KR20100111565A - Gas sensor - Google Patents

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KR20100111565A
KR20100111565A KR1020090030056A KR20090030056A KR20100111565A KR 20100111565 A KR20100111565 A KR 20100111565A KR 1020090030056 A KR1020090030056 A KR 1020090030056A KR 20090030056 A KR20090030056 A KR 20090030056A KR 20100111565 A KR20100111565 A KR 20100111565A
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groove
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KR1020090030056A
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전석택
김태형
김용욱
신현호
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삼성전기주식회사
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Abstract

PURPOSE: A gas sensor is provided to prevent the disbanding of a sensing electrode and to reduce the time difference between the state change of gas and the property change of a sensing material. CONSTITUTION: A gas sensor comprises a substrate(10), sensing electrodes(20) and a gas sensitive member(30). A groove(12) comprising a pair of corners, which face each other, is formed on the substrate. The sensing electrodes are formed on one side of the substrate to face each other along the corners. The gas sensitive member is connected to the sensing electrodes. The gas sensitive member reacts with gas and changes the electrical property. The gas comprises nitrogen oxide. The groove is an opening passing through the substrate.

Description

가스센서{Gas sensor}Gas sensor

본 발명은 가스센서에 관한 것이다.The present invention relates to a gas sensor.

화석연료의 연소가스에 의한 대기오염이 심각한 문제로 대두됨에 따라, 대기 오염을 유발하는 배출가스에 대한 규제가 더욱 엄격해지는 추세이다. 이에 따라, 화석연료 배출가스 중 대기오염을 유발하는 유해가스의 발생량을 감소시키는 방안의 확보가 시급하다.As air pollution caused by the combustion of fossil fuels has become a serious problem, regulations on emissions that cause air pollution are becoming more stringent. Accordingly, it is urgent to secure a method of reducing the amount of harmful gas causing air pollution in the fossil fuel exhaust gas.

특히, 자동차에서 가솔린과 디젤의 연소 후 발생하는 질소산화물 가스의 배출량 규제가 엄격해지고 있다. 따라서, 이러한 규제를 충족하는 연소방법 및 제어 방법을 개발하기 위하여 질소산화물 가스를 비롯한 여러 가스의 발생량을 정확하게 검출할 수 있는 여러 가지의 가스센서가 필요로 하게 되었다.In particular, the restrictions on the emission of nitrogen oxide gas generated after combustion of gasoline and diesel in automobiles are tightened. Therefore, in order to develop a combustion method and a control method that satisfy these regulations, various gas sensors capable of accurately detecting the generation amount of various gases including nitrogen oxide gas are required.

이러한 가스센서 중에서 일반적으로 사용되는, 질소산화물 센서는 배기가스 중에 존재하는 질소산화물 가스의 상태 변화를 이용하여 질소산화물을 측정한다. 질소산화물 센서의 측정방식은 크게 두 가지로, 전류측정 방식과 혼합전위 방식이 있다. A nitrogen oxide sensor, which is generally used among these gas sensors, measures nitrogen oxide using a change in state of nitrogen oxide gas present in exhaust gas. The nitrogen oxide sensor can be measured in two ways: current measurement and mixed potential.

전류측정 방식은, 배기가스에 포함된 산소를 일정 수준까지 제거한 이후에 잔류하고 있는 질소산화물의 환원반응을 생성시키고, 환원 반응에 의하여 발생한 산소량을 검출하여 질소산화물 가스의 농도를 계산한다. 혼합전위 방식은, 질소산화물 가스의 환원반응 생성이 가능한 전극과 불가능한 전극을 사용하여 전극 별로 존재하는 산소량을 각각 검출하고, 질소산화물 가스의 환원반응에 비례하는 전극간 산소 검출량의 차이로써 질소산화물 가스의 농도를 계산한다. The current measuring method generates a reduction reaction of nitrogen oxide remaining after removing oxygen contained in the exhaust gas to a certain level, and calculates the concentration of nitrogen oxide gas by detecting the amount of oxygen generated by the reduction reaction. In the mixed potential method, the amount of oxygen present in each electrode is detected by using an electrode capable of generating a reduction reaction of nitrogen oxide gas and an impossible electrode. Calculate the concentration of.

이 중에서 전류측정 방식은 현재 상용화된 방식으로써, 수십 ppm 수준의 질소 산화물 가스 농도까지 측정할 수 있다. 그러나, 전류측정 방식의 센서는 제품내부에 캐비티를 가공해야 하므로 제작 난이도가 높고, 제조 비용이 높은 문제가 있다.Among these, the current measurement method is currently commercialized, and can measure nitrogen oxide gas concentrations of several tens of ppm levels. However, the current measuring sensor has a problem of high manufacturing difficulty and high manufacturing cost because the cavity must be processed in the product.

반면에, 혼합전위 방식은 평판의 기판 위에 감지전극을 형성하고, 질소산화물 가스를 흡착할 수 있는 가스 감응재료를 덮은 단순구조로써 제조비용을 감소시킬 수 있다.　On the other hand, the mixed potential method can reduce the manufacturing cost by forming a sensing electrode on the substrate of the flat plate and covering the gas sensitive material that can adsorb nitrogen oxide gas.

그런데, 종래기술에 따른 혼합전위 방식의 질소산화물 센서는, 실크스크린을 이용한 후막인쇄법 등의 인쇄법으로 감지전극을 구현하므로, 이에 따라 발생하는 전기적 특성의 산포(散布)가 문제가 되고 있다. However, the mixed-potential nitrogen oxide sensor according to the prior art implements the sensing electrode by a printing method such as a thick film printing method using a silk screen, and thus the distribution of electrical characteristics generated therein becomes a problem.

구체적으로 보면, 감지전극 간의 간격 산포는 인쇄 공정의 산포에 의해 결정된다. 또한, 감지전극 상단에 존재하는 가스 감응재료의 저항 혹은 유전용량 등의 전기적 특성의 측정값은 감지전극의 간격에 영향을 받는다. 따라서, 감지전극의 간격 산포는 감응 재료의 전기적 특성을 측정할 때에 측정값의 산포를 발생시키므로, 가스 농도측정에서 정확도를 저하시키는 요인이 된다. Specifically, the distribution of the distance between the sensing electrodes is determined by the distribution of the printing process. In addition, the measurement value of the electrical characteristics such as the resistance or dielectric capacity of the gas sensitive material present on the sensing electrode is affected by the distance between the sensing electrodes. Therefore, the interval spread of the sensing electrode generates a scatter of the measured value when measuring the electrical properties of the sensitive material, and thus becomes a factor of lowering the accuracy in the gas concentration measurement.

이를 해결하기 위해, 감지전극의 간격 산포를 줄이는 방안으로 박막공정 활용이 가능하지만, 이는 후막 인쇄법의 장점인 제조의 단순성을 사라지게 하고 비용을 증가시키므로 유용하지 않다. 따라서, 종래기술에 따른 후막인쇄법을 사용하면서, 감지전극의 간격 산포를 최소화하는 방안이 필요하다.In order to solve this problem, the thin film process can be used as a method of reducing the gap of the sensing electrode, but this is not useful because it eliminates the simplicity of manufacturing and increases the cost, which is an advantage of the thick film printing method. Accordingly, there is a need for a method of minimizing the dispersion of the gap between the sensing electrodes while using the thick film printing method according to the prior art.

한편, 종래기술에 따른 질소산화물 센서에서는, 사용 환경과 사용시간의 경과에 따라서 기판, 감지전극 및 가스 감응재료 간의 열팽창 및 열수축 등에 의하여 기판과 감지전극 또는 기판과 가스 감응재료의 박리, 균열 등이 발생하는 문제가 있다. 특히, 종래 기술에 따른 질소산화물 센서는 감지전극과 가스 감응재료가 기판의 평면상에 배치되어 면과 면으로 접합된 구조이므로, 박리 및 균열이 발생하기 쉬운 구조이다.On the other hand, in the nitrogen oxide sensor according to the prior art, peeling, cracking, etc. of the substrate and the sensing electrode or the substrate and the gas-sensitive material may be caused by thermal expansion and thermal contraction between the substrate, the sensing electrode, and the gas-sensitive material according to the use environment and the elapse of the use time. There is a problem that occurs. In particular, the nitrogen oxide sensor according to the prior art has a structure in which the sensing electrode and the gas sensitive material are disposed on the plane of the substrate and bonded to each other, so that peeling and cracking are likely to occur.

또한, 종래기술에 따른 질소센서에서는, 가스 감응재료의 전기적 특성변화가 가스농도 변화에 따라 연속적으로 나타나지 않아서 시간차가 많이 발생하는 문제도 있었다.In addition, in the nitrogen sensor according to the prior art, there is a problem that a large time difference occurs because the electrical characteristic change of the gas sensitive material does not appear continuously in accordance with the gas concentration change.

본 발명은 간단한 제조공정으로 구현되며 감지전극의 간격이 일정한 가스센서를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a gas sensor is implemented in a simple manufacturing process and the interval of the sensing electrode is constant.

또한, 본 발명은 감지전극의 박리를 방지하는 가스센서를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a gas sensor to prevent peeling of the sensing electrode.

또한, 본 발명은 가스의 상태변화와 감응재료의 특성변화 사이에 시간차가 적은 가스센서를 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a gas sensor having a small time difference between the change of state of the gas and the change of characteristics of the sensitive material.

본 발명의 일 측면에 따르면, 대향된 한 쌍의 모서리를 포함하는 배치홈이 형성된 기판, 상기 기판의 일면에 상기 한 쌍의 모서리를 따라 서로 대향되게 형성된 한 쌍의 감지전극, 상기 한 쌍의 감지전극과 연결되며 가스와 반응하여 전기적 특성이 변하는 가스 감응부재를 포함하는 가스센서가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a substrate having an arrangement groove including an opposite pair of corners, a pair of sensing electrodes formed to face each other along the pair of corners on one surface of the substrate, the pair of sensing A gas sensor is provided that includes a gas sensitive member connected to an electrode and reacting with a gas to change electrical characteristics.

상기 가스는 질소산화물을 포함할 수 있다.The gas may include nitrogen oxides.

상기 배치홈은 기판을 관통하는 개구일 수 있다.The placement groove may be an opening penetrating the substrate.

상기 한 쌍의 감지전극은, 상기 기판에 후막(Thick film)인쇄법으로 형성될 수 있다.The pair of sensing electrodes may be formed on the substrate by a thick film printing method.

상기 한 쌍의 모서리 중 적어도 어느 하나에는 상기 배치홈에서 함몰된 전극홈이 형성되어 있으며, 상기 전극홈에 충전되어 상기 감지전극과 연결된 도전성의 전극 포스트를 더 포함할 수 있다.At least one of the pair of corners may have an electrode groove recessed in the placement groove, and may further include a conductive electrode post filled in the electrode groove and connected to the sensing electrode.

상기 기판의 일면을 커버하며, 상기 한 쌍의 감지전극을 노출하는 윈도우가 형성된 제1커버부재를 더 포함할 수 있다.The display device may further include a first cover member covering one surface of the substrate and having a window exposing the pair of sensing electrodes.

상기 제1커버부재에 형성되며, 상기 제1커버부재를 관통하는 비아홀에 의해 상기 한 쌍의 감지전극과 연결된 한 쌍의 외부연결단자를 더 포함할 수 있다.It may further include a pair of external connection terminals formed on the first cover member and connected to the pair of sensing electrodes by via holes penetrating the first cover member.

상기 기판의 타면에서 상기 개구된 배치홈을 커버하며, 통기공이 형성된 제2 커버부재를 더 포함할 수 있다.The second cover member may further include a second cover member that covers the opened placement groove on the other surface of the substrate and has a ventilation hole formed therein.

상기 기판과 상기 제2커버부재 사이에 개재되며, 상기 배치홈에 상응하는 관통구가 형성된 두께 조절판을 더 포함할 수 있다.The semiconductor device may further include a thickness control plate interposed between the substrate and the second cover member and having a through hole corresponding to the placement groove.

상기 가스 감응부재의 온도를 조절하는 발열부재를 더 포함할 수 있다.It may further include a heat generating member for adjusting the temperature of the gas sensitive member.

본 발명의 일 측면에 따르면, 감지전극 간에 간격을 균일하게 하여, 측정의 정확도를 높일 수 있다. According to an aspect of the present invention, the interval between the sensing electrodes can be uniform, thereby increasing the accuracy of the measurement.

또한, 가스 감응재료와 감지전극 및 감지전극과 기판 간의 접합 강도를 높일 수 있다.In addition, the bonding strength between the gas sensitive material and the sensing electrode and the sensing electrode and the substrate can be increased.

또한, 가스의 상태변화와 가스 감응재료의 전기적 특성변화 사이에 발생하는 시간차의 문제를 최소화하여 측정의 정확도를 높일 수 있다.In addition, the accuracy of the measurement can be improved by minimizing the problem of time difference between the gas state change and the electrical characteristic change of the gas sensitive material.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 질소산화물 센서를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 질소산화물 센서를 나타낸 분해 사시도이다. 1 is a cross-sectional view showing a nitrogen oxide sensor according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing a nitrogen oxide sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서는, 한 쌍의 대향된 모서리(12a)가 형성된 기판(10), 한 쌍의 감지전극(20) 및 가스 감응부재(30)를 포함한다.The gas sensor according to the exemplary embodiment of the present invention includes a substrate 10 on which a pair of opposed edges 12a are formed, a pair of sensing electrodes 20, and a gas sensitive member 30.

기판(10)은 한 쌍의 감지전극(20)이 대향되게 배치될 수 있는 설치장소를 마련하는 부분이다. 이를 위해, 기판(10)에는 대향된 한 쌍의 모서리(12a)를 포함하는 배치홈(12)이 형성된다. 이에 따라, 대향된 한 쌍의 모서리(12a) 사이에는 절단된 공간이 형성되어서, 각 모서리(12a)를 따라 형성되는 한 쌍의 감지전극(20)은 일정한 거리가 유지될 수 있다.The substrate 10 is a portion for providing an installation place where the pair of sensing electrodes 20 can be disposed to face each other. To this end, the substrate 10 is formed with a placement groove 12 including a pair of opposite edges (12a). Accordingly, a cut space is formed between the opposite pair of edges 12a, so that the pair of sensing electrodes 20 formed along each edge 12a may be maintained at a constant distance.

특히, 후막인쇄법과 같은 인쇄법에 의하여 감지전극(20)을 형성하는 경우에, 인쇄 시 발생하는 오차로 인하여 한 쌍의 감지전극(20) 간 거리가 일정하지 유지되지 못하는 문제를 해결할 수 있다. 배치홈(12)에 의해 이격된 모서리(12a) 사이에는 감지전극(20)이 형성될 수 없으므로, 인쇄가 정밀하게 이루어지지 않더라도 모서리(12a) 간의 간격, 즉 한 쌍의 감지전극(20) 사이의 거리는 일정하게 유지된다. 그리고, 대향된 한 쌍의 모서리(12a)를 형성하는 기계적 가공은, 감지전극(20) 인쇄에 비해 높은 정밀도를 가지며 간단한 공정으로 수행할 수 있다. 따라서, 본 실시예의 기판(10)은, 기존의 후막인쇄법을 이용하면서도, 균일한 간격을 가지고 대향되는 한 쌍의 감지전극(20)을 형성할 수 있게 한다.In particular, when the sensing electrode 20 is formed by a printing method such as a thick film printing method, the distance between the pair of sensing electrodes 20 may not be kept constant due to an error occurring during printing. Since the sensing electrodes 20 cannot be formed between the edges 12a spaced by the placement grooves 12, even if the printing is not precisely performed, the interval between the edges 12a, that is, between the pair of sensing electrodes 20. The distance of is kept constant. In addition, the mechanical processing of forming the opposite pair of edges 12a may be performed in a simple process with higher precision than the sensing electrode 20 printing. Accordingly, the substrate 10 of the present embodiment enables the formation of a pair of sensing electrodes 20 opposed to each other with a uniform interval while using the conventional thick film printing method.

또한, 배치홈(12)은 기판(10)을 관통하는 개구의 형태로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 도 1에 나타난 바와 같이, 가스(1)가 가스 감응부재(30)를 통과하여 연속적으로 이동할 수 있다. 따라서, 변화하는 가스농도와 같이, 시간에 따른 가스(1)의 상태변화를 측정하는 데 유리하다. 또한, 가스(1)가 정체되지 않고 연속적으로 이동하므로, 가스(1)의 상태변화와 가스 감응부재(30)의 물성변화 사이에 발생하는 시간 차를 최소화할 수 있다.In addition, the placement groove 12 may be formed in the form of an opening penetrating the substrate 10. Accordingly, as shown in FIG. 1, the gas 1 may continuously move through the gas sensitive member 30. Therefore, it is advantageous to measure the state change of the gas 1 with time, such as a changing gas concentration. In addition, since the gas 1 continuously moves without stagnation, the time difference occurring between the change of state of the gas 1 and the change of physical properties of the gas sensitive member 30 can be minimized.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 기판(10)에 한 쌍의 평행한 변을 가지는 사각형의 개구가 형성됨으로써, 기판(10)에 대향된 한 쌍의 모서리(12a)가 형성된다.1 and 2, in the present embodiment, a rectangular opening having a pair of parallel sides is formed in the substrate 10, whereby a pair of edges 12a facing the substrate 10 are formed. .

한편, 본 실시예에서는 기판(10) 내에 위치하는 개구 형태를 제시하였으나 이에 한정되는 않으며, 일 측의 측면이 외부로 열린 개구와 같이 당업자라면 변형이 가능한 다양한 형태로 실시될 수 있다. On the other hand, in the present embodiment, but provided an opening form located in the substrate 10 is not limited to this, it can be implemented in various forms that can be modified by those skilled in the art, such as an opening that is open to the side of one side.

한 쌍의 감지전극(20)은 가스 감응부재(30)의 전기적 특성변화를 측정하기 위하여, 외부의 측정장치와 가스 감응부재(30)를 전기적으로 연결시키는 부분이다. 여기서, 가스 감응부재(30)의 전기적 특성변화를 정확히 측정하기 위해서는 한 쌍의 감지전극(20)에서 간격이 일정하게 유지되는 것이 중요하다. 이를 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 감지전극(20)은 기판(10)에 형성된 각 모서리(12a)를 따라 형성된다. 상술한 바와 같이, 기판(10)에 형성된 한 쌍의 모서리(12a)는 일정한 거리를 유지하고 있으므로, 각 모서리(12a)를 따라 형성된 한 쌍의 감지전극(20)은 일정한 거리를 유지한다.The pair of sensing electrodes 20 is a part for electrically connecting the external measuring device and the gas sensitive member 30 to measure a change in electrical characteristics of the gas sensitive member 30. Here, in order to accurately measure the electrical characteristic change of the gas sensitive member 30, it is important to keep the interval constant in the pair of sensing electrodes 20. To this end, as shown in FIG. 3, each sensing electrode 20 is formed along each edge 12a formed on the substrate 10. As described above, since the pair of edges 12a formed on the substrate 10 maintain a constant distance, the pair of sensing electrodes 20 formed along each edge 12a maintain a constant distance.

도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 한 쌍의 감지전극(20)은, 기판(10)에 형성된 한 쌍의 모서리(12a)를 따라 대향되게 적층된다. 그리고, 각 감지전극(20)은 외부단자와 연결을 위하여 기판(10)의 단부 측으로 연결된다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the pair of sensing electrodes 20 of the present embodiment are stacked oppositely along a pair of edges 12a formed on the substrate 10. Each sensing electrode 20 is connected to an end side of the substrate 10 for connection with an external terminal.

여기서, 감지전극(20)과 가스 감응부재(30)와의 접촉면적을 넓히기 위하여, 모서리에는 배치홈(12)에서 함몰된 전극홈(15)이 형성되어 있고 전극홈(15)에는 도 전성의 전극 포스트(25)가 충전되어 있을 수 있다. 이에 따라, 감지전극(20)을 통하여 측정할 수 있는 가스 감응부재(30)의 영역이 증가된다. 따라서, 가스 감응부재(30)의 국부적인 부분만이 측정될 때에 비하여, 가스 감응부재(30)의 전체적인 물성변화를 측정할 수 있어서 측정의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 감지전극(20)과 가스 감응부재(30)의 접합강도가 증가되는 효과도 있다. 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예에서는 전극 포스트(25)의 예시로서, 감지전극(20)에 수직으로 연결되는 기둥 형태의 전극 포스트(25)를 제시한다.Here, in order to widen the contact area between the sensing electrode 20 and the gas sensitive member 30, an electrode groove 15 recessed in the placement groove 12 is formed in the corner, and the electrode groove 15 has a conductive electrode. The post 25 may be charged. Accordingly, the area of the gas sensitive member 30 that can be measured through the sensing electrode 20 is increased. Therefore, as compared with when only the local part of the gas sensitive member 30 is measured, the overall physical property change of the gas sensitive member 30 can be measured, thereby increasing the accuracy of the measurement. In addition, there is an effect that the bonding strength between the sensing electrode 20 and the gas sensitive member 30 is increased. As shown in FIG. 4, in this embodiment, as an example of the electrode post 25, a pillar-shaped electrode post 25 connected to the sensing electrode 20 is presented.

그리고, 도1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 가스센서는, 배치홈(12)과 한 쌍의 감지전극(20)을 노출하면서 기판(10)을 커버하는 제1커버부재(40)를 더 포함할 수 있다. 이를 위해, 제1커버부재(40)에는 배치홈(12) 및 한 쌍의 감지전극(20)을 노출하는 윈도우(42)가 형성된다. 제1커버부재(40)는 기판(10)의 표면에 형성된 감지전극(20)을 커버하여, 감지전극(20)이 박리되는 것을 방지한다. 그리고, 윈도우(42)를 배치홈(12)보다 크게 형성하여 감지전극(20)이 윈도우(42)로 노출되게 함으로써, 가스 감응부재(30)와 연결될 수 있는 충분한 면적이 확보되도록 한다. 1 and 2, the gas sensor of the present embodiment includes a first cover member 40 that covers the substrate 10 while exposing the placement groove 12 and the pair of sensing electrodes 20. It may further include. To this end, the first cover member 40 is formed with a window 42 exposing the placement groove 12 and the pair of sensing electrodes 20. The first cover member 40 covers the sensing electrode 20 formed on the surface of the substrate 10 to prevent the sensing electrode 20 from peeling off. In addition, the window 42 is formed larger than the placement groove 12 so that the sensing electrode 20 is exposed to the window 42, thereby ensuring a sufficient area to be connected to the gas sensitive member 30.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 감지전극(20)과 외부장치와의 연결을 용이하게 하기 위하여, 제1커버부재(40)를 관통하는 비아홀(46)에 의해 상기 한 쌍의 감지전극(20)과 연결된 한 쌍의 외부연결단자(44)를 추가로 형성할 수 있다.Here, as shown in FIG. 5, in order to facilitate connection between the sensing electrode 20 and an external device, the pair of sensing electrodes are formed by via holes 46 passing through the first cover member 40. A pair of external connection terminals 44 connected to 20 may be further formed.

가스 감응부재(30)는 가스(1)의 상태변화(예를 들면, 농도)를 감지하는 부분 으로, 가스(1)와 반응하여 전기적 특성(예를 들면, 저항, 유전용량)이 변한다. 본 실시예에서는 가스에서 질소산화물을 측정하기 위하여 질소산화물 감응부재를 가스 감응부재(30)로 사용한다. 이 경우에, 질소산화물 감응부재로 산화텅스텐, 산화주석, 산화인듐, 산화티탄 등이 모물질로 사용될 수 있다.The gas sensitive member 30 detects a state change (eg, concentration) of the gas 1, and reacts with the gas 1 to change electrical characteristics (eg, resistance and dielectric capacity). In this embodiment, the nitrogen oxide sensitive member is used as the gas sensitive member 30 to measure nitrogen oxides in the gas. In this case, tungsten oxide, tin oxide, indium oxide, titanium oxide or the like may be used as the parent material as the nitrogen oxide sensitive member.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 가스 감응부재(30)는 기판(10)에 형성된 배치홈(12) 또는 제1커버부재(40)에 형성된 윈도우(42)에 충전되어, 배치홈(12)의 모서리(12a)를 따라 적층된 감지전극(20)과 연결된다. 따라서, 기판(10)에 견고하게 결합되며 감지전극(20)과는 넓은 접촉면적을 가진다. 이 경우, 가스 감응부재(30)는 감지전극(20)과 연결될 수 있게 윈도우(42)의 일부에만 충전될 수 있다. 또한, 윈도우(42) 전체를 채우고 넘치는 형태로 충전될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the gas sensitive member 30 of the present embodiment is filled in the placement groove 12 formed in the substrate 10 or the window 42 formed in the first cover member 40, thereby placing the arrangement groove 12. It is connected to the sensing electrode 20 stacked along the edge (12a) of the. Therefore, it is firmly coupled to the substrate 10 and has a large contact area with the sensing electrode 20. In this case, the gas sensitive member 30 may be filled in only a part of the window 42 to be connected to the sensing electrode 20. In addition, the entire window 42 may be filled and filled.

본 실시예의 가스센서는, 개구된 배치홈(12)으로 가스 감응부재(30)가 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 기판(10)의 타면에서 개구된 배치홈(12)을 커버하는 제2커버부재(50)를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 가스(1)가 센서를 통과할 수 있도록, 제2커버부재(50)에는 배치홈(12)의 위치에 상응하여 통기공(55)이 형성된다.The gas sensor of the present embodiment includes a second cover member that covers the arrangement groove 12 opened at the other surface of the substrate 10 in order to prevent the gas sensitive member 30 from escaping from the opened arrangement groove 12. It may further include (50). In this case, the vent cover 55 is formed in the second cover member 50 corresponding to the position of the placement groove 12 so that the gas 1 can pass through the sensor.

그리고, 가스센서에 가스 감응부재(30)가 더욱 견고하게 결합되도록, 기판(10)과 제2커버부재(50) 사이에는 배치홈(12)에 상응하는 관통구(65)가 형성된 두께 조절판(60)이 추가될 수 있다. 이에 따라, 가스센서에는 가스 감응부재(30)가 삽입되는 홈이 깊게 형성되어, 가스 감응부재(30)가 견고하게 고정된다. 또한, 두께 조절판(60)은 가스센서가 장착되기 용이한 두께를 형성하는 역할도 한다.In addition, the thickness adjusting plate having a through hole 65 corresponding to the placement groove 12 is formed between the substrate 10 and the second cover member 50 so that the gas sensitive member 30 is more firmly coupled to the gas sensor. 60) may be added. Accordingly, the groove in which the gas sensitive member 30 is inserted is deeply formed in the gas sensor, so that the gas sensitive member 30 is firmly fixed. In addition, the thickness control plate 60 also serves to form a thickness that is easy to mount the gas sensor.

또한, 가스 감응부재(30)가 일정한 온도에서 가스(1)와 반응되도록, 가스센 서는 가스 감응부재(30)의 온도를 조절하는 발열부재(70)를 더 포함할 수 있다. 가스 감응부재(30)의 전기적 특성은 온도에도 영향을 받는다. 그러므로, 발열부재(70)를 추가하여 가스 감응부재(30)가 일정한 온도에서 가스(1)와 반응되게 함으로써 정확한 측정이 이루어지도록 한다. In addition, the gas sensor may further include a heat generating member 70 for adjusting the temperature of the gas sensitive member 30 so that the gas sensitive member 30 reacts with the gas 1 at a constant temperature. Electrical characteristics of the gas sensitive member 30 are also affected by temperature. Therefore, the heating element 70 is added to allow the gas sensitive member 30 to react with the gas 1 at a constant temperature so that accurate measurement is made.

도 6에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 가스센서에서 발열부재(70)는 두께 조절판(60)에 설치될 수 있다. 또한, 도 7에 나타난 바와 같이, 본 실시예에 따른 가스센서에서 발열부재(70)는 제2커버부재(50)에 설치될 수도 있다. 그러나, 발열부재(70)의 설치위치가 이에 한정되지는 않고, 가스 감응부재(30)를 가열할 수 있는 다양한 위치에 설치될 수 있다.As shown in FIG. 6, in the gas sensor according to the present embodiment, the heating member 70 may be installed in the thickness control plate 60. In addition, as shown in FIG. 7, in the gas sensor according to the present embodiment, the heating member 70 may be installed in the second cover member 50. However, the installation position of the heat generating member 70 is not limited thereto, and may be installed at various positions capable of heating the gas sensitive member 30.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 센서는, 대향되게 형성된 한 쌍의 모서리(12a)를 포함하는 배치홈(12)이 형성된 기판(10) 및 각 모서리(12a)를 따라 형성된 한 쌍의 감지전극(20)을 포함함으로써, 감지전극(20) 간에 간격을 균일하게 유지시켜 측정의 정확도를 높일 수 있다. 그리고, 기판(10)의 배치홈(12)이 개구되게 형성됨으로써, 가스(1)가 가스 감응부재(30)를 연속적으로 통과하게 되어 가스(1)의 상태변화와 가스 감응부재(30)의 전기적 특성변화 사이에 발생하는 시간차의 문제를 최소화하여 측정의 정확도를 높일 수 있다. 또한, 제1커버부재(40)를 포함하여, 감지전극(20)이 직접적으로 노출되는 것을 방지하여 감지전극(20)의 박리현상을 방지할 수 있다. 그리고, 배치홈(12) 또는 윈도우(42)에 가스 감응부재(30)를 충전시킴으로써, 가스 감응부재(30)가 감지전극(20) 또는 기 판(10)과 견고하게 결합될 수 있다.As described above, the gas sensor according to the embodiment of the present invention is formed along the substrate 10 and the corners 12a on which the placement grooves 12 including the pair of edges 12a formed to face each other are formed. By including a pair of sensing electrodes 20, it is possible to increase the accuracy of the measurement by maintaining a uniform interval between the sensing electrodes 20. Then, the arrangement grooves 12 of the substrate 10 are formed to be opened, so that the gas 1 continuously passes through the gas sensitive member 30, thereby changing the state of the gas 1 and of the gas sensitive member 30. The accuracy of the measurement can be improved by minimizing the problem of time difference between electrical characteristic changes. In addition, the first cover member 40 may be prevented from directly exposing the sensing electrode 20 to prevent peeling of the sensing electrode 20. The gas sensitive member 30 may be firmly coupled to the sensing electrode 20 or the substrate 10 by filling the gas sensitive member 30 in the placement groove 12 or the window 42.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a gas sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서를 나타낸 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing a gas sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서의 감지전극을 나타낸 확대도.3 to 4 is an enlarged view showing a sensing electrode of the gas sensor according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스센서를 나타낸 분해사시도.5 is an exploded perspective view showing a gas sensor according to another embodiment of the present invention.

도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스센서의 발열부재를 나타낸 분해도.6 to 7 is an exploded view showing a heat generating member of the gas sensor according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 가스 10: 기판1: gas 10: substrate

12: 배치홈 15: 전극홈12: placement groove 15: electrode groove

20: 감지전극 25: 전극 포스트20: sensing electrode 25: electrode post

30: 가스 감응부재 40: 제1커버부재30: gas sensitive member 40: first cover member

42: 윈도우 44: 외부연결단자42: Windows 44: External connector

46: 비아홀 50: 제2커버부재46: via hole 50: second cover member

55: 통기공 60: 두께 조절판55: vent 60: thickness control plate

65: 관통구 70: 발열부재65: through hole 70: heat generating member

Claims (10)

대향된 한 쌍의 모서리를 포함하는 배치홈이 형성된 기판;A substrate having an arrangement groove including an opposite pair of edges; 상기 기판의 일면에, 상기 한 쌍의 모서리를 따라 서로 대향되게 형성된 한 쌍의 감지전극; 및A pair of sensing electrodes formed on one surface of the substrate to face each other along the pair of edges; And 상기 한 쌍의 감지전극과 연결되며, 가스와 반응하여 전기적 특성이 변하는 가스 감응부재를 포함하는 가스센서.And a gas sensitive member connected to the pair of sensing electrodes and reacting with gas to change electrical characteristics. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스는 질소산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스센서.The gas sensor comprises a nitrogen oxide. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 배치홈은 기판을 관통하는 개구인 것을 특징으로 하는 가스센서.The arrangement groove is a gas sensor, characterized in that the opening through the substrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 감지전극은, 상기 기판에 후막(Thick film)인쇄법으로 형성된 것을 특징으로 하는 가스센서.The pair of sensing electrodes, the gas sensor, characterized in that formed on the substrate (Thick film) printing method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 모서리 중 적어도 어느 하나에는, 상기 배치홈에서 함몰된 전극홈이 형성되어 있으며,At least one of the pair of corners, an electrode groove recessed in the placement groove is formed, 상기 전극홈에 충전되어 상기 감지전극과 연결된 도전성의 전극 포스트를 더 포함하는 가스센서.And a conductive electrode post filled in the electrode groove and connected to the sensing electrode. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판의 일면을 커버하며, 상기 한 쌍의 감지전극을 노출하는 윈도우가 형성된 제1커버부재를 더 포함하는 가스센서.And a first cover member covering one surface of the substrate and having a window for exposing the pair of sensing electrodes. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1커버부재에 형성되며, 상기 제1커버부재를 관통하는 비아홀에 의해 상기 한 쌍의 감지전극과 연결된 한 쌍의 외부연결단자를 더 포함하는 가스센서.And a pair of external connection terminals formed on the first cover member and connected to the pair of sensing electrodes by via holes penetrating through the first cover member. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 기판의 타면에서 상기 개구된 배치홈을 커버하며, 통기공이 형성된 제2커버부재를 더 포함하는 가스센서.And a second cover member covering the opening groove formed on the other surface of the substrate and having a vent formed therein. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 기판과 상기 제2커버부재 사이에 개재되며, 상기 배치홈에 상응하는 관통구가 형성된 두께 조절판을 더 포함하는 가스센서.And a thickness control plate interposed between the substrate and the second cover member and having a through hole corresponding to the placement groove. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가스 감응부재의 온도를 조절하는 발열부재를 더 포함하는 가스센서.The gas sensor further comprises a heating member for adjusting the temperature of the gas sensitive member.
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