용량형 실리콘 압력 센서의 유한요소 해석

Finite Element Analysis of Capctive Silicon Pressure Sensors

용량형 압력센서의 거동을 유한요소법으로 해석하였다. 센서는 원형박막과 이를 강성지지대에 연결하는 몇 개의 다리들로 구성이 되면, 센서재료는 실리콘 단결정이다. 성능에 영향을 미치는 센서구조의 형상변화를 유한요소 해석법을 이용하여 알아보았는데, 고려한 변수들은 원형박막의 직경 및 두께, 그리고 다리는 개수 등이다. 이들 변수의 변화에 따른 마이크의 정적거동해석, 동적 거동해석, 그리고 감도해석 등의 결과를 분석하여 제작하고자 하는 총 15개의 미소형 압력센서 구조중 최선의 것을 결정하였다.

Capactive miro pressure sensor is simulated with finite element methods to analyze the effect of geometrical variation on its performace. Sensor material is th silicon single crystal. The sensor consists of a disk type diaphragm and several bridges connected to a rigid frame. Structural variables in consideration are the thickness of the diaphragm and the bridges, radius of the circular plate, and the number of bridges. Results of static, dynamic and sensitivity analyses reveal the best structure of the sensor among the fifteen cases under investigation.