KR101897130B1 - 저항형 압력센서의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 저항형 압력센서 - Google Patents

저항형 압력센서의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 저항형 압력센서 Download PDF

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윤재성
유영은
김정환
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Abstract

본 발명의 일실시예는 민감도가 향상된 저항형 압력센서의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 저항형 압력센서를 제공한다. 여기서, 저항형 압력센서의 제조방법은 복수의 미세공이 관통 형성되는 탄성 다공막을 마련하는 단계; 탄성 다공막의 일면에 증착되어 형성되고, 미세공과 연결되는 연결공이 형성되는 전도성의 제1레이어가 마련되는 단계; 미세공의 내측으로 미세 입자가 충진된 이외의 공간에 전도성 소재가 증착되어 채워지는 단계; 미세공의 내측으로 전도성 소재가 증착되어 채워지는 단계; 복수의 미세 입자가 제거되어 전도성 소재로 이루어지는 전도성 나노 기둥이 형성되는 단계; 그리고 탄성 다공막의 타면에 증착되어 형성되는 전도성의 제2레이어가 마련되는 단계를 포함한다.

Description

저항형 압력센서의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 저항형 압력센서{METHOD OF MANUFACTURING RESISTIVE PRESSURE SENSOR AND RESISTIVE PRESSURE SENSOR THEREBY}
본 발명은 저항형 압력센서의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 저항형 압력센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 민감도가 향상된 저항형 압력센서의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 저항형 압력센서에 관한 것이다.
최근 마이크로프로세서 분야와 로보트 산업의 발달과 더불어 여러 산업계의 시스템 운용이 자동화 추세로 진전됨에 따라 보다 더 효율적인 제어를 위하여 감지부의 고감도화를 수반하는 고성능화가 필수적인 요소로 대두되고 있다.
압력센서는 프로세스 또는 시스템에서 기체나 액체의 압력을 측정하는 소자로써 공업계측, 의료, 자동차 엔진제어, 환경제어, 전기용품 등 그 용도가 다양하여 폭넓게 사용되고 있다.
압력센서의 측정원리는 변위, 변형, 자기-열전도율, 진동수 등을 이용하는 것으로 현재 많은 종류가 실용화되어 사용되고 있다. 특히, 압력에 의해서 형상이 변화하는 다이어프램을 응용한 것이 많고, 금속 다이어프램 표면에 스트레인게이지를 부착시켜 저항치의 변화를 검출하는 방법, 다이어프램과 다른 전극 사이의 용량변화를 검출하는 방법, 다이어프램과 압저항게이지를 실리콘으로 일괄성형하는 방법 등이 있다.
기존에는 금속관이나 다이어프램의 압력에 의한 변위를 저항, 자기, 용량 등으로 변화시켜 전기신호로 변환하는 기계식 및 전자식 압력센서가 많이 사용되었으나, 최근에는 반도체 기술과 박막기술 등의 발전으로 가격대비 성능이 크게 향상되고 있다.
현재까지 압저항 효과를 이용하여 제품화가 용이한 압저항용 압력센서가 보편적으로 이용되고 있으나, 압저항용 압력센서의 경우 인가압력에 따른 압력강도가 낮은 문제점이 있다. 따라서, 고감도의 압력센서의 개발이 시급한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제2016-0139661호(2016.12.07. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 민감도가 향상된 저항형 압력센서의 제조방법 및 이에 의해 제조되는 저항형 압력센서를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 a) 복수의 미세공이 관통 형성되는 탄성 다공막을 마련하는 단계; b) 상기 탄성 다공막의 일면에 증착되어 형성되고, 상기 미세공과 연결되는 연결공이 형성되는 전도성의 제1레이어가 마련되는 단계; c) 상기 미세공의 내측으로 복수의 미세 입자가 충진되는 단계; d) 상기 미세공의 내측으로 상기 미세 입자가 충진된 이외의 공간에 전도성 소재가 증착되어 채워지는 단계; e) 상기 복수의 미세 입자가 제거되어 상기 전도성 소재로 이루어지는 전도성 나노 기둥이 형성되는 단계; 그리고 f) 상기 탄성 다공막의 타면에 증착되어 형성되는 전도성의 제2레이어가 마련되는 단계를 포함하는 저항형 압력센서의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계에서 상기 연결공은 상기 미세공보다 작게 형성되고, 상기 d) 단계에서 상기 전도성 소재는 상기 미세공의 내측에서 상기 제1레이어의 상부에 상기 미세공의 길이 방향으로 연장되도록 증착 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 미세 입자는 전도성의 재질로 이루어지고, 상기 d) 단계에서 상기 전도성 소재는 상기 미세공의 내측에서 상기 제1레이어의 상부 및 상기 미세 입자의 표면에 증착 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계에서, 상기 미세공에 충진된 상기 복수의 미세 입자는 상기 미세공으로 공급되는 에칭액에 의해 에칭되어 상기 에칭액과 함께 상기 연결공을 통해 배출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 e) 단계에서, 상기 전도성 나노 기둥은 상기 미세 입자가 제거된 공간을 가지도록 형성되는 다공성의 전도성 나노 기둥일 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 a) 복수의 미세공이 관통 형성되는 탄성 다공막을 마련하는 단계; b) 상기 탄성 다공막의 일면에 증착되어 형성되는 전도성의 제1레이어가 마련되는 단계; c) 상기 미세공의 내측으로 서로 다른 종류의 제1미세 금속 및 제2미세 금속이 증착되는 단계; d) 상기 제1미세 금속이 제거되어 나노 금속 기둥이 형성되는 단계; 그리고 e) 상기 탄성 다공막의 타면에 증착되어 형성되는 전도성의 제2레이어가 마련되는 단계를 포함하는 저항형 압력센서의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계에서, 상기 제1미세 금속은 상기 미세공으로 공급되는 에칭액에 의해 에칭되어 상기 에칭액과 함께 상기 미세공의 개방된 부분을 통해 배출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 d) 단계에서, 상기 나노 금속 기둥은 상기 제1미세 금속이 제거된 공간을 가지는 다공성의 나노 금속 기둥으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 저항형 압력센서의 제조방법으로 제조되는 저항형 압력센서를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 탄성 다공막의 미세공에 마련되는 전도성 나노 기둥이 다공성을 가지기 때문에, 작은 압력에도 형상 변형이 효과적으로 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 민감도가 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 나노 금속 기둥이 다공성을 가지기 때문에, 작은 압력에도 형상 변형이 효과적으로 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 민감도가 향상될 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법에 의해 제조된 저항형 압력센서를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법의 제조방법을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법의 제조공정을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법에 의해 제조된 저항형 압력센서를 나타낸 예시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결(접속, 접촉, 결합)”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법의 제조공정을 나타낸 예시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법에 의해 제조된 저항형 압력센서를 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법의 제조방법을 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 저항형 압력센서의 제조방법은 복수의 미세공(201)이 관통 형성되는 탄성 다공막(200)을 마련하는 단계(S110)를 포함할 수 있다.
S110 단계에서, 탄성 다공막(200)은 양극 산화 알루미늄(AAO: Anodic Aluminum Oxide), 폴리카보네이트(PC: Polycarbonate) 및 폴리에스터(PE: Polyester) 중 하나 이상의 소재로 이루어질 수 있다. 탄성 다공막(200)이 폴리카보네이트 및 폴리에스터 소재로 이루어지는 경우, 탄성 다공막(200)은 트랙 에치(Track-Etch) 방법으로 제조될 수 있다. 미세공(201)은 탄성 다공막(200)의 두께 방향으로 관통 형성될 수 있으며, 탄성 다공막(200)에 전체적으로 형성될 수 있다.
그리고, 저항형 압력센서의 제조방법은 탄성 다공막(200)의 일면에 증착되어 형성되고, 미세공(201)과 연결되는 연결공(211)이 형성되는 전도성의 제1레이어(210)가 마련되는 단계(S120)를 포함할 수 있다.
S120 단계에서, 제1레이어(210)는 탄성 다공막(200)의 일면에 전체적으로 마련될 수 있다. 제1레이어(210)는 금속 소재로 이루어질 수 있으며, 금속의 작은 조각을 진공 속에서 가열하여 그 증기를 물체면에 부착시키는 방법인 진공 증착방법에 의해 형성될 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 진공 증착 공정에서, 진공용기(300)의 내측에는 제1레이어(210)로 형성될 금속이 증발되어 생성되는 증발분자가 탄성 다공막(200)의 일면에 증착될 수 있다. 여기서, 미세공(201)의 모서리 부분에서는 증발분자가 미세공(201)의 내측으로 연장 형성될 수 있으며, 이에 따라 연결공(211)을 가지는 제1레이어(210)가 형성될 수 있다. 제1레이어(210)의 연결공(211)은 미세공(201)보다 작게 형성될 수 있으며, 연결공(211)의 크기는 진공 증착 공정에서 증발분자의 증착 시간을 제어함으로써 조절될 수 있다.
그리고, 저항형 압력센서의 제조방법은 미세공(201)의 내측으로 복수의 미세 입자(220)가 충진되는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
S130 단계에서, 미세 입자(220)는 전도성을 가지거나 또는 전도성을 가지지 않을 수 있다. 미세 입자(220)는 실리카(Silica), 폴리스티렌(PS: Polysyrene), 철(Fe) 및 은(Ag) 중 하나 이상의 소재로 이루어질 수 있다. 미세 입자(220)는 연결공(211)의 크기보다 크게 형성될 수 있으며, 이를 통해, 미세공(201)에 충진되는 미세 입자(220)가 연결공(211)으로 배출되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 저항형 압력센서의 제조방법은 미세공(201)의 내측으로 미세 입자(220)가 충진된 이외의 공간에 전도성 소재(230)가 증착되어 채워지는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
S140 단계에서, 전도성 소재(230)는 미세공(201)의 내측에서 제1레이어(210)의 상부에 미세공(201)의 길이 방향으로 연장되도록 증착 형성될 수 있다. 전도성 소재(230)는 금속 및 전도성 폴리머 소재 중 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
도 4의 (b)를 참조하면, 수조(310)에는 전도성 소재(230) 이온을 포함하는 전해액(311)이 저장될 수 있다. 그리고, 탄성 다공막(200)은 제1레이어(210)가 상측을 향하도록 된 상태로 전해액(311)에 담길 수 있다. 이때, 탄성 다공막(200)은 적어도 제1레이어(210)의 상부가 전해액(311)면에 대응되도록 담길 수 있다. 이를 통해, 미세공(201)의 내측에서 제1레이어(210)의 하면에 전도성 소재(230)의 증착이 이루어질 수 있다. 제1레이어(210)가 전해액(311)에 잠기지 않은 경우, 미세공(201) 내측의 제1레이어(210)의 하부에 전도성 소재(230)의 증착이 이루어지지 않을 수 있으며, 제1레이어(210)가 전해액(311) 속으로 깊이 잠기는 경우, 제1레이어(210)의 상면에까지 불필요하게 전도성 소재(230)의 증착이 이루어질 수 있다.
제1레이어(210) 및 탄성 다공막(200)은 음극으로 사용될 수 있으며, 전해액(311)에 담기는 전도성 소재(230) 소재의 부재(321)는 양극으로 사용될 수 있다. 미세공(201)의 내측에서 제1레이어(210)의 하면에서부터 이루어지는 전도성 소재(230)의 증착은 미세공(201)의 길이 방향으로 계속 진행되어 미세공(201)의 내측에 채워지도록 형성될 수 있다.
전술한 실시예는 예시적인 것이며, 따라서 반드시 전술한 방식으로 공정이 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1레이어(210)가 반드시 상측을 향할 필요는 없으며, 제1레이어(210)에서 금속 증착이 이루어지지 않도록 부분이 커버로 덮히거나, 별도의 하우징에 의해 덮혀 전해액(311)과 직접적으로 접촉되지 않도록 한다면 다른 방식의 적용이 가능하다. 예를 들어, 전술한 처리가 가능하다면 제1레이어가 수조 바닥에 밀착되는 방식 등 다앙한 방식이 적용될 수 있다.
한편, 미세 입자(220)가 전도성의 재질로 이루어지는 경우, 전도성 소재(230)는 미세공(201)의 내측에서 제1레이어(210)의 하부 및 미세 입자(220)의 표면에 증착 형성될 수 있다. 이 경우, 증착이 이루어지는 면적이 미세 입자(220)의 표면을 포함하는 면적까지 더해지기 때문에, 증착이 더욱 빠르게 이루어지고, 최종적으로 증착이 완료되는 시간이 빨라질 수 있다.
미세 입자(220)는 미세공(201)의 내측에 충분한 충진 압력으로 충진될 수 있으며, 이를 통해, 미세공(201)의 내측으로 전도성 소재(230)가 증착되어 채워지는 동안 미세공(201)에 충진된 미세 입자(220)는 미세공(201)에서 이탈되지 않을 수 있다.
그리고, 저항형 압력센서의 제조방법은 복수의 미세 입자(220)가 제거되어 전도성 소재로 이루어지는 전도성 나노 기둥(240)이 형성되는 단계(S150)를 포함할 수 있다.
S150 단계에서, 미세공(201)에 충진된 복수의 미세 입자(220)는 미세공(201)으로 공급되는 에칭액에 의해 에칭되어 에칭액과 함께 연결공(211)을 통해 배출될 수 있다. 상기 에칭액은 미세 입자(220)만 제거할 수 있는 에칭액이 사용될 수 있다. 따라서, 미세공(201)의 내측에는 증착된 전도성 소재(230) 만이 남아 전도성 나노 기둥(240)을 형성할 수 있다. 전도성 나노 기둥(240)은 미세 입자(220)가 제거된 공간(241)을 가지도록 형성될 수 있으며, 이를 통해, 다공성을 가질 수 있다. 즉, 다공성의 전도성 나노 기둥(240)으로 형성될 수 있다.
또한, 저항형 압력센서의 제조방법은 탄성 다공막(200)의 타면에 증착되어 형성되는 전도성의 제2레이어(250)가 마련되는 단계(S160)를 포함할 수 있다.
S160 단계에서, 제2레이어(250)는 전기 도금 방법에 의해 형성될 수 있다. 제2레이어(250)는 미세공(201)을 모두 덮도록 탄성 다공막(200)에 형성될 수 있다. 제2레이어(250)는 전기 도금 공정에서, 환원반응이 일어나고 탄성 다공막(200)의 타면에 금속이 증착되는 과정에서, 금속의 증착이 미세공(201)의 내주면에서 미세공(201)의 내측으로 연장 형성되어 연결됨으로써 형성될 수 있다. 제2레이어(250)는 또한 진공 증착 방법에 의해서도 형성될 수 있다. 제2레이어(250) 및 제1레이어(210)는 전극을 형성할 수 있다.
저항형 압력센서(400)는 탄성 다공막(200)과, 탄성 다공막(200)의 미세공(201)에 마련되는 다공성의 전도성 나노 기둥(240)과, 탄성 다공막(200)의 양면에 각각 마련되는 제1레이어(210) 및 제2레이어(250)를 포함할 수 있다.
초기 상태의 저항형 압력센서(400)에 압력(P)이 가해지면, 탄성 다공막(200)이 압축되면서 다공성의 전도성 나노 기둥(240)도 압축될 수 있다. 그러면, 초기 상태에 전도성 나노 기둥(240)에 형성되는 공간(241)의 형상이 바뀌면서 공간(241)의 크기가 감소되고, 접촉 면적이 증가될 수 있다. 즉, 초기 상태의 저항형 압력센서(400)에 압력(P)이 가해지면, 탄성 다공막(200)이 압축되면서 초기 상태의 저항(R1)보다 낮은 저항(R2)이 형성될 수 있으며, 이를 통해, 압력이 센싱될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 전도성 나노 기둥(240)이 다공성을 가지기 때문에, 작은 압력에도 형상 변형이 효과적으로 이루어질 수 있으며, 이를 통해, 민감도가 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법의 제조공정을 나타낸 예시도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 저항형 압력센서의 제조방법에 의해 제조된 저항형 압력센서를 나타낸 예시도이다.
도 5 내지 도 7에서 보는 바와 같이, 저항형 압력센서의 제조방법은 복수의 미세공(1201)이 관통 형성되는 탄성 다공막(1200)을 마련하는 단계(S1110)를 포함할 수 있다. S1110 단계는 전술한 제1실시예의 S110 단계와 동일하므로 설명을 생략한다.
그리고, 저항형 압력센서의 제조방법은 탄성 다공막(1200)의 일면에 증착되어 형성되는 전도성의 제1레이어(1210)가 마련되는 단계(S1120)를 포함할 수 있다.
S1120 단계에서, 제1레이어(1210)는 미세공(1201)을 막도록 형성될 수 있다. 제1레이어(1210)는 진공 증착 공정에서 증발분자가 탄성 다공막(1200)의 일면에 증착되는 과정에서, 증발분자의 증착이 미세공(1201)의 내주면에서 미세공(1201)의 내측으로 연장 형성되어 연결됨으로써 형성될 수 있다.
또한, 저항형 압력센서의 제조방법은 미세공(1201)의 내측으로 서로 다른 종류의 제1미세 금속(1221) 및 제2미세 금속(1222)이 증착되는 단계(S1130)를 포함할 수 있다.
S1130 단계에서, 제1미세 금속(1221) 및 제2미세 금속(1222)은 서로 다른 종류의 금속이되, 모두 전도성을 가질 수 있다. 제1미세 금속(1221) 및 제2미세 금속(1222)은 미세공(1201)의 내측에서 서로 랜덤하게 섞이도록 증착될 수 있다. 이를 위해, 전기 도금 공정을 위해 수조에 저장되는 전해액은 제1미세 금속(1221) 및 제2미세 금속(1222)의 이온을 포함할 수 있다.
그리고, 저항형 압력센서의 제조방법은 제1미세 금속(1221)이 제거되어 나노 금속 기둥(1240)이 형성되는 단계(S1140)를 포함할 수 있다.
S1140 단계에서, 제1미세 금속(1221)은 미세공(1201)으로 공급되는 에칭액에 의해 에칭되어 에칭액과 함께 미세공(1201)의 개방된 부분(1202)을 통해 배출될 수 있다. 이를 위해, 제1미세 금속(1221)이 에칭액에 의해 에칭되면 탄성 다공막(1200)을 상하 반전시켜 에칭된 금속 및 에칭액이 배출되도록 할 수 있다. 에칭된 금속 및 에칭액이 배출되면 미세공(1201)에 남은 증착된 금속은 제거된 제1미세 금속(1221)에 의해 형성되는 공간(1241)을 가지는 다공성의 나노 금속 기둥(1240)이 형성될 수 있다.
그리고, 저항형 압력센서의 제조방법은 탄성 다공막(1200)의 타면에 증착되어 형성되는 전도성의 제2레이어(1250)가 마련되는 단계(S1150)를 포함할 수 있다.
S1150 단계에서, 제2레이어(1250)는 전기 도금 방법에 의해 형성될 수 있으며, 미세공(1201)을 모두 덮도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 저항형 압력센서(1400)는 탄성 다공막(1200)과, 탄성 다공막(1200)의 미세공(1201)에 형성되고 공간(1241)을 가지는 다공성의 나노 금속 기둥(1240)과, 탄성 다공막(1200)의 양면에 각각 마련되는 제1레이어(1210) 및 제2레이어(1250)를 포함할 수 있다.
초기 상태의 저항형 압력센서(1400)에 압력(P)이 가해지면, 탄성 다공막(1200)이 압축되면서 다공성의 나노 금속 기둥(1240)이 압축되어 초기 상태의 저항(R1)보다 낮은 저항(R2)이 형성될 수 있으며, 압력이 센싱될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 나노 금속 기둥(1240)이 다공성을 가지기 때문에, 작은 압력에도 형상 변형이 효과적으로 이루어져 접촉면적이 증가됨으로써 접촉 저항이 변화되어질 수 있다. 따라서, 작은 압력이 가해지더라도 저항의 변화 감지가 가능해질 수 있으며, 이를 통해, 민감도가 향상될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200,1200: 탄성 다공막
201,1201: 미세공
210,1210: 제1레이어
211: 연결공
220: 미세 입자
230: 전도성 소재
240: 전도성 나노 기둥
241,1241: 공간
250,1250: 제2레이어
400,1400: 저항형 압력센서
1221: 제1미세 금속
1222: 제2미세 금속
1240: 나노 금속 기둥

Claims (9)

  1. a) 복수의 미세공이 관통 형성되는 탄성 다공막을 마련하는 단계;
    b) 상기 탄성 다공막의 일면에 증착되어 형성되고, 상기 미세공과 연결되는 연결공이 형성되는 전도성의 제1레이어가 마련되는 단계;
    c) 상기 미세공의 내측으로 복수의 미세 입자가 충진되는 단계;
    d) 상기 미세공의 내측으로 상기 미세 입자가 충진된 이외의 공간에 전도성 소재가 증착되어 채워지는 단계;
    e) 상기 복수의 미세 입자가 제거되어 상기 전도성 소재로 이루어지는 전도성 나노 기둥이 형성되는 단계; 그리고
    f) 상기 탄성 다공막의 타면에 증착되어 형성되는 전도성의 제2레이어가 마련되는 단계를 포함하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 b) 단계에서 상기 연결공은 상기 미세공보다 작게 형성되고,
    상기 d) 단계에서 상기 전도성 소재는 상기 미세공의 내측에서 상기 제1레이어의 상부에 상기 미세공의 길이 방향으로 연장되도록 증착 형성되는 것을 특징으로 하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 미세 입자는 전도성의 재질로 이루어지고,
    상기 d) 단계에서 상기 전도성 소재는 상기 미세공의 내측에서 상기 제1레이어의 상부 및 상기 미세 입자의 표면에 증착 형성되는 것을 특징으로 하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 e) 단계에서, 상기 미세공에 충진된 상기 복수의 미세 입자는 상기 미세공으로 공급되는 에칭액에 의해 에칭되어 상기 에칭액과 함께 상기 연결공을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 e) 단계에서, 상기 전도성 나노 기둥은 상기 미세 입자가 제거된 공간을 가지도록 형성되는 다공성의 전도성 나노 기둥인 것을 특징으로 하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  6. a) 복수의 미세공이 관통 형성되는 탄성 다공막을 마련하는 단계;
    b) 상기 탄성 다공막의 일면에 증착되어 형성되는 전도성의 제1레이어가 마련되는 단계;
    c) 상기 미세공의 내측으로 서로 다른 종류의 제1미세 금속 및 제2미세 금속이 증착되는 단계;
    d) 상기 제1미세 금속이 제거되어 나노 금속 기둥이 형성되는 단계; 그리고
    e) 상기 탄성 다공막의 타면에 증착되어 형성되는 전도성의 제2레이어가 마련되는 단계를 포함하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 d) 단계에서, 상기 제1미세 금속은 상기 미세공으로 공급되는 에칭액에 의해 에칭되어 상기 에칭액과 함께 상기 미세공의 개방된 부분을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 d) 단계에서, 상기 나노 금속 기둥은 상기 제1미세 금속이 제거된 공간을 가지는 다공성의 나노 금속 기둥으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저항형 압력센서의 제조방법.
  9. 제1항 또는 제6항에 기재된 저항형 압력센서의 제조방법으로 제조되는 저항형 압력센서.
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