기 히터배선에 연결되는 히터전극패드를 포함하며,
상기 히터전극 및 상기 센서전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭이 구비된 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.Board;
A sensor electrode formed on the substrate;
And a heater electrode formed on the substrate,
A plurality of pores are formed in the substrate in a vertical direction,
A plurality of air columns are disposed around the heater electrodes to improve the heat insulating property,
Wherein the sensor electrode includes a sensor wiring and a sensor electrode pad connected to the sensor wiring,
Wherein the heater electrode includes a heater wiring arranged closer to the sensor wiring than the sensor electrode pad and a heater electrode pad connected to the heater wiring,
Wherein an air gap is formed in the region excluding the heater electrode and the portion supporting the sensor electrode, all of which are removed from the top surface to the bottom surface of the substrate. 제 9항에 있어서,
상기 기판은 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 상기 포어가 상하방향으로 관통되는 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.10. The method of claim 9,
Wherein the substrate is anodized with aluminum and then the aluminum and barrier layers are removed so that the pores penetrate in the vertical direction. 제 10항에 있어서,
상기 히터전극 및 상기 센서전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면에 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.11. The method of claim 10,
Wherein the heater electrode and the sensor electrode are formed on a surface from which the aluminum and the barrier layer are removed. 제 10항에 있어서,
상기 히터전극 및 상기 센서전극은 상기 알루미늄 및 상기 베리어층이 제거된 면의 반대면에 형성된 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.11. The method of claim 10,
Wherein the heater electrode and the sensor electrode are formed on an opposite surface of the surface from which the aluminum and the barrier layer are removed. 삭제delete 제 9항에 있어서,
상기 에어갭은 불연속으로 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 센서. 10. The method of claim 9,
Wherein a plurality of the air gaps are discontinuously formed. 제 9항에 있어서,
상기 기판에서 상기 히터전극 및 상기 센서전극이 형성된 부분은 인접한 다른 부분보다 상면이 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.10. The method of claim 9,
Wherein a portion of the substrate where the heater electrode and the sensor electrode are formed is formed to have an upper surface lower than other adjacent portions. 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 포어가 상하방향으로 관통되는 다공층으로 이루어진 다공층 기판;
상기 다공층 기판 상에 형성되며, 센서배선과 상기 센서배선에 연결되는 센서전극패드를 포함하는 센서전극;
상기 다공층 기판 상에 형성되며, 상기 센서전극패드보다 상기 센서배선에 근접하게 배치되는 히터배선과, 상기 히터배선에 연결되는 히터전극패드를 포함하는 히터전극; 및,
상기 센서전극 및 히터전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 다공층 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭을 포함하며,
상기 히터전극 주위에 다수개의 공기기둥이 배치되어 단열성이 향상되는 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.A porous layer substrate comprising an anodic oxidation treatment of aluminum, a porous layer in which aluminum and barrier layers are removed and the pores penetrate in the vertical direction;
A sensor electrode formed on the porous layer substrate and including a sensor wiring and a sensor electrode pad connected to the sensor wiring;
A heater electrode formed on the porous layer substrate and including a heater wire arranged closer to the sensor wire than the sensor electrode pad and a heater electrode pad connected to the heater wire; And
And an air gap formed by removing all of the upper surface to the lower surface of the porous layer substrate in a region excluding a portion supporting the sensor electrode and the heater electrode,
Wherein a plurality of air columns are disposed around the heater electrode to improve the heat insulation property. 알루미늄을 양극산화처리 한 후 알루미늄과 베리어층이 제거되어 포어가 상하방향으로 관통되는 다공층으로 이루어진 다공층 기판;
상기 다공층 기판 상에 형성되며, 제1센서배선과 상기 제1센서배선에 연결되는 제1센서전극패드를 포함하는 제1센서전극;
상기 제1센서전극과 이격되어 상기 다공층 기판 상에 형성되며, 제2센서배선과 상기 제2센서배선에 연결되는 제2센서전극패드를 포함하는 제2센서전극;
상기 다공층 기판 상에 형성되며, 상기 제1, 2센서전극의 적어도 일부를 그 외측에서 감싸면서 형성되는 히터배선과, 상기 히터배선의 양단에 각각 연결되는 연결되는 제1, 2히터전극패드를 포함하는 히터전극;
상기 제1센서전극, 상기 제2센서전극 및 상기 히터전극 사이 영역에서 상기 다공층 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 불연속적으로 다 수개 형성되는 에어갭을 포함하며,
상기 히터전극 주위에 다수개의 공기기둥이 배치되어 단열성이 향상되는 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.A porous layer substrate comprising an anodic oxidation treatment of aluminum, a porous layer in which aluminum and barrier layers are removed and the pores penetrate in the vertical direction;
A first sensor electrode formed on the porous layer substrate and including a first sensor wiring and a first sensor electrode pad connected to the first sensor wiring;
A second sensor electrode formed on the porous layer substrate and spaced apart from the first sensor electrode, the second sensor electrode including a second sensor electrode and a second sensor electrode pad connected to the second sensor wiring;
A heater wire formed on the porous layer substrate and covering at least a part of the first and second sensor electrodes from the outside, and first and second heater electrode pads connected to both ends of the heater wire, A heater electrode comprising;
And an air gap formed between the first sensor electrode, the second sensor electrode, and the heater electrode, wherein the air gap is discontinuously removed from the upper surface to the lower surface of the porous layer substrate,
Wherein a plurality of air columns are disposed around the heater electrode to improve the heat insulation property. 다수개의 포어가 상하방향으로 관통되는 다공층으로 이루어진 다공층 기판;
상기 다공층 기판 상에 형성되며, 센서배선과 상기 센서배선에 연결되는 센서전극패드를 포함하는 센서전극;
상기 다공층 기판 상에 형성되며, 상기 센서전극패드보다 상기 센서배선에 근접하게 배치되는 히터배선과, 상기 히터배선에 연결되는 히터전극패드를 포함하는 히터전극; 및,
상기 센서전극 및 히터전극을 지지하는 부분을 제외한 영역에서, 상기 다공층 기판의 상면에서 하면까지 모두 제거되어 형성되는 에어갭을 포함하며,
상기 히터전극 주위에 다수개의 공기기둥이 배치되어 단열성이 향상되는 것을 특징으로 하는 마이크로 센서.A porous layer substrate made of a porous layer in which a plurality of pores penetrate in a vertical direction;
A sensor electrode formed on the porous layer substrate and including a sensor wiring and a sensor electrode pad connected to the sensor wiring;
A heater electrode formed on the porous layer substrate and including a heater wire arranged closer to the sensor wire than the sensor electrode pad and a heater electrode pad connected to the heater wire; And
And an air gap formed by removing all of the upper surface to the lower surface of the porous layer substrate in a region excluding a portion supporting the sensor electrode and the heater electrode,
Wherein a plurality of air columns are disposed around the heater electrode to improve the heat insulation property.
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