KR100699343B1 - Smart Inclination Sensor and its Fabrication Procedures - Google Patents

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KR100699343B1
KR100699343B1 KR1020060042799A KR20060042799A KR100699343B1 KR 100699343 B1 KR100699343 B1 KR 100699343B1 KR 1020060042799 A KR1020060042799 A KR 1020060042799A KR 20060042799 A KR20060042799 A KR 20060042799A KR 100699343 B1 KR100699343 B1 KR 100699343B1
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channel
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이승환
정경식
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충주대학교 산학협력단
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Abstract

A small-sized inclination sensor and a method for manufacturing the same are provided to measure a direction of an inclination by comparing a size of a voltage measured at an equilibrium state with a size of a voltage measured according to an inclination angle. In a smart inclination sensor, a constant voltage is applied to one end(120) of a first electrode and the other end(130) of the first electrode is grounded. The voltage applied through the first electrode is distributed based on a predetermined formula. That is, a resistance value between the one end and the other end of the first electrode is distributed into a resistance value from the one end of the first electrode to a center of mercury and a resistance value from the center of the mercury to the other end of the first electrode. An output voltage is detected through a second electrode(140) as a sensing electrode. It is preferable that the second electrode is formed in a shape of a solenoid coil. And, the mercury is formed on a center of a semicircular channel.

Description

소형 경사각 센서 및 제작 방법 {Smart Inclination Sensor and its Fabrication Procedures}Small Inclination Sensor and its Fabrication Method {Smart Inclination Sensor and its Fabrication Procedures}

도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 경사각 측정 센서의 개략도이다.1A and 1B are schematic views of a tilt angle measuring sensor according to the prior art.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사각 센서의 구조도이다.2 is a structural diagram of an inclination angle sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 경사각 센서의 제작 공정도이다.3 is a manufacturing process diagram of a small tilt angle sensor according to an embodiment of the present invention.

도 4b 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사각 센서의 구조의 동작설명도이다.4B and 4B are diagrams illustrating the operation of the structure of the inclination angle sensor according to the exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 유리판10: glass plate

20 : 채널20: channel

40 : 통기 홀 40: ventilation hole

50 : 실리콘 웨이퍼50: Silicon Wafer

80 : 패턴80: pattern

본 발명은 경사각 측정용 센서에 관한 것으로서, 더 상세하게는 MEMS 기술을 이용하여 반원형 채널을 유리판 위에 형성시켜 이를 일정한 크기의 저항체가 설계되어 있는 기판에 부착한 다음, 채널에 일정 양의 수은 혹은 전해질을 주입하여 센서가 기울어졌을 때 수은 혹은 전해질이 채널을 통하여 이동하면서 발생하는 저항 변화에 따른 전압 강하분을 측정함으로써 경사각과 방향을 동시에 측정할 수 있는 소형 경사각 센서에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor for measuring an inclination angle, and more particularly, by using a MEMS technique, a semicircular channel is formed on a glass plate and attached to a substrate having a resistor of a predetermined size, and then a certain amount of mercury or electrolyte in the channel. The present invention relates to a small inclination angle sensor capable of simultaneously measuring an inclination angle and a direction by measuring a voltage drop according to a change in resistance generated when mercury or electrolyte moves through a channel when the sensor is inclined.

종래 기술에 따른 경사각 측정의 센서로서, 조향각을 측정하기 위해서 포텐쇼미터 (potentiometer)의 원리를 이용하여 회전각을 이에 대응하는 저항의 변화로 감지한 다음 이를 다시 각도로 환산하여 사용하는 방식이 있으나, 포텐쇼미터는 소형화하기 어렵다는 단점을 지니고 있다.As a sensor of inclination angle measurement according to the prior art, there is a method in which a rotation angle is detected as a change in resistance corresponding to the rotation angle by using a potentiometer principle to measure a steering angle, and then converted into an angle again. Has the disadvantage of being difficult to miniaturize.

이를 개선하기 위해 도 1과 같이, MEMS 구조를 사용한 경사각 센서가 제안되었지만, 도 1의 경사각 센서는 X선 마스크를 PMMA(poly methyl methacrylate)와 정렬하고 이를 방사광 가속기 내에 설치하여 채널을 제작하는 RIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung) 공정을 이용함에 따라 가공법의 범용화가 어려울 뿐만 아니라, 그 제작이 고비용이기 때문에 경제성이 결여되어 있어서 상용화가 곤란하다.In order to improve this, as shown in FIG. 1, an inclination angle sensor using a MEMS structure has been proposed, but the inclination angle sensor of FIG. 1 aligns an X-ray mask with poly methyl methacrylate (PMMA) and installs it in an emission accelerator to produce a channel. The Lithographie Galvanoformung Abformung) process is not only difficult to generalize the processing method, but also expensive to manufacture, making it difficult to commercialize.

또한, 위 기술에 의한 발명은 채널 내에서의 수은의 위치 변동에 따른 채널의 저항값의 변화가 미미하여 정밀한 경사 측정이 어려워 상용화가 곤란할 뿐 아니라, 채널 내에서의 수은의 위치에 따른 전압 값 측정을 통해 경사각만을 측정할 수 있다. 즉, 위 기술은 수은이 동심원상으로 배치된 저항체를 연결함에 따라 이를 장착한 물체의 경사도 만을 측정할 수 있음에 따라, 어느 방향으로 물체가 기울어 졌는지에 대한 정보를 얻을 수 없다는 단점을 갖고 있다.In addition, the invention of the above technique is difficult to commercialize due to the slight change of the resistance value of the channel due to the change in position of mercury in the channel, making it difficult to commercialize, and to measure the voltage value according to the position of mercury in the channel. Only the tilt angle can be measured. That is, the above technique has a disadvantage in that it is not possible to obtain information on which direction the object is inclined as the mercury can only measure the inclination of the object equipped with the concentrically arranged resistor.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 첫째 간단한 구조로 경사각 측정이 가능한 소형 경사각 센서를 제공하고, 둘째 기울어지는 방향을 측정할 수 있는 경사각 센서를 제공하고, 셋째 이러한 경사각 센서의 제작 공정을 제공하기 위함이다.The present invention has been devised to solve the above problems, the first provides a small inclination angle sensor capable of measuring the inclination angle with a simple structure, the second provides an inclination angle sensor capable of measuring the inclination direction, and third manufacture of such an inclination angle sensor To provide a process.

본 발명의 경사각 센서는 상술한 목적을 달성하기 위하여, MEMS 가공을 통해 반원형 채널을 유리판 위에 형성시켜 이를 일정한 크기의 저항체가 설계되어 있는 기판에 부착한 다음 채널에 일정 양의 수은 혹은 전해질을 주입하여 구성함으로써, 센서가 기울어졌을 때 수은 혹은 전해질이 채널을 통하여 이동하면서 발생하는 저항 변화에 따른 전압 강하분을 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the inclination angle sensor of the present invention forms a semicircular channel on a glass plate through MEMS processing, attaches it to a substrate on which a resistor of a predetermined size is designed, and then injects a certain amount of mercury or electrolyte into the channel. In this case, the voltage drop according to the change in resistance generated as the mercury or the electrolyte moves through the channel when the sensor is tilted can be measured.

또한, 본 발명의 경사각 센서는 평형상태에서 측정한 전압과 경사각에 따라 측정한 전압의 대소를 서로 비교하게 함으로써 기울어진 방향을 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the inclination angle sensor of the present invention is characterized in that the inclined direction can be measured by comparing the magnitude of the voltage measured in the equilibrium state with the magnitude of the measured voltage according to the inclination angle.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사각 센서의 구조도로서, 각각 좌측면, 평면, 우측면을 도시하고 있다.2 is a structural diagram of an inclination angle sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, which shows a left side, a plane, and a right side, respectively.

도 2를 참조하면, 먼저 유리판(소다라임 유리, Sodalime glass)(10)을 사용하여 그 전면에 반원형의 채널(20)을 일정한 채널 폭을 갖도록 가공한다. 본 실시예에서는 유리판(10)을 샌드블라스팅(Sand blasting) 공정으로 가공하였다. 채널의 단면은 다양한 종류의 다각형으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 반원형 단면을 가진다.Referring to FIG. 2, first, a semicircular channel 20 is processed to have a constant channel width by using a glass plate (sodalime glass) 10. In this embodiment, the glass plate 10 was processed by a sand blasting process. The cross section of the channel may be formed of various kinds of polygons, and preferably has a semicircular cross section.

이어서, 유리판(10)의 배면에서 반원형 채널 상단부의 서로 다른 위치에 Φ1 (지름 1 mm)의 원형 홀(30)을 일정한 깊이로 가공한다. 이 원형 홀(30)은 전면의 반원형의 채널(20)과 겹치는 부분에 소정 크기의 통기 홀들(40)을 형성하게 된다. 통기 홀(40)은 공기가 자유롭게 유동하게 하는 역할을 할 수 있게 함으로써, 수은이 채널 내부에서 기울기에 따라 이동시 공기 저항에 따른 영향을 최소화하는 기능을 한다.Subsequently, circular holes 30 of phi 1 (diameter 1 mm) are processed to a constant depth at different positions of the semicircular channel upper end portions on the rear surface of the glass plate 10. The circular hole 30 forms vent holes 40 having a predetermined size in a portion overlapping the semicircular channel 20 on the front surface. The vent hole 40 allows air to flow freely, thereby minimizing the effect of air resistance on mercury's movement as it slopes inside the channel.

여기서, 유리판(10) 배면의 통기 홀(40)들의 크기와 위치가 약간 상이한 이유는 수은의 삽입을 위한 것으로, 큰 홀은 수은의 주입과 공기의 유동을 원활하게 하기 위한 것이며, 작은 홀은 공기 유동만을 고려한 것으로서 홀의 크기를 최소화하는 것이 바람직하다.Here, the reason why the size and position of the vent holes 40 on the rear surface of the glass plate 10 are slightly different is for the insertion of mercury, and the large hole is for the smooth injection of mercury and the flow of air, and the small hole is the air. It is desirable to minimize the size of the hole considering only the flow.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 경사각 센서의 제작 공정도이다.3 is a manufacturing process diagram of a small tilt angle sensor according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실리콘 웨이퍼 가공 공정 및 유리판(10)과의 접착 공정을 설명하기로 한다.Referring to FIG. 3, a silicon wafer processing process and an adhesion process with the glass plate 10 according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 실리콘 웨이퍼(또는 실리콘 기판)(50)를 준비하고, 실리콘 웨이퍼(50) 상에 일정한 형상의 저항을 형성시키기 위하여 마스크를 제작한다.First, a silicon wafer (or silicon substrate) 50 is prepared, and a mask is fabricated to form a resistance of a certain shape on the silicon wafer 50.

다음, 실리콘 기판(50) 위에 산화막(SiO2)을 성장시키거나, 질화막(Si3N4)을 증착시켜 절연막(60)을 형성하여, 실리콘 기판(50)을 전기적으로 절연시킨다.Next, an oxide film SiO 2 is grown on the silicon substrate 50 or a nitride film Si 3 N 4 is deposited to form an insulating film 60 to electrically insulate the silicon substrate 50.

이어서, 전극 형상을 제작하기 위하여 실리콘 기판(50)의 전면에 금/크롬층(Au/Cr)(70)을 일정 두께(약 0.2 ㎛/0.05㎛)로 증착시킨다. 이때 크롬(Cr)층은 절연막(60)과 금(Au) 전극층의 부착력 증대를 위한 부착층으로 사용된다.Subsequently, in order to form an electrode shape, a gold / chromium layer (Au / Cr) 70 is deposited to a predetermined thickness (about 0.2 μm / 0.05 μm) on the entire surface of the silicon substrate 50. In this case, the chromium (Cr) layer is used as an adhesion layer for increasing adhesion between the insulating layer 60 and the gold (Au) electrode layer.

그 후, 포토레지스트(Photoresist)를 도포한 다음, 미리 제작한 마스크를 이용하여 반도체 공정에서 일반적으로 사용하는 노광 및 식각 공정을 이용하여 자외선 노광(a) 및 Au/Cr층(70)의 식각을 수행하면 전극 패턴(80)이 형성된다. 이 전극 패턴(80)은 유리판(10)의 채널(20)의 일측을 따라 선형으로 형성되는 제 1 전극(120)과 상기 채널(20)의 타측을 따라 바람직하게는 솔레노이드 코일형으로 형성되는 제 2 전극(140)으로 구성된다. 또한, 제 2 전극(140)의 코일의 하부 즉, 수은과 접촉하는 부분은 코일의 직경 보다 넓은 면적을 가지는 다각형(예컨대, 사각형) 접촉부가 형성된다.Then, after the photoresist is applied, the ultraviolet exposure (a) and the etching of the Au / Cr layer 70 are etched using an exposure and etching process generally used in a semiconductor process using a mask prepared in advance. When performed, the electrode pattern 80 is formed. The electrode pattern 80 may include a first electrode 120 linearly formed along one side of the channel 20 of the glass plate 10 and a solenoid coil type along the other side of the channel 20. It consists of two electrodes 140. In addition, a lower portion of the coil of the second electrode 140, that is, a portion contacting with mercury, has a polygonal (eg, rectangular) contact portion having an area larger than the diameter of the coil.

이어서, 상기 공정이 완료된 실리콘 기판을 소정의 크기의 칩(90)으로 절단한 다음, 수은의 이동 채널(20)이 형성된 유리판(10)과 실리콘 칩(90)을 실리콘 기판상에 형성된 정렬 패턴 (100)에 맞춰 접착한다. 이때 실리콘 칩(50)과 유리판(10)은 양극접합(Anodic Bonding)을 이용하여 접착하거나 접착력이 우수한 에폭시 등으로 접착한다.Subsequently, the silicon substrate on which the process is completed is cut into chips 90 having a predetermined size, and then an alignment pattern (eg, the glass plate 10 and the silicon chips 90 having the mercury moving channel 20 formed thereon) is formed on the silicon substrate. Adhesion according to 100). In this case, the silicon chip 50 and the glass plate 10 are bonded by using anodizing or an epoxy having excellent adhesive strength.

마지막 단계로, 제작된 경사각 센서의 채널(110)에 수은과 같은 전해질을 통기 홀(40)에 주입함으로써 경사각 센서(110)의 제작을 완료한다.As a final step, the preparation of the inclination angle sensor 110 is completed by injecting an electrolyte such as mercury into the ventilation hole 40 in the channel 110 of the manufactured inclination angle sensor.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사각 센서의 구조의 동작설명도이다.4A and 4B are diagrams illustrating the operation of the structure of the inclination angle sensor according to the exemplary embodiment of the present invention.

경사각 센서의 제 1 전극의 일단(120)에 일정한 전압(V)을 인가하고, 제 2 전극의 타단(130)을 접지한다. 그러면, 제 1 전극(120)을 통하여 인가된 전압이 아래의 식에 의하여 배분된다.A constant voltage V is applied to one end 120 of the first electrode of the inclination angle sensor, and the other end 130 of the second electrode is grounded. Then, the voltage applied through the first electrode 120 is distributed by the following equation.

Figure 112006033266066-pat00001
Figure 112006033266066-pat00001

즉, 제 1 전극의 일단(120)에서 타단(130) 사이의 저항값은 각각 제 1 전극의 일단(120)에서 수은의 중앙까지의 저항값(R1)과 수은의 중앙에서 제 1 전극의 ㅌ타단(130)까지의 저항값(R2)으로 분배된다.That is, the resistance value between the one end 120 and the other end 130 of the first electrode is the resistance value R 1 from one end 120 of the first electrode to the center of mercury and the center of the first electrode at the center of mercury, respectively. It is divided by the resistance value R 2 to the other end 130.

출력전압 Voutput 은 센싱 전극인 제 2 전극(140)을 통해 측정된다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 제 2 전극(140)은 솔레노이드 코일의 형태를 가지는 것이 바람직하며, 코일의 하부 즉, 수은과 접촉하는 부분은 코일의 직경 보다 넓은 면적을 가지는 다각형(예컨대, 사각형) 접촉부가 형성된다. 다각형 접촉부는 소정의 각도로 나누어 설계될 수 있으며, 이에 따라 경사각을 더욱 정확하게 측정할 수 있다.The output voltage V output is measured through the second electrode 140 which is a sensing electrode. As shown in FIG. 4A, the second electrode 140 preferably has the form of a solenoid coil, and a lower portion of the coil, that is, a portion in contact with mercury, has a polygon (eg, a quadrangle) having an area larger than the diameter of the coil. The contact is formed. The polygonal contact portion can be designed by dividing it into a predetermined angle, thereby measuring the tilt angle more accurately.

도 4a와 같이 경사각 센서가 지면에 수평인 경우, 수은은 반원형으로 형성된 채널(20)의 중앙에 위치한다. 즉, 수은이 제 1 전극의 양단(120, 130)의 중앙에 위치하게 된다. 따라서, 인가된 전압(V)은 수은을 통전되므로 제 2 전극(140)을 통하여 수평상태에서의 전압이 측정된다. 이때 경사각 센서가 수평이므로, R1 = R2 의 관계가 성립함에 따라 인가 전압(V)의 1/2이 출력 전압(V/2)으로 제 2 전극(140)을 통하여 측정된다.When the tilt angle sensor is horizontal to the ground as shown in FIG. 4A, mercury is positioned at the center of the channel 20 formed in a semicircular shape. That is, mercury is positioned at the centers of both ends 120 and 130 of the first electrode. Therefore, since the applied voltage V is supplied with mercury, the voltage in the horizontal state is measured through the second electrode 140. At this time, since the inclination angle sensor is horizontal, 1/2 of the applied voltage (V) is measured through the second electrode 140 as the output voltage (V / 2) as the relationship of R 1 = R 2 is established.

한편, 본 발명에 의한 경사각 센서가 도 4b와 같이 기울어진 경우, 측정 전압은 상기 식과 같이 표현되나, 이때 저항값 R1, R2 사이에는 R1 > R2 의 관계가 성립한다. 따라서 제 2 전극(140)을 통하여 측정되는 전압 Vdown은 수평상태의 전압 Vneutral 보다 작게 측정된다.On the other hand, when the inclination angle sensor according to the present invention is inclined as shown in Fig. 4b, the measured voltage is expressed as in the above formula, but the relationship of R 1 > R 2 is established between the resistance values R 1 , R 2 . Therefore, the voltage V down measured through the second electrode 140 is measured to be smaller than the voltage V neutral in the horizontal state.

이와 반대로, 경사각 센서가 도 4b의 반대 방향으로 기울어지면, 저항값 사이에는 R1 < R2 의 관계가 성립함으로써, 측정 전압 Vup은 수평상태의 전압 Vneutral 보다 크게 측정된다. On the contrary, when the inclination angle sensor is inclined in the opposite direction of FIG. 4B, the relationship R 1 <R 2 is established between the resistance values, so that the measured voltage V up is measured larger than the voltage V neutral in the horizontal state.

따라서, 본 발명의 상기 실시예에 따른 경사각 센서는 측정 전압의 크기에 따라 경사각 센서를 부착한 물체가 어떠한 상태로 기울어져 있는지, 예를 들어 경사진 면을 내려가는 상황인지, 올라가고 있는 상황인지를 알려주는 특징을 확보하게 된다.Therefore, the inclination angle sensor according to the embodiment of the present invention informs the state in which the object to which the inclination angle sensor is attached is inclined according to the magnitude of the measured voltage, for example, a situation in which the inclined surface is down or in an up state. Secures the feature.

본 발명에 따르면, MEMS 기술을 이용하여 소형의 간단한 구조로 제조되며, 정밀한 경사각 측정이 가능한 소형 경사각 센서가 제공된다.According to the present invention, there is provided a compact inclination angle sensor that is manufactured in a compact and simple structure using MEMS technology and capable of precise inclination angle measurement.

본 발명에 따르면, 경사각의 크기를 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 평형상태에서 측정한 전압과 경사각에 따라 측정한 전압의 대소를 서로 비교함으로써 경사의 방향을 측정할 수 있는 경사각 센서가 제공된다.According to the present invention, there is provided an inclination angle sensor capable of measuring the magnitude of the inclination angle as well as measuring the direction of the inclination by comparing the magnitude of the voltage measured in accordance with the inclination angle with the magnitude of the inclination angle.

본 발명에 따르면, 상기 소형 경사각 센서를 제조하기 위한 효과적인 공정이 제공된다.According to the present invention, an effective process for manufacturing the compact tilt angle sensor is provided.

Claims (15)

유리판의 전면에 반원형 채널을 형성하는 단계;Forming a semicircular channel on the front surface of the glass plate; 상기 유리판의 배면에 채널의 각 단부와 연결되는 홀들을 형성하는 단계; 및Forming holes in the rear surface of the glass plate, the holes being connected to each end of the channel; And 기판에 상기 채널의 일측 가장자리와 정합되는 형상의 1 전극 및 상기 채널의 타측 가장자리와 정합되는 형상의 제 2 전극을 형성하는 단계;Forming a first electrode on the substrate, the first electrode having a shape matching with the one edge of the channel, and the second electrode having a shape matching with the other edge of the channel; 상기 유리판의 전면과 상기 기판을 접합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사각 센서 제조 방법.And bonding the substrate to the front surface of the glass plate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홀 중 하나를 통해 전해질을 상기 채널로 주입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사각 센서 제조 방법.And injecting an electrolyte into the channel through one of the holes. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 기판에 제 1 전극 및 제 2 전극을 형성하는 단계는,Forming a first electrode and a second electrode on the substrate, 실리콘 기판에 절연막을 형성하는 단계;Forming an insulating film on the silicon substrate; 상기 절연막 상에 전도성 금속층을 증착하는 단계;Depositing a conductive metal layer on the insulating film; 상기 제 1 전극 및 제 2 전극의 형상 패턴을 가진 마스크를 이용하여 상기 실리콘 기판을 노광하는 단계; 및Exposing the silicon substrate using a mask having a shape pattern of the first electrode and the second electrode; And 상기 노광된 실리콘 기판을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사각 센서 제조 방법.And etching the exposed silicon substrate. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 홀 형성 단계는,The hole forming step, 상기 채널의 일단부와 연결되는 소정 크기의 통기용 홀을 형성하는 단계; 및Forming a ventilation hole having a predetermined size connected to one end of the channel; And 상기 채널의 타단부와 연결되는 소정 크기의 전해질 주입용 홀을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사각 센서 제조 방법.Forming a hole for the electrolyte injection of a predetermined size connected to the other end of the channel. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 채널은 형성 단계는 상기 유리판을 샌드블라스팅 가공하여 상기 채널을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 경사각 센서 제조 방법.Wherein the channel forming step is inclined angle sensor manufacturing method characterized in that the step of forming the channel by sandblasting the glass plate. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 전극 형성 단계 이후에 상기 전극이 형성된 기판을 소정 크기의 칩으로 절단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사각 센서 제조 방법.And cutting the substrate on which the electrode is formed into a chip having a predetermined size after the electrode forming step. 반원형 채널이 전면에 형성되고, 상기 채널의 각 단부와 연결된 통기 홀들이 배면에 형성된 유리판;A glass plate having a semi-circular channel formed on a front surface thereof, and vent holes connected to respective ends of the channel formed on a rear surface thereof; 상기 유리판에 대향하여 상기 유리판에 결합된 기판;A substrate coupled to the glass plate opposite the glass plate; 상기 기판에 형성되어 있으며, 상기 채널과 동일 형태를 가지는 제 1 전극;A first electrode formed on the substrate and having the same shape as the channel; 상기 기판에 형성되어 있으며, 상기 제 1 전극을 따라 상기 제 1 전극과 소정의 간격으로 이격되도록 형성된 제 2 전극; 및A second electrode formed on the substrate and formed to be spaced apart from the first electrode at predetermined intervals along the first electrode; And 상기 채널 내에 제공된 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 경사각 센서.And an electrolyte provided in said channel. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 전극은 선형 전극으로서 반원형이며, 상기 제 2 전극은 솔레노이드 코일형 전극으로서 다수의 권선으로 구성되며, 상기 제 2 전극의 상기 각 권선의 하단에는 전해질 접촉부가 형성된 것을 특징으로 하는 경사각 센서.The first electrode is a semi-circle as a linear electrode, the second electrode is a solenoid coil type electrode consisting of a plurality of windings, the inclination angle sensor, characterized in that the electrolyte contact portion is formed at the lower end of each winding of the second electrode. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 제 1 전극의 일단에는 전압을 인가하기 위한 전압 인가 단자가 형성되며, 타단에는 접지를 위한 접지 단자가 형성된 것을 특징으로 하는 경사각 센서.And a voltage applying terminal for applying a voltage at one end of the first electrode, and a ground terminal for grounding at the other end thereof. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 전해질은 수은인 것을 특징으로 하는 경사각 센서.And said electrolyte is mercury. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 기판은 실리콘 기판이며, 상기 실리콘 기판의 표면은 산화막 또는 질화막으로 절연되며, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 상기 절연용 산화막 또는 질화막 상에 증착되는 것을 특징으로 하는 경사각 센서.The substrate is a silicon substrate, and the surface of the silicon substrate is insulated with an oxide film or a nitride film, and the first electrode and the second electrode are deposited on the insulating oxide film or nitride film. 제 11 항에 있어서,The method of claim 11, 상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극은 Au/Cr층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 경사각 센서.The first electrode and the second electrode is inclined angle sensor, characterized in that composed of an Au / Cr layer. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 전압 인가 단자에 인가되는 전압을 Vinput이라 하고, 상기 전압 인가 단자와 상기 수은의 사이의 저항을 R1이라 하고, 상기 수은과 상기 접지 단자 사이의 저항을 R2라 하고, 상기 제 2 전극에 걸리는 전압을 Voutput이라 할 때,The voltage applied to the voltage applying terminal is called V input , the resistance between the voltage applying terminal and the mercury is called R 1 , the resistance between the mercury and the ground terminal is called R 2 , and the second electrode When the voltage applied to is called V output ,
Figure 112006033266066-pat00002
Figure 112006033266066-pat00002
의 관계가 성립하는 것을 특징으로 하는 경사각 센서.Inclination angle sensor characterized in that the relationship between.
제 7 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 경사각 센서를 경사면 상에 배치하고, 상기 채널 내에서의 상기 수은의 위치 변동에 따른 출력 전압 Voutput의 변화를 통해 상기 경사면의 각도와 방향을 측정하는 것을 특징으로 하는 경사각 측정 방법.The inclination angle sensor of any one of claims 7 to 13 is disposed on an inclined surface, and the angle and direction of the inclined surface are measured by changing the output voltage V output according to the positional change of the mercury in the channel. Characterized inclination angle measurement method. 제 14 항에 있어서,The method of claim 14, 상기 경사각 센서를 평형 상태에서 측정한 출력 전압과 상기 경사면 상에서 측정한 출력 전압의 대소를 비교함에 의해 경사면의 방향을 측정하는 것을 특징으로 하는 경사각 측정 방법.And measuring the direction of the inclined plane by comparing the magnitude of the output voltage measured on the inclined plane with the output voltage measured in the equilibrium state.
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