• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2007.07a
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• pp.1277-1278
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• 2007

본 논문에서는 폴리이미드를 감습재로 한 정전용량형 습도 센서의 상용화 연구 결과를 보고한다. 유리 기판상에 제작된 용량형 습도센서는 감도 0.338pF%RH, 히스테리시스 1.7%.인 특성을 나타내었다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.10
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• pp.1835-1841
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• 2006

Demand of enhanced bilge separation sensor system has been recently increased due to the severe regulation reinforcement of MEPC(Marine Environment Production Committee). Up to date bilge separation sensor has to be extremely accurate and highly reliable. To design and build such a bilge separator. a precise oily water separation level sensor that distinguishes oil from water is critical. Three dimensional simulations have been carried out to figure out the characteristics of capacitive level sensors, which grounds the finding of the parameters required to design the sensors. The parasitic capacitance problem which is inherent to capacitive level sensors has been taken care of. This paper concludes with the future research direction that can be pursued with the newly defined parameters of the capacitive level sensors.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.10 no.4
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• pp.21-27
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• 2003

The copolymers with various composition of methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate (EMA), methacrylic acid (MA) and hydroxyethyl methacrylate (HEMA) were synthesized for capacitive humidity sensitive materials. The capacitive humidity sensor consisted of a polymethacrylate film coated on both sides with gold electrode. Capacitance versus relative humidity increased with HEMA content in the copolymer. In the case of self-crosslinkable MMA/MA/HEHA= 40/10/10, the average capacitance at 30%RH, 60%RH and 90%RH are 102, 134 and 166 pF, respectively. And also, the hysteresis, temperature cycle and long-term stability were evaluated as a capacitance humidity sensor.

• 전기의세계
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• v.42 no.9
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• pp.6-11
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• 1993

미소탐침을 STM과 같이 PZT등의 압전액튜에이터로 대상물을 2차원 또는 2.5차원 주사해서 그 정전량을 화상화하는 주사형 정전용량 현미경(SCaM)의 개발에 대해서 기술했다. 광학현미경과 레이저현미경은 빛을 이용하기 때문에 파장의 제약을 받아 그 분해능의 한계는 0.3[.nu.m]정도이다. 이것에 대해 SCaM은 광학방식가 같은 분해능의 원리적 한계가 없고, 또한 광학상과는 다른 유전율상의 특성화상이 얻어진다. 이와같은 특징에 의해, 최종적으로 0.01[.mu.m]레벨의 분해능을 얻을 수 있는 실용레벨의 현미경을 시험제작함을 목적으로 하고 있다. 본 연구에서는 탐침과 시료표면간의 거리를 진동에 의해 미소로 변화시켰을 때의 정전용량의 변화를 포착하는 미분용량법을 이용했으며, 탐침높이 및 주사시에 있어서의 검출기 출력의 재현성, 즉 신호 검출방식으로서의 S/N이 양호한 동기검파를 이용했을 대해서 실험적 검토를 하였다. 이와같은 검파방식에 의해 잡음, 히스테리시스 등의 영향에 대해 개선이 되고, 분해능도 향상되었다. 더욱이 2.5차원 탐침 주사방식 미분용량형 정전용량 현미경에 의해 칼날 부분 선단부의 확대화상이 명료하게 얻어졌다. 그러나 실용적으로는 아직 불충분하다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2007.11a
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• pp.131-137
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• 2007

본 연구에서는 RLS(Rescursive Least Square) 추정 알고리즘을 이용하여 정전용량형 센서를 사용한 원격 RF 센서 시스템을 구현하고자 한다. IC 칩 형태의 원격 RF 센서 시스템이 가지는 구성의 복잡성 그리고 전력소모 문제를 해결하기 위해 보다 간단한 유도결합모델이 제안된다. 원격 RF 시스템은 페이저법을 이용하여 수학적으로 모델링되며, 모델기반의 RLS 알고리즘을 적용하기위해 시스템의 파라메타를 재배열한다. 오차 제곱합의 수렴특성을 가진 RLS 알고리즘을 이용하여 정전용량 파라메타를 추정한다. 실제 위상차를 측정하기 위해 Exclusive OR를 이용한 위상차 감지 장치를 제안한다. 센서로는 각종 환경 측정-습도, 압력 등-에 실제 활용되고 있는 정전용량형 센서를 채택한다. 잡음을 내포한 측정 데이터에 대한 추정 성능을 확인함으로써 그 유효성을 검증하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.20 no.6
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• pp.604-609
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• 2019

In this study, we fabricated a capacitive humidity sensor with interdigitated (IDT) electrodes using a thermosetting polyimide as a humidifying material. First, the number of electrodes, thickness, and spacing of the polyimide film were optimized, and a mask was designed and fabricated. The sensor was fabricated on a silicon substrate using semiconductor processing equipment. The area of the sensor was $1.56{\times}1.66mm^2$, and the width of the electrode and the gap between the electrodes were each $3{\mu}m$. The number of electrodes was 166, and the length of an electrode was 1.294 mm for the sensitivity of the sensor. The sensor was then packaged on a PCB for measurement. The sensor was inserted into a chamber environment with a temperature of $25^{\circ}C$ and connected to an LCR meter to measure the change in capacitance at relative humidity (RH) of 20% to 90%, 1 V, and 20 kHz. The results showed a sensitivity of 26fF/%RH, linearity of < ${\pm}2%RH$, and hysteresis of < ${\pm}2.5%RH$.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.1898-1899
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• 2005

반도체 집적회로 공정에서 사용되는 폴리이미드 포토레지스트(P12723, Dupont)를 감습막으로 사용하는 마이크로 습도센서 소자를 제작하였다. 마이크로 습도센서는 실리콘 웨이퍼 기판 위에 $SiO_2$ 박막을 건식열산화 공정으로 제작하고, Al 박막을 포토리소그라피 공정으로 패터닝 한 IDT (Interdigital Transducer)를 전극 위에 폴리이미드 포토레지스트를 공정변수를 다양하게 조절하면서 감습막으로 제작하였다. 폴리이미드 감습막은 스핀코팅법으로 제작하였으며, 회전수를 조절하여 두께를 변화시켰다. 완성된 마이크로 습도센서 소자의 상대습도 변화$(10{\sim}90% RH)$에 따른 정전용량 값 변화를 항온항습조 내에서 다양한 온도에서 HP4192A Impedance Analyzer를 사용하여 조사함으로써, 폴리이미드 포토레지스트를 사용하는 마이크로 정전용량형 습도센서의 제작 가능성을 검토하였다. 폴리이미드 정전용량형 마이크로 습도센서는 다양한 인가 전원 주파수에서 기준 센서로 사용된 상용 Vaisala Hygrometer와 유사한 감습특성 및 응답특성을 보였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.54-57
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• 2009

The propellant level measurement system of the next Koreanized launch vehicle shall adapt a capacitive type sensor, which can generate capacitive values continuously considering cryogenic environment and the characteristics of flowrate control. At present there are a twin-arc and a triple-arc methods as a capacitive type signal sensing method. In this study a highly accurate triple-arc method, which can apply to almost all fluids, is chosen. In this paper the review results on the principle of triple-arc sensing, the analysis results on the influence on capacitive values due to shape change of sensing part, and the simulation results to monitor the influence on signal sensing according to the location of sensing part in the upper part of propellant tank are included. Information obtained from this study can be used in the designing and manufacturing of on-board propellant level measurement system in tanks.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2015.07a
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• pp.1241-1242
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• 2015

이 연구는 정전용량형 압력센서 내의 공기가 센서 성능에 미치는 영향을 줄이고자 이론적 접근과 실험적 확인을 통해 제안된 바 있는 센서 모델을, 유한요소해석 프로그램인 ANSYS로 각각의 조건에 따라 해석하여 기존에 제시 된 결과들과 비교하는 과정을 다루었다. FEA(Finite Element Analysis)결과, air chamber를 추가한 센서는 기존의 센서보다 sensitivity가 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한, FEA로 얻은 sensitivity 값은 이론값과 1.8%~10.1%의 차이를 보였으며, sensitivity ratio는 이론값과 실험값의 중간 정도로 나타났다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.4
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• pp.339-346
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• 1993

정전결합 유동가스형 플라즈마 중합장치를 이용하여 여러가지 모노머에 대한 유기고분자 박막을 빗모양 전극위에 형성하고 이들 박막의 감습특성을 검토하기 위해 주파수범위를 60[kHz]-100[kHz]로 변화시켜 가면서 상대습도 20-90[%RH]범위에서 정전용량의 변화를 측정하였다. 상대습도가 증가함에 따라 정전용량은 일반적으로 증가했으며 방전조건중 방전전력이 낮을수록 그리고 중합시간이 짧을수록 정전용량의 증가폭이 크게 나타났다. 그리고 정전용량 측정시 박막에 인가한 전원의 주파수가 낮을수록 정전용량의 변화에 대한 선형성과 증가폭이 분명함을 알았다.