• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.105-109
• /
• 2015

이 연구에서는 자동차용 에어백 작동에 쓰이는 가속 센서에 대해, 그 실장 방법에 따른 신호 전달 차이를 해석하였다. 실장 방법은 기존에 쓰이는 하우징을 사용한 모듈 형태와, 센서를 직접 자동차의 구조물에 접합재를 사용하여 부착하는 두 가지 방법을 고려하였다. 신호 전달을 분석하기 위하여, 충격 실험 장비가 구축되었고, ㄷ자형 알루미늄 채널을 이용하여 그 표면에 기존의 모듈 채결 방법과 센서를 직접 부착하는 방법을 사용하여 시편을 제작하여, 충돌 실험 후 측정된 파형을 비교하여 그 차이를 분석하였다. 또한 유한요소법을 이용하여 충격 실험을 모사하였고, 계산 결과를 실험 데이터와 비교하였다. 그 결과, 기존의 모듈형태의 부착 방법보다, 이 연구에서 제시된 접착제에 의해 직접 부착된 센서가 측정한 신호가 상대적으로 잡음없이 깨끗하고 강한 것을 알 수 있었으며, 또한 에어백 센서와 같은 MEMS 센서는 부착 방법에 따라 주변의 간섭 효과에 의해 그 성능이 크게 변하는 것을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.347-348
• /
• 2007

On-chip micro humidity sensor, using $CN_x$ films for the sensing material, was designed, simulated, and fabricated with Op amp based readout circuit and diode temperature sensors. To compensate the temperature and other gases, two methods were applied. One is wheatstone-bridge with reference FET that eliminates other undesirable chemical species, and the other is a diode temperature sensor to compensate the temperature effect. $CN_x$ film can be a new humidity sensing material, and has a strong potential to adapt to smart sensors or multi-sensors using MEMS or nano-technology. A particular design technology for integration of sensors and systems together was proposed that whole fabrication process could be achieved by a standard CMOS process.

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

• 전자공학회논문지 IE
• /
• 제49권1호
• /
• pp.12-17
• /
• 2012

유비쿼터스 기술의 발전과 더불어 다양한 응용 분야가 대두되고 있으며 특히 건설 현장 분야는 유비쿼터스 기술 및 시스템을 도입 하였을 때 많은 기대효과를 얻을 수 있는 분야이다. 건설 현장에는 항상 많은 위험요소가 존재 하며 특히 추락 사고가 높은 발생 비율을 차지하고 있다. 이러한 사고를 방지하기 위해서 안전교육 및 안전장비 착용 등 다양한 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 무선 회로 (TOA, RSSI)를 구성하여 작업자의 안전정보 및 위치정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 시스템을 설계하고 제작하여 측정하였다. 산업용 장비에서 많이 사용되는 ATmega128 MCU를 사용하였으며, 무선 회로를 위해서는 나노트론사의 NanoPan 5357 모듈과 TI사의 CC2500 칩셋을 사용하였다. 또한, 주변환경 정보를 취득하기 위해서 3축가속도 및 압력 MEMS센서를 적용하였다. 이를 통해 작업자의 이동여부 및 고도정보를 판단할 수 있도록 시스템을 개발하였다. 응용소프트웨어는 NI사의 Labview 소프트웨어를 이용하여 개발을 진행하였다. 작업자가 위험지역에서 안전장비(안전고리)를 착용하지 않을 경우 서버 관리자와 작업자에게 경고 알람을 울리도록 시스템을 개발하였다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제13권4호
• /
• pp.37-42
• /
• 2009

본 연구에서는 졸겔법으로 ZnO, 수열합성법으로 $SnO_2$ 나노분말을 제조하고 이들 나노분말에 Pd, Ru 등의 촉매를 첨가하였다. MEMS 기술로 제작된 히터 및 전극 구조 위에 나노 감지 분말을 도포하여 CO and $NO_2$ 가스 센서를 제작하였다. 0.1 wt% Pd 도핑된 $SnO_2$ 가스센서와 Ru 도핑된 ZnO 가스 센서는 각각 CO 30 ppm, $NO_2$ 1 ppm의 낮은 농도에서도 높은 감지 특성을 보였다.

• 센서학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.265-272
• /
• 2003

본 논문은 파이렉스 #7740 유리 박막을 이용한 MEMS용 MLCA (Multi Layer Ceramic Actuator)와 Si기판의 양극접합 특성에 관한 것이다. 최적의 RF 마그네트론 스피터링 조건 (Ar 100%, input power $1\;W/cm^2$)하에서 MLCA기판위에 파이렉스 #7740 유리의 특성을 갖는 박막을 증착하였다. $450^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 다음, -760 mmHg, 600V 그리고 $400^{\circ}C$에서 1시간동안 양극접합했다. 그 다음에 Si 다이어프램을 제조한 후, MLCA/Si 접합계면과 MLCA 구동을 통한 Si 다이어프램 변위특성을 분석 및 평가하였다. 다이어프램 형상에 따라 정밀한 변위 세어가 가능했으며 0.05-0.08 %FS의 우수한 선형성을 나타내었다. 또한, 측정동안 접합계면 균열이나 계면분리가 일어나지 않았다. 따라서, MLCA/Si기판 양각접합기술은 고성능 압전 MEMS 소자 제작공정에 유용하게 사용가능할 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제14권3호
• /
• pp.51-60
• /
• 2013

본 연구에서는 기압 센서의 특성과 기존의 차분 기법을 결합하여 임의의 건설현장에서 작업자의 절대고도를 확보하는 방법을 제안하고, 다양한 특성을 가진 다양한 건설 현장에서 이 방법을 적용한 결과를 분석하여 그 타당성을 검증하였다. 본 연구 결과물은 실제 건설 현장에서 작업자의 3D좌표 추출에 적용하기 위한 실용 기술로 개발된 것으로써 스마트폰에 내장된 각종 MEMS 센서들의 사양과 특징을 분석하고 데이터를 획득하여 단말기의 위치를 실내외에서 어떻게 결정할 수 있는지를 각종 시험을 통해 검증하였다. 이를 위해 다양한 실제 스마트폰으로부터 센서정보를 추출하는 프로그램을 개발하고 PC인터페이스 방법을 제시하였으며 개발과정에서 발생한 여러 문제점들을 극복하는 방안 등을 소개한다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술회의 초록집
• /
• pp.7-7
• /
• 2010

Energy harvesting from the environment has been of great interest as a standalone power source of wireless sensor nodes for Ubiquitous Sensor Networks(USN). In particular, the piezoelectric energy harvesting from ambient vibration sources has intensively researched because it has a relatively high power density comparing with other energy scavenging methods. Through recent advances in low power consumption RF transmitters and sensors, it is possible to adopt a micro-power energy harvesting system realized by MEMS technology for the system-on-chip. However, the MEMS energy harvesting system has some drawbacks such as a high natural frequency over 300 Hz and a small power generation due to a small dimension. To overcome these limitations, we devised a novel power generator with a spiral spring structure as shown in the figure. The natural frequency of a cantilever could be decreased to the usable frequency region (under 300 Hz) because the natural frequency depends on the length of a cantilever. In this study, the natural frequency of the energy harvester was a lower than a normal cantilever structure and sufficiently controllable in 50 - 200 Hz frequency region as adjusting weight of a proof mass. Moreover, the MEMS energy harvester had a high energy conversion efficiency using a shear mode ($d_{15}$) is much larger than a 33 mode ($d_{33}$) and the energy conversion efficiency is proportional to the piezoelectric constant (d). We expect the spiral type MEMS power generator would be a good candidate for a standalone power generator for USN.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제48권5호
• /
• pp.396-401
• /
• 1999

In this study, $Ar^+$ ion laser etching process of single/poly-crystalline Si with $CCl_2F_2$ gas is investigated for MEMS applications. In general, laser direct etching process is useful in microelectronic process, fabrication of micro sensors and actuators, rapid prototyping, and complementary processing because of the advantages of 3D micromachining, local etching/deposition process, and maskless process with high resolution. In this study, a pyrolytic method, in which $CCl_2F_2$ gasetches molten Si by the focused laser, was used. In order to analyze the temperature profile of Si by the focused laser, the 3D heat conduction equation was analytically solved. In order to investigate the process parameters dependence of etching characteristics, laser power, $CCl_2F_2$ gas pressure, and scanning speed were varied and the experimental results were observed by SEM. The aspect ratio was measured in multiple scanning and the simple 3D structure was fabricated. In addition, the etching characteristics of $6\mum$ thick poly-crystalline Si on the insulator was investigated to obtain flat bottom and vertical side wall for MEMS applications.

• 센서학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.35-40
• /
• 2008

Low power bridge type micro gas sensors were fabricated by micro machining technology with TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide) solution. The sensing devices with different heater materials such as metal and poly-silicon were obtained using CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) compatible process. The tellurium films as a sensing layer were deposited on the micro machined substrate using shadow silicon mask. The low power micro gas sensors showed high sensitivity to NO with high speed. The pure tellurium film used micro gas sensor showed good sensitivity than transition metal (Pt, Ti) used tellurium film.