本發(fā)明涉及一種氣體感測(cè)器，尤其涉及一種具有低制造成本及簡(jiǎn)易工藝的氣體感測(cè)器。

背景技術(shù)：

氣體感測(cè)器泛指檢測(cè)氣體的物理或化學(xué)性質(zhì)的裝置，而廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)、科技、環(huán)保等各種領(lǐng)域。

如中國(guó)臺(tái)灣發(fā)明專利公告第I458464號(hào)，提出一種可早期檢測(cè)及辨識(shí)肺炎種類的呼吸器包含一吐氣端管路及一氣體辨識(shí)裝置，該氣體辨識(shí)裝置是利用一氣體辨識(shí)芯片來(lái)分析一病人由該吐氣端管路所呼出的一混合氣體以辨識(shí)該病人罹患的肺炎種類，該氣體辨識(shí)芯片為包含一感測(cè)器陣列、一感測(cè)器介面電路、一隨機(jī)類神經(jīng)網(wǎng)路芯片、一記憶體及一微控制器，該微控制器連接該感測(cè)器介面電路、該隨機(jī)類神經(jīng)網(wǎng)路芯片及該記憶體并控制其運(yùn)作。藉此，可早期檢測(cè)并辨識(shí)肺炎的種類，以提供更有效的治療。

于以上現(xiàn)有技術(shù)之中，是采半導(dǎo)體工藝進(jìn)行感測(cè)器陣列的制造，然而，一般來(lái)說(shuō)，此種感測(cè)器陣列的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且半導(dǎo)體工藝的制造成本高昂，并不利于此種氣體感測(cè)器于商業(yè)上的推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的，在于解決現(xiàn)有氣體感測(cè)器的感測(cè)器陣列結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且因采用半導(dǎo)體工藝而具有于制造時(shí)需耗費(fèi)大量時(shí)間以及制造成本較高昂的問(wèn)題。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種氣體感測(cè)器，包含有一基板；一設(shè)置于該基板上的加熱層；一設(shè)置于該加熱層上的絕緣層；以及多個(gè)排列且設(shè)置于該絕緣層上的檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元分別包括一檢測(cè)電極、一圍繞該檢測(cè)電極的阻隔部以及一反應(yīng)感測(cè)膜，該檢測(cè)電極包括一第一電極及一第二電極，該第一電 極包括一第一條狀電極以及一自該第一條狀電極延伸的第一指狀電極，該第二電極包括一第二條狀電極以及一自該第二條狀電極延伸的第二指狀電極，該第一指狀電極和該第二指狀電極彼此交替排列，該反應(yīng)感測(cè)膜設(shè)置于該阻隔部?jī)?nèi)的一容置空間并和該檢測(cè)電極接觸；其中，該反應(yīng)感測(cè)膜和一待測(cè)氣體接觸而進(jìn)行一電化學(xué)反應(yīng)，使該檢測(cè)電極產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)該待測(cè)氣體的識(shí)別信號(hào)。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供氣體感測(cè)器的制作方法，包含下列步驟，提供一基板；于該基板上形成一加熱層；于該加熱層上形成一絕緣層；于該絕緣層上形成至少一檢測(cè)電極，該檢測(cè)電極包括一第一電極及一第二電極，該第一電極包括一第一條狀電極以及一自該第一條狀電極延伸的第一指狀電極，該第二電極包括一第二條狀電極以及一自該第二條狀電極延伸的第二指狀電極，該第一指狀電極和該第二指狀電極彼此交替排列；于該絕緣層上形成一阻隔部，該阻隔部圍繞該檢測(cè)電極，且于該檢測(cè)電極上形成一容置空間；以及將一高分子材料填充至該阻隔部?jī)?nèi)的該容置空間并且形成一反應(yīng)感測(cè)膜，而得到一氣體感測(cè)器。

由以上可知，本發(fā)明相較于現(xiàn)有技藝可達(dá)到的功效在于，利用本發(fā)明得到的該氣體感測(cè)器，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且制造方便，毋須采用半導(dǎo)體設(shè)備或工藝，適合大量生產(chǎn)且投入成本較低。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

附圖說(shuō)明

圖1，為本發(fā)明一實(shí)施例的氣體感測(cè)器俯視示意圖；

圖2，為圖1的A-A方向剖面示意圖；

圖3，為本發(fā)明一實(shí)施例的檢測(cè)電極示意圖；

圖4A至圖4D，為本發(fā)明一實(shí)施例的制作流程圖。

具體實(shí)施方式

涉及本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)就配合附圖說(shuō)明如下：

請(qǐng)搭配參閱圖1、圖2及圖3所示，分別為本發(fā)明一實(shí)施例的氣體感測(cè)器俯視示意圖、圖1的A-A方向剖面示意圖及檢測(cè)電極示意圖，本發(fā)明為一種氣 體感測(cè)器1，包含一基板10、一加熱層20、一絕緣層30及多個(gè)排列的檢測(cè)單元40，該加熱層20設(shè)置于該基板10上，該基板10的材料可為玻璃、銦錫氧化物或聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate，簡(jiǎn)稱PET)。該加熱層20的材料為選用可加熱至一高于室溫的溫度者，于本發(fā)明的一實(shí)施例中，該加熱層20的材料可為銦錫氧化物，且較佳地接受一電流而加熱至一介于30℃至70℃之間的溫度。該絕緣層30設(shè)置于該加熱層20上，其中該絕緣層30的材料可為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。

該檢測(cè)單元40設(shè)置于該絕緣層30上，且呈一陣列或一圖案排列，于本實(shí)施例中，該檢測(cè)單元40可采8×4的陣列排列，彼此間較佳地相距100μm。該檢測(cè)單元40包括至少一檢測(cè)電極401、一阻隔部402以及一反應(yīng)感測(cè)膜403，于本發(fā)明中，該反應(yīng)感測(cè)膜403的材料可為羧甲基纖維素銨(CMC-NH4)、聚苯乙烯(Polystyrene，簡(jiǎn)稱PS)、聚乙烯己二酸(Poly(ethylene adipate))、聚氧化乙烯(Poly(ethylene Oxide)，簡(jiǎn)稱PEO)、聚己內(nèi)酯(Polycaprolactone)、聚乙二醇(PEG)、聚乙烯芐基氯(Poly(vinylbenzyl chloride)，簡(jiǎn)稱PVBC)、甲基乙烯基醚-馬來(lái)酸交替型共聚物(Poly(methyl vinyl ether-alt-maleic acide))、乙烯基苯酚-甲基丙烯酸甲酯共聚物(Poly(4-vinylphenol-co-methyl methacrylate))、乙基纖維素(Ethylcellulose，簡(jiǎn)稱EC)、偏氯乙烯-丙烯腈共聚物(Poly(vinylidene chloride-co-acrylonitrile)，簡(jiǎn)稱PVdcAN)、聚環(huán)氧氯丙烷(Polyepichlorohydrin，簡(jiǎn)稱PECH)、聚乙烯亞胺(Polyethyleneimine)、勝肽((Beta-Amyloid(1-40))、人體半乳糖凝集(Human galectin-1或Human albumin)、苯乙烯-烯丙醇共聚物(Styrene/Allyl alcohol copolymer，簡(jiǎn)稱SAA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Poly(ethylene-co-vinyl acetate))、聚異丁烯(Polyisobutylene，簡(jiǎn)稱PIB)、丙烯腈-丁二烯共聚物Poly(acrylonitrile-co-butadiene)、聚(4-乙烯嘧啶)(Poly(4-vinylpyridine)、羥丙甲纖維素(Hydroxypropyl methyl cellulose)、聚異戊二烯(Polyisoprene)、聚α甲基苯乙烯(Poly(alpha-methylstyrene))、3-氯-1,2-環(huán)氧丙烷-氧化乙烯共聚物(Poly(epichlorohydrin-co-ethylene oxide))、聚乙烯縮丁醛(Poly(vinyl butyral-co-vinyl alcohol-vinyl acetate))、聚苯乙烯(Polystyrene，簡(jiǎn)稱 PS)、木質(zhì)素磺酸鹽(Lignin)、脂肽(Acylpeptide)、聚丙酸(Poly(vinyl proplonate))、聚乙烯吡咯烷酮(Poly(vinylpyrrolidone)，簡(jiǎn)稱PVP)、二聚酸-烷基多胺共聚物(Poly(dimer acid-co-alkyl polyamine))、聚(4-乙基苯酚)(Poly(4-vinylphenol)、聚羥乙基丙烯酸甲酯(Poly(2-hydroxyethyl methacrylate))、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Poly(vinyl chloride-co-vinyl acetate))、三醋酸纖維素(Cellulose triacetate)、聚(乙烯硬脂酸酯)Poly(viny stearate)、聚雙酚A碳酸酯(Poly(bisphenol A carbonate)，簡(jiǎn)稱PC)、聚偏二氟乙烯(Poly(vinylidene fluoride)，簡(jiǎn)稱PVDF)或其組合。于本實(shí)施例中，該檢測(cè)電極401在每個(gè)該檢測(cè)單元40中的數(shù)量可為4個(gè)，彼此間較佳地相距30μm，如此一來(lái)，該檢測(cè)電極401的數(shù)量可達(dá)128個(gè)，但可配合使用需求會(huì)有不同的數(shù)量，不以本實(shí)施例的舉例為限。

該檢測(cè)電極401包括一第一電極4011及一第二電極4012，該第一電極4011包括一第一條狀電極4011a及一第一指狀電極4011b，該第二電極4012包括一第二條狀電極4012a及一第二指狀電極4012b，該第一條狀電極4011a與該第二條狀電極4012a沿一第一軸向延伸且平行設(shè)置，該第一指狀電極4011b沿一第二軸向自該第一條狀電極4011a朝該第二條狀電極4012a延伸，該第二指狀電極4012b沿該第二軸向自該第二條狀電極4012a朝該第一條狀電極4011a延伸，該第一指狀電極4011b與該第二指狀電極4012b呈平行且彼此交替排列設(shè)置，如圖3所示。該第一軸向和該第二軸向相異，而于本實(shí)施例中，該第一軸向和該第二軸向彼此垂直。此外，其中該檢測(cè)電極401的材料可選自為銦錫氧化物、銅、鎳、鉻、鐵、鎢、磷、鈷或及銀或上述組合。該阻隔部402包括多個(gè)遠(yuǎn)離該絕緣層30且向上延伸的阻隔壁4021，該阻隔壁4021圍繞該檢測(cè)電極401而形成一容置空間4022。該反應(yīng)感測(cè)膜403設(shè)置于該阻隔部402內(nèi)的該容置空間4022并和該檢測(cè)電極401接觸。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，該反應(yīng)感測(cè)膜403和一待測(cè)氣體接觸而進(jìn)行一電化學(xué)反應(yīng)，使該檢測(cè)電極401產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)該待測(cè)氣體的識(shí)別信號(hào)。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖4A至圖4D所示，為本發(fā)明一實(shí)施例的制作流程示意圖，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種氣體感測(cè)器1的制作方法，包含下列步驟：

首先，如圖4A所示，提供一基板10，于該基板10上形成一加熱層20，其中該基板10的材料可選自玻璃、銦錫氧化物及聚對(duì)苯二甲酸乙二酯或上述 組合，而該加熱層20為接受一電流而加熱至一介于30℃至70℃之間的溫度，該加熱層20的材料可為銦錫氧化物。

接著，如圖4B所示，于該加熱層20上形成一絕緣層30，其中該絕緣層30的材料可為聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。

然后，如圖4C所示，于該絕緣層30上形成至少一檢測(cè)電極401，該檢測(cè)電極401包括一第一電極4011及一第二電極4012，該第一電極4011包括一第一條狀電極4011a及一第一指狀電極4011b，該第二電極4012包括一第二條狀電極4012a及一第二指狀電極4012b，該第一條狀電極4011a與該第二條狀電極4012a沿一第一軸向延伸且平行設(shè)置，該第一指狀電極4011b沿一第二軸向自該第一條狀電極4011a朝該第二條狀電極4012a延伸，該第二指狀電極4012b沿該第二軸向自該第二條狀電極4012a朝該第一條狀電極4011a延伸，該第一指狀電極4011b與該第二指狀電極4012b呈平行且彼此交替排列設(shè)置。該第一軸向和該第二軸向相異，而于本實(shí)施例中，該第一軸向和該第二軸向彼此垂直。此外，其中該檢測(cè)電極401的材料可選自銦錫氧化物、銅、鎳、鉻、鐵、鎢、磷、鈷及銀或上述組合。

待形成該檢測(cè)電極401后，于該絕緣層30上形成一阻隔部402，該阻隔部402圍繞該檢測(cè)電極401，并包括多個(gè)遠(yuǎn)離該絕緣層30且向上延伸的阻隔壁4021，該阻隔壁4021圍繞該檢測(cè)電極401而于該檢測(cè)電極401上形成一容置空間4022。

最后，如圖4D所示，將一高分子材料填充至該阻隔部402內(nèi)的該容置空間4022并且形成一反應(yīng)感測(cè)膜403，該反應(yīng)感測(cè)膜403和該檢測(cè)電極401接觸。

綜上所述，利用本發(fā)明的方法所得到的該氣體感測(cè)器，為具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，且前述的步驟均可采厚膜工藝，例如卷對(duì)卷(Roll to Roll)工藝，而不須使用半導(dǎo)體工藝或薄膜技術(shù)，制造方便且成本較低，適合大量生產(chǎn)。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。