(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の感知物を感知することのできるセンサー素子を提供する。【解決手段】垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板１１０、１２０、１３０、１４０と、選択された少なくとも１枚の基板１３０の上に形成され、水平方向に所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータ２１０、２２０、２３０、２４０と、前記複数のヒータが形成された基板の上側の選択された少なくとも１枚の基板１４０の上に形成され、水平方向に所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極３１０、３２０、３３０、３４０と、前記複数の感知電極に各々接触され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質と、を備えるセンサー素子である。【選択図】図２
2015200644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板と、
選択された少なくとも１枚の基板の上に形成され、水平方向に所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータと、
前記複数のヒータが形成された基板の上側の選択された少なくとも１枚の基板の上に形成され、水平方向に所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極と、
前記複数の感知電極に各々接触され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質と、
を備えるセンサー素子。
【請求項２】
前記ヒータの下部に設けられたベースヒータをさらに備える請求項１に記載のセンサー素子。
【請求項３】
前記複数のヒータは、少なくとも２以上の温度で各々発熱する請求項１または請求項２に記載のセンサー素子。
【請求項４】
前記複数の感知電極には、各々少なくとも一つ以上の切欠部が形成された請求項３に記載のセンサー素子。
【請求項５】
前記複数の感知物質は、少なくとも２以上の材料により形成された請求項４に記載のセンサー素子。
【請求項６】
前記複数枚の基板の上の所定の領域に外部に露出されるように形成され、前記複数のヒータおよび複数の感知電極に各々電源を供給するための第１および第２の露出電極をさらに備える請求項５に記載のセンサー素子。
【請求項７】
前記第１および第２の露出電極のうちの少なくともいずれか一方は、導電性物質が埋め込まれた孔を介して垂直方向に接続された請求項６に記載のセンサー素子。
【請求項８】
前記第１および第２の露出電極のうちの少なくともいずれか一方から水平方向に形成された複数本の水平接続配線と、前記水平接続配線から垂直方向に形成されて前記複数のヒータに各々接続される複数本の垂直接続配線と、をさらに備える請求項６に記載のセンサー素子。
【請求項９】
前記垂直接続配線は、前記基板に形成された導電性物質が埋め込まれた孔により形成された請求項８に記載のセンサー素子。
【請求項１０】
前記複数の感知物質を覆うように前記基板の上部に設けられた上部カバーおよび前記基板の下部に設けられたヒートシンクのうちの少なくともいずれか一方をさらに備える請求項１または請求項２に記載のセンサー素子。
【請求項１１】
前記上部カバーは、少なくとも２枚以上のセラミック板、金属板またはプラスチック板が積み重ねられ、少なくとも一つの開口および網目が形成された請求項１０に記載のセンサー素子。
【請求項１２】
前記ヒートシンクは、少なくとも２枚以上のセラミック板が積み重ねられ、前記積み重ねられたセラミック板には開口が形成された請求項１０に記載のセンサー素子。
【請求項１３】
前記ヒートシンクの下部に設けられた下部カバーをさらに備える請求項１２に記載のセンサー素子。
【請求項１４】
垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板の上に各々形成されたヒータと、感知電極および感知物質を備え、少なくとも１種のガスを感知する単位センサーを備え、前記ヒータと、感知電極および感知物質が各々水平方向に複数配置されて異なる複数の対象物を感知する複数の単位ガスセンサーを備えるセンサー素子。
【請求項１５】
前記基板の下部に設けられたベースヒータをさらに備える請求項１４に記載のセンサー素子。
【請求項１６】
前記複数のヒータは、少なくとも２以上の温度で各々発熱する請求項１４または請求項１５に記載のセンサー素子。
【請求項１７】
前記複数の感知電極には、各々少なくとも一つ以上の切欠部が形成された請求項１６に記載のセンサー素子。
【請求項１８】
前記複数の感知物質は、少なくとも２以上の材料により形成された請求項１７に記載のセンサー素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサー素子に係り、特に、複数の感知物を感知することのできるセンサー素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の生活環境汚染および健康への関心の増加には目を見張るものがあり、これに伴い、各種の環境有害ガスの感知への必要性が大幅に増大している。毒性ガスと爆発性ガスの検知の需要に応えて右肩上がりで発展を続けてきた有害性ガスセンサーは、今日、健康管理、生活環境モニターリング、産業安全、家電とスマートホーム、国防とテラーなどに対する人間の生活の質の向上などの要求により多くの需要が発生している。この理由から、ガスセンサーは災害のない社会を実現するための手段となり、これに伴い、環境有害ガスのより正確な測定および制御が求められている。
【０００３】
ガスセンサーは、形態、構造および材料により、半導体式ガスセンサー、固体電解質式ガスセンサー、接触燃焼式ガスセンサーなどに分けられる。中でも、半導体式ガスセンサーは、低濃度における出力の変化が大きいため感度が良好であり、しかも、耐久性に優れているというメリットがある。半導体式ガスセンサーは、約１００℃〜５００℃で動作するため、抵抗の変化を感知するための感知電極と、感知電極の上に塗布された感知物質と、感知物質の温度を高めるためのヒータ（発熱体）と、を備える。このような半導体式ガスセンサーは、ヒータを用いて加熱するときに感知物質にガスが吸着されれば、吸着されたガスにより感知電極と感知物質との間において発生する電気的な特性の変化を測定する。このような ガスセンサーの例が、例えば、下記の特許文献１に開示されている。
【０００４】
ところが、通常の半導体式ガスセンサーは、各々一つのヒータと、感知電極および感知物質からなるため、特定の一つのガスしか感知することができない。このため、一つのガスセンサーを用いて複数のガスを感知することができず、複数のガスを感知するためには、複数のガスを各々別々に感知する複数のガスセンサーが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国公開特許第２００４−００１６６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、複数の感知物を同時に感知することのできるセンサー素子を提供することにある。
【０００７】
本発明が解決しようとする他の課題は、複数のガスを各々別々に感知する複数の単位ガスセンサーを同じ基板の上に実現したセンサー素子を提供することにある。
【０００８】
本発明が解決しようとするさらに他の課題は、異なる温度で駆動される複数の単位ガスセンサーを同時に駆動することのできるセンサー素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によるセンサー素子は、垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板と、選択された少なくとも１枚の基板の上に形成され、水平方向に所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータと、前記複数のヒータが形成された基板の上側の選択された少なくとも１枚の基板の上に形成され、水平方向に所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極と、前記複数の感知電極に各々接触され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記ヒータの下部に設けられたベースヒータをさらに備える。
【００１１】
また、好ましくは、前記複数のヒータは、少なくとも２以上の温度で各々発熱する。
【００１２】
さらに、好ましくは、前記複数の感知電極には、各々少なくとも一つ以上の切欠部が形成される。
【００１３】
さらに、好ましくは、前記複数の感知物質は、少なくとも２以上の材料により形成される。
【００１４】
さらに、好ましくは、前記複数枚の基板の上の所定の領域に外部に露出されるように形成され、前記複数のヒータおよび複数の感知電極に各々電源を供給するための第１および第２の露出電極をさらに備える。
【００１５】
さらに、好ましくは、前記第１および第２の露出電極のうちの少なくともいずれか一方は、導電性物質が埋め込まれた孔を介して垂直方向に接続される。
【００１６】
さらに、好ましくは、本発明の一態様によるセンサー素子は、前記第１および第２の露出電極のうちの少なくともいずれか一方から水平方向に形成された複数本の水平接続配線と、前記水平接続配線から垂直方向に形成されて前記複数のヒータに各々接続される複数本の垂直接続配線と、をさらに備える。
【００１７】
さらに、好ましくは、前記垂直接続配線は、前記基板に形成された導電性物質が埋め込まれた孔により形成される。
【００１８】
さらに、好ましくは、本発明の一態様によるセンサー素子は、前記複数の感知物質を覆うように前記基板の上部に設けられた上部カバーおよび前記基板の下部に設けられたヒートシンクのうちの少なくともいずれか一方をさらに備える。
【００１９】
さらに、好ましくは、前記上部カバーは、少なくとも２枚以上のセラミック板、金属板またはプラスチック板が積み重ねられ、少なくとも一つの開口および網目が形成される。
【００２０】
さらに、好ましくは、前記ヒートシンクは、少なくとも２枚以上のセラミック板が積み重ねられ、前記積み重ねられたセラミック板には開口が形成される。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明の一態様によるセンサー素子は、前記ヒートシンクの下部に設けられた下部カバーをさらに備える。
【００２２】
本発明の他の態様によるセンサー素子は、垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板の上に各々形成されたヒータと、感知電極および感知物質を備え、少なくとも１種のガスを感知する単位センサーを備え、前記ヒータと、感知電極および感知物質が各々水平方向に複数配置されて異なる複数の対象物を感知する複数の単位ガスセンサーを備えることを特徴とする。
【００２３】
好ましくは、本発明の他の態様によるセンサー素子は、前記基板の下部に設けられたベースヒータをさらに備える。
【００２４】
また、好ましくは、前記複数のヒータは、少なくとも２以上の温度で各々発熱する。
【００２５】
さらに、好ましくは、前記複数の感知電極には、各々少なくとも一つ以上の切欠部が形成される。
【００２６】
さらに、好ましくは、前記複数の感知物質は、少なくとも２以上の材料により形成される。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の実施形態によるセンサー素子は、１枚の基板の上に異なる温度で発熱する複数のヒータが隔設され、その上部の他の基板の上に複数の感知電極が隔設され、複数の感知電極と各々接触されるように異なるガスを感知する複数の感知物質が各々隔設された複数の単位ガスセンサーを備える。すなわち、複数のガスを各々別々に感知することのできる複数の単位ガスセンサーが同じ基板の上に形成される。このため、異なる複数のガスを同時に感知することができてセンサー素子 の活用性を向上させることができる。
【００２８】
また、複数の単位ガスセンサーを各々加熱する複数のヒータに加えて、複数の単位センサーを同時に加熱するベースヒータをさらに配設することにより、ヒータの安定化時間を短縮することができてセンサー素子 の動作準備時間を短縮することができる。また、ヒータの安定化時間の短縮によりヒータの電力の消耗を低減することができ、複数のヒータおよびびベースヒータを各々別々に制御して駆動システムの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態によるセンサー素子の結合断面図である。
【図２】本発明の一実施形態によるセンサー素子の分解斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態によるセンサー素子の結合断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態によるセンサー素子の分解斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の第１の変形例によるセンサー素子の結合断面図である。
【図６】本発明の実施形態の第１の変形例によるセンサー素子の部分分解斜視図である。
【図７】本発明の実施形態の第２の変形例によるセンサー素子 の結合断面図である。
【図８】本発明の実施形態の第３の変形例によるセンサー素子 の結合断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態を詳述する。しかしながら、本発明は、後述する実施形態に何ら限定されるものではなく、異なる種々の形態で実現される。単に、これらの実施形態は、本発明の開示を完全たるものにし、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に発明の範囲を完全に知らせるために提供されるものである。
【００３１】
図１は、本発明の一実施形態によるセンサー素子の結合断面図であり、図２は、同分解斜視図である。
【００３２】
図１および図２を参照すると、本発明の一実施形態によるセンサー素子は、垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板１００（１１０〜１４０）と、少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータ２００（２１０、２２０、２３０、２４０）と、複数のヒータ２００と絶縁されて少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極３００（３１０、３２０、３３０、３４０）と、複数の感知電極３００と接触されるように１枚の基板１００の上に互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質４００（４１０、４２０、４３０、４４０）と、を備える。また、本発明の一実施形態によるセンサー素子 は、複数枚の基板１００の上の所定の領域に形成されてヒータ２００および感知電極３００に電源を供給するための各々複数の第１および第２の露出電極５００、７００と、少なくとも２枚の基板１００の上に形成され、第１の露出電極５００と複数のヒータ２００を接続する複数の接続配線６００と、をさらに備える。このため、本発明の一実施形態によるセンサー素子は、同じ基板の上に複数の単位ガスセンサーが設けられ、各ガスセンサーは異なるガスを感知する。一方、図１は、本発明の一実施形態によるセンサー素子ヒータ２００、接続配線６００などの形状に倣って断面で示すものである。すなわち、図１は、第１の露出電極５００から接続配線６００およびヒータ２００の形状に倣って切断した断面を示すものである。
【００３３】
複数枚の基板１００（１１０〜１４０）は、所定の厚さを有する、例えば、四角形に設けられる。このような複数枚の基板１００には各々複数の領域が画定され、各領域の上に複数の単位ガスセンサーが形成される。例えば、複数枚の基板１００の各々には、周縁の所定の幅と中央部の所定の幅を除く領域に４つの領域が画定され、各領域に複数のヒータ２００と、複数の感知電極３００および複数の感知物質４００が各々形成されて複数の単位ガスセンサーが形成される。このため、複数枚の基板１００は、単位ガスセンサーの数および配置形状に応じて様々な形状を有するが、正方形、矩形状をはじめとする多角形状に設けられる。また、複数枚の基板１００の所定の領域には複数の孔が形成され、複数の孔には導電性物質が埋め込まれて上下方向に電気的に接続される。一方、複数枚の基板１００には、例えば、所定の厚さのセラミックシートが使用可能である。このために、例えば、Ａｌ２Ｏ３、ガラスフリットなどを含む組成にＢ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系ガラス、その他のセラミック物質を混合してアルコール類などの溶媒でボールミルを用いてミリングして原料粉末を準備した後、原料粉末と有機バインダーを添加剤としてトルエン／アルコール（ｔｏｌｕｅｎｅ／ａｌｃｏｈｏｌ）系ソルベント（ｓｏｌｖｅｎｔ）に溶解して投入し、小型のボールミルでミリングおよび混合してスラリーを製造した後、スラリーをドクターブレードなどの方法を用いて所望の厚さの板に製造する。
【００３４】
複数のヒータ２００（２１０、２２０、２３０、２４０）は、ガスセンサーが外部の温度の影響を受けないように感知物質４００の温度を一定に維持する役割を果たす。複数のヒータ２００は、水平方向に分離されて形成される。すなわち、複数のヒータ２００の各々は、同じ基板１００の上に互いに所定間隔を隔てて隔設される。例えば、複数のヒータ２００は、第３の基板１３０の単位ガスセンサーが形成されるべき領域に各々形成される。また、複数のヒータ２００の各々は、所定の屈曲を有するように形成される。例えば、複数のヒータ２００の各々はスパイラル状に形成されるが、円形のスパイラル状、四角形のスパイラル状などに形成される。ここで、複数のヒータ２００は、各々異なる温度で発熱するが、感知しようとするガスに応じて異なる温度で発熱する。例えば、第１のヒータ２１０は２００℃の温度で発熱し、第２のヒータ２２０は３００℃の温度で発熱し、第３のヒータ２３０は４００℃の温度で発熱し、第４のヒータ２３０は５００℃の温度で発熱する。このように異なる温度で発熱するために、複数のヒータ２００の各々には異なる電源が供給されてもよく、抵抗を異ならせるために面積を異ならせて形成してもよく、抵抗が異なる複数の物質により各々形成されてもよい。すなわち、複数のヒータ２００は、各々異なる温度で発熱するように、電源、面積、形成物質を各々異ならせて形成する。このようなヒータ２００は導電性物質により形成可能であるが、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、ＴｉＮ、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）などの金属物質または金属物質の混合物により形成される。さらに、ヒータ２００は、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）など金属物質の接着力を増大させる物質および金属物質を用いて二重層に形成してもよい。
【００３５】
複数の感知電極３００（３１０、３２０、３３０、３４０）は、複数の感知物質４００と各々接触して感知物質４００の電気的な特性の変化を感知する役割を果たす。複数の感知電極３００は、水平方向に分離されて形成される。すなわち、複数の感知電極３００の各々は、同じ基板１００の上に互いに所定間隔を隔てて隔設される。例えば、複数の感知電極３００は、基板１４０の単位ガスが形成されるべき領域に各々形成される。また、複数の感知電極３００は、複数のヒータ２００と各々重なり合うように形成される。さらに、複数の感知電極３００の各々は、少なくとも一つの領域に切欠部が形成される。すなわち、感知電極３００は、少なくとも２つの電極が所定間隔を隔てて隔設される。このとき、感知電極３００の切欠部は、ヒータ２００と重なり合うことが好ましい。一方、このような感知電極３００は、導電性物質により形成可能である、例えば、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、銀（Ａｇ）、ＴｉＮ、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、イリジウム（Ｉｒ）などの金属物質または金属物質の混合物により形成される。また、感知電極３００は、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）など金属物質の接着力を増大させる物質および金属物質を用いて二重層に形成してもよい。このとき、感知電極３００は、ヒータ２００と同じ物質により形成される。
【００３６】
複数の感知物質４００（４１０、４２０、４３０、４４０）としては、感知しようとする物質の量に応じて電気的な特性が変化する物質を用いる。このような複数の感知物質４００は、複数の感知電極３００と接触されるようにその上部に形成される。また、複数の感知物質４００は、互いに接触されないように形成される。ここで、複数の感知物質４００は、絶縁体と導電体との混合物質により形成される。例えば、感知物質４００は、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＷＯ３、ＴｉＯ２のうちから選択された少なくともいずれか一種の母物質にＰｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｎｉなどの触媒を混合した物質を含む。このため、複数の感知物質４００は、感知しようとするガスおよびそれにより異なる温度で発熱する複数のヒータ２００に応じて異なる物質により形成される。
【００３７】
複数の第１の露出電極５００（５１０、５２０、５３０、５４０）は、複数のヒータ２００に電源を供給するために設けられる。このような複数の第１の露出電極５００は、少なくとも１枚の基板１００に形成されるが、少なくとも一辺に露設される。例えば、複数のヒータ２００に電源を供給するための複数の第１の露出電極５００は、複数枚の基板１００の一辺に露出されるように所定間隔を隔てて隔設される。また、第１の露出電極５００は、複数枚の基板１００の一辺に全て形成され、導電性物質が埋め込まれた孔により上下に接続される。すなわち、複数の第１の露出電極５００が形成される領域に上下に貫通する孔が各々形成され、孔に伝導性物質が埋め込まれて第１の露出電極５００が上下に接続される。しかしながら、複数の第１の露出電極５００は上下に接続されることなく、複数枚の基板１００の一辺の側面に露出されて半田付けに際して互いに接続されてもよい。一方、複数の第１の露出電極５００は、各々（＋）電源に接続される電極と、（−）電源に接続される電極と、を備えるが、図２中の図面符号「ａ」にて示す露出電極５００には（＋）電源が接続され、図面符号「ｂ」にて示す露出電極５００には（−）電源が接続される電極である。
【００３８】
接続配線６００は、複数の第１の露出電極５００と複数のヒータ２００を各々接続するために設けられる。このような接続配線６００は、水平方向に形成された水平接続配線６１０、６２０、６３０、６４０と、垂直方向に形成された垂直接続配線６５０、６６０、６７０、６８０と、を備える。また、水平接続配線６１０、６２０、６３０、６４０は、（＋）電源が接続される第１の露出電極５００に接続された第１の水平接続配線と、（−）電源が接続される第１の露出電極５００に接続される第２の水平接続配線と、を備える。第１の水平接続配線は、図２に図面符号「ａ」にて示し、第２の水平接続配線は、図２に図面符号「ｂ」にて示す。このとき、第１の水平接続配線と第２の水平接続配線は、異なる層の上に形成される。例えば、第１の水平接続配線６１０ａ、６２０ａと第２の水平接続配線６３０ｂ、６４０ｂは、第１の基板１１０の上に形成され、第２の水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂと第１の水平接続配線６３０a、６４０aは、第２の基板１２０の上に形成される。また、垂直接続配線６５０、６６０、６７０、６８０は、第１、第２および第３の基板１１０、１２０、１３０を貫通して、導電性物質が埋め込まれた孔により形成される。すなわち、複数の孔が第１乃至第３の基板１１０、１２０、１３０の同じ領域に形成され、導電性物質が埋め込まれて垂直方向に接続されることにより垂直接続配線６５０、６６０、６７０、６８０が形成される。垂直接続配線６５０、６６０、６７０、６８０は、第１の水平接続配線６１０ａ、６２０ａ、６３０ａ、６４０ａに接続される第１の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ａ、６８０ａと、第２の水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂ、６３０ｂ、６４０ｂに接続される第２の垂直接続配線６５０ｂ、６６０ｂ、６７０ｂ、６８０ｂと、を備える。このとき、第１の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ａ、６８０ａは、第１、第２および第３の基板１１０、１２０、１３０の所定の領域に形成されて互いに接続され、第２の水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂ、６３０ｂ、６４０ｂは、第２および第１の基板１２０、１１０の所定の領域に形成されて互いに接続される。このため、第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａから第１の水平接続配線６１０ａ、６２０ａ、６３０ａ、６４０ａ、第１の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ａ、６８０ａ、複数のヒータ２００、第２の水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂ、６３０ｂ、６４０ｂ、第２の垂直接続配線６５０ｂ、６６０ｂ、６７０ｂ、６８０ｂおよび第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂが電気的に接続されて複数のヒータ２００が所定の温度で発熱する。
【００３９】
複数の第２の露出電極７００は、複数の感知電極３００に電源を供給するために設けられる。複数の第２の露出電極７００は、第１の露出電極５００が露出されていない１枚の基板１００の少なくとも２つの辺に露設される。例えば、複数の第２の露出電極７００は、複数の感知電極３００が形成される第４の基板１４０の第１の露出電極５００が形成されていない相対向する２つの辺に形成される。もちろん、第２の露出電極７００は、第１の露出電極５００と同様に、複数枚の基板１００の同じ領域に形成され、導電性物質が埋め込まれた孔を介して接続されてもよい。ここで、複数の第２の露出電極７００は、各々（＋）電源に接続される電極と、（−）電源に接続される電極と、を備えるが、図２中の図面符号「ａ」にて示す第２の露出電極７００には（＋）電源が接続され、図２中の図面符号「ｂ」にて示す第２の露出電極７００には（−）電源が接続される電極である。
【００４０】
このような本発明の一実施形態によるガスセンサーについて、図２の分解斜視図を用いてさらに詳細に説明する。
【００４１】
第１の基板１１０の上には、複数の第１の露出電極５００および複数の接続配線６００が形成される。第１の基板１１０は、例えば、正方形に設けられ、複数の単位ガスセンサーが形成されるべき領域、例えば、４個の単位ガスセンサーが形成されるべき領域が画定される。複数の第１の露出電極５００は、第１の基板１１０の一辺に露設される。ここで、第１の露出電極５００は、（＋）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａと、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５３０ｂ、５４０ｂとが所定間隔を隔てて隔設される。複数の接続配線６００は、第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ｂ、５４０ｂの各々に接続されてそこから複数の単位ガスセンサーが形成されるべき領域の所定の部分に延設された複数本の水平接続配線６１０ａ、６２０ａ、６３０ｂ、６４０ｂを備える。複数のガスセンサーが形成されるべき領域には複数本の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ｂ、６８０ｂが形成され、複数本の水平接続配線６１０ａ、６２０ａ、６３０ｂ、６４０ｂは複数本の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ｂ、６８０ｂに接続される。このとき、複数本の水平接続配線６１０ａ、６２０ａ、６３０ｂ、６４０ｂは、互いに接触されて短絡されないように所定間隔を隔てて隔設されることが好ましい。
【００４２】
第２の基板１２０の上には、複数の第１の露出電極５００および複数の接続配線６００が形成される。第２の基板１２０は、第１の基板１１０と同じ形状に設けられ、例えば、４つの単位ガスセンサーが形成されるべき領域が画定される。複数の第１の露出電極５００は、第２の基板１２０の一辺に露設される。ここで、第１の露出電極５００は、（＋）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａと、（−）電源が接続される複数の第２の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂとが所定間隔を隔てて隔設される。このとき、（＋）電源が供給される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａと、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂとが交互に配置される。もちろん、（＋）電源が供給される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａと、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂとが分離されて形成されてもよいが、（＋）電源が供給される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａが一辺に露設され、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂがこれと向かい合う他辺に露設されてもよい。また、（＋）電源が供給される第１の露出電極５１０ａ、５２０ａは、第１の基板１１０の上に形成されて（＋）電源が供給される第１の露出電極５１０ａ、５２０ａに接続される。また、（−）電源が供給される第１の露出電極５３０ｂ、５４０ｂは、第１の基板１１０の上に形成されて（−）電源が供給される第１の露出電極５３０ｂ、５４０ｂに接続される。すなわち、第２の基板１２０の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ｂ、５４０ｂの所定の領域に導電性物質が埋め込まれた所定の孔が形成され、これを介して第１および第２の基板１１０、１２０の（＋）電源が供給される第１の露出電極５１０ａ、５２０ａと、（−）電源が供給される第１の露出電極５３０ｂ、５４０ｂとが接続される。もちろん、第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ｂ、５４０ｂが第２の基板１２０の一辺に露出されるため、後続する半田付けに際して第１および第２の基板１１０、１２０の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ｂ、５４０ｂが基板１００の側面において接続されてもよい。一方、接続配線６００は、（−）電源が供給される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂの各々に接続されてそこから複数の単位ガスセンサーが形成されるべき領域の所定の部分に延びた水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂ、６３０ｂ、６４０ｂを備える。複数の単位ガスセンサーの形成領域には複数本の垂直接続配線６５０ａ、６５０ｂ、６６０ａ、６６０ｂ、６７０ａ、６７０ｂ、６８０ａ、６８０ｂが各々形成され、複数本の水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂ、６３０ｂ、６４０ｂは、複数本の垂直接続配線６５０ｂ、６６０ｂ、６７０ｂ、６８０ｂに接続される。このとき、複数本の水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂ、６３０ｂ、６４０ｂは、互いに接触されて短絡されないように所定間隔を隔てて隔設されることが好ましい。また、複数本の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａは、第１の基板１１０に形成された複数本の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａに接続される。また、複数本の垂直接続配線６７０ｂ、６８０ｂは、第１の基板１１０に形成された複数本の垂直接続配線６７０ｂ、６８０ｂに接続される。このために、第２の基板１２０に形成された複数本の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ｂ、６８０ｂの所定の領域に伝導性物質が埋め込まれた所定の孔が形成され、これを介して第１および第２の基板１１０、１２０の複数本の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ｂ、６８０ｂが接続される。
【００４３】
第３の基板１３０の上には、複数の第１の露出電極５００と、複数の接続配線６００および複数のヒータ２００が形成される。第３の基板１３０は、第１および第２の基板１１０、１２０と同じ形状に設けられ、これらと同様に、例えば、４つの単位ガスセンサーが形成されるべき領域が画定される。複数の第１の露出電極５００は、第３の基板１３０の一辺に露設される。ここで、第１の露出電極５００は、（＋）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａと、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂとが所定間隔を隔てて隔設される。このとき、（＋）電源が供給される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａと、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂとが交互に配置される。もちろん、（＋）電源が供給される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａと、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂとが分離されて形成されてもよいが、（＋）電源が供給される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａが一辺に露設され、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂがこれと向かい合う他辺に露設されてもよい。また、第３の基板１３０の上に形成された複数の第１の露出電極５００は、第２の基板１２０の上に形成された複数の第１の露出電極５００と各々接続される。すなわち、第３の基板１３０の複数の第１の露出電極５００の所定の領域に導電性物質が埋め込まれた所定の孔が形成され、これを介して第２および第３の基板１２０、１３０の第１の露出電極５００が接続される。もちろん、複数の第１の露出電極５００が第３の基板１３０の一辺に露出されるため、後続する半田付けに際して第１、第２および第３の基板１１０、１２０、１３０の第１の露出電極５００が積み重ねられた複数枚の基板１００の側面において接続されてもよい。一方、複数の単位ガスセンサーが形成されるべき領域には、複数本の垂直接続配線６５０ａ、６５０ｂ、６６０ａ、６６０ｂ、６７０ａ、６７０ｂ、６８０ａ、６８０ｂが形成され、これらは、第２の基板１２０の上に形成された複数本の垂直接続配線６５０ａ、６５０ｂ、６６０ａ、６６０ｂ、６７０ａ、６７０ｂ、６８０ａ、６８０ｂに接続される。このために、第３の基板１３０に形成された複数本の垂直接続配線６５０ａ、６５０ｂ、６６０ａ、６６０ｂ、６７０ａ、６７０ｂ、６８０ａ、６８０ｂの所定の領域に導電性物質が埋め込まれた所定の孔が形成され、これを介して第２の基板１２０の複数本の垂直接続配線６５０ａ、６５０ｂ、６６０ａ、６６０ｂ、６７０ａ、６７０ｂ、６８０ａ、６８０ｂが接続される。また、第３の基板１３０の複数の単位ガスセンサーの形成領域の各々の所定の領域、好ましくは、各々の中央領域部に複数のヒータ２１０、２２０、２３０、２４０が形成される。ここで、複数のヒータ２００は、少なくとも２以上の温度で発熱するが、好ましくは、異なる温度で発熱する。複数のヒータ２００は所定のパターンで形成されるが、例えば、所定の長さを有する屈曲パターンで形成される。ここで、複数のヒータ２００の各々は、同じパターンで形成されてもよく、異なるパターンで形成されてもよい。例えば、複数のヒータ２００の各々に異なる電源が供給される場合、複数のヒータ２００は同じパターンで形成されてもよく、複数のヒータ２００の各々に同じ電源が供給される場合、複数のヒータ２００は異なる長さに形成されてもよい。例えば、同じ電源が供給されるとき、ヒータ２００の長さが長ければ長いほど抵抗が大きくなり、これにより、発熱量が増大されるため、ヒータ２００の発熱温度に応じてヒータ２００のパターンの長さを異ならせることができる。また、ヒータ２００は、一方の端部および他方の端部が各々一方向および他方向に延びて複数本の垂直接続配線６５０ａ、６５０ｂ、６６０ａ、６６０ｂ、６７０ａ、６７０ｂ、６８０ａ、６８０ｂに接続される。このため、第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａから第１の水平接続配線６１０ａ、６２０ａ、６３０ａ、６４０ａ、第１の垂直接続配線６５０ａ、６６０ａ、６７０ａ、６８０ａ、複数のヒータ２００、第２の垂直接続配線６５０ｂ、６６０ｂ、６７０ｂ、６８０ｂ、第２の水平接続配線６１０ｂ、６２０ｂ、６３０ｂ、６４０ｂおよび第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂが電気的に接続されて複数のヒータ２００が所定の温度で発熱する。
【００４４】
第４の基板１４０の上には、複数の第１の露出電極５００と、第２の露出電極７００と、複数の感知電極３００および複数の感知物質４００が形成される。第４の基板１４０は、第１乃至第３の基板１１０、１２０、１３０と同じ形状に設けられ、例えば、４つの単位ガスセンサーが形成されるべき領域が画定される。複数の第１の露出電極５００は、第４の基板１４０の一辺に露設されるが、第１乃至第３の基板１１０、１２０、１３０に各々形成された複数の第１の露出電極５００と同じ個所に形成される。ここで、第１の露出電極５００は、（＋）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａと、（−）電源が接続される複数の第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂとが交互に配置される。また、（＋）電源が供給される第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａは、第３の基板１３０の上に形成されて（＋）電源が供給される第１の露出電極５１０ａ、５２０ａ、５３０ａ、５４０ａに接続され、（−）電源が供給される第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂは、第３の基板１３０の上に形成されて（−）電源が供給される第１の露出電極５１０ｂ、５２０ｂ、５３０ｂ、５４０ｂに接続される。すなわち、第４の基板１４０の第１の露出電極５００の所定の領域に導電性物質が埋め込まれた所定の孔が形成され、これを介して第３の基板１３０の第１の露出電極５００に接続される。もちろん、第１の露出電極５００が第４の基板１４０の一辺に露出されるため、後続する半田付けに際して第１乃至第４の基板１１０、１２０、１３０、１４０の第１の露出電極５００が基板１００の側面において接続されてもよい。また、第４の基板１４０の複数のガスセンサーの形成領域の所定の領域、好ましくは、中央部に複数の感知電極３１０、３２０、３３０、３４０が各々形成される。このとき、複数の感知電極３００は、その下側の複数のヒータ２００と各々少なくとも一部重なり合うように形成される。このような感知電極３００は、ヒータ２００と重なり合う領域から所定間隔を隔てて形成される。一方、第１の露出電極５００が形成されていない第４の基板１４０の相対向する２辺には、感知電極３００に各々接続される第２の露出電極７００が形成される。すなわち、ヒータ２００に接続される第１の露出電極５００が第４の基板１４０の一辺に露設され、感知電極３００に接続される第２の露出電極７００は第１の露出電極５００が形成されていない少なくとも２辺に形成される。ここで、複数の第２の露出電極７００には、（＋）電源が供給される第２の露出電極７１０ａ、７２０ａ、７３０ａ、７４０ａと、（−）電源が供給される第２の露出電極７１０ｂ、７２０ｂ、７３０ｂ、７４０ｂとが各々形成され、これらが交互に配置される。また、複数の感知電極３００の各々は、２つの方向に各々延びて複数の第２の露出電極５００に各々接続される。一方、感知電極３００の各々の上部には、複数の感知物質４００が各々形成される。複数の感知物質４００は、異なる物質からなる。
【００４５】
上述したように、本発明の一実施形態によるガスセンサーは、複数枚の基板１００が積み重ねられ、内部の所定の領域に異なる温度で発熱する複数のヒータ２００が形成され、ヒータ２００の上部に複数の感知電極３００および複数の感知物質４００が各々形成される。また、複数枚の基板１００の側面に露出されるように複数の第１の露出電極５００および第２の露出電極７００が各々形成され、第１の露出電極５００と複数のヒータ２００が接続されるように複数枚の基板１００の内部に水平および垂直の接続配線６００が形成されて外部から電源を複数のヒータ２００および感知電極３００に供給する。このため、本発明の一実施形態においては、一つのガスセンサーに複数の単位ガスセンサーを実現し、複数の単位ガスセンサーが異なるガスを感知する。すなわち、本発明は、一つのガスセンサーを用いて異なる複数のガスを感知する。
【００４６】
一方、本発明の一実施形態においては、複数のヒータ２００が異なる温度で発熱するため、複数のヒータ２００が設定された温度で発熱するまで所定の時間がかかる。すなわち、複数のヒータ２００が安定化するのに時間がかかる。例えば、複数のヒータ２００が２００℃、３００℃、４００℃および５００℃で発熱するために所定の時間がかかり、発熱温度が高ければ高いほど安定化時間が長くなる。すなわち、第１のヒータ２１０が２００℃で発熱して安定化しても、第４のヒータ２４０が５００℃で発熱してから安定化するまでさらなる時間がかかる。これらの複数のヒータ２００の発熱時間を短縮するために、図３および図４に示すように、ベースヒータ８００がさらに配設されてもよい。すなわち、ベースヒータ８００が、例えば、約１００℃で発熱すれば、複数のヒータ２００が前記設定された温度で発熱するために、例えば、１００℃、２００℃、３００℃および４００℃で発熱して発熱時間が短縮される。このような本発明の他の実施形態によるガスセンサーについて図３および図４を用いて説明すれば、下記の通りである。
【００４７】
図３は、本発明の他の実施形態によるガスセンサーの結合断面図であり、図４は、同分解斜視図である。
【００４８】
図３および図４を参照すると、本発明の他の実施形態によるガスセンサーは、垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板１００（１１０〜１５０）と、少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータ２００（２１０、２２０、２３０、２４０）と、複数のヒータ２００と絶縁されて少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極３００（３１０、３２０、３３０、３４０）と、複数の感知電極３００と接触されるように１枚の基板１００の上に互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質４００（４１０、４２０、４３０、４４０）と、基板１１０の下側の１枚の基板１５０の上に形成されたベースヒータ８００と、を備える。また、本発明の他の実施形態によるガスセンサーは、複数枚の基板１００の上の所定の領域に形成されてヒータ２００および感知電極３００に電源を供給するための各々複数の第１および第２の露出電極５００、７００と、少なくとも２枚の基板１００の上に形成され、第１の露出電極５００と複数のヒータ２００を接続する複数の接続配線６００と、複数枚の基板１００の上の所定の領域に形成されてベースヒータ８００に電源を供給するための第３の露出電極９００と、をさらに備える。
【００４９】
すなわち、本発明の他の実施形態によるガスセンサーは、最下側の第５の基板１５０の上の全面にベースヒータ８００が形成され、その上部に複数のヒータ２００と、複数の感知電極３００および複数の感知物質４００が各々形成された複数の単位ガスセンサーが形成される。また、ベースヒータ８００を発熱させるための第３の露出電極９００が、第５の基板１５０だけではなく、第１乃至第４の基板１１０〜１４０の上の所定の領域に形成される。このとき、第３の露出電極９００は、第１および第２の露出電極５００、７００が形成されていない領域に露設されるが、例えば、第１の露出電極５００が形成された一辺と向かい合う他辺に露設される。また、第３の露出電極９００は、上下に接続されるように形成されるが、これは、第１乃至第４の基板１１０〜１４０の第３の露出電極９００が形成された領域と重なり合うように導電性物質が埋め込まれた所定の孔が形成され、これらを介して上下に接続される。
【００５０】
一方、本発明の実施形態による複数の単位ガスセンサーを有するガスセンサーを次のように様々に変形することができる。すなわち、図５および図６に示すように上部カバー１０００をさらに配設してもよく、図７に示すようにヒートシンク１１００をさらに配設してもよく、図８に示すように上部カバー１０００およびヒートシンク１１００をさらに配設してもよい。
【００５１】
図５は、本発明の実施形態の第１の変形例によるガスセンサーの結合断面図であり、図６は、同部分分解斜視図である。
【００５２】
図５および図６を参照すると、本発明の第１の変形例によるガスセンサーは、上部カバー１０００をさらに備える。すなわち、垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板１００（１１０〜１４０）と、少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータ２００（２１０、２２０、２３０、２４０）と、複数のヒータ２００と絶縁されて少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極３００（３１０、３２０、３３０、３４０）と、複数の感知電極３００と接触されるように１枚の基板１００の上に互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質４００（４１０、４２０、４３０、４４０）と、基板１４０の上に形成され、複数の感知物質４００を覆うように形成された上部カバー１０００と、を備える。また、図示はしないが、図３および図４を用いて説明した基板１１０の下側の１枚の基板１５０の上に形成されたベースヒータ８００をさらに備えてもよい。
【００５３】
上部カバー１０００は、複数の感知物質４００が外部に露出されることを防ぐために設けられる。このような上部カバー１０００は、所定の厚さを有する複数枚の板１０１０〜１０５０を用いて形成する。複数枚の板１０１０〜１０５０は、複数のセンサー素子が実現される複数枚の基板１１０〜１４０と同じ材質を用いてこれらと同じ厚さに製作する。しかしながら、複数枚の板１０１０〜１０５０は、複数枚の基板１１０〜１４０よりも薄くまたは厚く製作してもよい。もちろん、上部カバー１０００は、金属、プラスチックなどを用いて製作してもよく、これを基板１００と貼り合わせてもよい。また、選択された２枚以上の板、例えば、第１乃至第４の板１０１０〜１０４０には、例えば、感知物質４００の数に見合う分だけ複数の開口１０１１、１０２１、１０３１、１０４１が各々形成される。すなわち、第１乃至第４の板１０１０〜１０４０には各々４個の開口が形成される。開口１０１１、１０２１、１０３１、１０４１は、板１０１０〜１０４０に応じて異なる大きさに形成されるが、第１の板１０１０の開口１０１１から第２の板１０４０の開口１０４１に進むにつれてその大きさが増大する。このとき、第１の板１０１０の複数の開口１０１１は、感知物質４００の幅に等しいかあるいはそれよりも広い。すなわち、開口１０１１、１０２１、１０３１、１０４１は、例えば、感知物質４００の露出される領域よりも大きく形成される。もちろん、開口１０１１、１０２１、１０３１、１０４１は、同じ大きさおよび形状に形成される。さらに、最上部に配設される板１０５０には網目１０５１が形成される。網目１０５１は、ガスが移動可能であるが、外部から異物が浸透しないほどの大きさに形成される。このとき、網目１０５１が形成された領域の直径は、その下側に形成された開口１０４１に等しいかあるいはそれよりも小さい。このように複数枚の板１０１０〜１０４０に各々開口１０１１、１０２１、１０３１、１０４１が形成されることにより、上部カバー１０００内には所定の空間が設けられ、これにより、網目１０５１を介して上部カバー１０００内にガスが自由に流入することができ、しかも、感知物質４００の表面汚染が防がれて反応性および敏感度を向上させることができる。
【００５４】
図７は、本発明の実施形態の第２の変形例によるガスセンサーの結合断面図である。
【００５５】
図７を参照すると、本発明の第２の変形例によるガスセンサーは、下部に設けられたヒートシンク１１００をさらに備える。すなわち、垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板１００（１１０〜１４０）と、少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータ２００（２１０、２２０、２３０、２４０）と、複数のヒータ２００と絶縁されて少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極３００（３１０、３２０、３３０、３４０）と、複数の感知電極３００と接触されるように１枚の基板１００の上に互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質４００（４１０、４２０、４３０、４４０）と、基板１１０の下部に設けられたヒートシンク１１００と、を備える。また、図示はしないが、図３および図４を用いて説明した基板１１０の下側の１枚の基板１５０の上に形成されたベースヒータ８００をさらに備えてもよい。
【００５６】
ヒートシンク１１００は、ヒータ２００などから発せられた熱を放出するために基板１１０の下部に設けられる。このようなヒートシンク１１００は、所定の厚さを有する複数枚の板（図示せず）を用いて形成する。複数枚の板は、複数枚の基板１００と同じ材質を用いてこれらと同じ厚さに製作する。しかしながら、複数枚の板は、複数枚の基板１００よりも薄くまたは厚く製作してもよい。また、ヒートシンク１１００には、熱の放出のための少なくとも一つ以上の開口１１１０が形成される。開口１１１０は、単位ガスセンサーごとに１つずつ形成される。もちろん、開口１１１０は、ヒートシンク１１００の所定の領域、例えば、中央部に一つ形成されてもよい。また、ヒートシンク１１００を構成する複数枚の板の各々の周縁を含む所定の領域には、外部電極パターン１１２０が形成される。外部電極パターン１１２０は外側に露設されることにより、第１および第３の露出電極５００、９００とともに半田付けされる。
【００５７】
一方、図示はしないが、本発明の実施形態の第２の変形例によるセンサー素子 は、ヒートシンク１１００の下部に設けられてヒートシンク１１００の開口１１１０を覆う下部カバーをさらに備ええてもよい。すなわち、ヒートシンク１１００を用いてヒータ２００などから発せられた熱を放出すると、ガスセンサーを加熱するためにさらに多くの電源および時間を必要とする。このため、ヒートシンク１１００を用いてガスセンサーの熱を放出するが、下部カバーを用いてヒートシンク１１００内に熱を閉じ込めることにより、熱の損失を極力抑えることができる。
【００５８】
図８は、本発明の実施形態の第３の変形例にセンサー素子の結合断面図である。
【００５９】
図８を参照すると、本発明の第３の変形例によるセンサー素子は、上部に設けられた上部カバー１０００と、下部に設けられたヒートシンク１１００と、をさらに備える。すなわち、垂直方向に積み重ねられた複数枚の基板１００（１１０〜１４０）と、少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、互いに所定間隔を隔てて隔設された複数のヒータ２００（２１０、２２０、２３０、２４０）と、複数のヒータ２００と絶縁されて少なくとも１枚の基板１００の上に形成され、所定間隔を隔てて隔設された複数の感知電極３００（３１０、３２０、３３０、３４０）と、複数の感知電極３００と接触されるように１枚の基板１００の上に互いに所定間隔を隔てて隔設された複数の感知物質４００（４１０、４２０、４３０、４４０）と、基板１４０の上に感知物質４００を覆うように形成された上部カバー１０００と、基板１１０の下部に設けられたヒートシンク１１００と、を備える。すなわち、本発明の第３の変形例は、図５および図６を用いて説明した本発明の第１の実施形態および図７を用いて説明した本発明の第２の変形例を組み合わせて実現する。このため、上部カバー１０００が形成されることにより、上部カバー１０００内にガスが自由に流入することができ、しかも、感知物質４００の表面汚染が防がれて反応性および敏感度を向上させることができ、ヒートシンク１０００が形成されることにより、ガスセンサーから発せられる熱を放出することができる。
【００６０】
また、図示はしないが、本発明の第３の変形例によるセンサー素子 は、基板１１０とヒートシンク１１００との間に、図３および図４を用いて説明したベースヒータ８００が形成された１枚の基板１５０をさらに備えてもよい。
【００６１】
一方、本発明の実施形態および変形例においては、平面の上に４つの単位ガスセンサーが設けられる場合を例にとって説明した。すなわち、横方向および縦方向に２×２、すなわち、４つの単位ガスセンサーが設けられた場合を例にとって説明した。しかしながら、本発明のガスセンサーは、単位ガスセンサーが少なくとも２以上の複数に実現されてもよい。例えば、２×１、２×２、２×３、３×３、３×４、４×４、５×５など複数の単位ガスセンサーが１つの平面の上に形成されてもよい。
【００６２】
一方、本発明の技術的思想は前記実施形態を挙げて具体的に記述されたが、前記実施形態はその説明のためのものであり、その制限のためのものではないということはいうまでもない。なお、本発明の技術分野における当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において種々の実施形態が採用可能であるということが理解できるであろう。
【符号の説明】
【００６３】
１００：基板                
２００：ヒータ
３００：感知電極            
４００：感知物質
５００：第１の露出電極      
６００：接続配線
７００：第２の露出電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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