개선된 성능을 가진 압력 센서

전문가 제언

○ 압력 센서는 대용량 기계로부터 초소형 스마트기기에 이르기까지 다양하게 설치되어 응용되고 있다. 특히 최근에 급격히 발전하고 있는 스마트기기에는 기계적 변화를 전기적으로 바꾸어 압력을 측정하는 미세전자기계시스템(MEMS: micro-electro-mechanical systems) 형태의 압력 센서가 거의 필수적으로 장착되고 있다.

 

○ 현재의 MEMS 압력 센서는 기판과 옆면 기둥 그리고 다이아프램의 3개의 층으로 구성되어 있어 제작이 간단하며 제작원가가 저렴하다는 장점을 가지고 있으나 절연체인 옆면 기둥층과 기판 그리고 다이아프램 사이에 병렬 전기용량이 발생할 뿐 아니라 옆면에 의하여 부유용량과 누설전류 등이 발생하여 정밀도가 떨어진다는 단점도 가지고 있다. 따라서 앞으로 예상되는 초소형화에 대비하기 위해서는 현재 압력 센서가 가지고 있는 단점을 보완하는 것이 필요하다.

 

○ 본 특허에서는 기존의 관련 특허들인 DE 3737059, US 2005/262947과 EP 2520917 등을 참고하여 단층인 옆면 기둥층을 3개의 층으로 변형하여 병렬 전기용량을 크게 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 압력 센서를 제안하였다. 다만 본 특허의 청구범위는 특수한 구조에 한정되어 있어 구조를 변경 시 충돌을 회피도 가능하리라고 보인다. 한 예로 옆면 기둥의 구조는 단층으로 그대로 두면서 전기용량 전환회로를 설치할 경우 비교적 간단히 정밀도를 향상시킬 수도 있을 것으로 예상된다.

 

○ MEMS의 세계적 시장규모는 2017년에 210억 달러로 예상되며 빠르게 성장할 것으로 예상됨에도 MEMS에 관한 국내특허는 2013년 이래로 현재까지 4건에 불과해 국내의 연구가 매우 저조함을 알 수 있다. 현재 세계 최대 MEMS 센서 수요처인 삼성전자는 ST마이크로 등 외국 업체로부터 수입해 쓰고 있다. 이러한 점을 감안하면 국내 센서 산업체들은 MEMS의 연구경험이 있는 KAIST, 연세대 등 연구기관과 산학협력 등을 통하여 압력 센서 등 이 분야에 대한 연구개발 노력을 배가하여야 할 것이다.

 

저자

MURATA MANUFACTURING CO., LTD

자료유형

니즈특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

기초과학

연도

2015

권(호)

WO20150107453

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

기초과학

페이지

~35

분석자

김*구

분석물

• 개선된 성능을 가진 압력 센서.pdf [488,905 byte]

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