Finite Element Analysis of Packaging Shape for Pulse Diagnosis Sensor

FEM 분석을 통한 맥진센서모듈의 패키징 형태와 응력분포

Since many blood pressure pulse analyzer made to measurement of a pulse wave in quantitative way has been started, some sorts of pressure sensors are being developed. The result could differ and this cause either type of sensor or module shape, when pulse wave is measured. In this paper, calculate and compare the pressure sensor's stress distribution according to thickness of PDMS coating and existence of guide through Finite Element Method. As a result, the center of pressure sensor's stress increase as much as 24% as it is reduced as much as 0.3 mm that the PDMS coating thichness of pulse diagnostic sensor module, on the other hand the surrouding censor of center sensor's stress is reduced as much as 4.9%, and transmissive proportion of stress is small as little as 2.7%, When coating has guide.

맥파를 정량적으로 측정하기 위해 다양한 맥진기가 개발되어 왔으며, 맥진기는 비침습적으로 맥파를 측정하기 위해 압력센서를 이용한다. 이러한 맥진기에 사용되는 맥진 센서 모듈은 압력센서와 압력센서의 와이어링을 보호하기 위한 코팅이 사용되는데, 코팅의 재질 또는 모양에 따라 측정 겨로가에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 맥진센서에 압력을 가하였을 때 PDMS 코팅 형태에 따라 압력센서에 전달되는 응력분포를 비교하기 위해 6종류의 코팅모델에 두 가지 방법의 압력을 가하여 유한요소해석을 실시하였다. 결과적으로 맥진센서 중앙에 압력을 가하여 해석을 수행 하였을 때 맥진센서 모듈의 PDMS 코팅두께를 0.3mm씩 줄일수록 중앙의 압력센서에 전달되는 응력은 24%씩 증가하였고 주변의 압력센서로 전달되는 응력은 4.9%씩 감소하였다. 그리고 코팅에 가이드가 있는 경우 주변 압력센서로 전달되는 응력의 비율이 2.7% 더 적게 나타났다.