1. 고감도 감지구조 설계 및 해석 기술 개발 - 탄성이론을 이용한 원형, 정사각형 구조의 압력센서 On-line 시뮬레이션 프로그램을 개발 - 중압용 압력센서 소자 및 boss 구조의 저압용 압력센서 해석 및 설계함．...
1. 고감도 감지구조 설계 및 해석 기술 개발 - 탄성이론을 이용한 원형, 정사각형 구조의 압력센서 On-line 시뮬레이션 프로그램을 개발 - 중압용 압력센서 소자 및 boss 구조의 저압용 압력센서 해석 및 설계함． - 차동형 압력센서 구조 제안 (특허2001-32277, 미국특허 출원 중） 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． - Thin 및 고정밀 감지 Beam 형성 기술 개발함． 3. Wafer level 3차원 실리콘 정밀식각 기술개발 - Electrochemical Etch System 설계 및 제작， ECE용 Wafer Vacuum Jig 개발． - 4" wafer 정밀식각 조건 확립 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&\^oC& - Silicon Direct Bonding의 경우 면적 : 4'', 5'', 접합 area : 90％이상，접합온도 : 3500&\^oC& - Polymer 저온접합의 경우 면적 : 4'', 접합 area : 95％ 이상，접합온도 : 2300&\^oC& 임． - 3.5mm 고 두께 Si-Glass 이종접합제 dicing 기술 확보함． 5. 센서 신호처리 기술 및 calibration 기술연구 - 압저항형／용량형 압력센서 아날로그 신호처리 ASIC 설계 제작함． - 온도보상 및 비선형보정기술 개발함.(특허2002-16205) - Digital Calibration 알고리즘 및 회로 설계함． - &\I^2&C Serial I/F 회로설계 및 전원제어 mode 기술 제안． 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 개발완료 8. 마이크로 압력센서 시제품 제조 및 특성평가 - 저압용 압력센서 범위 : 0~3.95kPa, 동작온도 : -20~60&\^oC&, Output Voltage : 50&\pm&25mV - 중압용 압력센서 범위 : 0~50kPa, Output Voltage : 78~92 mV, Linearity : &\pm&0.3 %FS
Abstract ▼
Smart pressure sensor technologies were researched and developed through largely seven sub parts. The first, new or improved Struc...
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 411 and 511 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 siㅆ h, 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 0~3.95kPa, -20~ 60&\^oC&, 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.
제 1 장 연구개발과제의 개요...12
제 1 절 연구의 필요성...12
제 2 절 연구의 목적...19
제 2 장 국내외 기술개발 현황...21
제 1 절 국외의 연구개발 현황...21
제 2 절 국내의 연구개발 현황...26
제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...31
제 1 절 고감도 감지구조 설계 및 해석 기술 개발...31
제 2 절 저압감지 감도향상을 위한 보상식각 기술 개발...57
제 3 절 저두께 및 고정밀 감지 Beam 형성 기술 개발...72
제 4 절 Wafer Level 3차원 실리콘 정밀 식각환경 구축...75
제 5 절 와이퍼 접합공정 및 고수율 dicing 기술개발...78
제 6 절 센서 신호처리회로 개발 및 Digital Calibration 기술개발...113
