KR101598257B1 - Mems 센서모듈 및 mems 센서 패키지모듈 - Google Patents

Mems 센서모듈 및 mems 센서 패키지모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR101598257B1
KR101598257B1 KR1020130161560A KR20130161560A KR101598257B1 KR 101598257 B1 KR101598257 B1 KR 101598257B1 KR 1020130161560 A KR1020130161560 A KR 1020130161560A KR 20130161560 A KR20130161560 A KR 20130161560A KR 101598257 B1 KR101598257 B1 KR 101598257B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
cavity
coupled
sensing unit
mass body
Prior art date
Application number
KR1020130161560A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150073626A (ko
Inventor
정원규
이정원
송종형
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020130161560A priority Critical patent/KR101598257B1/ko
Priority to US14/290,337 priority patent/US20150176993A1/en
Publication of KR20150073626A publication Critical patent/KR20150073626A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101598257B1 publication Critical patent/KR101598257B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
    • G01C19/5783—Mountings or housings not specific to any of the devices covered by groups G01C19/5607 - G01C19/5719
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B3/00—Devices comprising flexible or deformable elements, e.g. comprising elastic tongues or membranes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/12—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance
    • G01P15/123—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by alteration of electrical resistance by piezo-resistive elements, e.g. semiconductor strain gauges
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/18—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42—Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44—Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서모듈은 센싱부와, 상기 센싱부에 연결된 기판과, 전도성 연결부에 의해 상기 기판에 연결된 외부보드를 포함하고, 상기 기판에는 상기 센싱부에 대향되어 캐비티가 형성된다.

Description

MEMS 센서모듈 및 MEMS 센서 패키지모듈{MEMS Sensor Module and MEMS Sensor Package Module}
본 발명은 MEMS 센서모듈 및 MEMS 센서 패키지모듈에 관한 것이다.
일반적으로 MEMS 센서는 자동차, 항공기, 이동통신단말기, 완구등에서 다양하게 사용되고 있으며, 다축 가속도 및 다축 각속도 센서가 요구되고, 미세한 가속도를 검출하기 위해 고성능 및 소형으로 개발되고 있는 실정이다.
또한, 상기 MEMS 센서를 포함하는 디바이스는 외부 스트레스(Stress) 변화에 매우 민감하다.
보다 구체적으로, 최근 들어 핸드폰을 비롯한 모바일 디바이스에서 센서의 채용이 폭발적으로 늘어나고 있고, 이는 다양한 신기능(Application)을 원하는 디바이스와 다양한 센서 및 액추에이터를 소형으로 제작할 수 있는 MEMS(Micro Electro Mechanical System)기술이 발전되고 있기 때문이다.
또한, MEMS 센서를 포함하는 디바이스는 물리량의 변화 외에 외부에서 가해지는 다양한 응력이나 외력의 변화에 대해서도 민감하게 반응하는 구조로 되어있다
또한, 구동체의 구동특성 향상이 센싱감도 향상의 주요인자가 되고 있다.
즉, 선행기술문헌을 포함한 종래기술에 따른 MEMS센서는 캐비티를 형성하기 위해 질량체의 사이즈를 조절하거나, 센서부를 커버하는 캡을 통해 캐비티를 형성함에 따라 설계자유도에 제한되고, 박형화가 어려운 문제점을 지니고 있다.
US 20090282918 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 제1 관점은 센서부가 결합되는 기판에는 캐비티를 형성함에 따라, 별도의 센서부 캡이 결합되지않아 박형화로 구현되고, 기판의 캐비티의 깊이의 최적설계를 통해 구동성능을 최대화시킬 수 있는 MEMS 센서모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제2 관점은 센서부에 대향된 제1 캐비티에 의해 패비티의 깊이에 대한 설계뿐만 아니라, 제1 캐비티의 형성방향에 직교방향으로 연장된 제2 패비티에 의해 너비측의 연장홈부를 통해 최적설계가 가능함에 따라, MEMS 센서의 구동특성을 향상시킬 수 있는 MEMS 센서 패키지모듈을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서모듈은 센싱부와, 상기 센싱부에 연결된 기판과, 전도성 연결부에 의해 상기 기판에 연결된 외부보드를 포함하고, 상기 기판에는 상기 센싱부에 대향되어 캐비티가 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서모듈에 있어서, 상기 센싱부는
질량체와, 상기 질량체가 변위가능하도록 결합되고 압전체로 이루어진 구동수단과 감지수단이 선택적으로 형성된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체를 부유상태로 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 기판의 캐비티는 상기 질량체에 대향되어 형성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈은 센싱부와, 상기 센싱부의 일측에 결합된 상부커버와, 상기 센싱부의 타측에 결합된 기판과, 상기 상부커버에 결합된 ASIC과, 전도성 연결부에 의해 상기 기판에 연결된 외부보드와, 상기 기판에 결합되는 센싱부를 패키징한 몰딩부를 포함하고, 상기 기판에는 상기 센싱부에 대향되어 캐비티가 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈에 있어서, 상기 센싱부는 질량체와, 상기 질량체가 변위가능하도록 결합되고 압전체로 이루어진 구동수단과 감지수단이 선택적으로 형성된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체를 부유상태로 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 기판의 캐비티는 상기 질량체에 대향되어 형성된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈에 있어서, 상기 캐비티는 상기 센싱부가 기판에 결합되는 적층방향으로 연장되도록 형성된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈에 있어서, 상기 ASIC은 상기 기판과 와이어 본딩에 의해 결합된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈은 센싱부와, 상기 센싱부의 일측에 결합된 상부커버와, 상기 센싱부의 타측에 결합된 기판과, 상기 상부커버에 결합된 ASIC과, 전도성 연결부에 의해 상기 기판에 연결된 외부보드와, 상기 기판에 결합되는 센싱부를 패키징한 몰딩부를 포함하고, 상기 기판에는 센싱부가 기판에 결합되는 적층방향으로 제1 캐비티가 형성되고, 상기 제1 캐비티의 형성방향에 대하여 직교방향으로 연장된 제2 캐비티가 형성된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈에 있어서, 상기 센싱부는 질량체와, 상기 질량체가 변위가능하도록 결합되고 압전체로 이루어진 구동수단과 감지수단이 선택적으로 형성된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체를 부유상태로 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 기판의 제1 캐비티는 상기 질량체에 대향되어 형성되고, 상기 제2 캐비티는 상기 제1 캐비티의 형성방향에 대하여 직교방향으로 연장된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈에 있어서, 상기 ASIC은 상기 기판과 와이어 본딩에 의해 결합된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈에 있어서, 상기 전도성 연결부는 솔더로 이루어질 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 의하면 센서부가 결합되는 기판에는 캐비티를 형성함에 따라, 별도의 센서부 캡이 결합되지않아 박형화로 구현되고, 기판의 캐비티의 깊이의 최적설계를 통해 구동성능을 최대화시킬 수 있는 MEMS 센서모듈을 얻을 수 있고, 센서부에 대향된 제1 캐비티에 의해 캐비티의 깊이에 대한 설계뿐만 아니라, 제1 캐비티의 형성방향에 직교방향으로 연장된 제2 캐비티에 의해 너비측의 연장홈부를 통해 최적설계가 가능함에 따라, MEMS 센서의 구동특성을 향상시킬 수 있는 MEMS 센서 패키지모듈을 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서모듈의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈의 구성을 개략적으로 도시한 단면도.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서모듈의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서모듈(100)은 센싱부(110), 기판(120), 외부보드(130) 및 전도성 연결부(140)를 포함하고, 상기 기판(120)에는 센서부(110)에 대향되어 캐비티(cavity)(121)가 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 센싱부(110)는 감지수단을 포함하고, 물리량의 변화를 측정한다. 이를 위해 상기 센싱부(110)는 중량체를 포함하고, 중량체의 변위를 측정하여 물리량을 검출할 수 있다. 또한 검출방법으로는 정전방식으로서 중량체의 변위에 대한 캐패시턴스의 변화를 측정하거나, 압전방식으로 압전체에서 발생되는 Charge량의 변화를 측정하거나, 압저항 방식으로 압저항체의 저항변화를 측정하는 방식을 채택할 수 있다.
이를 위해, 상기 센싱부(110)는 질량체(111), 가요성 빔(112) 및 지지부(113)를 포함한다.
또한, 상기 질량체(111)는 관성력, 코리올리힘, 외력 등에 의해서 변위가 발생하는 것으로, 상기 가요성 빔(112)에 변위가능하도록 연결된다.
또한, 상기 가요성 빔(112)의 일면에는 각속도 센서로 구현되기 위해 구동수단 및 감지수단이 형성될 수 있고, 가속도 센서로 구현되기 위해 압저항 소자가 형성될 수 있다. 그리고 상기 가요성 빔(112)의 타면에는 질량체(111)가 결합된다. 그리고 상기 지지부(113)는 상기 질량체(111)가 부상기능하도록 상기 가요성 빔(112)의 타면에 결합되고, 가요성 빔(112)을 지지한다.
또한, 상기 센싱부(110)는 기판(120)에 결합된다. 그리고 상기 기판(120)에는 전술한 바와 같이 캐비티(121)가 센싱부(110)의 질량체(111)에 대향되도록 형성된다.
다음으로, 상기 기판(120)은 상기 외부보드(130)에 전도성 연결부(140)에 의해 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 전도성 연결부(140)는 솔더로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 기판에 형성된 상기 캐비티의 최적구조를 이용하여 센서의 구동성능을 극대화시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 캐비티의 깊이가 얇아지면 구동체인 질량체와 가요성 빔과의 댐핑이 크게 작용하게 되어 센서의 성능이 떨어지게 된다.
반대로 캐비티의 깊이가 깊어지게 되면 가요성 빔의 두께를 두껍게 형성하는 효과로 인해 모듈의 두께가 두꺼워지는 문제점이 발생된다.
이를 통한 최적설계를 위해 댐핑특성은 하기와 같은 크누센수(Kn)로 규정된다. 보다 구체적으로, 크누센수(Kn)가 10이상으로 캐비티의 깊이를 설정하게되면 구동특성의 열화없이, 최적의 캐비티 깊이를 선정할 수 있다.
Figure 112013117791486-pat00001
(여기서, L=캐비티의 깊이,
Figure 112013117791486-pat00002
는 mean free path ,
Figure 112013117791486-pat00003
는 Bolzmann Constant, T는 온도,
Figure 112013117791486-pat00004
는 particle hard shell diameter, P는 압력)
결국, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서모듈(100)은 상기한 바와 같이 외부보드(130)에 결합된 기판(120)에 캐비티(121)를 형성시킴에 따라 박형화가 가능하고, 상기 캐비티의 최적설계를 통해 MEMS 센서모듈(100)의 구동특성을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서 패키지모듈(200)은 센싱부(210), 기판(220), 외부보드(230), 전도성 연결부(240), 상부커버(250), ASIC(Application Specific Integrated Circuit)(260), 와이어(270) 및 몰딩부(280)를 포함하고, 상기 기판(220)에는 센서부(210)에 대향되어 캐비티(221)가 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 센싱부(210)는 질량체(211), 가요성 빔(212) 및 지지부(213)를 포함한다.
또한, 상기 질량체(211)는 관성력, 코리올리힘, 외력 등에 의해서 변위가 발생하는 것으로, 상기 가요성 빔(212)에 변위가능하도록 연결된다.
또한, 상기 가요성 빔(212)의 일면에는 각속도 센서로 구현되기 위해 구동전극 및 감지전극이 형성될 수 있고, 가속도 센서로 구현되기 위해 압저항 소자가 형성될 수 있다. 그리고 상기 가요성 빔(212)의 타면에는 질량체(211)가 결합된다. 그리고 상기 지지부(213)는 상기 질량체(211)가 부상기능하도록 상기 가요성 빔(212)의 타면에 결합되고, 가요성 빔(212)을 지지한다.
그리고, 상기 상부커버(260)는 상기 센싱부(210)을 커버하도록 상기 가요성 빔(212)에 결합된다.
다음으로, 상기 ASIC(260)은 센싱부(210)를 제어하고 가속도와 각속도를 포함하는 물리량을 산출하기 위한 것으로 상기 상부커버(260)에 결합되고, 상기 센싱부(210)에 전기적으로 연결된다. 이를위해, 상기 ASIC(260)는 와이어(270)를 통해 상기 기판(220)에 전기적으로 연결된다.
그리고 상기 몰딩부(280)는 상기 기판(220)에 결합되는 센서부(210)를 패키징화 한 것이다.
그리고 상기 기판(220)는 상기 외부보드(230)에 전도성 연결부(240)에 의해 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 전도성 연결부(240)는 솔더로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 센싱부(210)는 상기 기판(230)을 통해 외부보드(230)와 정보를 상호간 입/출력할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈은 상기 센싱부(210)의 일측에 상부커버(250)에 결합되고, 타측이 기판(220)에 결합되고, 상기 상부커버(250) 및 상기 기판(220)에는 각각 캐비티(251, 221)가 형성된 기술구조로 이루어짐에 따라 박형화로 구현되고, 기판의 캐비티의 깊이의 최적설계를 통해 구동성능을 최대화시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서 패키지모듈은 도 2에 도시한 제1 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈과 비교하여 기판에 형성된 캐비티 만이 상이하다. 보다 구체적으로, 상기 MEMS 센서 패키지모듈(300)는 센싱부(310), 기판(320), 외부보드(330), 전도성 연결부(340), 상부커버(350), ASIC(Application Specific Integrated Circuit)(360), 와이어(370) 및 몰딩부(380)를 포함하고, 상기 기판(320)에는 센서부에 기판이 결합되는 적층방향으로 제1 캐비티(321a)가 형성되고, 상기 제1 캐비티(321a)의 형성방향에 대하여 직교방향으로 연장된 제2 캐비티(321b)가 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 센싱부(310)는 질량체(311), 가요성 빔(312) 및 지지부(313)를 포함한다. 그리고, 전술한 바와 같이, 센서부에 기판이 결합되는 적층방향으로 상기 질량체(311)에 대향되어 제1 캐비티(321a)가 형성되고, 상기 제2 캐비티(321b)는 상기 제1 캐비티(321a)의 형성방향에 대하여 직교방향으로 연장되도록 형성된다.
상기한 바와 같이 캐비티가 형성됨에 따라 제1 캐비티(321a)에 의해 패비티의 깊이에 대한 설계뿐만 아니라, 제2 패비티(321b)에 의해 너비측의 연장홈부를 통해 최적설계가 가능함에 따라, MEMS 센서의 구동특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3에 도시한 제2 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈의 기술구성에 있어서, 도 2에 도시한 제1 실시예에 따른 MEMS 센서 패키지모듈과 대응되는 기술구성에 대한 구체적인 설명은 전술한 바 생략한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100 : MEMS 센서모듈 110 : 센서부
120 : 기판 121 : 캐비티
111 : 질량체 112 : 가요성 빔
113 : 지지부
140 : 전도성 연결부
200 : MEMS 센서 210 : 센서부
211 : 질량체 212 : 가요성 빔
213 : 지지부
220 : 기판 221 : 캐비티
230 : 외부보드
240 : 전도성 연결부 250 : 상부커버
260 : ASIC 270 : 와이어
280 : 몰딩부
300 : MEMS 센서 310 : 센서부
311 : 질량체 312 : 가요성 빔
313 : 지지부
320 : 기판 321a : 제1 캐비티
321b : 제2 캐비티
330 : 외부보드
340 : 전도성 연결부 350 : 상부커버
360 : ASIC 370 : 와이어
380 : 몰딩부

Claims (10)

  1. 센싱부;
    상기 센싱부에 연결된 기판; 및
    전도성 연결부에 의해 상기 기판에 연결된 외부보드를 포함하고,
    상기 기판에는
    상기 센싱부에 대향되어 캐비티(cavity)가 형성되며,
    상기 센싱부는
    질량체와, 상기 질량체가 변위가능하도록 결합되고 압전체로 이루어진 구동수단과 감지수단이 선택적으로 형성된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체를 부유상태로 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 캐비티는
    하면이 상기 질량체에 대향되며, 내측면이 상기 지지부의 내측면과 동일선상에 위치하도록 형성되고,
    상기 캐비티의 깊이는
    하기의 수학식 1에 의해 결정되는 MEMS 센서모듈.

    [수학식 1]
    Figure 112015064108256-pat00008

    (L = 캐비티의 깊이, λ = mean free path, KB = Boltzmann Constant, σ = particle hard shell diameter, P = 압력, Kn ≥ 10)
  2. 삭제
  3. 센싱부;
    상기 센싱부의 일측에 결합된 상부커버;
    상기 센싱부의 타측에 결합된 기판;
    상기 상부커버에 결합된 ASIC;
    전도성 연결부에 의해 상기 기판에 연결된 외부보드; 및
    상기 기판에 결합되는 센싱부를 패키징한 몰딩부를 포함하고,
    상기 기판에는
    상기 센싱부에 대향되어 캐비티가 형성되고,
    상기 센싱부는
    질량체와, 상기 질량체가 변위가능하도록 결합되고 압전체로 이루어진 구동수단과 감지수단이 선택적으로 형성된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체를 부유상태로 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 캐비티는
    하면이 상기 질량체에 대향되며, 내측면이 상기 지지부의 내측면과 동일선상에 위치하도록 형성되고,
    상기 캐비티의 깊이는
    하기의 수학식 1에 의해 결정되는 MEMS 센서 패키지모듈.

    [수학식 1]
    Figure 112015064108256-pat00009

    (L = 캐비티의 깊이, λ = mean free path, KB = Boltzmann Constant, σ = particle hard shell diameter, P = 압력, Kn ≥ 10)
  4. 삭제
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 캐비티는 상기 센싱부가 기판에 결합되는 적층방향으로 연장되도록 형성된 MEMS 센서 패키지모듈.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 ASIC은 상기 기판과 와이어 본딩에 의해 결합된 MEMS 센서 패키지모듈.
  7. 센싱부;
    상기 센싱부의 일측에 결합된 상부커버;
    상기 센싱부의 타측에 결합된 기판;
    상기 상부커버에 결합된 ASIC;
    전도성 연결부에 의해 상기 기판에 연결된 외부보드; 및
    상기 기판에 결합되는 센싱부를 패키징한 몰딩부를 포함하고,
    상기 기판에는
    센싱부가 기판에 결합되는 적층방향으로 제1 캐비티가 형성되고, 상기 제1 캐비티의 형성방향에 대하여 직교방향으로 연장된 제2 캐비티가 형성되고,
    상기 센싱부는
    질량체와, 상기 질량체가 변위가능하도록 결합되고 압전체로 이루어진 구동수단과 감지수단이 선택적으로 형성된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판이 결합되고 상기 질량체를 부유상태로 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 제1 캐비티는
    하면이 상기 질량체에 대향되며, 내측면이 상기 지지부의 내측면과 동일선상에 위치하도록 형성되고,
    상기 제2 캐비티는
    상기 지지부에 대향되도록 상기 제1 캐비티의 형성방향에 대하여 직교방향으로 연장되며,
    상기 제1 캐비티의 깊이는
    하기의 수학식 1에 의해 결정되는 MEMS 센서 패키지모듈.

    [수학식 1]
    Figure 112015064108256-pat00010

    (L = 제1 캐비티의 깊이, λ = mean free path, KB = Boltzmann Constant, σ = particle hard shell diameter, P = 압력, Kn ≥ 10)
  8. 삭제
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 ASIC은 상기 기판과 와이어 본딩에 의해 결합된 MEMS 센서 패키지모듈.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 전도성 연결부는 솔더인 MEMS 센서 패키지모듈.
KR1020130161560A 2013-12-23 2013-12-23 Mems 센서모듈 및 mems 센서 패키지모듈 KR101598257B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130161560A KR101598257B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 Mems 센서모듈 및 mems 센서 패키지모듈
US14/290,337 US20150176993A1 (en) 2013-12-23 2014-05-29 Mems sensor module and mems sensor package module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130161560A KR101598257B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 Mems 센서모듈 및 mems 센서 패키지모듈

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150073626A KR20150073626A (ko) 2015-07-01
KR101598257B1 true KR101598257B1 (ko) 2016-02-26

Family

ID=53399660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130161560A KR101598257B1 (ko) 2013-12-23 2013-12-23 Mems 센서모듈 및 mems 센서 패키지모듈

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20150176993A1 (ko)
KR (1) KR101598257B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180003677A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 Intel Corporation Piezoelectric package-integrated chemical species-sensitive resonant devices

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263767A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Matsushita Electric Works Ltd センサ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10104263A (ja) * 1996-10-01 1998-04-24 Nissan Motor Co Ltd 半導体加速度センサおよびその製造方法
JP5108617B2 (ja) 2008-05-13 2012-12-26 大日本印刷株式会社 加速度センサ
US20120025335A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Microelectromechanical systems (mems) package
KR101289101B1 (ko) * 2010-11-18 2013-07-23 삼성전기주식회사 관성센서
DE102010064120B4 (de) * 2010-12-23 2023-05-25 Robert Bosch Gmbh Bauteil und Verfahren zu dessen Herstellung
KR20120131789A (ko) * 2011-05-26 2012-12-05 삼성전기주식회사 관성센서

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007263767A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Matsushita Electric Works Ltd センサ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20150176993A1 (en) 2015-06-25
KR20150073626A (ko) 2015-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10145686B2 (en) Micro electro mechanical system
US20130205899A1 (en) Combo Transducer and Combo Transducer Package
EP3156804B1 (en) Microelectromechanical sensor device with reduced stress sensitivity
KR101119283B1 (ko) 관성 센서 및 그 제조 방법
CN106979839B (zh) 具有可变感测间隙的压力传感器
US10913652B2 (en) Micromechanical z-inertial sensor
JP2006170856A (ja) 加速度センサ
CN105182005A (zh) 一种低应力加速度计
KR20150101741A (ko) Mems 센서
JP2016217804A (ja) 多軸触覚センサ及び多軸触覚センサの製造法
KR101598257B1 (ko) Mems 센서모듈 및 mems 센서 패키지모듈
IT201800002367A1 (it) Sensore di pressione mems a sensibilita' multipla e dimensioni ridotte
KR20150049057A (ko) Mems 센서 및 이를 포함하는 디바이스
EP3452406B1 (en) Mechanically decoupled surface micromechanical element and method for manufacturing the same
US20130074598A1 (en) Inertial sensor
KR101516069B1 (ko) 관성센서
KR101521712B1 (ko) 압저항 감지모듈 및 이를 포함하는 mems 센서
KR101787878B1 (ko) 압저항형 가속도계
KR101444015B1 (ko) 가속도 및 압력 일체형 센서
KR20140116696A (ko) 관성센서
KR101264549B1 (ko) 관성센서의 제조방법
KR20150090630A (ko) Mems 센서
KR101474646B1 (ko) 가속도 센서
KR20140116698A (ko) 관성센서
US20130068021A1 (en) Inertial sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 5