• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2016년도 제53차 동계학술대회논문집 24권1호
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• pp.137-139
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• 2016

본 논문에서는 압저항 소재 및 센서 기술과 ICT 응용 기술에 대해 소개한다. 먼저 압저항 소재의 구성 및 작동원리를 소개하고, 한국표준과학연구원에서 개발한 유연한 압저항 센서의 구성과 성능에 대해 기술한다. 또한, 개발된 압저항 센서와 ICT 기술을 융합한 스마트 안전 시스템 및 스마트 창호 침입감지 시스템에 대해 기술한다. 마지막으로, ICT기술을 기반으로 압저항 센서기술이 확장해 나아가야 할 스마트 보안 시스템 개발의 필요성을 기술한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.31-36
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• 2014

본 논문에서는 나노기술을 적용한 압저항형 온 습도복합센서를 개발하여 특성을 평가 분석 하였다. 온도 변화에 대한 출력 감도는 $20{\sim}80^{\circ}C$에 이르는 측정구간에서 약 0.75mV/$1^{\circ}C$의 출력 값을 보였다. 습도 변화에 대한 감도는 약 1.35mV/10%(RH)의 결과를 나타내었다. 이와 같은 결과에 의하여 본 논문에서 개발한 센서는 일반적인 생활 주거 환경에 적용이 가능함을 시사해 준다.

• 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.

• 센서학회지
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• 제10권3호
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• pp.148-155
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• 2001

생체 내 압력을 in-situ로 측정하기 위해 삽입하는 카테터의 내부에 탑재될 압력센서를 설계, 제조하여 그 특성을 측정하였다. 카테터의 내경 1mm에 맞도록 $150\;{\mu}m$(두께) ${\times}$ (600, 700, 800, 900, 1000) ${\mu}m$(폭) ${\times}2\;mm$(길이)로 제조하였고, SDB 웨이퍼의 두꺼운 쪽을 KOH수용액을 이용하여 $134\;{\mu}m$로 식각하여 폭이 1 mm이하인 소자의 제조가 가능하도록 하였다. 기존의 휘트스톤 브리지와는 다르게 단일 압저항과 기준 저항을 형성시켜 보다 소형으로 제조하였다. 단일 압저항을 사용하기 때문에 감도가 휘트스톤 브리지형 센서 보다 감소하므로 ANSYS 55.1로 시뮬레이션하여 압력 센서의 감도가 최대가 되도록 압저항체의 형태와 위치를 최적화 시켰다. 또한 다이아프램 변에 수직인 저항과 수평인 저항을 넣은 쌍 압저항 센서도 동시에 제조하여 특성을 비교한 결과 다이아프램이 소형일수록 단일 압저항 센서의 감도가 우수함을 알 수 있었다. 센서의 압력에 대한 변화를 측정하기 위해 압저항에 정전류원을 인가하여 증폭회로로 측정한 단일 압저항 센서의 최대 감도는 $1.6\;{\mu}V/V/mmHg$였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권2호
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• pp.83-88
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• 2015

본 논문에서는 $2mm{\times}2mm$ 크기를 가지며 빔의 위치가 다른 2가지 종류의 압저항형 가속도 센서를 설계하고 제작하여 감도 특성과 온도에 따른 옵셋 특성을 측정하고 비교하였다. 4빔 스프링 구조와 8빔 스프링 구조를 가지는 압저항형 가속도센서를 제작 하였으며, ANSYS 프로그램을 이용하여 공진주파수 특성과 스트레스 분포도를 분석하고 제작하였다. 제작된 가속도센서의 감도와 온도에 따른 옵셋 특성을 측정하고 서로 비교하였다. 감도는 4빔 스프링 구조가 $21.38{\mu}V/V/g$으로 더 우수한 특성을 보였으며 온도에 따른 옵셋 출력 전압은 4빔 스프링 구조가 $154.45ppm/^{\circ}C$으로 더 작게 변화하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1990년도 추계학술대회
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• pp.75-79
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• 1990

반도체 및 전자공업의 급속한 발달에 힘입어 압력센서가 소형, 경량, 대량 생산화됨으로써 의료용으로의 사용이 최근 급속히 늘고 있다. 따라서 본 논문은 현재 가장 활발히 개발되고 있는 압저항형 압력 센서의 원리인 압저항 효과에 대해 이론적인 분석을 상세히 소개하였다. 그리고 기존에 많이 소개된 바 있는 정사각형 모양의 박막모서리 중앙 부분에 위치한 압저항체의 설계 보다 직사각형 박막 중심에 위치한 압저항체의 설계가 우수한 특성을 보일 수 있는 이론적 근거를 설명한다.

• 센서학회지
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• 제3권1호
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• pp.19-25
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• 1994

KOH와 같은 이방성 식각수용액를 사용하여 직각모양의 볼록한 가장자리를 식각할 때, 언더컷팅에 의해 가장 자리가 뭉개어지는 현상이 나타난다. 그래서 이 현상을 방지하기 위해 mass 패턴을 수정할 필요가 있어 보상법에 관한 실험을 하였다. 가속도센서 소자공간을 고려할 경우 정사각형의 보상구조로 mass를 보상하는 것이 적당하다는 결과를 얻었다. 이 결과를 기초로, SDB 웨이퍼를 이용하여 사각뿔 형태의 mass 보상된 실리콘 압저항형 가속도센서를 제조하였다.

• 센서학회지
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• 제5권6호
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• pp.25-34
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• 1996

본 논문에서는 압저항형 압력센서를 위한 신호처리회로를 설계하였다. 신호처리회로는 압저항형 압력센서를 구동하기 위한 기준전압 회로와 미소한 센서 신호의 증폭을 위한 인스트루먼트 증폭기로 구성이 되어있다. 신호처리회로는 단일 폴리 이중 메탈(single poly double metal) $1.5\;{\mu}m$ BiCMOS 공정 파라미터를 이용하여 HSPICE로 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과, 밴드갭 기준전압회로의 온도 계수는 $0\;{\sim}\;70^{\circ}C$의 범위에서 $21\;ppm/^{\circ}C$였고 PSRR은 80 dB였다. BiCMOS 증폭기의 이득, 옵셋, CMRR, CMR, PSRR, 특성은 CMOS나 바이폴라보다 우수하였고 전력소비 및 잡음전압 특성은 CMOS가 우수하였다. 설계한 신호처리 회로는 옵셋이 적고 입력 임피던스가 높으며 CMRR 특성이 우수하기 때문에 센서 및 계측용 신호처리회로로서 사용하기에 적합하다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권1호
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• pp.19-24
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• 2005

본 논문에서는 압저항 효과를 이용한 Si 압력센서 제작을 최적화하였다. Si 압저항형 압력센서의 제작공정에 있어서 압저항과 알루미늄 회로 패턴 이후에 Si 이방성 식각을 통하여 수율이 개선되었다. 압저항의 위치와 공정 파라메터는 각각 ANSYS와 SUPREME 시뮬레이터를 이용하여 결정하였다. Boron-depth 프로파일 측정으로부터 p-형 Si 압저항의 두께를 측정한 결과 SUPREME 시뮬레이션으로부터 얻은 결과와 잘 부합하였다. 다이아프램을 위한 Si 이방성 식각 공정은 암모늄 첨가제 AP(Ammonium persulfate)를 TMAH(Tetra-methyl ammonium hydroxide) 용액에 첨가함으로써 최적화되었다.

• 센서학회지
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• 제8권5호
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• pp.400-406
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• 1999

(100), n/$n^+$/n 3층 실리콘 웨이퍼를 이용하여 4가지 형태의 미소 빔 구조를 가지는 압저항형 유체센서를 제작하고, 그 특성을 조사하였다. Boron 확산을 통하여 압저항을 형성하였으며 형성된 압저항의 저항 값은 $1\;k{\Omega}$ 정도였다. 다공질 실리콘 마이크로머시닝을 이용하여 3차원의 실리콘 미소 빔 구조체를 제작하였으며, 실리콘과 금속의 열팽창계수 차이를 이용하여 빔을 위로 휘게 하여 원하는 형상으로 제조하였다. 제조된 센서의 출력 특성은 half-bridge를 구성하여 조사하였다. 같은 유속에서는 빔의 길이에 비례하여 출력 전압이 증가함을 보였고, 반면에 빔의 길이가 짧을수록 측정 가능 구간이 넓게 나타났다. 제조된 센서의 출력전압은 유량의 3.2승에 비례하여 증가하였으며, 이는 유속에 따른 빔이 받는 응력이 비 선형 특성을 나타내기 때문이다.