KR20150101741A - Mems 센서 - Google Patents

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KR20150101741A
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reinforcing portion
mass
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김종운
한승훈
이성준
김성욱
임창현
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 센서는 질량체와, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 감지수단이 형성되고, 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 보강부가 형성된다.

Description

MEMS 센서{Micro Electro Mechanical Systems Sensor}
본 발명은 MEMS 센서에 관한 것이다.
일반적으로 관성센서는 자동차, 항공기, 이동통신단말기, 완구등에서 다양하게 사용되고 있으며, X축, Y축 및 Z축 가속도 및 각속도를 측정하는 3축 가속도 및 각속도 센서가 요구되고, 미세한 가속도를 검출하기 위해 고성능 및 소형으로 개발되고 있다.
이와 같은 관성센서 중에서 가속도 센서는 질량체 및 가요성 빔의 움직임을 전기신호로 변환시키는 기술적특징을 포함하고, 질량체의 움직임을 가요성 빔에 배치된 피에조저항 소자의 저항변화로부터 검출하는 압저항(피에조 저항)방식과, 질량체의 움직임을 고정전극과의 사이의 정전용량 변화로 검출하는 정전용량방식 등이 있다.
그리고 압저항방식은 응력(Stress)에 의한 저항값이 변화하는 소자를 이용하는 것으로, 예를 들어 인장응력이 분포된 곳에는 저항값이 증가하며, 압축응력이 분포된 곳에는 저항값이 감소한다.
또한, 선행기술문헌을 포함한 종래기술에 따른 압저항방식의 가속도 센서는 질량체 또는 고정부와 가요부의 연결부에 응력집중이 발생되고, 이에 따른 감도저하, 충격파손유발 등의 문제점을 지니고 있다.
US 20060156818 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 제1 관점은 가요성 빔과 지지부의 연결부에 대응되어 보강부가 형성됨에 따라 응력집중의 감소에 따른 파손이 감소되고, 감도가 유지되어 센싱 신뢰성을 확보할 수 있는 MEMS 센서를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 제2 관점은 압저항 가속도센서로 이루어진 제1 센서부와 압전소자를 포함하는 제2 센서부로 이루어지고, 압전체로 제2 센서부에 소자형성시, 상기 압전체를 제1 센서부의 보강부로 형성시킴에 따라, 별도의 추가공정없이 질량체와 가요성 빔, 지지부의 연결부에 있어서 응력집중의 감소에 따른 파손이 감소되고, 감도가 유지되어 센싱 신뢰성을 확보할 수 있는 MEMS 센서를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서는 질량체와, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 감지수단이 형성되고, 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 보강부가 형성된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 보강부는 상기 연결부를 커버하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 보강부는 금속 및 세라믹을 포함하는 고강성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 보강부는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 감지수단은 상기 보강부의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서는 질량체와, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 제1 감지수단 및 제2 감지수단이 형성되고, 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제1 보강부가 형성되고, 상기 가요성 빔과 질량체부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제2 보강부가 형성된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 각각 상기 연결부를 커버하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 금속 및 세라믹을 포함하는 고강성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 제1 감지수단은 상기 제1 보강부의 단부에 인접하도록 형성되고, 상기 제2 감지수단은 상기 제2 보강부의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서는 질량체와, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 감지수단이 형성되고, 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 보강부가 형성 된 제1 센서부 및 질량체, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위를 검출하는 감지수단이 형성된 제2 센서부를 포함하고, 상기 제2 센서부의 감지수단은 압전체로 이루어지고, 상기 제1 센서부의 보강부는 상기 압전체로 이루어진다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 센서부의 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 제1 감지수단 및 제2 감지수단이 형성되고, 상기 제1 센서부의 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제1 보강부가 형성되고, 상기 제1 센서부의 상기 가요성 빔과 질량체부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제2 보강부가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 센서부의 상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 각각 상기 연결부를 커버하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 센서부의 상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제1 센서부의 제1 감지수단은 상기 제1 보강부의 단부에 인접하도록 형성되고, 상기 제2 감지수단은 상기 제2 보강부의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 제2 센서부는 상기 질량체를 구동시키기 위한 구동수단을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서에 있어서, 상기 구동수단은 압전체로 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 가요성 빔과 지지부의 연결부에 대응되어 보강부가 형성됨에 따라 응력집중의 감소에 따른 파손이 감소되고, 감도가 유지되어 센싱 신뢰성을 확보할 수 있는 MEMS 센서를 얻을 수 있고,
압저항 가속도센서로 이루어진 제1 센서부와 압전소자를 포함하는 제2 센서부로 이루어지고, 압전체로 제2 센서부에 소자형성시, 상기 압전체를 제1 센서부의 보강부로 형성시킴에 따라, 별도의 추가공정없이 질량체와 가요성 빔, 지지부의 연결부에 있어서 응력집중의 감소에 따른 파손이 감소되고, 감도가 유지되어 센싱 신뢰성을 확보할 수 있는 MEMS 센서를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서의 개략적인 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 MEMS 센서의 개략적인 A-A' 단면도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서의 개략적인 사시도.
도 4는 도 2에 도시한 MEMS 센서의 개략적인 B-B' 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서의 개략적인 사시도.
도 6은 도 5에 도시한 MEMS 센서에 있어서 다른 실시예에 따른 제2 센서부를 개략적으로 도시한 사시도.
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 제1 실시예에 따른 MEMS 센서의 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 MEMS 센서의 개략적인 A-A' 단면도이다.
도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서(100)는 질량체(111), 가요성 빔(112), 지지부(113)를 포함하고, 가속도 센서로 구현된다.
그리고 상기 가요성 빔(112)에는 상기 질량체(111)의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 감지수단(112a)이 형성되고, 상기 가요성 빔(112)과 지지부(113)와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 보강부(112b)가 형성된다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서(100)는 응력집중의 감소에 따른 파손방지, 감도유지에 따른 신뢰성이 확보될 수 있다.
이를 위한, 세부기술구성, 이들의 유기적 결합, 및 작용 효과에 대하여 보다 자세히 기술한다.
보다 구체적으로, 상기 질량체(111)는 상기 가요성 빔(112)에 변위가능하도록 결합되고, 관성력, 외력, 코리올리힘, 구동력등에 의해 변위가 발생된다.
또한, 상기 질량체(111)는 일실시예로서 사각기둥 형상으로 형성된 것을 도시한 것이고, 이에 한정되지 않고, 원기둥 등 당업계에 공지된 모두 형상으로 형성될 수 있다.
그리고 상기 질량체(111)는 상기 가요성 빔(112)이 사방에서 각각 연결될 수 있도록 4개의 홈부(111a, 111b, 111c, 111d)가 등간격으로 형성되고, 직육면체 형상으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 질량체(111)가 가요성 빔(112)에 의해 중심부가 변위가능하도록 고정되기 위해 상기 4개의 홈부(111a, 111b, 111c, 111d)는 상기 질량체(111)의 외측부로부터 중심부를 향해 연장되도록 형성되고, 상기 질량체(111)의 중심부에는 4개의 가요성 빔(112)이 사방에서 각각 결합된다.
다음으로 상기 가요성 빔(112)은 판상으로 형성되고, 상기 질량체(111)가 변위를 일으킬 수 있도록 탄성을 갖는 멤브레인, 빔 등의 가요성 기판으로 이루어진다. 또한 상기 가요성 빔(112)의 일단은 상기 질량체(111)의 홈부(111a, 111b, 111c, 111d)를 통해 상기 질량체(111)의 중심부에 연결되고, 타단은 상기 지지부(113)에 연결된다.
또한, 상기 가요성 빔(112)의 일면에는 상기 질량체의 변위를 검출하기 위한 감지수단(112a)이 형성될 수 있고, 상기 감지수단(112a)은 압전체, 압저항체 등으로 다양하게 이루어질 수 있다.
그리고 전술한 바와 같이, 상기 가요성 빔(112)에는 상기 지지부(113)와의 연결부(C)에 대응되어 강성보강을 위한 응력집중완화를 위한 보강부(112b)가 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 보강부(112b)는 상기 가요성 빔(112)과 지지부(113)의 연결부(C)를 커버하도록 상기 가요성 빔(112)과 지지부(113)에 형성된다.
또한, 상기 보강부(112b)는 상기 가요성 빔(112)과 지지부(113)의 일면에 형성되고, 연결부(C)에 대응되도록 위치된다.
그리고 상기 보강부(112b)는 금속 및 세라믹을 포함하는 고강성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보강부(112b)는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)은 고강성 재료에 맞는 등방성 또는 이방성 식각공정에 의해 형성될 수 있다.
그리고 상기 가요성 빔(112)의 감지수단(112a)은 상기 보강부(112b)의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 가요성 빔(112)의 감지수단(112a)은 질량체와 인접한 상기 보강부(112b)의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 지지부(113)는 상기 질량체(111)가 결합된 가요성 빔(112)이 결합되어, 상기 질량체(111)가 부상가능하도록 지지함과 동시에, 상기 질량체(111)가 변위가능하도록 중공(中空)형으로 형성되어, 상기 질량체(111)가 변위를 일으킬 수 있는 공간을 확보해준다.
그리고 전술할 바와 같이, 상기 가요성 빔(112)과의 결합부(C)를 커버하도록 보강부(112b)가 형성됨에 따라 상기 결합부(C)에 대향된 지지부(113)의 일면에 보강부(112b)가 형성된다.
이와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 MEMS 센서(100)는 상기 가요성 빔(112)과 지지부(113)의 연결부(C)에 대응되어 보강부가 형성됨에 따라 응력집중의 감소에 따른 파손이 감소되고, 감도가 유지되어 센싱 신뢰성이 확보될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서의 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시한 MEMS 센서의 개략적인 B-B' 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서(200)는 도 1에 도시한 제1 실시예에 따른 MEMS 센서(100)와 비교하여 보강부가 추가로 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 MEMS 센서(200)는 질량체(211), 가요성 빔(212), 지지부(213)를 포함하고, 가속도 센서로 구현된다.
그리고 상기 가요성 빔(212)에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 제1 감지수단(212a')과 제2 감지수단(212a")이 형성되고, 상기 가요성 빔(212)과 지지부(213)와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제1 보강부(212b')가 형성되고, 상기 가요성 빔(212)과 질량체부(211)와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제2 보강부(212b")가 형성된다.
즉, 상기 제1 보강부(212b')는 상기 가요성 빔(212)과 지지부(213)의 연결부(C)를 커버하도록 상기 가요성 빔(212)과 지지부(213)의 일면에 형성되고, 상기 제2 보강부(212b")는 상기 가요성 빔(212)과 질량체(211)와의 연결부(C)를 커버하도록 상기 가요성 빔(212)과 질량체부(211)의 일면에 형성된다.
그리고 상기 제1 보강부(212b') 및 제2 보강부(212b")는 금속 또는 세라믹등 고강성을 갖는 재료로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제1 보강부(212b') 및 제2 보강부(212b")는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)은 고강성 재료에 맞는 등방성 또는 이방성 식각공정에 의해 형성될 수 있다.
그리고 상기 가요성 빔(212)의 제1 감지수단(212a')은 상기 질량체(211)와 인접한 상기 제1 보강부(212b')의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 감지수단(212a")은 상기 지지부(213)와 인접한 제2 보강부(212b")의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서(200)의 세부구성은 도 1를 통해 설명한 MEMS 센서(100)의 대응되는 기술구성과 동일한 바, 이에 대한 세부기술구성의 설명은 생략한다.
이와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 MEMS 센서(200)는 상기 가요성 빔(212)과 지지부(213)의 연결부(C)에 대향되어 제1 보강부(212b')가 형성되고, 상기 가요성 빔(212)과 질량체(211)와의 연결부(C)에 대향되어 제2 보강부(212b")가 형성됨에 따라, 질량체와 가요성 빔, 지지부의 연결부에 있어서 응력집중의 감소에 따른 파손이 감소되고, 감도가 유지되어 센싱 신뢰성이 확보될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서의 개략적인 사시도이다. 도시한 바와 같이, 상기 MEMS 센서(300)는 제1 센서부(310)와 제2 센서부(320)를 포함하고, 상기 제1 센서부(310)는 가속도 센서로 이루어지고, 제2 센서부(320)는 압전소자를 갖는 각속도센서, 압력센서 및 가속도 센서등으로 이루어질 수 있다. 그리고 도 5는 이에 대한 일례로서, 제2 센서부(320)가 압전소자를 갖는 각속도 센서로 구현된 것을 도시한 것이다.
보다 구체적으로, 상기 MEMS 센서(300)의 제1 센서부(310)는 도 3에 도시한 제2 실시예에 따른 MEMS 센서(200)와 동일하다. 즉, 상기 제1 센서부(310)는 질량체(311), 가요성 빔(312), 지지부(313)를 포함하고, 상기 가요성 빔(312)에는 상기 질량체(311)의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 제1 감지수단(312a') 및 제2 감지수단(312a")이 형성되고, 상기 가요성 빔(312)과 상기 지지부(313)와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제1 보강부(312b')가 형성되고, 상기 가요성 빔(312)과 질량체부(311)와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제2 보강부(312b")가 형성된다.
또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서(300)의 제1 센서부(310)에 대한 세부구성은 도 3을 통해 설명한 MEMS 센서(200)의 대응되는 기술구성과 동일한 바, 이에 대한 세부기술구성의 설명은 생략한다.
다음으로, 상기 MEMS 센서(300)의 제2 센서부(320)는 각속도 센서로 구현되고, 이를 위해 상기 제2 센서부(320)는 질량체(321), 가요성 빔(322), 지지부(323)를 포함하고, 구동수단(322b) 및 감지수단(322a)을 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 질량체(321)는 상기 가요성 빔(322)에 변위가능하도록 결합되고, 관성력, 외력, 코리올리힘, 구동력등에 의해 변위가 발생된다.
그리고 상기 가요성 빔(322)은 판상으로 형성되고, 상기 질량체(321)가 변위를 일으킬 수 있도록 탄성을 갖는 멤브레인, 빔 등의 가요성 기판으로 이루어진다.
또한, 상기 가요성 빔(322)의 일면에는 상기 질량체의 변위를 검출하기 위한 감지수단(322a)과, 상기 질량체를 구동시키기 위한 구동수단(322b)이 형성된다. 그리고, 상기 감지수단(322a) 및 구동수단(322b)은 압전체로 이루어질 수 있다.
그리고 압전체로 상기 감지수단(322a) 및 구동수단(322b) 형성공정시, 상기 제1 센서부(310)의 제1 보강부(312b') 및 제2 보강부(312b")를 압전체로 형성시킬 수 있다.
즉, 상기 제1 보강부(312b')는 상기 가요성 빔(312)과 지지부(313)의 연결부를 커버하도록 상기 가요성 빔(312)과 지지부(313)의 일면에 형성되고, 상기 제2 보강부(312b")는 상기 가요성 빔(312)과 질량체(311)와의 연결부를 커버하도록 상기 가요성 빔(312)과 질량체부(311)의 일면에 형성된다.
또한, 상기 제1 보강부(312b') 및 제2 보강부(312b")는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성될 수 있다.
그리고 상기 가요성 빔(312)의 제1 감지수단(312a')은 상기 질량체(311)와 인접한 상기 제1 보강부(312b')의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 감지수단(312a")은 상기 지지부(313)와 인접한 제2 보강부(312b")의 단부에 인접하도록 형성될 수 있다.
이와 같이 이루어짐에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 MEMS 센서(300)는 하나의 칩으로 복합센서가 구현됨과 동시에, 압전체로 제2 센서부에 소자형성시, 상기 압전체를 제1 센서부의 보강부로 형성시킴에 따라, 별도의 추가공정없이 질량체와 가요성 빔, 지지부의 연결부에 있어서 응력집중의 감소에 따른 파손이 감소되고, 감도가 유지되어 센싱 신뢰성이 확보될 수 있다.
한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 제2 센서부(320')는 가속도 센서 또는 압력센서로 구현될 경우 구동수단을 포함하지 않고 구현될 수 있다. 즉, 상기 제2 센서부(320')는 질량체(321'), 가요성 빔(322'), 지지부(323')를 포함하고, 상기 가요성 빔(322')에는 감지수단(322a')이 형성된다.
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, 200, 300 : MEMS 센서
111, 211, 311, 321, 321': 질량체
111a, 111b, 111c, 111d : 홈부
112, 212, 312, 322, 322': 가요성 빔
112a, 322a, 322a': 감지수단
212a', 312a': 제1 감지수단
212a", 312a" : 제2 감지수단
112b : 보강부
212b', 312b': 제1 보강부
212b", 312b": 제2 보강부
113, 213, 313, 323, 323': 지지부
322b : 구동수단
C : 결합부
310 : 제1 센서부
320, 320': 제2 센서부

Claims (17)

  1. 질량체와, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 감지수단이 형성되고, 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 보강부가 형성된 MEMS 센서.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강부는 상기 연결부를 커버하도록 형성된 MEMS 센서.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강부는 금속 및 세라믹을 포함하는 고강성을 갖는 재료로 이루어진 MEMS 센서.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강부는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성된 MEMS 센서.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지수단은 상기 보강부의 단부에 인접하도록 형성된 MEMS 센서.
  6. 질량체와, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 제1 감지수단 및 제2 감지수단이 형성되고, 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제1 보강부가 형성되고, 상기 가요성 빔과 질량체부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제2 보강부가 형성된 MEMS 센서.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 각각 상기 연결부를 커버하도록 형성된 MEMS 센서.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 금속 및 세라믹을 포함하는 고강성을 갖는 재료로 이루어진 MEMS 센서.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성된 MEMS 센서.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 감지수단은 상기 제1 보강부의 단부에 인접하도록 형성되고, 상기 제2 감지수단은 상기 제2 보강부의 단부에 인접하도록 형성된 MEMS 센서.
  11. 질량체와, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 감지수단이 형성되고, 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 보강부가 형성 된 제1 센서부; 및
    질량체, 상기 질량체에 결합된 가요성 빔과, 상기 가요성 빔이 연결되고 상기 질량체를 부상가능하도록 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위를 검출하는 감지수단이 형성된 제2 센서부를 포함하고,
    상기 제2 센서부의 감지수단은 압전체로 이루어지고, 상기 제1 센서부의 보강부는 상기 압전체로 이루어진 MEMS 센서.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 센서부의 상기 가요성 빔에는 상기 질량체의 변위에 따른 물리량 검출을 위한 제1 감지수단 및 제2 감지수단이 형성되고, 상기 제1 센서부의 상기 가요성 빔과 지지부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제1 보강부가 형성되고, 상기 제1 센서부의 상기 가요성 빔과 질량체부와의 연결부에는 강성보강에 따른 응력집중완화를 위한 제2 보강부가 형성된 MEMS 센서.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 각각 상기 연결부를 커버하도록 형성된 MEMS 센서.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 보강부 및 제2 보강부는 소정 두께를 갖고, 가장자리는 챔퍼(chamfer) 또는 필렛(fillet)이 형성된 MEMS 센서.
  15. 청구항 12에 있어서,
    제1 감지수단은 상기 제1 보강부의 단부에 인접하도록 형성되고, 상기 제2 감지수단은 상기 제2 보강부의 단부에 인접하도록 형성된 MEMS 센서.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 센서부는
    상기 질량체를 구동시키기 위한 구동수단을 더 포함하는 MEMS 센서.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 구동수단은 압전체로 이루어지는 MEMS 센서.
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