TWI611181B

TWI611181B - 感測器陣列、其製造方法及感測方法

Info

Publication number: TWI611181B
Application number: TW105133636A
Authority: TW
Inventors: 何羽軒; 吳怡德; 陳育民
Original assignee: 華邦電子股份有限公司
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2018-01-11
Also published as: TW201816395A

Abstract

一種感測器陣列包括線路板、多個第一感測單元以及至少一個第二感測單元。線路板具有相對的上表面與下表面。第一感測單元位於線路板的上表面上。第一感測單元包括多個第一電極以及多個感測材料層。感測材料層分別位於第一電極的表面上，其中上述感測材料層是藉由非接觸式印刷法所製得。第二感測單元位於線路板的上表面上。第二感測單元包括第二電極，其與第一電極彼此分離。感測材料層分別覆蓋第一電極的表面，而第二電極暴露於大氣環境中。

Description

感測器陣列、其製造方法及感測方法

本發明是有關於一種感測器陣列、其製造方法及感測方法，特別是指一種藉由非接觸式印刷法所製得感測器陣列、其製造方法及感測方法。

氣體感測器的應用範圍相當廣泛，不論是工業安全維護、環境污染偵測還是疾病早期診斷都可以看到氣體感測器的貢獻。然而，習知在分辨與偵測多種氣體時，往往需要透過氣相層析儀（Gas chromatograph，GC）以及質譜儀（Mass spectrometry，MS）才能達成氣體感測。但是由於氣相層析儀與質譜儀具有價格昂貴、不便攜帶、且需專業人士操作等限制，因此，感測過程相當耗費成本與時間。

另外，由於單一感測器並不具有氣體選擇性。傳統上，為了達成氣體選擇，需要在感測器的前端加置氣體分離系統，如微流道等，以達成氣體種類之辨別。然而，此種感測器的體積過於龐大，不利於微型化的感測器的發展。

本發明為一種感測器陣列、其製造方法及感測方法，其目的是提供一種體積小，利於微型化發展的感測器陣列；同時，此小體積之感測器陣列可直接感測少量且多種的待測物（test samples）。

本發明提供一種感測器陣列、其製造方法及感測方法，其可整合多種感測單元，以達到感測少量且多種待測物的特性，並可相容於傳統半導體製程。

本發明提供一種感測器陣列、其製造方法及感測方法，其可具有更多的感測材料選擇性，並可微型化所述感測器陣列，以具有更多的使用或應用空間。

本發明提供一種感測器陣列包括線路板、多個第一感測單元以及至少一個第二感測單元。線路板具有相對的上表面與下表面。第一感測單元位於線路板的上表面上。第一感測單元包括多個第一電極以及多個感測材料層。感測材料層分別位於第一電極的表面上，其中上述感測材料層是藉由非接觸式印刷法所製得。第二感測單元位於線路板的上表面上。第二感測單元包括第二電極，其與第一電極彼此分離。感測材料層分別覆蓋第一電極的表面，而第二電極暴露於大氣環境中。

在本發明的一實施例中，上述感測材料層的材料包括金屬、金屬氧化物、石墨烯、石墨烯氧化物、碳奈米管、富勒烯、金簇、聚合物、金屬硫化物、量子點、鈣鈦礦或其組合。

在本發明的一實施例中，上述感測器陣列更包括晶片位於線路板的下表面上。上述晶片藉由打線接合（wire bonding）或覆晶接合（flip-chip bonding）的方式與線路板電性連接。

在本發明的一實施例中，上述感測器陣列更包括多個晶片。上述晶片相互堆疊以構成堆疊晶片結構。

在本發明的一實施例中，上述第一電極包括指叉型電極、堆疊式電極或其組合。第一感測單元用以感測氣體、光、濕度或其組合。

在本發明的一實施例中，上述第二電極為蛇狀電極。第二感測單元用以感測溫度。

在本發明的一實施例中，上述第二感測單元不具有感測材料（sensing material-free）。

在本發明的一實施例中，上述線路板的上表面或下表面為分別為曲面、凹面、斜面、或其組合的表面。

在本發明的一實施例中，上述感測材料層的區域面積介於1平方微米至10 ⁶平方微米之間，該感測器陣列的區域面積介於1平方微米至10 ⁶平方微米之間。

本發明提供一種感測器陣列的製造方法，其步驟如下。提供線路板。線路板具有相對的上表面與下表面。於線路板的上表面上形成多個第一電極與至少一個第二電極，其中第一電極與第二電極彼此分離。藉由非接觸式印刷法，於第一電極的表面上分別形成多個感測材料層，而不在第二電極的表面上形成感測材料層。

在本發明的一實施例中，上述非接觸式印刷法包括噴墨印刷法（Ink Jet Printing）或氣溶膠噴塗印刷法（Aerosol Jet Printing）。

本發明提供一種感測方法如下。藉由上述感測器陣列來感測混合氣體。上述感測器陣列中的感測材料層與混合氣體中的多種氣體反應，以產生多個反應訊號。從反應資料庫接收參數資料，並且依據參數資料以及反應訊號來量測氣體的濃度。

在本發明的一實施例中，依據上述參數資料以及上述反應訊號來量測氣體的濃度的方法如下。將參數資料與反應訊號代入式1，藉此得到氣體的濃度，

式1， R _w、R _t、R _z為反應訊號， S _wm、S _tm、S _zm、S _we、S _te、S _ze、S _wt、S _tt、S _zt為參數資料， C _m、C _e、C _t為氣體的濃度。

基於上述，本發明之具有多個第一感測單元的感測器陣列可藉由不同的感測材料層，以與不同的待測物反應，進而達到感測少量且多種的待測物的特性。另外，本發明之至少一個第二感測單元不具有任何感測材料，因此，其可用以感測大氣環境中的溫度。換言之，本發明可藉由溫度補償，消除環境溫度變化所造成的誤差，使得所得到量測數據更為精準。另一方面，本發明可藉由非接觸式印刷法以於線路板的背面上形成多種感測材料層，相較於傳統半導體製程，本發明具有更多的感測材料選擇性。且非接觸式印刷法亦可與半導體製程整合，進而提升生產速度。另一方面，非接觸式印刷法更可製作出體積小，而利於微型化發展的感測器陣列。此外，本發明不需要額外加置氣體分離系統即可達到氣體選擇性的功效。相較於習知技術，本發明可將整個感測器陣列微型化，以具有更多的使用或應用空間，進而達到產品商業化的需求。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

參照本實施例之圖式以更全面地闡述本發明。然而，本發明亦可以各種不同的形式體現，而不應限於本文中所述之實施例。圖式中的層與區域的厚度會為了清楚起見而放大。相同或相似之參考號碼表示相同或相似之元件，以下段落將不再一一贅述。

首先，需注意的是，雖然本文中的感測器陣列100、200、300、400皆以感測氣體為例來進行說明，但本發明不以此為限。在其他實施例中，本文中的感測器陣列100、200、300、400亦可用以感測光、濕度或溫度等其他環境因素。或者是可同時感測氣體、光、濕度以及溫度等其他環境因素。

請參考圖1，從上視圖來看，第一實施例的感測器陣列100包括線路板102、多個第一感測單元103以及至少一個第二感測單元203。線路板102具有相互堆疊的線路層與介電層（未繪示）。在一實施例中，線路板102可例如是軟性線路板、硬性線路板或軟硬線路板。軟性線路板可具有軟性介電層，其材料包括聚醯亞胺（Polyimide，PI）、聚苯二甲酸乙二酯（Polyethylene Terephthalate，PET）或聚萘二甲酸乙二醇酯（Polythylene Naphthalate，PEN）等材料。軟性線路板具有可撓性，也就是說，由軟性線路板所構成的線路板102的表面可以是非平面。另外，硬性線路板可具有硬性介電層，其材料包括可固化樹脂片（prepreg）。

第一感測單元103位於線路板102上。在一實施例中，第一感測單元103可例如是陣列排列（array）。第一感測單元103彼此分離且不接觸，以感測多種待測物。也就是說，當第一感測單元103的數量愈多，則可感測待測物的種類愈多。在一實施例中，第一感測單元103的數量可大於或等於待測物的種類。另外，雖然圖1中僅繪示3×3陣列排列（亦即8個第一感測單元103加上1個第二感測單元203），但本發明不以此為限。在其他實施例中，第一感測單元103的數量可依需求來調整。

具體來說，每一個第一感測單元103包括第一電極104以及感測材料層106。第一電極104位於線路板102上。詳細地說，每一個第一電極104包括兩個子電極105a、105b。如圖1右上角的放大圖所示，子電極105a、105b皆為指叉型電極，彼此分離且不相互接觸。但本發明不限制子電極105a、105b的形狀，只要子電極105a、105b可相距一預定距離、彼此分離且不相互接觸皆為本發明的範疇。在替代實施例中，第一電極104亦可例如是堆疊式電極。立體的堆疊式電極的設置可有效增加感測陣列的密度，並縮小整體元件體積。詳細地說，堆疊式電極可以是將多個電極層與多個介電層（未繪示）垂直且交替堆疊於線路板102上。也就是說，至少一介電層配置於相鄰兩個電極層之間，以電性隔離相鄰兩個電極層。在一實施例中，上述電極層包括導體材料。導體材料可以是摻雜或未摻雜的多晶矽材料、金屬材料或其組合。上述介電層的材料可以是氧化矽、氮化矽或其組合。

在一實施例中，多個感測材料層106分別位於第一電極104上。更具體地說，感測材料層106覆蓋子電極105a、105b的表面並填入子電極105a、105b之間的間隙。雖然圖1中所繪示的感測材料層106並未完全覆蓋子電極105a、105b（或第一電極104）的所有表面，但本發明不以此為限。在其他實施例中，感測材料層106亦可完全覆蓋子電極105a、105b（或第一電極104）的所有表面（其包括頂面與側面）。值得注意的是，當待測物吸附或接觸感測材料層106的表面時，待測物可與感測材料層106進行反應，使得子電極105a、105b之間的感測材料層106的電容值或電阻值等電特性改變。

舉例來說，感測器陣列100為一氣體感測器陣列。如圖1所示，感測器陣列100至少包括3個第一感測單元103a、103b、103c。當待測物為具有3種氣體的混合氣體時，此混合氣體中的3種氣體會與感測材料層106a、106b、106c反應，使得感測材料層106a、106b、106c的電容值或電阻值等電特性改變。接著，上述電容值或電阻值等電特性改變的資料便可藉由感測材料層106a、106b、106c下方的第一電極104a、104b、104c傳輸至線路板102，以進行後續的資料處理。如此一來，本實施例之感測器陣列100便可同時感測3種不同氣體，以達到氣體選擇性，而不需要額外加置氣體分離系統。另外，當感測器陣列100為一紫外光感測器陣列時，紫外光線可與感測材料層106反應，以改變感測材料層106的電阻值。藉此，感測器陣列100便可感測環境中的紫外光的強度是否過量，進而提醒使用者遮陽或是塗抹防曬品。

值得注意的是，感測材料層106的形成方法可例如是非接觸式印刷法。在一實施例中，非接觸式印刷法包括噴墨印刷法或氣溶膠噴塗印刷法。以氣溶膠噴塗印刷法為例，其是使用氣溶噴嘴沉積頭（aerosol jet deposition head），以形成由外部的鞘流（outer sheath flow）和內部的充滿氣溶的載體流（inner aerosol-laden carrier flow）構成的環狀傳播噴嘴。在環狀氣溶噴射製程中，將具有感測材料的氣溶流（aerosol stream）集中且沈積在平面或非平面的線路板102上。接著，經過熱處理或光化學處理，以於第一電極104上形成感測材料層106。上述步驟可稱為無罩幕中尺度材料沈積（Maskless Mesoscale Material Deposition，M3D），也就是說，其可在不使用罩幕的情況下進行沈積，使得沈積後的材料層具有1微米至10微米之間的線寬（linewidth）。

在一實施例中，所形成的感測材料層106的尺寸或是覆蓋在第一電極104上的感測材料層106的區域面積可以是1平方微米至10 ⁶平方微米之間，例如是10平方微米。換言之，隨著感測材料層106的尺寸的縮小，具有感測材料層106的感測器陣列100的尺寸亦可縮小至1平方微米至10 ⁶平方微米之間。相較於習知的感測器陣列（其尺寸約為10 ⁸平方微米），本發明之感測器陣列100具有較小的尺寸，其可應用在越來越輕薄的可攜式電子裝置上，例如是手機、平板電腦、音樂播放器、上述組合或其類似可攜式電子裝置上。

另外，本實施例之非接觸式印刷法可使得不相容於半導體製程的材料（例如是奈米金簇、磁性材料或是類生物有機材料等）形成在線路板102上。因此，相較於傳統半導體製程，本實施例具有更多的感測材料選擇性。具體來說，除了金屬與金屬氧化物之外，大部分的感測材料皆無法以傳統半導體製程形成在感測器陣列上。因此，本實施例之非接觸式印刷法不僅可將多種感測材料（包括相容於半導體製程的感測材料以及不相容於半導體製程的感測材料）應用在感測器陣列上，還可與半導體製程整合在一起，進而提升生產速度，以達到產品商業化的需求。此外，相較於習知的製造方法僅能將感測材料形成在平面上，本實施例的非接觸式印刷法還能將感測材料層106形成在曲面、凹面、斜面、其組合或類似的表面上，此為習知的製造方法所難以達成。

在一實施例中，感測材料層106的材料包括金屬、金屬氧化物、石墨烯、石墨烯氧化物、碳奈米管、富勒烯、金簇、聚合物、金屬硫化物、量子點、鈣鈦礦或其組合。金屬可例如是鎳、銅或其他適合材料。金屬氧化物可例如是氧化鋅、氧化錫、氧化鎢、氧化鎂、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋯或其他適合材料。聚合物可例如是聚-3,4-亞乙二氧基噻吩（poly-3, 4-ethylenedioxythiophene，PEDOT）或其他適合材料。

請繼續參照圖1，第一實施例的感測器陣列100包括位於線路板102上的第二感測單元203。第二感測單元203包括第二電極204。如圖1右下角的放大圖所示，第二電極204可例如是蛇狀電極。所述蛇狀電極是指電極在相對兩點之間盤旋配置，以減少佔用面積並增加有效表面積。但本發明不以此為限，在其他實施例中，第二電極204亦可以是其他形狀。

值得注意的是，在進行上述氣體感測時，會需要依據環境的濕度與溫度來調整數據。所述濕度感測可藉由在第一電極104的其中之一上形成水氣感測材料來進行。而所述溫度感測則是將第二電極204暴露在大氣環境中，藉此感測大氣環境中的溫度。換言之，第二感測單元203中並未具有任何感測材料。具體來說，第二感測單元203是利用未被任何感測材料所覆蓋的第二電極204的電阻值隨著環境溫度改變而改變的特性，進而感測大氣環境中的溫度。相較於市售的溫度感測器，本實施例之第二電極204（或第二感測單元203）的靈敏度較高、面積較小且製造成本較低，並可藉由印刷法形成在各種基材上。因此，本實施例之第二電極204（或第二感測單元203）可廣泛地應用在各種電子元件上。

以金屬氧化物感測材料為例來說明，環境中的水氣會吸附於金屬氧化物感測材料的表面，形成額外的導電通路，使得電阻下降以及等效電容上升。也就是說，濕度越高則電阻降低越多；電容上升越高。當環境溫度改變時，溫度上升會使得金屬氧化物感測材料的電阻下降；反之，溫度下降時則會使電阻上升。因此，溫度與濕度可視為感測器陣列之基礎電性準位（level）。換言之，本實施例之感測器陣列100可額外感測環境的濕度與溫度，使得氣體感測的數據更為準確。

請參考圖2，其可例如是圖1之A-A’切線的剖面示意圖，第二實施例的感測器陣列200包括線路板102、多個第一感測單元103以及至少一個第二感測單元203。線路板102具有相對的上表面102a與下表面102b。在一實施例中，線路板102的上表面102a可以是線路板102的背面；而線路板102的下表面102b可以是線路板102的正面。第一感測單元103與第二感測單元203皆位於線路板102的上表面102a上。第一感測單元103包括多個第一電極104以及多個感測材料層106。感測材料層106覆蓋第一電極104的表面並填入第一電極104之間的間隙。雖然圖2中所繪示的感測材料層106並未覆蓋第一電極104的側面，但本發明不以此為限。在其他實施例中，感測材料層106亦可完全覆蓋第一電極104的頂面與側面。而第二感測單元203包括第二電極204。第二感測單元203並未具有任何感測材料覆蓋第二電極204的表面。由於圖2的線路板102、第一感測單元103以及第二感測單元203的材料與圖1的線路板102、第一感測單元103以及第二感測單元203的材料相似，且已於上述段落說明過，於此便不再贅述。

另外，第二實施例的感測器陣列200更包括晶片202位於線路板102的下表面102b上。詳細地說，晶片202可藉由覆晶接合的方式與線路板102電性連接。所謂覆晶接合的方式是指晶片202藉由位於線路板102與晶片202之間的多個凸塊（bump）214與線路板102電性連接。另外，再藉由底膠（underfill）206填入線路板102與晶片202之間的空間，以包覆凸塊214。

在一實施例中，晶片202可例如微處理單元（micro control unit，MCU）或藍芽晶片等其他適合晶片。晶片202可接收由第一感測單元103與第二感測單元203所量測或感測到之資料（即感測材料層106的電容值或電阻值等電特性改變的資料以及第二電極204的電阻值變化的資料），並進行資料處理或資料傳輸。雖然圖2中僅繪示一個晶片202，但本發明不以此為限。在其他實施例中，晶片202的數量與種類可依需求來調整。

請參照圖3，其可例如是圖1之A-A’切線的剖面示意圖。第三實施例的感測器陣列300與第二實施例的感測器陣列200相似，上述兩者不同之處在於感測器陣列300是藉由打線接合的方式與線路板102電性連接。所謂打線接合的方式是指晶片302藉由多條導線308電性連接線路板102與晶片202。另外，再藉由封膠體（encapsulant）310覆蓋晶片202與線路板102的部分下表面102b，並包覆導線308。

請參照圖4，其可例如是圖1之A-A’切線的剖面示意圖。第四實施例的感測器陣列400與第二實施例的感測器陣列200相似，上述兩者不同之處在於感測器陣列400的堆疊晶片結構402包括相互堆疊的晶片402a、402b。晶片402a位於線路板102與晶片402b之間。晶片402a藉由覆晶接合的方式與線路板102電性連接。也就是說，晶片402a藉由凸塊414與線路板102電性連接。之後，再藉由底膠406填入線路板102與晶片402a之間的空間，以包覆凸塊414。而晶片402b是藉由打線接合的方式與線路板102電性連接。也就是說，感測器陣列400藉由導線408電性連接線路板102與晶片402b。另外，再藉由封膠體410覆蓋晶片402a、402b、底膠406以及線路板102的部分下表面102b，並包覆導線408。雖然圖4中的堆疊晶片結構402僅繪示兩個晶片402a、402b，但本發明不以此為限。在其他實施例中，晶片的數量與種類可依需求來調整。

本發明亦提供一種感測方法，其步驟如下。藉由感測器陣列100、200、300、400中的任一種感測器陣列（以下簡稱為感測器陣列100-400）來感測混合氣體。感測器陣列100-400中的感測材料層106與混合氣體中的多種氣體反應，以產生多個反應訊號。從反應資料庫接收參數資料，並且依據參數資料以及反應訊號來量測上述氣體的濃度。具體來說，依據參數資料以及反應訊號來量測氣體的濃度的方法如下。將參數資料與反應訊號代入式1，藉此得到氣體的濃度。

此外，本實施例亦可利用感測器陣列100-400中的第二電極204（或第二感測單元203）感測大氣環境中的溫度，藉此調整上述反應訊號，使得所得到的氣體的濃度更為準確。也就是說，本實施例之感測器陣列100-400可同時感測氣體與包括濕度、溫度等環境因素，以消除濕度、溫度等環境因素的影響，進而提升數據的準確性。

在一實施例中，上述氣體包括揮發性有機物或無機氣體。揮發性有機物可例如是烷類、芳烴類、烯類、鹵代烴類、酯類、醛類、酮類或其組合。此外，上述無機氣體可例如是一氧化碳、二氧化碳、氨氣、一氧化氮、二氧化氮、硫化氫或其組合。

為了證明本發明的可實現性，以下列舉多個實例來對本發明之感測器陣列做更進一步地說明。雖然描述了以下實驗，但是在不逾越本發明範疇的情況下，可適當改變所用材料、其量及比率、處理細節以及處理流程等等。因此，不應根據下文所述的實驗對本發明作出限制性的解釋。

實例 1-3

以圖2的感測器陣列為例，分別將氧化鎢（即實例1）、氧化鈦（即實例2）、氧化鋅（即實例3）當作感測材料層，以形成3個感測單元。接著，將含有甲醇m、乙醇e以及甲苯t的混合氣體與實例1-3的感測材料層進行反應，藉此產生氣體反應訊號R _w、R _t、R _z，其結果如圖5-7所示。

圖5是實例1之氣體反應對氣體濃度的關係圖。圖6是實例2之氣體反應對氣體濃度的關係圖。圖7是實例3之氣體反應對氣體濃度的關係圖。

如圖5-7所示，在氣體濃度為0-6000 ppm之間，氣體反應與氣體濃度呈線性關係。也就是說，當實例1-3的感測材料層對混合氣體的反應為R _w、R _t、R _z，並從反應資料庫得到混合氣體（即甲醇m、乙醇e以及甲苯t）的參數資料，其可列出3條聯立方程式。接著，從上述3條聯立方程式可解出3個未知數，即可得到混合氣體中的甲醇m、乙醇e以及甲苯t的濃度。

另外，上述3條聯立方程式可以式1來表示：

式1， R _w、R _t、R _z為實例1-3的感測材料層對混合氣體的反應訊號， S _wm、S _tm、S _zm、S _we、S _te、S _ze、S _wt、S _tt、S _zt為參數資料， C _m、C _e、C _t分別為甲醇m、乙醇e以及甲苯t的濃度。

綜上所述，本發明之具有多個第一感測單元的感測器陣列可藉由不同的感測材料層，以與不同的待測物反應，進而達到感測少量且多種的待測物的特性。另外，本發明之至少一個第二感測單元可不具有任何感測材料，因此，其可用以感測大氣環境中的溫度。換言之，本發明可藉由溫度補償，以消除環境溫度變化所造成的誤差，使得所得到量測數據更為精準。另一方面，本發明可藉由非接觸式印刷法以於線路板的背面上形成多種感測材料層。相較於傳統半導體製程，本發明具有更多的感測材料選擇性，且非接觸式印刷法亦可與半導體製程整合在一起，進而提升生產速度。此外，本發明不需要額外加置氣體分離系統即可達到氣體選擇性的功效。相較於習知技術，本發明可將整個感測器陣列微型化，以具有更多的使用或應用空間，進而達到產品商業化的需求。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300、400‧‧‧感測器陣列
102‧‧‧線路板
102a‧‧‧上表面
102b‧‧‧下表面
103、103a、103b、103c‧‧‧第一感測單元
104、104a、104b、104c‧‧‧第一電極
105a、105b‧‧‧子電極
106、106a、106b、106c‧‧‧感測材料層
202、302、402a、402b‧‧‧晶片
203‧‧‧第二感測單元
204‧‧‧第二電極
214、414‧‧‧凸塊
206、406‧‧‧底膠
308、408‧‧‧導線
310、410‧‧‧封膠體
402‧‧‧堆疊晶片結構
m‧‧‧甲醇
e‧‧‧乙醇
t‧‧‧甲苯

圖1是依照本發明第一實施例的感測器陣列的上視圖。圖2是依照本發明第二實施例的感測器陣列的剖面示意圖。圖3是依照本發明第三實施例的感測器陣列的剖面示意圖。圖4是依照本發明第四實施例的感測器陣列的剖面示意圖。圖5是實例1之氣體反應對氣體濃度的關係圖。圖6是實例2之氣體反應對氣體濃度的關係圖。圖7是實例3之氣體反應對氣體濃度的關係圖。

100‧‧‧感測器陣列

102‧‧‧線路板

103、103a、103b、103c‧‧‧第一感測單元

104、104a、104b、104c‧‧‧第一電極

105a、105b‧‧‧子電極

106、106a、106b、106c‧‧‧感測材料層

203‧‧‧第二感測單元

204‧‧‧第二電極

Claims

一種感測器陣列，包括：一線路板，具有相對的一上表面與一下表面；多個第一感測單元，位於該線路板的該上表面上，該些第一感測單元包括：多個第一電極；以及多個感測材料層，分別位於該些第一電極的表面上，其中該些感測材料層是藉由一非接觸式印刷法所製得；以及至少一個第二感測單元，位於該線路板的該上表面上，該第二感測單元包括一第二電極，其與該些第一電極彼此分離，其中該些感測材料層分別覆蓋該些第一電極的表面，而該第二電極暴露於大氣環境中。
如申請專利範圍第1項所述的感測器陣列，其中該些感測材料層的材料包括金屬、金屬氧化物、石墨烯、石墨烯氧化物、碳奈米管、富勒烯、金簇、聚合物、金屬硫化物、量子點、鈣鈦礦或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的感測器陣列，更包括一晶片位於該線路板的該下表面上，且該晶片藉由打線接合或覆晶接合的方式與該線路板電性連接。
如申請專利範圍第1項所述的感測器陣列，更包括多個晶片位於該線路板的該下表面上，該些晶片相互堆疊以構成一堆疊晶片結構。
如申請專利範圍第1項所述的感測器陣列，其中該些第一電極包括指叉型電極、堆疊式電極或其組合，且該些第一感測單元用以感測氣體、光、濕度或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的感測器陣列，其中該第二電極為蛇狀電極，且該第二感測單元用以感測溫度。
如申請專利範圍第6項所述的感測器陣列，其中該第二感測單元不具有感測材料。
如申請專利範圍第1項所述的感測器陣列，其中該線路板的該上表面或該下表面為曲面、凹面、斜面、或其組合的表面。
如申請專利範圍第1項所述的感測器陣列，其中該感測材料層的區域面積介於1平方微米至10 ⁶平方微米之間，該感測器陣列的區域面積介於1平方微米至10 ⁶平方微米之間。
一種感測器陣列的製造方法，包括：提供一線路板，該線路板具有相對的一上表面與一下表面；於該線路板的該上表面上形成多個第一電極與至少一個第二電極，其中該些第一電極與該第二電極彼此分離；以及藉由一非接觸式印刷法，於該些第一電極的表面上分別形成多個感測材料層，而不在該第二電極的表面上形成感測材料層。
如申請專利範圍第10項所述的感測器陣列的製造方法，其中該非接觸式印刷法包括噴墨印刷法或氣溶膠噴塗印刷法。
一種感測方法，包括：藉由如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的感測器陣列來感測一混合氣體，其中該感測器陣列中的該些感測材料層與該混合氣體中的多種氣體反應，以產生多個反應訊號；以及從一反應資料庫接收一參數資料，並且依據該參數資料以及該些反應訊號來量測該些氣體的濃度。
如申請專利範圍第12項所述的感測方法，其中依據該參數資料以及該些反應訊號來量測該些氣體的濃度的方法包括：將該參數資料與該些反應訊號代入式1，藉此得到該些氣體的濃度，式1， R _w、R _t、R _z為該些反應訊號， S _wm、S _tm、S _zm、S _we、S _te、S _ze、S _wt、S _tt、S _zt為該參數資料， C _m、C _e、C _t為該些氣體的濃度。