KR20160019605A - 스트레인 게이지를 이용한 맥박 측정 장치와 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스트레인 게이지를 이용한 맥박 측정 장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맥박이 뛰는 위치에 접하여 피부 변화를 감지하는 스트레인 센서를 적용한 실시간 맥박 측정 장치에 관한 것이다. 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 맥박 측정 장치는 종래의 맥박 센서에 비해 높은 게이지 감도를 가지는 단결정 실리콘 반도체 스트레인 게이지를 적용함으로써 맥박으로 인한 미세한 피부변화를 감지하는 것이 가능하므로, 보다 정확한 맥박을 측정하는 것이 가능할 뿐만 아니라, 간편하게 피부에 부착하는 방식으로 휴대하기에 편리하며, 시간과 장소에 구애받지 않고 맥박을 측정하는 것이 가능하고, 시간에 따른 맥박수 확인이 가능하여 심장 박동 상태를 실시간으로 확인할 수 있다.
Description
본 발명은 스트레인 게이지를 이용한 맥박 측정 장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맥박이 뛰는 위치에 접하여 피부 변화를 감지하는 스트레인 센서를 적용한 실시간 맥박 측정 장치에 관한 것이다.
인간이 자신의 신체상태를 고려하지 않고 극심한 운동을 하게 될 때는 신체가 위험한 상태에 노출될 수 있다. 즉, 보통 건강을 유지하기 위해서 운동을 하지만, 현재의 신체상태에 대한 아무런 고려 없이 과도한 등산이나 급격한 달리기 등 자신의 신체상태를 넘어선 운동을 할 경우에는 오히려 신체가 위험한 상태가 될 수 있는 것이다.
특히, 과도한 운동시에 발생하는 신체적 위험상태는 대부분 신체상에 매우 치명적인 결과를 초래하기 때문에, 운동 중에 자신의 신체상태를 파악하고 있는 것이 중요하며, 무엇보다도 자신의 신체상태를 고려하여 적절한 운동을 하는 것은 매우 중요하다. 하지만, 통상의 경우 자신의 현재 신체상태를 알고 있지 못한 것이 대부분이며, 또한 자신의 신체상태를 자각하는 데에 한계가 있는 것이 사실이다.
물론, 현재 사람이 자신의 신체상태를 파악하기 위한 여러 가지 방법이 알려져 있다. 예컨대, 유산소 운동시에 심장박동수(맥박수)는 신체의 상태를 나타내는 중요한 수치가 된다. 따라서, 정상인뿐만 아니라 심장 박동이 불규칙한 환자들은 지속적으로 심장박동수를 모니터할 필요가 있다.
통상 심장 박동상태는 맥박수를 측정하여 쉽게 알 수 있는데, 맥박은 심장에 있는 대동맥 판막이 열리고 닫히는 데에 따라 동맥 속으로 피가 밀려나오면서 만들어지는 동맥압(動脈壓)의 율동적 변화를 의미하는 것으로, 동맥이 가까이 있는 피부 표면을 손가락 끝으로 눌러보면 느낄 수 있으며, 이때 주위 근육을 느슨하게 풀어주면 더욱더 잘 느낄 수 있다.
흔히 맥박을 재는 곳으로는 목에 있는 목동맥(Carotid Artery), 팔꿈치 안쪽에 있는 상완동맥(上腕動脈), 그리고 손목의 요골동맥(橈骨動脈)이 있으며, 맥박은 심장박동과의 밀접한 관계가 있기 때문에 심장기능의 중요한 지표로 알려져 있다.
그러나, 일반인이 맥박을 측정하기 위해서 정확한 측정위치를 찾는 데는 한계가 있고, 또한 대부분의 사람이 스스로 맥박을 측정할 수 있는 방법을 모르고 있기 때문에, 일반 사람들뿐만 아니라 환자들조차도 스스로 맥박을 측정하여 자신의 신체상태를 인지하기란 거의 불가능하다.
스트레인 센서(Strain Gauge; 스트레인 센서(Strain Sensor))는 기계적인 미세한 변화(Strain)을, 전기신호로 변환해서 검출하는 센서(Sensor)이다. 스트레인 센서(Strain Gauge)를 기계나 구조물의 표면에 접착해두면, 그 표면에서 생기는 미세한 치수의 변화, 즉 스트레인(Strain)을 측정하는 것이 가능하고, 그 크기로부터 강도나 안전성의 확인을 하는데 중요한 응력을 알 수 있다.
최근 기계나 구조물에서는 안전에 대한 관심이 한층 더 높아지고, 고온, 저온 등에 서의 악조건에서 사용되는 기회도 많고, 또 경제성이나 성능면으로부터는 경량화가 요구되어 지고, 서로 모순되는 이러한 조건을 만족시키기 위해서는 보다 고도의 설계기술이 요구되어 지고 있다.
이러한 설계검증을 위하여 응력측정의 중요성은 한층 높게 되어 자동차, 항공기는 물론 교량, 땜 등의 거대한 구조물에 이르기까지 스트레인 센서(Strain Gauge)는 넓게 이용되고 있다.
또한, 스트레인 센서(Strain Gauge)는 힘, 압력, 가속도, 변위, 토크(Torque) 등의 물리량을 전기신호로 바꾸기 위한 센서(Sensor)의 수감 소자로도 응용되고, 실험, 연구뿐 아니라 계측 제어용으로도 널리 이용되고 있다.
스트레인 게이지(Strain Gauge)는 저항소자의 저항치 변화에 따라, 피측정물의 표면의 변형을 측정하는 것이다. 일반적으로 저항치는 외부로부터의 힘에 따라 늘어나면 증가하고 압축되면 감소하는 성질을 가지고 있다.
통상 심장박동상태는 맥박수를 측정하여 쉽게 알 수 있는데, 신체의 상태를 나타내는 중요한 수치 중 하나인 심장박동수(맥박수)를 모니터링 하기 위해 일반 사람들뿐만 아니라 환자들 조차도 스스로 맥박을 측정하여 자신의 신체상태를 인지하는데 어려운 점이 있다. 이에 보다 간편하고 정확한 방법으로 맥박수를 측정하는 방법이 요구되고 있는 실정이다.
이에 본 발명은 상기의 과제를 해결하고자 안출된 것으로, 미세한 스트레인에 대응하여 유연하게 변형되는 기판; 상기 기판 위에 전기적 차단을 위해 형성된 절연층; 상기 절연층 위에 어레이(array) 구조로 형성된 스트레인 센서(Strain Sensor); 및 외부와의 전기적 연결을 위해 상기 스트레인 센서 상면부에 설치되는 전극 패드;를 포함하며, 상기 스트레인 센서는 맥박이 뛰는 위치에 접하여 피부 변화를 감지하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치를 제공한다.
또한 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법으로서, 먼저 미세한 스트레인에 대응하여 유연하게 변형되는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상면 전면에 걸쳐서 절연층을 형성하는 단계;상기 절연층 위에 스트레인 센서(Strain Sensor)를 설치하는 단계; 상기 스트레인 센서 위에 전극 패드를 설치하는 단계;를 포함하는 제조방법을 제공한다.
본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치를 적용하면,
첫 번째로 종래의 맥박 센서에 비해 높은 게이지 감도를 가지는 단결정 실리콘 반도체 스트레인 게이지를 적용함으로써 맥박으로 인한 미세한 피부변화를 감지하는 것이 가능하므로, 보다 정확한 맥박을 측정하는 것이 가능하다.
두 번째로 맥박 측정 장치를 패치형으로 제작함으로써, 종래의 압박형이나 집게형 등의 측정 장치에 비하여 보다 간편하게 피부에 부착하는 방식으로 휴대하기에 편리하며, 시간과 장소에 구애받지 않고 맥박을 측정하는 것이 가능하고, 시간에 따른 맥박수 확인이 가능하여 심장 박동 상태를 실시간으로 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법을 설명하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 적용예시도이다.
도 6은 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치로 측정된 맥박 출력 데이터의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법을 설명하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 적용예시도이다.
도 6은 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치로 측정된 맥박 출력 데이터의 예시도이다.
본 발명은 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치와 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 맥박이 뛰는 위치에 접하여 피부 변화를 감지하는 스트레인 센서를 적용한 실시간 맥박 측정 장치에 관한 것이다. 이하 첨부되는 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
금속 혹은 반도체 결정에 외력을 가하면 반도체 결정의 저항비가 변화하는데 이것을 피에조 저항효과라 한다. 또 그때의 응력으로 인한 저항비의 변화비율을 피에조 저항계수로서 표시한다. 가령, 길이 L, 저항 R, 저항비 ρ인 물체에 장력이 가해졌다고 하면 변형이 작은 범위에서는 저항변화의 비율은 다음 식 1과 같이 표시된다.
식 1).......... ΔR/R=ΔL/L〔(1+2v)+{(Δρ/ρ)/(ΔL/L)}〕
여기서 ΔL/L이 물체의 변형이고, v가 푸아송비이다. Δρ/ρ는 물체의 저항비 변화지만, 일반적으로 금속에서는 매우 작고,〔 〕속의 제 1항에 비해서 무시할 수 있다. 많은 금속은 푸아송비가 0.3 ~ 0.5이기 때문에 단위 변형당의 저항변화율(게이지율 또는 감도)은 1.6 ~ 2.0 정도이다. 이에 대하여 반도체 결정에서는 이 제 2항 (Δρ/ρ)/(ΔL/L)이 100 이상으로서, 제 1항의 형상효과에 의한 항에 비하여 압도적으로 크다. 반도체에서는 외력에 의하여 전도체 혹은 가(價) 전자대 에너지 상태가 변하고, 그 결과 캐리어의 분포 및 이동도(易動度)가 변화한다. 원래 전도에 기여하는 캐리어의 총수가 적고, 변형에 의하여 캐리어의 수가 조금만 변화해도 저항비에 큰 영향을 미치기 때문에 감도가 높다.
스트레인 게이지(strain gauge)는 스트레인, 즉 물체에 외력이 작용하여 물체의 변형이 일어나는 피에조 저항 효과(piezo resistance effect)를 이용하여 재료의 응력, 스트레인을 측정하는 센서로서, 얇은 전기절연물 기판 위에 격자모양의 저항선 또는 포토에칭 가공한 저항박 등의 저항체(diaphragm)를 입히고, 인출선을 붙인 것이다. 스트레인 게이지는 크게 금속 스트레인 게이지와 반도체 스트레인 게이지로 나눌 수 있다.
금속 스트레인 게이지는 절연체 기판 위에 저향률이 높은 금속저항선을 접착제로 고정시키고, 단말에 인출선(리드선)이 연결되어 있다. 이것을 피측정물의 한쪽면 또는 양쪽면에 접착제로 붙여서 물체의 스트레인을 전기저항으로 변환, 검출한다.
최근에는 저항선 대신 같은 종류의 합금으로 저항박(diaphragm)을 이용하는 경우가 많은데 이를 금속저항박 스트레인 게이지라 한다. 게이지의 감도는 게이지율(gauge factor)G 로 표현하고, 이것은 게이지의 저항변화율 ΔR/R, 스트레인을 Δl/l 이라고 하면 다음 식 2와 같이 표현된다.
식 2)..........G = 1 + 2v + ΠY
(v : Poisson's ration / Π : 압저항 계수 / Y: Young's modulus)
반도체 스트레인 게이지는 실리콘의 경우 응력이 부가되면 결정 격자의 간격이 변하기 때문에 캐리어의 이동도 변화를 일으켜 비저항이 매우 크게 변화한다. 그러므로 상기 식의 ΠY 값이 크고, 게이지율이 10 ~ 100 정도로 높으므로 낮은 값의 스트레인 검출에 적당하다. 따라서 미세한 스트레인의 검출이나 고감도 센서의 제작에 적합하다. 반도체 스트레인 게이지를 이용하여 압력 센서, 로드 셀 등을 제작한다.
도 1는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법을 설명하는 순서도이고 도 2는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법을 설명하는 개략도로서, 먼저 실리콘 기판(1)을 준비한 뒤, 상기 실리콘 기판(1)의 일면 또는 양면에 산화실리콘막(2)을 형성하고, 그 위에 다결정 실리콘막(3)을 증착하여, 다결정 실리콘막(3) 내부에 붕소이온을 주입한다. 여기까지 완료한 실리콘 기판(1)을 어닐링 한 뒤, 실리콘 기판(1)의 붕소이온이 주입된 다결정 실리콘막(4) 상면에 전극(5)을 형성하여, 온도센서 형상으로 패터닝하고 에칭한다. 이 후 붕소이온이 주입된 다결정 실리콘막(4)의 전극(5)이 형성되지 않은 노출면 일부를 에칭하고, 추가적으로 민감도를 높이기 위해 상기 산화 실리콘(2)막 표면 일부를 에칭하여 맥박 측정 장치를 제조하는 제조방법을 제공한다.
상기 실리콘 기판(1)의 일면 또는 양면에 Furnace 장비를 이용하여 0.3 ~ 2.0 μm 두께의 산화 실리콘막(2)을 형성하는 것이 바람직하며, 상기 어닐링 공정은 600 ~ 1000℃에서 20 ~ 60분간 진행하는 것이 바람직하다. 민감도를 높이기 위해 상기 산화 실리콘막(2) 표면 일부를 에칭하는 공정은 상기 실리콘 표면을 30~70 μm 식각하는 것이 바람직하다.
또한 상기 전극(5)을 형성하는 공정은 본 발명의 실시예에서는 스퍼터링을 적용하였으나 RF 마그네트론 스퍼터링, DC 마그네트론 스퍼터링, MF 마그네트론 스퍼터링, 열증발법, 전자빔증발법, 열분무법, 이온빔 증착, 글로우 방전 증착, 이에 한정하지 않으며, 증착된 전극(5)을 패터닝하는 방법은 레이저 스크라이빙(laser scribing) 공정, 포토 레지스트(photo resist)를 이용한 광식각(露光 ; Photolythography) 공정 중 하나 이상의 방법에 의해 수행되는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않음은 물론이다.
상기 제조단계의 마지막 단계로 상기 전극(5)이 형성된 면의 반대면의 실리콘을 150~250 μm 남기고 나머지를 식각하는 단계를 더 추가하는 것도 가능하다.
도 3은 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치 제조방법을 설명하는 순서도로서, 미세한 스트레인에 대응하여 유연하게 변형되는 기판(10)을 준비하는 단계; 상기 기판(10) 위에 맥박센서(30)를 설치하는 단계; 상기 맥박센서(30) 위에 전극 패드(40)를 설치하는 단계를 포함하며, 필요에 따라 예컨데, 기판(10)의 재료가 도전성을 가지는 경우, 상기 기판(10)과 맥박센서(30) 사이에 절연층(20)을 형성하는 단계를 추가할 수 있다.
상기 기판(10)은 유연성이 있어서 피부에 밀착이 가능한 소재로서 플라스틱 박막 또는 폴리머 필름을 적용하는 것이 가능하나 이에 제한하지 않음은 물론이다.
상기 맥박센서(30)는 저항체(diaphragm)로서, 금속 또는 반도체 박막을 적용할 수 있으며, 상기 금속으로는 구리와 니켈의 합금을 적용하는 것이 가능하며, 반도체 박막으로는 다결정 실리콘 또는 단결정 실리콘을 적용하는 것이 가능하다. 다음 표 1은 상기의 재료를 적용하여 제작된 맥박센서(30)의 게이지 팩터(Gauge factor)를 측정한 것으로 게이지율 또는 게이지 감도라고 하며, 단위 변형당 체적 변화율을 나타낸 값이다.
|
금속 합금 |
단결정 실리콘 |
다결정 실리콘 |
|
|
Gauge factor |
2 ~5 |
80 ~ 200 |
30 ~ 45 |
상기 표 1에 나타난 바와 같이 단결정 실리콘을 맥박센서(30)의 저항체로서 적용하였을 경우의 게이지 팩터가 가장 큰 값으로 나타났으며, 따라서 맥박에 따른 미세한 피부 변화를 측정하기 위해 단결정 실리콘을 적용하는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.
상기 절연층(20)은 기판(10)에 도전성이 있는 경우에 선택적으로 적용 가능하며, 폴리이미드, 에폭시 및 실리콘 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 필름형태로 형성하는 것이거나 또는 비전도성 금속, 세라믹, 유리, 석영 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 상기 기판(10) 상에 코팅하여 형성하는 것이 바람직하나 소재에 있어서 한정하는 것은 아니며, 절연성과 유연성이 있는 소재라면 제한하지 않음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 사시도로서, 유연성이 있고 피부에 밀착될 수 있는 기판부(10); 상기 기판부 위에 어레이(array) 구조로 형성된 스트레인 게이지(strain gauge)인 센서부(30); 및 외부와의 전기적 연결을 위해 센서부 상면에 설치되는 전극부(40);를 포함하며, 또는 필요에 따라 예컨데, 기판의 재료가 도전성을 가지는 경우, 상기 기판과 맥박센서 사이에 절연층(20);을 더 포함하여 구성되는 실시간 맥박 측정 장치를 도시하고 있다.
상기 센서부(30)는 도 4에 도시된 일실시예와 같이, 상기 절연층(20) 위에 어레이(array) 구조로 설치하는 것이 가능하며, 저항체(diaphragm)로서, 단결정 실리콘 박막을 적용하는 것이 가장 바람직하며, 상기 전극부(40)는 도 4에 도시된 일실시예와 같이, 상기 센서부(30) 상면부 일면에 설치하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 적용예시도로서, 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치는 맥박이 뛰는 위치에 접하여 피부 변화를 감지하며 피부에 부착하는 패치형일 수 있으며, 도 6은 본 발명의 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치로 측정된 맥박 출력 데이터의 예시도로서, 시간에 따른 맥박수 확인이 가능하여 심장 박동 상태를 실시간으로 확인할 수 있다.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시 예에 불과하며, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.
1. 실리콘 기판
2. 산화실리콘막
3. 다결정 실리콘막
4. 붕소이온이 주입된 다결정 실리콘막
5. 전극
10. 기판부, 기판
20. 절연층
30. 센서부, 맥박센서
40. 전극부, 전극패드
2. 산화실리콘막
3. 다결정 실리콘막
4. 붕소이온이 주입된 다결정 실리콘막
5. 전극
10. 기판부, 기판
20. 절연층
30. 센서부, 맥박센서
40. 전극부, 전극패드
Claims (19)
- 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법에 있어서,
ⅰ) 실리콘 기판을 준비하는 단계;
ⅱ) 상기 실리콘 기판의 일면 또는 양면에 산화실리콘막을 형성하는 단계;
ⅲ) 상기 산화실리콘막의 일면 또는 양면에 다결정 실리콘막을 증착하는 단계;
ⅳ) 상기 증착된 다결정 실리콘막 일면에 붕소이온을 주입하는 단계;
ⅴ) 상기 Ⅳ) 단계까지 완료한 실리콘 기판을 어닐링하는 단계;
ⅵ) 상기 어닐링된 실리콘 기판의 붕소이온이 주입된 다결정 실리콘막 상면에 전극을 형성하는 단계;
ⅶ) 상기 전극을 온도센서 형상으로 패터닝하고 에칭하는 단계;
ⅷ) 상기 붕소이온이 주입된 다결정 실리콘막에서 전극이 형성되지 않은 노출면 일부를 에칭하는 단계;
ⅸ) 민감도를 높이기 위해 상기 산화 실리콘막 표면 일부를 에칭하는 단계;
를 포함하며,
상기 ⅰ) 단계의 실리콘 기판은 단결정 실리콘 기판인 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
ⅱ) 상기 실리콘 기판의 일면 또는 양면에 산화실리콘막을 형성하는 단계에서,
상기 실리콘 기판의 일면 또는 양면에 Furnace 장비를 이용하여 0.3 ~ 2.0 μm 두께의 산화실리콘 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
ⅴ) 상기 ⅳ)단계까지 완료한 실리콘 기판을 어닐링하는 단계에서,
상기 어닐링 공정은 600 ~ 1000℃에서 20 ~ 60분간 진행하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
ⅵ) 상기 어닐링된 실리콘 기판의 붕소이온이 주입된 다결정 실리콘막 상면에 전극을 형성하는 단계에서,
상기 전극을 형성하는 공정은 스퍼터링을 적용하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
ⅸ) 민감도를 높이기 위해 상기 산화 실리콘막 표면 일부를 에칭하는 단계에서,
상기 에칭 공정은 상기 실리콘 표면을 30~70 μm 식각하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
ⅸ) 민감도를 높이기 위해 상기 산화 실리콘막 표면 일부를 에칭하는 단계 이후에 추가적으로,
ⅹ) 상기 전극이 형성된 면의 반대면의 실리콘을 150~250 μm 남기고 나머지를 식각하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 맥박센서 제조방법.
- 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법에 있어서,
Ⅰ) 미세한 스트레인에 대응하여 유연하게 변형되는 기판을 준비하는 단계;
Ⅱ) 상기 기판 위에 맥박센서를 설치하는 단계;
Ⅲ) 상기 맥박센서 위에 전극 패드를 설치하는 단계;
를 포함하며,
상기 맥박센서는 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 맥박센서인 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법.
- 제 7항에 있어서,
Ⅰ) 단계와 Ⅱ) 단계 사이에 추가적으로,
Ⅰ') 상기 기판 상면에 절연층을 형성하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법.
- 제 7항에 있어서,
Ⅱ) 단계에서, 상기 스트레인 센서는 상기 절연층 위에 어레이(array) 구조로 설치하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법.
- 제 7항에 있어서,
Ⅱ) 단계에서, 상기 스트레인 센서는 저항체(diaphragm)로서, 단결정 실리콘 박막을 적용하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법.
- 제 7항에 있어서,
Ⅲ) 단계에서, 상기 전극 패드는 상기 스트레인 센서 상면부 일면에 설치하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법.
- 유연성이 있고 피부에 밀착될 수 있는 기판부;
상기 기판부 위에 어레이(array) 구조로 형성된 센서부; 및
외부와의 전기적 연결을 위해 센서부 상면에 설치되는 전극부;
를 포함하며,
상기 센서부는 스트레인 게이지(strain gauge)이며, 맥박이 뛰는 위치에 접하여 피부 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
- 제 12항에 있어서,
상기 기판부와 상기 센서부 사이에 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
- 제 12항에 있어서,
상기 기판부의 소재는 플라스틱 박막 또는 폴리머 필름인 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
- 제 12항에 있어서,
상기 센서부의 스트레인 게이지는 저항체(diaphragm)를 포함하며, 상기 저항체의 소재는 금속 또는 반도체 박막을 적용하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
- 제 15항에 있어서,
상기 센서부의 스트레인 게이지는 저항체(diaphragm)를 포함하며, 상기 저항체의 소재는 단결정 실리콘 박막을 적용하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
- 제 13항에 있어서,
상기 절연층은 폴리이미드, 에폭시 및 실리콘 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 필름형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
- 제 13항에 있어서,
상기 절연층은 비전도성 금속, 세라믹, 유리, 석영 중에서 선택된 적어도 어느 하나 이상을 상기 기판부 상면에 코팅하여 형성하는 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
- 제 12항에 있어서,
상기 맥박 측정 장치는 피부에 부착하는 패치형인 것을 특징으로 하는 스트레인 게이지를 이용한 실시간 맥박 측정 장치.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140103805A KR101647744B1 (ko) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 맥박센서 제조방법, 및 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020140103805A KR101647744B1 (ko) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 맥박센서 제조방법, 및 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법 |
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|---|---|
| KR20160019605A true KR20160019605A (ko) | 2016-02-22 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020140103805A KR101647744B1 (ko) | 2014-08-11 | 2014-08-11 | 맥박센서 제조방법, 및 실시간 맥박 측정 장치의 제조방법 |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06296594A (ja) * | 1993-03-23 | 1994-10-25 | Mclaughlin James Andrew | 生体信号電極装置 |
| KR20060116635A (ko) * | 2005-05-11 | 2006-11-15 | 정동근 | 맥파 검출 장치 및 검출 방법 |
| KR20070030266A (ko) * | 2004-07-07 | 2007-03-15 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 생체 정보 측정 패널 및 생체 정보 측정 장치 |
| KR100929859B1 (ko) | 2007-09-12 | 2009-12-04 | 서강대학교산학협력단 | 힘 센서를 이용한 휴대용 맥박 측정 장치 |
-
2014
- 2014-08-11 KR KR1020140103805A patent/KR101647744B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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| KR100929859B1 (ko) | 2007-09-12 | 2009-12-04 | 서강대학교산학협력단 | 힘 센서를 이용한 휴대용 맥박 측정 장치 |
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| KR101647744B1 (ko) | 2016-08-12 |
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