1. 고감도 감지구조 및 고정밀 압력센서 설계 기술 개발- 탄성이론을 이용한 원형/정사각형 구조 압력센서 On-lne 시뮬레이션 프로그램 개발- 저압/중압/고압용 고감도 소자 설계 및 최적화 기술개발- 차동형 압력센서 구조 제안(특허 10-0404904, 미국 US6651506)2. 검지압력별 감도향상 기술개발 및 이방성/등방성 식각기술에 따른 감지특성 비교 평가- 저압 감지를 위한 감도향상을 위한 보상식각기술을 개발 DB 구축- Center/Double Boss 구조 다이어프램 식각 공정 기술 개발함.- 저두께 및 고정밀 감지 B
1. 고감도 감지구조 및 고정밀 압력센서 설계 기술 개발- 탄성이론을 이용한 원형/정사각형 구조 압력센서 On-lne 시뮬레이션 프로그램 개발- 저압/중압/고압용 고감도 소자 설계 및 최적화 기술개발- 차동형 압력센서 구조 제안(특허 10-0404904, 미국 US6651506)2. 검지압력별 감도향상 기술개발 및 이방성/등방성 식각기술에 따른 감지특성 비교 평가- 저압 감지를 위한 감도향상을 위한 보상식각기술을 개발 DB 구축- Center/Double Boss 구조 다이어프램 식각 공정 기술 개발함.- 저두께 및 고정밀 감지 Beam 형성 기술 개발함.3. Wafer level 3차원 실리콘 정밀식각 기술개발- Electrochemical Etch System 개발 및 표ECE용 Wafer Vacuum Jig 개발.- 4' wafer 실리콘 정밀식각 공정기술 확립- Wafer-level Glass(4') 정밀식각기술 개발- Wafer-level Si의 thinning 공정 개발 (다이아프램이 존재하는 진공 cavity 제조기술)4. 대면적 anodic bonding, SDB 기술 및 이종재료 고두께 Dicing 기술 연구- Anodic bonding 기술의 수준은 면적 4', 5', 접합 area : $95\%$이상, 접합온도 : $400^{\circ}C$- Silicon Direct Bonding의 경우 면적 4', 5',접합 area : $90\%$이상, 접합온도 : $350^{\circ}C$- Polymer 저온접합의 경우 면적 : 4', 접합 area : $95\%$이상, 접합온도 $230^{\circ}C$- 3.5mm 고 두께 Si-Glass 이종접합체 dicing 기술 확보.5. 센서 신호처리 기술 및 calibration 기술연구- 압저항형/용량형 압력센서 아날로그 신호처리 ASIC 개발.- 온도보상 및 비선형보정기술 개발.(특허 2002-16205)- Digital Calibration 기술 개발 및 ASIC 개발.7. 패키지 재료별 센서 칩 mounting 기술연구- 패키지 형태 : TO-8, DIP type, Ceramic type.- 패키지 압력 : 진공도 $10^{-3}$ torr, Soldering (Au/sn $20\%$) Process 개발완료8. 마이크로 압력센서 시제품 제조 및 특성평가- 저압용 압력센서 범위 : $0\~3.95kPa$, 동작온도 : $-20\~60^{\circ}C$, Output Voltage : $50{\pm}25mV$- 중압용 압력센서 범위 : $0\~50kPa$, Output Voltage : $78\~92mV$, Linearity : $0.3{\pm}%FS$9. 스마트 압력센서 응용시스템 개발- 차압센서, 맥진기 센서, 대기압 센서
Abstract▼
Smart pressure sensor technologies were researched and developed through largely seven sub parts. The first, new or improved structures of pressure sensors with high sensitivity were designed and simulated. On-line simulation program for pressure sensors with circular and rectangular shapes was deve
Smart pressure sensor technologies were researched and developed through largely seven sub parts. The first, new or improved structures of pressure sensors with high sensitivity were designed and simulated. On-line simulation program for pressure sensors with circular and rectangular shapes was developed. Pressure sensors using in range of middle pressure were simulated and designed. The second, pressure sensors with pressure ranges and anisotropic or isotropic silicon etching conditions were fabricated and evaluated. The third, silicon etching techniques with high precision for 4' wafer level using electrochemical etch system were developed. The fourth, wafer level wafer bonding techniques, anodic and silicon direct bonding with 4' and 5' wafers, for packaging pressure sensors were developed. The fifth, signal processing and calibration techniques were researched. ASIC design for signal processing of piezo-resistive and capacitive type pressure sensor were developed. The sixth, mounting techniques with package materials were researched. The seventh, prototypes with pressure ranges to measure were fabricated and evaluated. Finally, in case of low pressure sensors, pressure ranges, operation temperatures and out-put voltages were$0\~3.95 kPa, -20\~60^{\circ}C, and 50{\pm}25 mV$ respectively. In case of middle pressure sensors, pressure ranges, out-put voltages, and linearity were $0\~50 kPa, 78\~92 mV, and {\pm}0.3 \%FS$, respectively.
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