• 전자통신동향분석
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• 제30권6호
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• pp.21-30
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• 2015

압력센서란 두 물체 간의 상호 작용하는 힘의 크기를 나타내는 물리적 양을 측정하는 디바이스로서 힘의 전달 크기, 힘의 방향 등을 측정하는 데 매우 광범위하게 사용되고 있는 센서이다. 사용하는 분야는 의료, 자동차, 항공, 공업계측, 가전, 환경제어분야 등의 전반적 산업제품과 산업시설에 응용되고 있으며, 측정원리는 힘의 변화에 따른 재료의 변위, 변형, 진동수, 변화, 열전도율 변화 등을 이용하는 것으로 종전의 기계식 감지방법에서 현재는 센서장치의 소형화를 위하여 반도체소자 제작기술과 Micro Electro Mechanical System(MEMS)기술을 이용하는 초소형, 저전력형 센서개발로 계속 발전하고 있다. 본고에서 멤스(MEMS) 압력센서의 최근 제품 기술 개발과 시장 및 산업동향을 알아보고 향후 더욱더 확장될 압력센서제품 기술의 기초 정보를 제공하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권10호
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• pp.1017-1025
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• 2008

본 연구에서는 무인항공기의 대기속도 및 압력고도를 측정하는 공력자료시스템(ADS)을 개발하였다. ADS는 비행제어시스템에 항공기 속도와 고도를 제공함으로써 실속속도 이하에서의 비행을 막고 고도유지 비행을 가능하게 하는 시스템이다. 무인항공기의 속도와 고도를 정확하게 측정하는 것은 비행성능을 확인하고 항공기의 안전성을 보장하기 위한 중요한 부분이다. 본 논문에서 개발된 ADS는 MEMS 압력센서, 저역통과필터, 마이크로 컨트롤러 그리고 피토튜브로 구성되어 있다. 온도보정과 압력보정을 통해 ADS 데이터의 오차를 줄였으며 비행시험에서 GPS 데이터와 ADS 데이터를 비교하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권11호
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• pp.1-8
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• 2005

본 논문은 MEMS (Micro-Mechanical-Electronic System) 기술을 이용한 온도, 압력, 습도 복합 센서의 설계와 제작, 그리고 평가에 관한 것이다. 이러한 MEMS 복합 센서는 휴대 전화나 PDA와 같이 가정용 제품에 사용되어 환경을 모니터링하는 건강 측정용 센서로서 사용될 것이다. 이 연구의 범위는 이러한 개별 센서의 연구 및 모든 센서를 하나의 실리콘 웨이퍼 상에서 집적할 수 있는 구조에 관한 연구, 그리고 복합 센서를 MEMS 공정에서 제작할 수 있는 공정 호환성에 대한 연구와 얻어진 센서 prototype의 측정, 평가로 이루어져 있다. 이 연구에서 우리는 온도와 압력 센서의 경우에는 선형성과 이력특성이 $1\%FS$안에 들어오는 특성을 얻었으며 단지 습도 센서의 경우에는 $5\%FS$에 해당하는 선형성과 이력 특성을 얻었다. 다만 원리적으로 습도 센서의 동작 특성은 비선형적이며 우리가 3차로 근사화할 경우에 보다 낳은 결과를 얻을 것을 기대할 수 있다. 이러한 특성을 더욱 개선하기 위한 것은 추후의 연구 영역이 될 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.90-90
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• 2004

반도체 집적회로 제작 기술을 기반으로 하여 각종 물리량 감지를 위한 미세기계구조물과 각종 물리량의 전기신호로의 변화, 증폭, 보정을 위한 전자회로를 동시에 제작하여 하나의 칩 상에 집적화시킬 수 있는 MEMS 기술이 등장하게 됨에 따라 센서의 소형화, 경량화, 다기능화, 고성능화와 함께 비용을 최소화할 수 있는 장점을 가진 반도체 센서가 급격하게 개발되어 자동차 산업에 상용화되고 있다. 특히 반도체 압력센서는 엔진 제어용 MAP센서에서 가장 먼저 상품화되었으며, 현재 타이어압 센서 그리고 탱크 연료압력센서가 상품화되었고, 에어콘 압력 센서등도 실리콘 센서로 대체하기 위한 단계에와 있다.(중략)

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권1호
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• pp.51-56
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• 2017

최근 계측기의 소형화, 전자화에 따라 차압식 유량계의 경우 기존에 기계가공을 통해 개발하던 센서부를 전자식 MEMS 차압센서로 대체하려는 많은 노력이 있으나, MEMS 차압센서의 경우 고압이 인가시 실리콘 다이아프램의 파괴 및 센서의 접합부의 파괴가 발생하는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 proof pressure 이상의 압력에서 센서의 다이아프램이 파괴되지 않는 구조를 제안하였으며, 그에 따른 차압식 압력센서를 설계 및 제작하였다. 센서 동작압력(0-3 bar)의 3배 이상의 압력에서 센서의 동작특성을 평가하였다. 개발된 센서는 $3.0{\times}3.0mm$이며, 0~3 bar 사이의 압력에서 LCR meter (HP 4284a)로 측정한 결과 3.67 pF at 0bar, 5.13 pF at 3 bar를 나타내었으며, 센서의 동작압력(0-3 bar)에서 0.37%의 hysteresis를 나타내는 압력센서를 개발하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권11호
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• pp.63-70
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• 2008

본 논문에서는 MEMS 압력 센서의 스마트 센서 시스템을 구현하였다. 피에조 압력센서의 온도 드리프트 문제를 해결하기 위해 외부 환경에 맞춰 시스템이 스스로 발생 오차를 제거하는 보상 알고리즘과 이에 의해 제어되는 프로그래머블한 보정 회로를 제안하였다. 시스템은 신호처리부, 보정 회로, 온도 감지부, 그리고 마이크로프로세서 및 통신부가 SOC으로 구현되었으며, RS-232 인터페이스가 시스템의 모니터링 및 제어를 위해 사용되었다. 구현된 IC의 면적은 $4.38{\times}3.78\;mm^2$이며 $0.35{\mu}m$ CMOS 공정으로 제작되었다. $-40^{\circ}C{\sim}150^{\circ}C$ 온도 범위에서 50 KPa급 MEMS 압력센서의 온도 드리프트 보상 오차는 ${\pm}0.48%$로 측정되었다. 구현된 시스템의 전력소모는 30.5mW로 측정되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.511-512
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• 2012

• 센서학회지
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• 제14권4호
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• pp.265-271
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• 2005

In this study, a variable capacitive pressure sensor is fabricated for TPMS (Tire Pressure Monitoring System). This study is for developing sensors which consecutively measure the tire pressure given as 30 psi from the industrial standard. For improving non-linearity of the prior capacitive pressure sensors, it is suggested that touch mode capacitive pressure sensor be applied. In addition, initial capacitance is designed as small as possible for the conformity to the wireless sensor. ANSYS, commercial FEA package, is used for designing and simulating the sensor. The device is progressed by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) fabrication and packaged with PDMS. The result is obtained sensitivity, 1 pF/psi, through a pressure test. The simulation result is discrepant from experiment one. Wafer's uniformity is presumed as the main reason of discrepancy.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1537-1540
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• 2003

MEMS technology with micro scale is complete system utilized as the sensor. micro electro device. The metallization of MEMS is very important to transfer the power operating the sensor and signal induced from sensor part. But in the MEMS structures local stress concentration and deformation is often happened by geometrical shape and different constraint on the metallization. Therefore. this paper studies the effect of supporting type and thickness ratio about thin film thickness of the substrate thickness for the residual stress variation caused by thermal load in the multi-layer thin film. Specimens were made from materials such as Al, Au and Cu and uniform thermal load was applied, repeatedly. The residual stress was measured by FEA and nano-indentation using AFM. Generally, the specimen made of Al induced the large residual stress and the 1st layer made of Al reduced the residual stress about half percent than 2nd layer. Specimen made of Cu and Au being the lower thermal expansion coefficient induce the minimum residual stress. Similarly the lowest indentation length was measured in the Au_Cu specimen by nano-indentation.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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• pp.1016-1021
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• 2005

A piezoresistive pressure sensor using a silicone rubber membrane has been fabricated on the selectively diffused (100)-oriented n/n+/n silicon substrates by a unique silicon micromachining technique using porous silicon ething. The width, length and thickness of the beam were 120${\mu}m$, 600${\mu}m$ and 7${\mu}m$, respectively and the thickness of the silicone rubber membrane was 40${\mu}m$. By the fusion of silicon beam and silicone rubber membrane, the mechanical strength of the pressure sensor could be highly improved due to smaller shear stress. The effectiveness of the sensor was confirmed through an experiment and FEM simulation in which the pressure sensor was characterized.