KR20170105253A - 본딩 와이어의 물질 특성을 이용한 가속도 센서 장치 및 가속도 센싱 방법 - Google Patents

본딩 와이어의 물질 특성을 이용한 가속도 센서 장치 및 가속도 센싱 방법 Download PDF

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Abstract

가속도 센서 장치가 개시된다. 본 가속도 센서 장치는, 회로 기판, 상기 회로 기판의 일면에 대칭적으로 형성되는 제1 및 제2 본딩 패드부, 상기 제1 및 제2 본딩 패드부에 양단이 연결되는 제1 및 제2 본딩 와이어 및 상기 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 연산하는 프로세서를 포함한다.

Description

본딩 와이어의 물질 특성을 이용한 가속도 센서 장치 및 가속도 센싱 방법{ACCELERATION SENSOR APPARATUS AND ACCELERATION SESING METHOD USING BONDWIRE'S MATERIAL CHARACTERISTICS}
본 발명은 본딩 와이어의 물질 특성을 이용한 가속도 센서 장치 및 가속도 센싱 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본딩 와이어의 물질 특성의 차이에 따른 커패시턴스 변화를 검출하여 가속도를 측정할 수 있는 가속도 센서 장치 및 가속도 센싱 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 가속도 센서는 가속도, 진동, 충격 등의 동적인 힘을 감지하는 역할을 수행하는 센서로써, 자동차, 선박, 기차 등의 동적 시스템뿐만 아니라 최근에는 웨어러블 헬스케어 디바이스, 가정용 게임기 등을 포함한 다양한 기기에 널리 사용되고 있다.
종래에는, 도 1과 같은 형태의 가속도 센서가 제작되었는데, 이러한 가속도 센서는 MEMS공정을 사용하여 제작되므로, 정확도가 우수하다는 장점이 있지만 센서 제작 과정이 매우 복잡하기 때문에 대량 생산이 어려워 생산 단가가 매우 비싸다는 한계를 지니고 있었다.
이에 따라, 제품의 품질보다 가격 경쟁력 확보가 우선시되는 제품군에서는, 제품의 생산 단가를 낮추기 위하여 MEMS 공정을 사용하지 않고 저렴한 비용으로 가속도 센서를 생산할 수 있는 방법의 필요성이 대두되었다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하고자 하는 것으로, 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 본딩 와이어간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 연산하는, 본딩 와이어를 이용한 가속도 센서 장치 및 가속도 센싱 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 가속도 센서 장치는, 회로 기판, 상기 회로 기판의 일면에 대칭적으로 형성되는 제1 및 제2 본딩 패드부, 상기 제1 및 제2 본딩 패드부에 양단이 연결되는 제1 및 제2 본딩 와이어 및 상기 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 연산하는 프로세서를 포함한다.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 기준 커패시턴스 대비 변화량을 검출하는 검출부, 상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출하는 거리 산출부 및 상기 거리 변화로부터 가속도를 연산하는 가속도 결정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 거리 산출부는, 상기 제1 및 제2 본딩 와이어의 밀도, 영률 및 반지름 중 적어도 하나에 따라, 상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 본딩 와이어는, 밀도 및 영률(Young's modulus) 중 적어도 하나가 서로 상이할 수 있다.
또한, 본 가속도 센서 장치는, 상기 제1 본딩 와이어와 동일한 물질 특성을 갖고, 상기 제1 및 제2 본딩 패드부에 양단이 연결되는 제3 본딩 와이어를 더 포함하고, 상기 제3 본딩 와이어는, 상기 제2 본딩 와이어가 상기 제1 본딩 와이어와 상기 제3 본딩 와이어 중간에 배치되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 본딩 와이어는, 상기 회로 기판과 제1 거리만큼 이격되어 상기 제1 및 제2 본딩 패드부와 연결되고, 상지 제2 본딩 와이어는, 상기 회로 기판과 제2 거리만큼 이격되어 상기 제1 및 제2 본딩 패드부와 연결되며, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 상이할 수 있다.
또한, 상기 제1 본딩 와이어는, 제1 크기의 반지름을 갖고, 상기 제2 본딩 와이어는, 제2 크기의 반지름을 갖으며, 상기 제1 크기 및 상기 제2 크기는 상이할 수 있다.
또한, 상기 제1 본딩 와이어는, 일단이 제1 본딩 패드부에 연결되고 타단이 제2 본딩 패드부에 연결되며, 상기 제2 본딩 와이어는, 일단이 제1 본딩 패드부에 연결되고 타단이 제2 본딩 패드부와 분리 가능하게 연결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 회로 기판, 상기 회로 기판의 일면에 대칭적으로 형성되는 제1 및 제2 본딩 패드부 및 상기 제1 및 제2 본딩 패드부에 양단이 연결되는 제1 및 제2 본딩 와이어를 포함하는 가속도 센서 장치의 가속도 센싱 방법은, 상기 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 연산하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 연산하는 단계는, 상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 기준 커패시턴스 대비 변화량을 검출하는 단계, 상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출하는 단계 및 상기 거리 변화로부터 가속도를 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 거리 변화로부터 가속도를 연산하는 단계는, 상기 제1 및 제2 본딩 와이어의 밀도, 영률 및 반지름 중 적어도 하나에 따라, 상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출할 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 본딩 와이어는, 밀도 및 영률(Young's modulus) 중 적어도 하나가 서로 상이할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 가속도 센서 장치의 생산 공정시에 MEMS 공정이 필요하지 않으므로 제작 단가를 낮출 수 있고, 가속도 센서 장치의 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종전의 가속도 센서 장치를 나타내기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서의 세부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본딩 와이어의 일단이 본딩 패드부와 리되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블록을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센서 장치(1000)는 회로 기판(100), 본딩 패드부(210, 220), 본딩 와이어(310, 320, 330), 프로세서(400)를 포함한다.
본딩 패드부(210, 220)는 회로 기판(100)의 일면에 대칭적으로 형성된다. 구체적으로, 본딩 패드부(210, 220)는 복수의 본딩 패드들로 구성되며, 제1 본딩 패드부(210)는 회로 기판(100)의 일측에 일렬로 형성되는 본딩 패드들의 집합이고, 제2 본딩 패드부(220)는 제1 본딩 패드부(210)의 본딩 패드들의 반대편에 형성되는 본딩 패드들의 집합일 수 있다.
본딩 와이어(310, 320, 330)는 제1 본딩 패드부(210) 및 제2 본딩 패드부(220)에 양단이 연결된다. 예를 들어, 제1 본딩 와이어(310)의 일단이 제1 본딩 패드부(210)의 본딩 패드 중 어느 하나에 연결되고, 타단이 제2 본딩 패드부(220)의 본딩 패드 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 이때, 제1 본딩 와이어(310)의 양단이 연결된 본딩 패드는 서로 반대편에 형성된 본딩 패드일 수 있다.
또한, 제2 본딩 와이어(320)는 제1 본딩 와이어(310)와 평행하도록, 일단이 제1 본딩 패드(210)의 본딩 패드 중 어느 하나와 연결되고 타단이 제2 본딩 패드(220)의 본딩 패드 중 어느 하나와 연결될 수 있다. 이때, 제2 본딩 와이어(320)는 제1 본딩 와이어(310)와 밀도 및 영률(Young's modulus) 중 적어도 하나가 서로 상이할 수 있다. 이 경우, 회로 기판(100)의 움직임에 따라, 밀도 및 영률의 차이에 의해 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320) 사이의 커패시턴스 변화가 발생할 수 있고, 이러한 커패시턴스 변화를 이용하여 가속도를 검출할 수 있다.
또한, 제3 본딩 와이어(330)는 제2 본딩 와이어(320)가 제1 본딩 와이어(310)와 제3 본딩 와이어(330) 중간에 배치되도록, 일단이 제1 본딩 패드(210)의 본딩 패드 중 어느 하나와 연결되고 타단이 제2 본딩 패드(220)의 본딩 패드 중 어느 하나와 연결될 수 있다. 이때, 제3 본딩 와이어(330)는 제1 본딩 와이어(310)와 동일한 물질 특성을 가질 수 있다. 이 경우, 회로 기판(100)의 움직임에 따라 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320) 사이에 제1 커패시턴스 변화가 발생되고, 제2 본딩 와이어(320) 및 제3 본딩 와이어(330) 사이에 제2 커패시턴스 변화가 발생될 수 있다. 여기서, 제1 커패시턴스 변화 및 제2 커패시턴스 변화는 기준 커패시턴스 대시 커패시턴스 변화량을 의미할 수 있다. 그리고 이러한 제1 커패시턴스 변화 및 제2 커패시턴스 변화로부터 가속도를 검출할 수 있다. 제1 내지 제3 본딩 와이어(310, 320, 330)를 이용하여 가속도를 검출하는 경우, 제1 및 제2 본딩 와이어(310, 320)만을 이용하여 가속도를 검출하는 경우보다 정확한 가속도를 검출할 수 있다.
또한, 본딩 와이어(310, 320, 330)는 회로 기판(100)과 일정한 거리만큼 이격되어 본딩 패드부(210, 220)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 본딩 와이어(310)는 회로 기판(100)과 제1 거리만큼 이격되어, 양단이 각각 제1 본딩 패드부(210) 및 제2 본딩 패드부(220)에 연결될 수 있으며, 제2 본딩 와이어(320)는 회로 기판(100)과 제2 거리만큼 이격되어, 양단이 각각 제1 본딩 패드부(210) 및 제2 본딩 패드부(220)에 연결될 수 있다. 여기서, 제2 거리는 제1 거리와 상이한 값일 수 있다.
또한, 제3 본딩 와이어(330)는 제1 거리만큼 이격되어 양단이 각각 제1 본딩 패드부(210) 및 제2 본딩 패드부(220)에 연결될 수 있다. 즉, 제1 및 제3 본딩 와이어(310, 330)는 동일한 제1 거리만큼 이격되어 본딩 패드부(210, 220)에 연결되고, 제2 본딩 와이어(320)는 제1 거리와 상이한 제2 거리만큼 이격되어 본딩 패드부(210, 220)에 연결될 수 있다. 이 경우, 회로 기판(100)의 움직임에 따라, 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320) 사이의 커패시턴스 변화가 발생할 수 있고, 이러한 커패시턴스 변화를 이용하여 가속도를 검출할 수 있다.
또한, 제1 본딩 와이어(310)는 제1 크기의 반지름을 갖는 와이어이고, 제2 본딩 와이어(320)는 제2 크기의 반지름을 갖는 와이어일 수 있다. 여기서, 제1 크기 및 제2 크기는 상이할 수 있다. 이때, 제3 본딩 와이어(330)는 제1 크기의 반지름을 갖는 와이어일 수 있다. 즉, 제1 본딩 와이어(310) 및 제3 본딩 와이어(330)는 동일한 제1 크기의 반지름을 갖는 와이어일 수 있고, 제2 본딩 와이어(320)는 제1 크기와 상이한 제2 크기의 반지름을 갖는 와이어일 수 있다. 이 경우, 회로 기판(100)의 움직임에 따라, 반지름의 차이에 의해 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320) 사이의 커패시턴스 변화가 발생할 수 있고, 이러한 커패시턴스 변화를 이용하여 가속도를 검출할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서, 상기와 같은 본딩 와이어(310, 320, 330)의 밀도, 영률, 반지름 및 회로 기판(100)과의 거리 중 적어도 하나의 차이를 선택에 따라 조합 적용하여, 보다 정확한 가속도가 검출되는 환경을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 본 발명의 가속도 센서 장치(1000)는 검출된 가속도를 디지털 값으로 변환할 수 있는 변환부(미도시) 및 변환된 디지털 값을 출력할 수 있는 인터페이스(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 도 2를 설명함에 있어서, 제1 본딩 와이어(310) 및 제3 본딩 와이어(330)는 물질 특성, 회로 기판(100)과의 거리 및 반지름이 동일한 것으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 일 실시 예일 뿐이며, 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(400)는 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 연산할 수 있다. 구체적인 프로세서(400)의 가속도 연산 과정은, 이하 도 3을 참조하여 후술한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프로세서의 세부 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 3에 따르면, 프로세서(400)는 검출부(410), 거리 산출부(420) 및 가속도 결정부(430)를 포함한다.
검출부(410)는 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)간 기준 커패시턴스 대비 변화량을 검출한다. 구체적으로, 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)는 일정한 거리만큼 이격되어, 각각 양단이 제1 및 제2 본딩 패드부(210, 220)에 연결되며, 이 경우 특정한 기준 커패시턴스 값을 가진다. 다만, 회로 기판(100)이 움직이면, 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)의 거리 변화 차이로 인하여, 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)간 커패시턴스의 변화가 발생한다. 이때, 검출부(410)는 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)간 커패시턴스의 변화량을 검출한다.
거리 산출부(420)는 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)간 커패시턴스의 변화량으로부터 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320) 사이의 거리 변화를 산출할 수 있다. 이 경우, 거리 산출부(420)는 기저장된 룩업테이블을 이용하여 검출된 커패시턴스의 변화량에 대응되는 거리 변화 값을 산출할 수 있다.
가속도 결정부(430)는 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320) 사이의 거리 변화로부터 가속도를 연산할 수 있다. 구체적으로, 가속도(g)는 아래의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서,
Figure pat00002
는 거리 변화이고,
Figure pat00003
는 본딩 와이어(310, 320, 330)의 밀도이고, R은 회로 기판(100) 및 본딩 와이어(310, 320, 330)의 이격된 거리이고, E는 영률(Young's modulus)이고, r은 본딩 와이어(310, 320, 330)의 반지름이다.
수학식 1과 같이, 가속도 결정부(430)는 본딩 와이어(310, 320, 330)의 밀도, 영률, 반지름 및 회로 기판(100)과의 거리에 기초하여 가속도를 산출할 수 있다. 여기서, 본딩 와이어(310, 320, 330)의 밀도, 영률, 반지름 및 회로 기판(100)과의 거리는 외부 장치에 저장되어 가속도 센서 장치(1000)에 제공되거나 가속도 센서 장치(1000)는 본딩 와이어(310, 320, 330)의 밀도, 영률, 반지름 및 회로 기판(100)과의 거리가 저장되는 내부 메모리를 더 포함할 수 있다. 또한, 본딩 와이어(310, 320, 330)의 밀도, 영률, 반지름 및 회로 기판(100)과의 거리는 가속도 센서 장치(1000)에 의해 감지되거나 설정되어 내부 메모리에 저장될 수도 있다.
또한, 검출부(410)는 제2 본딩 와이어(320) 및 제3 본딩 와이어(330)간 기준 커패시턴스 대비 변화량을 검출할 수 있고, 거리 산출부(420)는 제2 본딩 와이어(320) 및 제3 본딩 와이어(330)간 기준 커패시턴스 대비 변화량으로부터 제2 본딩 와이어(320) 및 제3 본딩 와이어(330) 사이의 거리 변화를 산출할 수 있다.
이후, 가속도 센서 장치(430)는 제2 본딩 와이어(320) 및 제3 본딩 와이어(330) 사이의 거리 변화 및 제2 본딩 와이어(320) 및 제3 본딩 와이어(330)의 밀도, 회로 기판(100)으로부터 이격된 거리, 영률, 반지름에 기초하여 가속도를 연산할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본딩 와이어의 일단이 본딩 패드부와 리되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 따르면, 제1 본딩 와이어(310)는 일단이 제1 본딩 패드부(210)의 본딩 패드(211)에 연결되고 타단이 제2 본딩 패드부(220)의 본딩 패드(221)에 연결될 수 있다. 또한, 제2 본딩 와이어(320)는 일단이 제1 본딩 패드부(210)의 본딩 패드(212)에 연결되고 타단이 제2 본딩 패드부(220)의 본딩 패드(221)와 분리 가능하게 연결될 수 있다. 도 4와 같이, 제2 본딩 와이어(320)는 분리 가능하게 연결되어, 경우에 따라 본딩 패드(211)에서 분리되거나 연결될 수 있다. 특히, 제2 본딩 와이어(320)가 본딩 패드(211)와 분리 상태인 경우에는, 회로 기판(100)의 움직임에 따른 제2 본딩 와이어(320)의 거리 변화가 연결되었을 때보다 더 커질 수 있다.
결과적으로, 회로 기판(100)의 움직임에 따라 제1 본딩 와이어(310)와 제2 본딩 와이어(320)의 거리 변화 차이가 더 크게 발생하게 되어, 제1 본딩 와이어(310) 및 제2 본딩 와이어(320)간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 용이하게 연산할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가속도 센싱 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5에 도시된 가속도 센싱 방법에 따르면, 우선 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 제1 및 제2 본딩 와이어간 기준 커패시턴스 대비 변화량을 검출한다(S510). 여기서, 제1 및 제2 본딩 와이어는 밀도 및 영률 중 어느 하나가 상이할 수 있다. 또한, 제1 및 제2 본딩 와이어는 각각 회로 기판과 상이한 거리만큼 이격되어 본딩 패드부와 연결될 수 있다. 또한, 제1 및 제2 본딩 와이어는 각각 상이한 반지름을 갖는 와이어일 수 있다.
이어서, 커패시턴스 변화량으로부터 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리 변화를 산출한다(S520). 구체적으로, 기저장된 룩업테이블을 이용하여 커패시턴스 변화량에 대응되는 거리 변화를 산출할 수 있다.
이어서, 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리 변화로부터 가속도를 연산한다(S530). 이 경우, 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리 변화 및 제1 및 제2 본딩 와이어의 밀도, 회로 기판과의 거리, 반지름 및 영률 중 적어도 하나를 이용하여 가속도를 연산할 수 있다.
이어서, 연산된 가속도를 출력한다(S540). 여기서 출력되는 가속도는 거리 변화로부터 연산된 가속도를 디지털 값으로 변환한 값이 될 수 있다.
상기에서 설명한 본 발명의 실시 예는 본딩 와이어(310, 320, 330)의 구성에 따라 1축 방향에 대해 적용될 수 있으나, 복수의 동일한 가속도 센서 장치가 구비되어 3축 이상의 방향에 대한 가속도를 센싱하는데 이용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 다양한 방식 및 다양한 축을 갖는 가속도 센서에 용이하게 적용될 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 가속도 센서 장치의 생산 공정시에 MEMS 공정이 필요하지 않으므로 제작 단가를 낮출 수 있고, 가속도 센서 장치의 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방법은 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
1000: 가속도 센서 장치
100: 회로 기판
210: 제1 본딩 패드부
220: 제2 본딩 패드부
310: 제1 본딩 와이어
320: 제2 본딩 와이어
330: 제3 본딩 와이어
400: 프로세서

Claims (12)

  1. 회로 기판;
    상기 회로 기판의 일면에 대칭적으로 형성되는 제1 및 제2 본딩 패드부;
    상기 제1 및 제2 본딩 패드부에 양단이 연결되는 제1 및 제2 본딩 와이어; 및
    상기 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 연산하는 프로세서;를 포함하는 가속도 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 기준 커패시턴스 대비 변화량을 검출하는 검출부;
    상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출하는 거리 산출부; 및
    상기 거리 변화로부터 가속도를 연산하는 가속도 결정부;를 포함하는 가속도 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 거리 산출부는,
    상기 제1 및 제2 본딩 와이어의 밀도, 영률 및 반지름 중 적어도 하나에 따라, 상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출하는 가속도 센서 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 본딩 와이어는,
    밀도 및 영률(Young's modulus) 중 적어도 하나가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 가속도 센서 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 본딩 와이어와 동일한 물질 특성을 갖고, 상기 제1 및 제2 본딩 패드부에 양단이 연결되는 제3 본딩 와이어;를 더 포함하고,
    상기 제3 본딩 와이어는, 상기 제2 본딩 와이어가 상기 제1 본딩 와이어와 상기 제3 본딩 와이어 중간에 배치되도록 형성되는 가속도 센서 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 본딩 와이어는, 상기 회로 기판과 제1 거리만큼 이격되어 상기 제1 및 제2 본딩 패드부와 연결되고,
    상지 제2 본딩 와이어는, 상기 회로 기판과 제2 거리만큼 이격되어 상기 제1 및 제2 본딩 패드부와 연결되며,
    상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 상이한 것을 특징으로 하는 가속도 센서 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 본딩 와이어는, 제1 크기의 반지름을 갖는 와이어이고,
    상기 제2 본딩 와이어는, 제2 크기의 반지름을 갖는 와이어이며,
    상기 제1 크기 및 상기 제2 크기는 상이한 것을 특징으로 하는 가속도 센서 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 본딩 와이어는, 일단이 제1 본딩 패드부에 연결되고 타단이 제2 본딩 패드부에 연결되며,
    상기 제2 본딩 와이어는, 일단이 제1 본딩 패드부에 연결되고 타단이 제2 본딩 패드부와 분리 가능하게 연결되는 가속도 센서 장치.
  9. 회로 기판, 상기 회로 기판의 일면에 대칭적으로 형성되는 제1 및 제2 본딩 패드부 및 상기 제1 및 제2 본딩 패드부에 양단이 연결되는 제1 및 제2 본딩 와이어를 포함하는 가속도 센서 장치의 가속도 센싱 방법에 있어서,
    상기 회로 기판의 움직임에 따라 발생되는 상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 커패시턴스 변화로부터 가속도를 연산하는 단계;를 포함하는 가속도 센싱 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연산하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 본딩 와이어간 기준 커패시턴스 대비 변화량을 검출하는 단계;
    상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출하는 단계; 및
    상기 거리 변화로부터 가속도를 연산하는 단계;를 포함하는 가속도 센싱 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 거리 변화로부터 가속도를 연산하는 단계는,
    상기 제1 및 제2 본딩 와이어의 밀도, 영률 및 반지름 중 적어도 하나에 따라, 상기 커패시턴스 변화량으로부터 상기 제1 및 제2 본딩 와이어 사이의 거리변화를 산출하는 가속도 센싱 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 본딩 와이어는,
    밀도 및 영률(Young's modulus) 중 적어도 하나가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 가속도 센싱 방법.
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