KR920001189A - 반도체 가속센서와 그것을 사용한 차량제어시스템 - Google Patents

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도모유끼 다나까
마사유끼 미끼
마사히로 마쯔모또
노리오 이찌가와
히로마찌 에비네
유끼꼬 스기사와
가네마사 사또
사다야스 우에노
야스히로 아사노
마사노리 구보따
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Abstract

내용 없음

Description

반도체 가속센서와 그것을 사용한 차량제어시스템
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 전기 절연층을 고정전극에 인접한 가동전극 표면에 설치하고, 검출장치와 결합된 센서에 의해 센서 장치를 형성하는 본 발명에 따른 일실시예인 센서의 종단면도
제2도 내지 제3도는 가동전극 표면에 설치된 전기 절연층의 다른 패턴을 각각 나타낸 평면도

Claims (55)

  1. 한 종단에 미리 설정된 크기를 갖는 전도성인 가동전극을 구비한 캔틸레버, 상기 가동전극에 관하여 고정되고 상기 가동전극의 대향면에서 미리 설정된 갭으로 상기 가동전극과 분리되어 위치한 최소한 한쌍의 고정전도성 전극, 그리고 단락을 방지하기 위해 상기 가동전극과 상기 고정 전극사이에 위치한 절연수단으로 이루어진 반도체 가속센서.
  2. 제1항에 있어서,상기 절연수단이 상기 가동전극과 상기 고정 전극중 최소한 하나에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 절연수단이 상기 가동전극과 상기 고정 전극중 최소한 하나의 전면에 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  4. 제2항에 있어서, 상기 절연수단이 상기 가동전극과 상기 고정전극 사이의 최초 접촉 부위에서만 상기 가동전극과 상기 고정전극중 최소한 하나에 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  5. 제2항에 있어서, 상기 가동 전극이 다각형상이고 절연수단은 상기 가동전극점과 그 주변영역에 또는 상기 고정 전극점의 코너에 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  6. 제2항에 있어서, 상기 절연수단이 상기 가동전극과 상기 고정수단중 최소한 하나에 미리 설정된 패턴으로 제공되고, 상기 패턴은 절연수단의 상기 패턴으로 커버되지 않는 영역에 가스를 모으기 위해 상기 가동전극의 이동에 댐핑력을 제공하기 위해 상기 전극상에 거친면을 제공하는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  7. 제6항에 있어서, 상기 소정의 패턴은 스트립 패턴 또는 연속 스트립의 패턴인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  8. 제2항에 있어서, 상기 절연수단은 상기 전극의 주변에만 상기 가동 전극과 상기 고정전극중 최소한 하나에 제공되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  9. 제2항에 있어서, 상기 절연수단은 산화규소와 질화규소로 형성된 전기적 절연층인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  10. 제1항에 있어서, 상기 고정 전극이 산화로 형성된 상기 가동 전극에 인접한 표면을 구비한 금속재로 형성되고 상기 표면은 스피터링 또는 기상 반응법에 의해 전기적 절연 금속으로 피복되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  11. 제10항에 있어서, 상기 갭이 10㎛미만인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  12. 제11항에 있어서, 상기 갭이 3㎛±1㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  13. 제1항에 있어서, 상기 한쌍의 고정전극은 절연층과 반도체층으로 구성된 절연기판, 반도체 그리고 박판으로 구성되고, 상기판은 캔틸레버를 사이에 끼우는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  14. 미끄럼방지 제어장치와 견인 제어 장치중 최소한 하나의 작동을 제공하는데 적합한 차량 제어시스템에 있어서, 상기 차량의 전진과 후진 가속을 측정하기 위한 반도체 가속센서와, 한 종단에 미리 설정된 크기의 전도성 가동 전극을 구비한 캔틸레버를 구비한 상기 가속 센서와, 상기 가동전극에 관해서 고정되고 상기 가동 전극의 대향측면에서 미리 설정된 갭으로 상기 가동전극과 분리되어 위치한 최소한 한쌍의 고정 전극성 전극과, 단락을 방지하기 위해서 상기 가동전극과 상기 고정전극 사이에 위치한 수단과, 상기 차량 바퀴의 속도를 측정하기 위한 바퀴속도 센서, 그리고 상기 가속센서의 출력을 이용하여 지면에 상대적인 차량 속도를 판정하는 수단으로 이루어진 차량제어시스템.
  15. 차량의 각 바퀴에 알맞은 차량 서스팬션 장치를 제어하기 위한 차량 제어장치에 있어서, 상기 차량 본체의 수직가속을 측정하고 상기 차량의 회전운동에 의해 발생된 종축과 횡축 가속을 측정하기 위해 상기 차량의 몸체에서 소정의 위치에 부착되고 한 종단에 소정의 크기인 전도성 가동 전극을 구비하기 위한 캔틸레버로 각각 구성되어진 반도체 가속센서와, 상기 가동 전극에 관하여 고정되고 상기 가동전극의 대향측면에 소정의 갭으로 상기 가동전극에서 분리되어 위치한 최소한 한쌍의 고정 전도성 전극과, 단락을 방지하기 위해 상기 가동전극과 상기 고정 전극사이에 위치한 수단과, 그리고 상기 측정된 가속을 이용하여 각 서스팬션 장치에 대한 제어량을 판정하기 위한 제어수단으로 구성된 차량 제어시스템.
  16. 한 종단에 소정의 크기인 전도성 가동 전극을 구비한 캔틸레버로 구성된 반도체 가속센서에 있어서, 상기 구동 전극에 관해 고정된 최소 한쌍의 고정 전도성 전극과, 1300℃이상의 용융점을 갖는 금속으로 형성된 표면층을 구비한 상기 가동전극과 상기 고정전극중 최소한 하나로 구성되고, 상기 고정전극이 기판위에 위치하고, 상기 고정 전도성 전극이 소정의 갭으로 상기 가동전극과 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  17. 제16항에 있어서, 상기 고정전극이 용융점이 높은 금속으로 형성되는 표면층을 구비하는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  18. 제16항에 있어서, 상기 표면층이 Al, Al-si, Al-Pd, Cr, Mo, Ni, Ti, W, Pt, Au, Ag-Cu, Ag-Col, Ag-W, Ag-Cdo, 기타 산화물을 포함하는 A합금, WC, Pd-Cu, Au-Cu, Au-Ni 그리고 AuCO석출 경화 합금충중의 재료로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  19. 제16항에 있어서, 상기 표면층이 상기 고정 전극의 각각에 위치하며 두 층으로 형성되고, 상기 기판과 직접 접촉하는 제1층은 상기 각 고정 전극을 지지하고 제2인 외부층보다 용융점이 낮은 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제1층은 Al, Al-si, Al-Pd 그리고 Cr중의 재료로 형성되고, 상기 제2층은 Mo, Ni, W, Ti, Pd 그리고 Pt중의 재료에서 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1층을 형성하는 금속 두께는 0.01㎛에서 0.1㎛의 범위이고 상기 제2금속을 형성하는 금속막 두께는 0.1㎛이상인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  22. 제16항에 있어서, 각 고정 전극이 분리기판에 위치하고, 각 상기 기판은 알칼리 성분을 함유한 붕규산 유리로 형성되고 상ㆍ하측 기판사이의 두께비율이 0.5 내지 2.0의 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  23. 제22항에 있어서, 각 상기 기판의 두께가 0.2㎜ 내지 1.5㎜의 범위인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  24. 제16항에 있어서, 상기 가동전극과 상기 캔틸레버사이의 중량비가 100 내지 150 : 1인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  25. 제16항에 있어서, 상기 고정 전극의 기판사이의 무게비율이 2배 이하인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  26. 신호처리를 위한 처리회로로 구성된 가속도 검출장치와 결합된 제1항의 이 반도체 가속센서에 있어서, 상기 처리회로는 연산증폭기의 피드백 소자로 제1커패시터와 제1스위칭수단과, 제2스위칭수단과 제2커패시터의 출력을 증폭하기 위한 증폭수단과, 펄스폭이 증폭된 신호에 의해 변조된 주기로 파형 트레인을 발생하기 위한 수단과, 각 상기 고정전극에 상기 전압파형을 공급하기 위한 수단과, 상기 전압 파형트레인과 동기하여 소정의 주기당 상기 제1과 제2스위칭 수단을 온 또는 오프로 바꾸는 수단과, 상기 전압 파형 트레인을 아나로그 전압으로 변화시키는 수단, 그리고 상기 아나로그 전압을 소정의 특성으로서 조절하는 출력조절 수단으로 구성되고, 상기 연산 증폭기의 음의 입력 단자가 상기 가동전극에 접속되고 상기 연산증폭기의 양의 입력단자가 소정의 기준 전압에 접속되고, 시료 고정회로는 상기 연산 증폭기의 상기 출력단자의 전압으로서 상기 가동전극과 상기 각 고정전극 사이의 정전용량차를 검출하기 위한 제2스위칭 수단과 제2커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도세 가속센서.
  27. 제26항에 있어서, 상기 처리회로가 상기 제1스위칭 수단이 오프일때 상기 제2스위칭 수단이 온이 되도록 구조되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  28. 제27항에 있어서, 상기 전압 파형 트레인이 상기 고정 전극중 하나에 인가되고 상기 전압 파형 트레인을 변환시키는 상기 파형 트레인은 다른 고정전극에 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  29. 제26항에 있어서, 상기 소정의 기준전압은 상기 전압 파형 트레인의 피크치와 같은 레벨인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  30. 제26항에 있어서, 상기 조절수단은 필요한 출력특성을 공급하기 위해 원하는 상기 레지스터를 디지탈결합시키기에 적당한 복수의 레지스터와 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  31. 제1항에 있어서, 가속센서와 검출장치는 밀봉 챔버내에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  32. 제31항에 있어서, 상기 검출장치는 집적회로이고 상기 센서는 집적된 칩소자이고 상기 집적회로와 상기 칩소자는 베이스에 장착되고, 캡은 상기 베이스로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  33. 제32항에 있어서, -40℃이하의 이슬점을 갖는 불활성 가스 밀봉챔버에 채워지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  34. 제32항에 있어서, 상기 센서와 검출장치로의 그리고 상기 센서와 검출장치에서의 신호는 상기 베이스에서 글레스에 의해 밀봉된 리드핀을 경유하여 공급되고, 상기 리드핀은 상기 베이스를 통하여 밀봉공간에 연장되고, 상기 밀봉실에 부착된 모울딩과 커버플레이트에 의해 상기 밀봉공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  35. 제34항에 있어서, 출력 콘넥터는 Ni, Al 또는 Au중 하나로 된 금속 와이어에 의해 상기 리드핀에 연결되고, 상기 접속기는 센서출력을 나타내는 외부신호를 제어수단에 공급하기에 적합해지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  36. 제34항에 있어서, 드루형 커패시터가 상기 리드와이어로부터의 광대역 노이즈를 감소하기 위해 상기 리드핀에 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  37. 제32항에 있어서, 상기 집적회로와 상기 칩디바이스가 접지 패턴을 공급하기위해 적합한 박막 알루미늄기판에 장착되어 외부 라디오파와 노이즈의 영향이 축소되어지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  38. 제32항에 있어서, 상기 검출장치 집적회로는 0.1㎜이하의 두께인 접착증을 경유하여 상기 베이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  39. 제38항에 있어서, 상기 결합층이 실리콘 수지로 만들어지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  40. 제31항에 있어서, 상기 집적회로와 상기 칩소자 사이의 거리가 1㎜이하인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  41. 상기 센서로부터의 신호를 처리하기 위한 프로세싱 회로로 구성된 가속검출 장치와 결합한 제16항의 반도체 가속 회로에 있어서, 상기 프로세싱 회로는 연산증폭기의 피드백 소자로서 제1커패시터와 제1스위칭 수단과, 제2스위칭 수단과 제2커패시터의 출력을 증폭하기 위한 증폭수단과, 펄스폭이 상기 증폭된 신호에 의해 변조된 주기로 파형 트레인을 발생하는 수단과, 상기 전압파형 트레인을 각 상기 고정전극에 공급하는 수단과, 상기 전압 파형 트레인과 동기하여 소정의 주기당 상기 제1과 제2스위칭 수단을 온 또는 오프로 바꾸는 수단과, 상기 전압파형 트레인을 아나로그 트레인으로 변환시키는 수단 그리고, 소정의 특성으로 상기 아나로그 전압을 조절하기 위한 출력 조절수단으로 구성되고 상기 연산증폭기의 음의 입력단자가 상기 가동 전극에 접속되 상기 연산 증폭기의 양의 입력 단자가 소정의 기준 전압에 접속되고, 시료 고정회로가 상기 연산 증폭기의 출력단자의 전압으로 상기 가동전극과 각 상기 전극사이의 정전용량 차이를 검출하기 위한 상기 제2스위칭수단과 제2커패시터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  42. 제41항에 있어서, 상기 프로세싱 회로가 상기 제1스위칭수단이 오프일 때 상기 제2스위칭 수단이 온이 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  43. 제42항에 있어서, 상기 전압 파형 트레인이 상기 고정 전극중 하나에 인가되고 상기 전압 파형 트레인을 변환시키는 파형 트레인이 다른 고정전극에 인가되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  44. 제41항에 있어서, 상기 소정의 기준 전압이 상기 전압 파형 트레인의 피크치와 같은 레벨인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  45. 제41항에 있어서, 상기 조절수단은 필요한 출력특성을 공급하기 위해 원하는 상기 레지스터를 디지탈 결합시키기에 적당한 복수의 레지스터와 스위칭수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  46. 제6항에 있어서, 가속센서와 검출장치는 밀봉 챔버내에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  47. 제46항에 있어서, 상기 검출장치는 집적회로이고 상기 센서는 집적된 칩소자이고 상기 집적회로와 상기 칩소자는 베이스에 장착되고, 캡은 상기베이스로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  48. 제47항에 있어서, -40℃이하의 이슬점을 갖는 불활성가스가 밀봉 챔버내에 채워지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  49. 제47항에 있어서, 상기 센서와 검출장치로의 그리고 상기 센서와 검출장치에서의 신호는 상기 베이스에서 글래스에 의해 밀봉된 리드핀을 경유하여 공급되고, 상기 리드핀은 상기 베이스를 통하여 밀봉공간에 연장되고, 상기 밀봉실에 부착된 모울딩과 커버플레이트에 의해 상기 밀봉 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  50. 제49항에 있어서, 출력 콘넥터는 Ni, Al 또는 Au중 하나로 된 금속 와이에 의해 상기 납 핀에 연결되고, 상기 접속기는 센서출력로 나타내는 외부신호를 제어수단에 공급하기에 적합해지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  51. 제49항에 있어서, 드루형 커패시터가 상기 리드 와이어로부터의 광대역 노이즈를 감소하기 위해 상기 리드핀에 결합되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  52. 제47항에 있어서, 상기 집적회로와 상기 칩 디바이스가 접지 패턴을 공급하기 위해 적합한 박막 알루미늄기판에 장착되어 외부라디오파와 노이즈의 영향이 축소되어지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  53. 제47항에 있어서, 상기 검출장치 집적회로는 0.1㎜이하의 두께인 접착층을 경유하여 상기 베이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  54. 제53항에 있어서, 상기 결합층이 실리콘 수지로 만들어지는 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
  55. 제46항에 있어서, 상기 집적회로와 상기 칩 소자사이의 거리가 1㎜이하인 것을 특징으로 하는 반도체 가속센서.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
KR1019910008856A 1990-05-30 1991-05-30 반도체 가속센서와 그것을 사용한 차량제어 시스템 KR100202237B1 (ko)

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