스테인리스 강 박막 및 기판을 이용한 배열형 정전용량 압력센서의 전기 기계적 특성연구

이흥식; 장성필; 조종두

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이흥식 장성필 조종두

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 논문집 A권 대한기계학회논문집 A권 제30권 제11호

발행연도: 2006.11

수록면: 1,369 - 1,375 (7page)

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In this work, mechanical characteristics of stainless steel diaphragm have been studied as a potential robust substrate and a diaphragm material for micromachined devices. Lamination process techniques combined with traditional micromachining processes have been adopted as suitable fabrication technologies. To illustrate these principles, capacitive pressure sensors based on a stainless steel diaphragm have been designed, fabricated and characterized. The fabrication process for stainless steel micromachined devices keeps the membrane and substrate being at the environment of 8.65㎫ pressure and 175℃ for a half hour and then subsequently cooled to 25℃. Each sensor uses a stainless steel substrate, a laminated stainless steel film as a suspended movable plate and a fixed, surface micromachined back electrode of electroplated nickel. The finite element method is adopted to investigate residual stresses formed in the process. Besides, out-ofplane deflections are calculated under pressures on the diaphragm. The sensitivity of the device fabricated using these technologies is 9.03 ppm ㎪?¹ with a net capacitance change of 0.14 ㎊ over a range 0~180 ㎪.

#Capacitive Pressure Sensor(정전용량 압력센서) #Micromachining(미세가공) #Stainless Steel(스테인리스 강) #Residual Stress(잔류응력) #Finite Element Method(유한요소법)

참고문헌 (13)

참고문헌 신청

Baltes H., 1997, “CMOS micro electro mechanical systems,” Sensors Mater., Vol. 9, pp.331~346.

MacDonald N. C., 1996, “SCREAM microelectro mechanical systems,” Microelectron. Eng., Vol. 32, pp.49~73.

Dong-il Cho, kook-Jin Jeon, Sang-Woo Lee, 1997, “Surface Micromachining Techniques,” Trans. of the KSME(A), Vol. 37, No. 12, pp.73~77.

Howe R. T., 1994, “Applications of silicon micro machining to resonator fabrication,” Proc. 1994 IEEE Int. Frequency Control Symp. (The 48th Annual Symp.) (Cat. No. 94CH3446–2), pp. 2~7.

Mastrangelo C. H., Zhang X. and Tang W. C., 1995, “Surface micromachined capacitive differential pressure sensor with lithographically-defined silicon diaphragm,” Proc. Int. Solid-State Sensors and Actuators Conf. TRANSDUCERS ’95 (25–29 June 1995), Vol. 1

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