KR100498550B1 - 용량형 차동 압력 센서 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (16)
- 외주면이 절연체로 코팅되고, 타영역보다 얇게 성형된 일영역이 외부 압력에 의해 휘어지는 센싱 플레이트;상기 절연체가 코팅된 센싱 플레이트 상면의 양측 일부에 접합되어 상기 센싱 플레이트를 고정시키고, 상기 접합 부분을 제외한 센싱 플레이트의 나머지 영역과는 이격되어 상부 방향에서 발생된 압력을 상기 센싱 플레이트로 전달하며, 일영역이 외부와 전기적으로 연결되는 상부전극;상기 절연체가 코팅된 센싱 플레이트 하면의 양측 일부에 접합되어 상기 센싱 플레이트를 고정시키고, 상기 접합 부분을 제외한 센싱 플레이트의 나머지 영역는 이격되어, 하부 방향에서 발생된 압력을 상기 센싱 플레이트로 전달하며, 일영역이 외부와 전기적으로 연결되는 하부 전극으로 이루어지며,상기 상부전극은;하면의 양측 일단이 상기 센싱 플레이트 상면의 양측 일단과 접합되는 상부전극몸체;상기 상부전극몸체의 일부를 관통시켜 형성하여 외부로부터 발생된 압력을 상기 센싱 플레이트로 전달하는 복수개의 압력전달공;상기 센싱 플레이트와 접합되지 않은 상부전극몸체의 타단 일부에 금속을 증착하여 외부와 전기적으로 연결하는 상부금속층으로 이루어지는, 용량형 차동 압력 센서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 플레이트는;상기 상부 전극 또는 하부 전극으로부터 전달된 압력에 의해 휘어지도록 타영역보다 얇게 성형된 복수의 다이어프렘;상기 복수의 다이어 프레임의 내측과 각기 연결되어 그 휘어짐에 따라 상하방향으로 움직여, 상기 상부전극 또는 하부전극과의 연동 커패시턴스를 가변시키는 용량가변체;상기 복수의 다이어프렘의 외측과 각기 연결되어 상기 다이어프렘을 지지하는 지지체;상기 다이어프렘, 용량가변체, 지지체 각각의 외주면에 코팅된 절연층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 플레이트는;실리콘 기판인 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 하부 전극은;상면의 양측 일단이 상기 센싱 플레이트 하면의 양측 일단과 접합되는 하부전극몸체;상기 하부전극몸체의 일부를 관통시켜 형성하여 외부로부터 발생된 압력을 상기 센싱 플레이트로 전달하는 압력전달공;상기 센싱 플레이트와 접합되지 않은 하부전극몸체의 타단 일부에 금속을 증착하여 외부와 전기적으로 연결하는 하부금속층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서.
- 제 5 항에 있어서, 상기 압력 전달공은;복수개인 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서.
- 외부 압력에 의해 휘어지는 센싱 플레이트를 형성하는 단계와, 상기 센싱 플레이트에 외부 압력을 전달하는 상부전극 및 하부 전극을 형성하는 단계와, 상기 센싱 플레이트의 상부와 하부 각각에 상부 전극과 하부 전극을 접합시키는 단계로 이루어지는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법에 있어서,상기 센싱 플레이트 형성 단계는;상부 전극과 하부 전극의 접합시, 상기 상부 전극 및 하부 전극과 갭(gap)이 형성되도록 특정 기판의 상면과 하면 일영역을 각기 식각하는 제 1 단계;상기 제 1 단계를 통해 식각한 기판의 상면과 하면 각각의 일영역 중에서, 일단을 타단보다 얇게 패터닝하여 다이어프렘을 형성하는 제 2 단계;상기 기판과 다이어프렘 각각의 외주면에 절연층을 형성하는 제 3 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 단계는;기판의 상면과 하면 각각에 산화막을 형성하는 제 11 단계;상기 제 11 단계에 따라 형성한 산화막을 패터닝하여 산화막 패턴을 형성하는 제 12 단계;상기 제 12 단계에 따라 형성한 산화막 패턴을 마스크(mask)로 하여 산화막 패턴이 형성되지 않은 기판의 상면과 하면을 각기 비등방 식각하고 상기 산화막 패턴을 제거하여, 접합시, 상기 상부 전극 및 하부 전극과 갭(gap)이 형성되도록 상기 상부 전극 및 하부 전극과 갭(gap)이 형성되도록 하는 제 13 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법;
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 단계는;상기 제 1 단계를 통해 일영역이 식각된 기판의 상면과 하면에 각기 질화막을 형성하는 제 21 단계;상기 제 21 단계를 통해 형성한 질화막을 패터닝하여 질화막 패턴을 형성하는 제 22 단계;상기 제 22 단계를 통해 형성한 질화막 패턴을 마스크로 하여, 상기 제 1 단계를 통해 식각된 기판의 상면과 하면 각각의 일영역에 포함된 일단을 타단보다 얇게 성형하고, 상기 질화막 패턴을 제거하여 다이어프렘을 형성하는 제 23 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 제 3 단계는;상기 기판과 다이어프렘 각각의 외주면에 산화막을 증착하여 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은;실리콘 기판인 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 상부 전극, 하부 전극 형성 단계는;유리 기판의 일부를 관통시켜 압력전달공을 형성하는 제 1 단계;상기 제 1 단계를 통해 압력 전달공이 형성된 유리 기판의 상면과 하면 각각의 양측 일부를 제외한 나머지 영역에 금속층을 형성하는 제 2 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 단계는;상기 유리 기판 상면에 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist)를 코팅하는 제 11 단계;상기 제 11 단계를 통해 코팅한 드라이 필름 레지스트의 일부를 식각하여 윈도우(window)를 형성하는 제 12 단계;상기 제 12 단계를 통해 형성한 윈도우(window)의 하부에 위치한 유리 기판을 제거해 압력전달공을 형성하고, 남아 있는 드라이 필름 레지스트를 제거하는 제 13 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 12 항에 있어서, 상기 제 2 단계는;상기 유리 기판의 상면과 하면 각각의 양측 일부에 새도우 마스크를 부착시키는 제 21 단계;상기 제 21 단계를 통해 부착시킨 새도우 마스크를 이용해 도전성 금속을 증착하여 상기 유리 기판의 상면과 하면 각각의 양측 일부를 제외한 나머지 영역에 금속층을 형성하는 제 22 단계;상기 새도우 마스크를 제거하는 제 23 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 12 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 금속층은;3중층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서, 상기 3중층은;Ti층, Pt층, Au층이 순차적으로 적층되어 형성된 것을 특징으로 하는, 용량형 차동 압력 센서 제조 방법.
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