• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.304-307
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• 2004

As optical fiber communication grows, the fiber alignment become the focus of industrial attention. This greatly influence the overall production rates for the opto-electric products. We proposed multi-axis nano positioning stage for optical fiber alignment. This device has 3 DOF translation and sub nanometer resolution. This nano stage consist of 3 PZT-driven flexure stages which are stacked parallel. The displacement of it is measured with capacitance gauge and is controlled by computer-embedded main controller. The design process of flexure stage using FEM is proposed and the performance evaluation of this system is verified with experiments.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.213-218
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• 2004

As optical fiber communication grows, the fiber alignment become the focus of industrial attention. This greatly influence the overall production rates for the opto-electric products. We proposed multi-axis nano positioning stage for optical fiber alignment. This device has 3 DOF translation and sub nanometer resolution. This nano stage consist of 3 PZT-driven flexure stages which are stacked parallel. The displacement of it is measured with capacitance gauge and is controlled by computer-embedded main controller. The design process of flexure stage using FEM is proposed and the performance evaluation of this system is verified with experiments.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.140-145
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• 2007

To improve productivity of a metal cutting process, it is required to monitor machining stability in real time. Since cutting environment is harsh against sensing conditions due to vibration, chip, and cutting fluid, etc., it is necessary to develop a robust and reliable sensing system for the practical application. In this work, a chatter monitoring system was developed and its effectiveness was proved. Spindle displacement caused by cutting was selected as a main monitoring parameter. A cylindrical capacitive displacement sensor was adopted. Chatter frequencies were identified through modal analysis. To quantify chatter vibrations, chatter correlation coefficient was introduced. The identification of the monitoring system showed a good agreement with the result of experiment.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권5호
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• pp.34-41
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• 2011

본 논문은 24 채널 정전 용량형 터치 검출 ASIC에 대한 것이다. 제안된 회로는 아날로그 회로부와 디지털 회로부로 구성되어 있다. 아날로그 회로부는 사용자의 접촉을 전기적인 신호로 변환시키며 디지털 회로부는 전기적인 신호의 변화를 디지털 데이터로 변환시키는 역할을 담당한다. 디지털 회로는 I2C가 내장되어 시스템 동작 계수들을 호스트 프로세서에서 변경해 줄 수 있도록 설계되었다. 따라서 온도 변화 등 외부환경 변화에도 안정적으로 동작할 수 있다. 본 ASIC은 0.18um CMOS 공정으로 구현되었으며 그 크기는 약 3 $mm^2$ 이고 소비전력은 5.3 mW이다. 설계에는 Cadence사와 Synopsys사의 상용 개발환경이 사용되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.29-33
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• 2007

본 연구에서는 RLS(Rescursive Least Square) 알고리즘을 이용하여 정전용량형 습도센서를 사용한 원격 RF 센서 시스템의 시변 파라메타를 추정하고자 한다. IC 칩 형태의 원격 RF 센서 시스템이 가지는 구성의 복잡성 그리고 전력소모 문제를 해결하기 위해 보다 간단한 유도결합모델이 제안된다. 모델기반의 RLS 알고리즘을 수학적인 모델로 유도된 시스템에 적용시키기 위해 페이저법을 이용하여 모델의 파라메타를 재배열한다. 오차 제곱합의 수렴특성을 가진 RLS 알고리즘을 이용하여 시변 파라메타를 추정하며, 잡음을 내포한 측정 데이터에 대한 추정 성능을 확인함으로써 그 유효성을 검증하고자 한다.

• 로봇학회논문지
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• 제2권3호
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• pp.249-254
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• 2007

본 논문에서는 웨이퍼 레벨 밀봉 실장된 수직 운동 가속도 신호를 감지할 수 있는 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트를 제작하였다. 초소형 Z축 가속도 센싱 엘리먼트는 수직 방향의 정전용량 변화를 필요로 하기 때문에 단일 기판상에 수직 단차의 형성을 가능케 하는 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술 (Extended Sacrificial Bulk Micromachining, ESBM) 을 이용하여 제작되었다. 확장된 희생 몸체 미세 가공 기술을 이용하면 정렬오차가 없이 상하부 양쪽에 수직 단차를 갖는 실리콘 구조물의 제작이 가능하다. 또한, MEMS 센싱 엘리먼트의 부유된 실리콘 구조물을 보호하기 위하여 웨이퍼 레벨 밀봉 실장 기술이 적용하여 고신뢰성, 고수율, 고성능의 Z축 가속도 센서를 제작하였다. 신호 처리 회로와 가속도 센서를 결합하여 Z축 가속도 센싱 시스템을 제작하였고 운동가속도 범위 10 g 이상, 정지 드리프트 17.3 mg 그리고 대역폭 60 Hz 이상의 성능을 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.455-458
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• 2002

In recent years, precision positioning stage is demanded fur some industrial fields such as semi conductor lithography, ultra precision machining and fabricating of nano structure. In this research, precision multi-axis positioning stage, which consists of pzt actuator, flexure, and capacitance gauge, is designed and developed. The performance of it such as 3-axis positioning, characteristic of motion and resolution is verified.

• 센서학회지
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• 제13권4호
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• pp.287-291
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• 2004

A capacitive type humidity sensor has been fabricated using a polyimide film without hydrophobic elements and its characteristics has been evaluated for hermeticity measurement of micro packages. For a highly sensitive humidity sensor, a polyimide film without hydrophobic elements has been synthesized and used instead of using a commercial one in which 7 group elements such as fluorine or chlorine are included. Sensitivity, stability and hysteresis has been performed to characterize the fabricated sensors. The sensitivity defined as normalized percent capacitance change was 0.3751%RH and hysteresis was 0.77% in the range of 10%RH to 90%RH. Maximum deviation from the average capacitance measured for 120 minutes at 50%RH was 0.25%. The proposed humidity sensor can be used for hermeticity measurement of micro packages.

• 센서학회지
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• 제24권3호
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• pp.208-213
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• 2015

The purpose of this study is to optimize the design of a capacitive pressure sensor element using the simulation of electrical characteristics. The simulation of the ceramic sensor diaphragm ($Al_2O_3$) was performed by permitting pressure to change the curvature of the diaphragm. The pressure capacitance ($C_P$) was increased from 19.63 pF to 15.26 pF by applying pressure because the distance between the electrodes has been changed from $30{\mu}m$ to $15{\mu}m$. When the thickness of the diaphragm was changed to 0.46~0.52 mm, a larger capacitance change showed in accordance with the reduced thickness, which means an increase of sensitivity. However, considering the viewpoint of the signal linearity, it was selected for the optimum thickness of the diaphragm to 0.50 mm. The designed sensor element based on simulated results was tested to measure the output characteristics. Comparing of simulated and measured results, there was a margin of error of approximately 2%.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권2호
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• pp.1-8
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• 2012

본 논문은 자동차용 타이어 공기압 모니터링 시스템(TPMS)의 핵심 부품인 가속도센서에 관한 연구이다. 일반적으로 압저항형 가속도센서는 정전용량형 가속도센서에 비하여 제조 비용이 적고 출력 특성이 선형적이며 주변 잡음에 면역성이 강한 장점을 갖는다. 그래서 TPMS용으로 압저항형을 선택하였고, ANSYS 프로그램을 이용하여 3가지 타입의 구조를 설계하여 공진주파수 특성을 비교하여 가장 안정적인 구조인 질량체 가장자리의 가운데에 있는 4개의 빔에 의하여 지지되는 브릿지 타입의 실리콘압저항형 가속도센서를 선택하였다. 그리고 센서 크기를 고려하여 빔의 길이는 $200{\mu}m$로 정하였으며, 빔 길이에 따른 최대응력과 최대변위를 시뮬레이션하여 센서를 설계하였다. TPMS용 4 빔 실리콘 미세 압저항형 가속도센서의 크기는 $3.0mm{\times}3.0mm{\times}0.4mm$의 크기로 제작 되었다. 휠 각도에 따른 출력 특성과 온도 특성을 측정하여 센서의 특성을 분석 하였다. 그 결과 가속도센서의 옵셋 전압은 43.2 mV 이고 감도는 $42.5{\mu}V/V/g$ 이다. 센서의 특징으로 내충격성은 1500 g 이고, 측정 범위는 0 ~ 60 g, 사용온도는 $-40^{\circ}C{\sim}125^{\circ}C$ 를 갖는다.