초음파센서 마이크로어레이와 제조방법

전문가 제언

○ 초음파 변환기(ultrasonic transducer)는 전기적 신호를 초음파 신호로 변환시키거나 초음파 신호를 전기적 신호로 변환시키는 디바이스다. 최근 비접촉 초음파 센서시스템의 고성능 디바이스인 CMUT(Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer)가 주목받고 있다. 기존 시스템에 비해 고효율, 고해상도의 특징을 갖고 있기 때문이다.

 

○ 이 특허출원은 비접촉 변환기인 CMUT로 기능하는 초음파 센서어레이에 관한 것으로서 기능과 효율이 우수한 3차원 MEMS 센서어레이의 구성과 그 제조방법을 제안한다. MEMS 기술로 미세 가공한 웨이퍼구조상에 CMUT 어레이를 조립하며, 이 어레이는 불연속 쌍곡 포물면(discretized hyperbolic paraboloid) 개념을 도입하는 것이 특징이다.

 

○ 이 발명은 다수의 변환기로 구성되는 마이크로어레이에 사용하기 위한 CMUT 형성방법과, 실리콘웨이퍼를 이용한 CMUT 디바이스의 구조(쌍곡 포물면 개념 포함), 웨이퍼 접합, 다수의 포켓형성 및 제조방법을 대표 청구항으로 하며, 이하 세부적인 구조형성, 사이즈 및 제조기술의 범위를 설정한다.

 

○ KISTI NDSL 특허검색 결과, CMUT 관련 국가별 특허출원은 미국 221건, 국제 85건, 유럽 33건, 일본 31건, 한국 10건으로 나타났다. 국내출원은 국적별로 한국 5건(삼성전자 3건, 한국표준과학(연) 1건, 중앙대 1건), 일본 2건, 네덜란드 2건, 미국 1건으로서, 국내에서도 2000년대 이후 CMUT 초음파센서에 대한 관심이 증가하고 있음을 보여준다.

 

○ 국내특허출원 중에서 한국표준과학(연)이 출원한 “미세가공 정전용량형 초음파 탐촉자의 제조방법”(한국등록특허 10-0723909(2001. 5. 25)은 MEMS 기술에 의한 CMUT의 제조방법으로서 당시 반도체 미세가공기술을 적용하는 획기적인 제조기법을 제안했다. 그러나 이 발명에서 제안하는 쌍곡 포물면 개념의 CMUT 어레이 구조, 다수의 평행 병렬 포켓형성, 출력신호 제어방법과 기술적 수준에서 차이가 많으며, 앞으로 이를 극복하기 위한 구조설계와 제어방법, 제조방법 개발이 필요하다.

저자

University of Windsor(CA)

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2014

권(호)

WO20140066991

잡지명

ULTRASONIC SENSOR MICROARRAY AND METHOD OF MANUFACTURING SAME

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

~66

분석자

박*선

분석물

• 초음파센서 마이크로어레이와 제조방법.pdf [504,491 byte]

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