WO2017061640A1 - Mems 장치, 이를 포함하는 mems 패키지 및 사용자 단말기 - Google Patents

Mems 장치, 이를 포함하는 mems 패키지 및 사용자 단말기 Download PDF

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WO2017061640A1
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plates
fixed plate
mems device
mems
movable
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PCT/KR2015/010533
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Inventor
문상희
서평보
이종성
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주식회사 스탠딩에그
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C3/00—Assembling of devices or systems from individually processed components
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration

Definitions

  • the present invention relates to a MEMS device, and more particularly, to a vertical plate-based MEMS device, a MEMS package and a user terminal including the same.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • military applications such as satellites, missiles, and unmanned aerial vehicles, and for hand shake prevention, mobile phones, cameras, camcorders, etc. It is used for various purposes such as motion sensing and navigation for game consoles.
  • the parallel-plate method In a MEMS device that senses capacitance between a plurality of plates, the parallel-plate method has a poor linearity due to the pull-in effect, and a parasitic electrical effect appears. have. In addition, the parallel plate method has poor sensitivity characteristics due to the squeeze film damping effect.
  • An object of the present invention is to provide a vertical plate-based MEMS device that can improve the linearity by increasing the pull-in voltage (pull-in voltage).
  • Another technical problem of the present invention is to provide a vertical plate-based MEMS device that can improve bandwidth characteristics by minimizing damping.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a vertical plate-based MEMS device capable of improving sensitivity characteristics.
  • Another technical problem of the present invention is to provide a MEMS package and a user terminal including the above-described MEMS device.
  • MEMS device for solving the above technical problem, a plurality of movable plate arranged in a mirror (mirror), and a plurality of fixed plate group arranged in a mirror on the upper or lower portion of the plurality of movable plate
  • the plurality of movable plates and the plurality of stationary plate groups are used for z-axis sensing.
  • each of the movable plates includes an opening, a pedestal formed within the opening, and a torsion bar extending from at least one side of the pedestal and connected to the movable plate. bar).
  • wires for driving the respective movable plates may be connected to the pedestals of the respective movable plates.
  • each of the fixed plate groups may include a first fixed plate constituting the first capacitor and a second fixed plate constituting the second capacitor.
  • the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor may increase or decrease oppositely.
  • the plurality of first fixed plates of the plurality of fixed plate groups may be connected to each other, or the plurality of second fixed plates may be connected to each other.
  • wiring for driving the plurality of fixed plate groups may be connected to at least one of the plurality of first fixed plates and the plurality of second fixed plates of the plurality of fixed plate groups.
  • a wiring for driving the plurality of fixed plate groups may be connected to only one fixed plate group of the plurality of fixed plate groups.
  • MEMS package according to another aspect of the present invention for solving the above technical problem includes any one of the above-described MEMS device.
  • a user terminal according to another aspect of the present invention for solving the above technical problem includes any one of the above-described MEMS device.
  • the spacing between the plurality of plates compared to the parallel plate is increased, thereby increasing the pull-in voltage can improve the linearity.
  • the plate for sensing the capacitance is arranged in a mirror, it is possible to reduce the size or length of the plate, thereby reducing the damping coefficient, thereby minimizing the damping can improve the bandwidth characteristics.
  • the plate for sensing the capacitance can be arranged in a mirror, and the same type of plates can be connected to each other to improve the sensitivity characteristics.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 to 3 are cross-sectional views schematically illustrating an acceleration sensing operation of the MEMS device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a plan view schematically showing a MEMS device according to another embodiment of the present invention.
  • 5 to 6 are cross-sectional views schematically illustrating an acceleration sensing operation of the MEMS device of FIG. 4.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a MEMS package including a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS 8-9 are schematic diagrams of sensor hubs including MEMS devices in accordance with embodiments of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a user terminal including a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, these elements, components and / or sections are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Therefore, the first device, the first component, or the first section mentioned below may be a second device, a second component, or a second section within the technical spirit of the present invention.
  • a device described as "below or beneath” of another device may be placed “above” of another device.
  • the exemplary term “below” can encompass both an orientation of above and below.
  • the device may be oriented in other directions as well, in which case spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
  • an acceleration sensor among various MEMS devices will be described as an example.
  • the present invention is not limited thereto, and a person of ordinary skill in the art of the present invention is not only an acceleration sensor, but also a capacitance between a plurality of vertical plate-based plates such as a gyro sensor, a pressure sensor, a microphone, and the like. It will be appreciated that any MEMS device that senses A may be applied substantially the same without changing its technical spirit or essential features.
  • FIG. 1 is a plan view schematically illustrating a MEMS device according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 2 to 3 are cross-sectional views schematically illustrating an acceleration sensing operation of the MEMS device of FIG. 1.
  • the MEMS device 100 includes a plurality of movable plates 110 and 160 and a plurality of fixed plate groups 120 and 170.
  • the plurality of movable plates 110 and 160 include a first movable plate 110 and a second movable plate 160.
  • the first movable plate 110 and the second movable plate 160 are mirrored with each other.
  • Each movable plate 110, 160 may be connected to a substrate (not shown) by support structures 130, 180.
  • support structures 130 and 180 may be formed in the opening.
  • the support structures 130, 180 may include pedestals 131, 181 and torsion bars 132, 182.
  • the torsion bars 132 and 182 may extend from both sides of the pedestals 131 and 181 to be connected to the movable plates 110 and 160.
  • the torsion bars 132 and 182 may extend from one or more surfaces of the pedestals 132 and 182.
  • the movable plates 110 and 160 and the support structures 130 and 180 may include silicon or metal, but are not limited thereto.
  • the torsion bars 132 and 182 may define a rotation axis in which the movable plates 110 and 160 move relative to the pedestals 131 and 181 and the substrate.
  • the movable plates 110 and 160 may be divided into a first region (for example, the outer portion of FIG. 1) and a second region (for example, the center portion of FIG. 1). Since there is an empty space between the movable plates 110 and 160 and the substrate, the movable plates 110 and 160 may move.
  • wires 153 and 154 providing voltages may be connected to the pedestals 131 and 181.
  • the plurality of stationary plate groups 120 and 170 are disposed below the plurality of movable plates 110 and 160.
  • the plurality of stationary plate groups 120 and 170 include a first stationary plate group 120 and a second stationary plate group 170.
  • the first fixed plate group 120 and the second fixed plate group 170 are mirrored with each other (ie, at least partially overlap) corresponding to the first movable plate 110 and the second movable plate 160. Is placed.
  • Each stationary plate group 120, 170 may include a first stationary plate 121, 171 and a second stationary plate 122, 172.
  • the first stationary plates 121 and 171 and the second stationary plates 122 and 172 may include metals, but are not limited thereto.
  • the first fixed plates 121 and 171 together with the respective movable plates 110 and 160 constitute a first capacitor
  • the second fixed plates 122 and 172 correspond to the respective movable plates 110 and 160. ) Together with the second capacitor.
  • the first fixed plates 121 and 171 of the fixed plate groups 120 and 170 may be connected to each other, and the second fixed plates 122 and 172 may be connected to each other.
  • wirings 151 and 152 providing voltage may be connected to the fixed plate groups 120 and 170. Since the first fixed plates 121 and 171 are connected to each other, and the second fixed plates 122 and 172 are connected to each other, as shown, the wiring 151 is connected to the first of the first fixed plate group 120. Only the fixed plate 121 may be connected, and the wire 152 may be connected only to the second fixed plate 172 of the second fixed plate group 170.
  • the wiring 151 is connected only to the first fixed plate 171 of the second fixed plate group 170, and the wiring 152 is connected to the first fixed plate group ( Only the second fixed plate 122 of the 120 may be connected. Alternatively, the wirings 151 and 152 may be connected to only one of the fixed plate groups 120 and 170 of the plurality of fixed plate groups 120 and 170.
  • the capacitance of the first capacitor and the capacitance of the second capacitor can be increased or decreased opposite to each other. That is, when the capacitance of the first capacitor is increased, the capacitance of the second capacitor is decreased, and when the capacitance of the first capacitor is decreased, the capacitance of the second capacitor may be increased.
  • the direction and magnitude of the acceleration may be sensed using the increase or decrease of the capacitance.
  • the movable plates 110 and 160 and the fixed plates 121 to 122 and 171 to 172 may be used for z-axis acceleration sensing.
  • a mass may be connected to the movable plates 110 and 160.
  • Each mass may be connected to the movable plates 110 and 160, or one mass may be connected to the movable plates 110 and 160.
  • the mass can move in accordance with an external force (or an inertial force due to external force).
  • an external force is applied to the MEMS device 100
  • the movable plates 110 and 160 may move as the mass moves.
  • the movable plates 110 and 160 may move in mirrors with each other.
  • the capacitances C11 and C21 of the first capacitor increase and the capacitances C21 and C22 of the second capacitor decrease.
  • the movable plates 110 and 160 and the stationary plates 121 to 122 and 171 to 172 may be parallel to each other.
  • the movement of the movable plates 110 and 160 along the direction of acceleration may be variously modified according to the position of the mass.
  • FIG. 4 is a plan view schematically illustrating a MEMS device according to another embodiment of the present invention
  • FIGS. 5 to 6 are cross-sectional views schematically illustrating an acceleration sensing operation of the MEMS device of FIG. 4.
  • the following description will focus on differences from the MEMS device 100 described with reference to FIG. 1.
  • the MEMS device 100 ′ having a vertical plate based structure is shown.
  • the MEMS device 100 ′ includes a plurality of movable plates 110, 160 and a plurality of stationary plate groups 120 ′, 170 ′.
  • the plurality of stationary plate groups 120 ′ and 170 ′ are disposed on the plurality of movable plates 110 and 160.
  • the remaining components may be provided substantially the same as the MEMS device 100 described with reference to FIG. 1.
  • the movable plates 110 and 160 and the fixed plates 121 ′ through 122 ′ and 171 ⁇ 172 may be used for z-axis acceleration sensing.
  • the movable plates 110 and 160 and the fixed plates 122 ′ and 172 ′ decreases, the capacitances C11 and C21 of the first capacitor decrease, and the capacitances C21 and C22 of the second capacitor. Will increase.
  • the movable plates 110 and 160 and the fixed plates 121 ′ through 122 ′ and 171 ⁇ 172 ′ may be parallel to each other.
  • the movement of the movable plates 110 and 160 along the direction of acceleration may be variously modified according to the position of the mass.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a MEMS package including a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • the MEMS package 1000 includes a PCB substrate 1100, a MEMS device 1200 stacked on the PCB substrate 1100, and an ASIC device 1300.
  • the MEMS device 1200 may be formed in substantially the same manner as the MEMS devices 100 and 100 ′ described with reference to FIG. 1 or 4.
  • the wire bonding method is illustrated, but is not limited thereto, and a flip chip method may be used.
  • FIGS. 8 through 9 are schematic diagrams of a sensor hub including a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • the sensor hub 2000 may include a processing device 2100, a MEMS device 2200, and an application specific integrated circuit (ASIC) device 2300.
  • the MEMS device 2200 may be formed in substantially the same manner as the MEMS devices 100 and 100 ′ described with reference to FIG. 1 or 4.
  • the ASIC device 2300 may process the sensing signal of the MEMS device 2200.
  • the processing device 2100 may function as a coprocessor for professionally performing sensor data processing on behalf of the application processor.
  • the sensor hub 3000 may include a plurality of MEMS devices 3200 and 3400 and a plurality of ASIC devices 3300 and 3500. At least one of the plurality of MEMS devices 3200 and 3400 may be formed in substantially the same manner as the MEMS devices 100 and 100 ′ described with reference to FIG. 1 or 4.
  • the first MEMS device 3200 may be an acceleration sensor
  • the second MEMS device 3400 may be a gyro sensor, but is not limited thereto.
  • the plurality of ASIC devices 3300 and 3500 may process sensing signals of the corresponding MEMS devices 3200 and 3400, respectively.
  • the processing device 3100 may function as a coprocessor for professionally performing sensor data processing on behalf of the application processor. Unlike shown, three or more MEMS devices and ASIC devices may be provided within the sensor hub 3000.
  • FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a user terminal including a MEMS device according to an embodiment of the present invention.
  • the user terminal 200 includes a wireless communication unit 4100, an A / V input unit 4200, a user input unit 4300, a sensing unit 4400, an output unit 4500, a storage unit 4600, and the like.
  • the interface unit 4700 includes a control unit 4800 and a power supply unit 4900.
  • the wireless communication unit 4100 may wirelessly communicate with an external device.
  • the wireless communication unit 4100 may wirelessly communicate with an external device using various wireless communication methods such as mobile communication, WiBro, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, ultrasonic wave, infrared ray, and RF (Radio Frequency). Can be.
  • the wireless communication unit 4100 may transmit data and / or information received from the external device to the controller 4800, and may transmit data and / or information transmitted from the controller 4800 to the external device.
  • the wireless communication unit 4100 may include a mobile communication module 4110 and a short range communication module 4120.
  • the wireless communication unit 4100 may include the location information module 4130 to obtain location information of the user terminal 4000.
  • Location information of the user terminal 4000 may be provided from, for example, a GPS positioning system, a WiFi positioning system, a cellular positioning system, or a beacon positioning system, but is not limited thereto. Location information may be provided.
  • the wireless communication unit 4100 may transfer the location information received from the positioning system to the controller 4800.
  • the A / V input unit 4200 is for inputting a video or audio signal and may include a camera module 4210 and a microphone module 4220.
  • the camera module 4210 may include, for example, an image sensor such as a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) sensor, a charge coupled device (CCD) sensor, or the like.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • CCD charge coupled device
  • the user input unit 4300 receives various information from the user.
  • the user input unit 4300 may include input means such as a key, a button, a switch, a touch pad, and a wheel.
  • input means such as a key, a button, a switch, a touch pad, and a wheel.
  • a touch screen may be configured.
  • the sensor unit 4400 detects a state of the user terminal 4000 or a state of the user.
  • the sensing unit 4400 may include sensing means such as a touch sensor, a proximity sensor, a pressure sensor, a vibration sensor, a geomagnetic sensor, a gyro sensor, an acceleration sensor, and a biometric sensor.
  • the sensing unit 240 may be used for user input.
  • the output unit 4500 notifies the user of various information.
  • the output unit 4500 may output information in the form of text, video or audio.
  • the output unit 4500 may include a display module 4510 and a speaker module 4520.
  • the display module 4510 may be provided in a PDP, LCD, TFT LCD, OLED, flexible display, three-dimensional display, electronic ink display, or any form well known in the art.
  • the output unit 4500 may further comprise any form of output means well known in the art.
  • the storage unit 4600 stores various data and commands.
  • the storage unit 4600 may store system software and various applications for the operation of the user terminal 4000.
  • the storage unit 4600 may include a RAM, a ROM, an EPROM, an EEPROM, a flash memory, a hard disk, a removable disk, or any type of computer readable recording medium well known in the art.
  • the interface unit 4700 serves as a path to an external device connected to the user terminal 4000.
  • the interface unit 4700 receives data and / or information from an external device or receives power and transmits the data and / or information to components inside the user terminal 4000, or transmits data and / or information inside the user terminal 4000 to an external device. It can transmit power or supply internal power.
  • the interface unit 4700 includes, for example, a wired / wireless headset port, a charging port, a wired / wireless data port, a memory card port, a universal serial bus (USB) port, and an identification module. Port may be connected to a connected device, an audio input / output (I / O) port, a video input / output (I / O) port, or the like.
  • the controller 4800 controls other components to control the overall operation of the user terminal 4000.
  • the controller 4800 may execute system software and various applications stored in the storage 4600.
  • the controller 2800 may include an integrated circuit such as a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processing core, a graphics processing core, an application processor, or the like.
  • the power supply unit 4900 may include a wireless communication unit 4100, an A / V input unit 4200, a user input unit 4300, a sensor unit 4400, an output unit 4500, a storage unit 4600, an interface unit 4700, Supply power for the operation of the controller 4800.
  • the power supply 4900 may include an internal battery.
  • MEMS devices 100 and 100 ′ described with reference to FIGS. 1 and 4 or sensor hubs 2000 and 3000 described with reference to FIGS. 8 through 9 may be provided in the sensor unit 4400.
  • the method described in connection with an embodiment of the present invention may be implemented as a software module performed by a processor.
  • the software module may reside in RAM, ROM, EPROM, EEPROM, flash memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or any form of computer readable recording medium well known in the art. .

Abstract

MEMS 장치, 이를 포함하는 MEMS 패키지 및 사용자 단말기가 제공된다. 상기 MEMS 장치는, 미러(mirror)로 배치되는 복수의 이동형 플레이트, 및 상기 복수의 이동형 플레이트의 상부 또는 하부에 미러로 배치되는 복수의 고정형 플레이트 그룹을 포함하고, 상기 복수의 이동형 플레이트와 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹은 z축 센싱을 위하여 이용된다.

Description

MEMS 장치, 이를 포함하는 MEMS 패키지 및 사용자 단말기
본 발명은 MEMS 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직형 플레이트(Perpendicular-Plate) 기반의 MEMS 장치, 이를 포함하는 MEMS 패키지 및 사용자 단말기에 관한 것이다.
MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)는 인공위성, 미사일, 무인 항공기 등의 군수용, 에어백(Air Bag), ESC(Electronic Stability Control), 차량용 블랙박스(Black Box) 등 차량용, 카메라, 캠코더 등의 손떨림 방지용, 핸드폰이나 게임기 등의 모션 센싱용, 네비게이션용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
복수의 플레이트 사이의 커패시턴스를 센싱하는 MEMS 장치에서, 평행형 플레이트(Parallel-Plate) 방식은 풀인 효과(Pull-in effect)로 인해서 선형성이 좋지 않으며, 기생 전기적 효과(Parasitic electrical effect)가 나타나는 문제점이 있다. 또한, 평행형 플레이트 방식은 스퀴즈 필름 감쇠 효과(Squeeze film damping effect)로 인해서 감도 특성이 좋지 않다.
본 발명의 기술적 과제는, 풀인 전압(Pull-in voltage)을 증가시켜 선형성을 개선시킬 수 있는 수직형 플레이트 기반의 MEMS 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 기술적 과제는, 댐핑(damping)을 최소화하여 대역폭(bandwidth) 특성을 개선시킬 수 있는 수직형 플레이트 기반의 MEMS 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 감도 특성을 개선시킬 수 있는 수직형 플레이트 기반의 MEMS 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는, 상술한 MEMS 장치를 포함하는 MEMS 패키지 및 사용자 단말기를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 MEMS 장치는, 미러(mirror)로 배치되는 복수의 이동형 플레이트, 및 상기 복수의 이동형 플레이트의 상부 또는 하부에 미러로 배치되는 복수의 고정형 플레이트 그룹을 포함하고, 상기 복수의 이동형 플레이트와 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹은 z축 센싱을 위하여 이용된다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 각각의 이동형 플레이트는, 오프닝(opening)과, 상기 오프닝 내에 형성된 페데스탈(pedestal)과, 상기 페데스탈의 적어도 일면으로부터 연장되고, 상기 이동형 플레이트와 연결되는 토션바(torsion bar)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 각각의 이동형 플레이트의 상기 페데스탈에는 상기 각각의 이동형 플레이트의 드라이빙을 위한 배선이 연결될 수 있다.
본 발명의 일부 실시예에서, 상기 각각의 고정형 플레이트 그룹은, 제1 커패시터를 구성하는 제1 고정형 플레이트와 제2 커패시터를 구성하는 제2 고정형 플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 커패시터의 커패시턴스와 상기 제2 커패시터의 커패시턴스는 서로 반대로(oppositely) 증감할 수 있다.
그리고, 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 상기 복수의 제1 고정형 플레이트가 서로 연결되거나, 상기 복수의 제2 고정형 플레이트가 서로 연결될 수 있다.
또한, 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 상기 복수의 제1 고정형 플레이트 중 적어도 하나와 상기 복수의 제2 고정형 플레이트 중 적어도 하나에 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 드라이빙을 위한 배선이 연결될 수 있다.
또한, 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹 중 하나의 고정형 플레이트 그룹에만 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 드라이빙을 위한 배선이 연결될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 면에 따른 MEMS 패키지는 상술한 장치들 중 어느 하나의 MEMS 장치를 포함한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 면에 따른 사용자 단말기는 상술한 장치들 중 어느 하나의 MEMS 장치를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 MEMS 장치에 의하면, 수직형 플레이트 기반 구조를 가지므로, 평행형 플레이트 대비 복수의 플레이트 사이의 간격이 증가하게 되고, 이로써 풀인 전압이 증가되므로 선형성을 개선시킬 수 있다.
또한, 커패시턴스의 센싱을 위한 플레이트를 미러로 배치하므로, 플레이트의 크기 또는 길이를 줄일 수 있어, 댐핑 계수가 감소하게 되고, 이로써 댐핑이 최소화되므로 대역폭 특성을 개선시킬 수 있다.
또한, 커패시턴스의 센싱을 위한 플레이트를 미러로 배치하고, 동일한 유형의 플레이트를 서로 연결시켜, 감도 특성을 개선시킬 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 2 내지 도 3은 도 1의 MEMS 장치의 가속도 센싱 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 MEMS 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 5 내지 도 6은 도 4의 MEMS 장치의 가속도 센싱 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 장치를 포함하는 MEMS패키지를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8 내지 도9는 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 장치를 포함하는 센서 허브를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 장치를 포함하는 사용자 단말기를 개략적으로 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서는 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 다양한 MEMS 장치 중 가속도 센서를 예로 들어 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 가속도 센서뿐만 아니라, 자이로 센서, 압력 센서, 마이크로폰 등 수직형 플레이트 기반의 복수의 플레이트 간의 커패시턴스를 센싱하는 임의의 MEMS 장치에도 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 실질적으로 동일하게 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 2 내지 도 3은 도 1의 MEMS 장치의 가속도 센싱 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 수직형 플레이트 기반 구조를 갖는 MEMS 장치(100)가 도시된다. MEMS 장치(100)는 복수의 이동형 플레이트(110, 160)와 복수의 고정형 플레이트 그룹(120, 170)을 포함한다.
복수의 이동형 플레이트(110, 160)는 제1 이동형 플레이트(110)와 제2 이동형 플레이트(160)를 포함한다. 제1 이동형 플레이트(110)와 제2 이동형 플레이트(160)는 서로 미러로 배치된다. 각각의 이동형 플레이트(110, 160)는 지지 구조물(130, 180)에 의해서 기판(미도시)에 연결될 수 있다. 각각의 이동형 플레이트(110, 160)의 내부의 소정의 영역이 제거됨으로써, 각각의 이동형 플레이트(110, 160)에 오프닝이 형성될 수 있다. 그리고, 지지 구조물(130, 180)이 오프닝 내에 형성될 수 있다. 지지 구조물(130, 180)은 페데스탈(131, 181)과 토션바(132, 182)를 포함할 수 있다. 토션바(132, 182)는 페데스탈(131, 181)의 양면으로부터 연장되어 이동형 플레이트(110, 160)와 연결될 수 있다. 명확하게 도시하지 않았으나, 도 1에 도시된 바와 다르게, 토션바(132, 182)는 페데스탈(132, 182)의 일면 또는 그 이상의 면으로부터 연장될 수도 있다. 이동형 플레이트(110, 160)와 지지 구조물(130, 180)은 실리콘 또는 금속을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
토션바(132, 182)는 이동형 플레이트(110, 160)가 페데스탈(131, 181)과 기판에 대하여 이동하는 회전 축을 정의할 수 있다. 회전 축에 의하여, 이동형 플레이트(110, 160)는 제1 영역(예를 들어, 도 1의 외곽부)과 제2 영역(예를 들어, 도 1의 중앙부)으로 구분될 수 있다. 이동형 플레이트(110, 160)와 기판 사이에 비어있는 공간이 존재하여, 이동형 플레이트(110, 160)가 이동할 수 있다. 이동형 플레이트(110, 160)의 드라이빙을 위하여, 전압을 제공하는 배선(153, 154)이 페데스탈(131, 181)에 연결될 수 있다.
복수의 고정형 플레이트 그룹(120, 170)은 복수의 이동형 플레이트(110, 160)의 하부에 배치된다. 복수의 고정형 플레이트 그룹(120, 170)은 제1 고정형 플레이트 그룹(120)과 제2 고정형 플레이트 그룹(170)을 포함한다. 제1 고정형 플레이트 그룹(120)과 제2 고정형 플레이트 그룹(170)은, 제1 이동형 플레이트(110)와 제2 이동형 플레이트(160)에 대응하여(즉, 적어도 일부가 오버랩 되도록), 서로 미러로 배치된다. 각각의 고정형 플레이트 그룹(120, 170)은 제1 고정형 플레이트(121, 171)와 제2 고정형 플레이트(122, 172)를 포함할 수 있다. 제1 고정형 플레이트(121, 171)와 제2 고정형 플레이트(122, 172)는 금속을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 고정형 플레이트(121, 171)는 대응하는 각각의 이동형 플레이트(110, 160)와 함께 제1 커패시터를 구성하고, 제2 고정형 플레이트(122, 172)는 대응하는 각각의 이동형 플레이트(110, 160)와 함께 제2 커패시터를 구성할 수 있다.
고정형 플레이트 그룹(120, 170)의 제1 고정형 플레이트(121, 171)들이 서로 연결되고, 제2 고정형 플레이트(122, 172)들이 서로 연결될 수 있다. 드라이빙을 위하여, 전압을 제공하는 배선(151, 152)이 고정형 플레이트 그룹(120, 170)에 연결될 수 있다. 제1 고정형 플레이트(121, 171)들이 서로 연결되고, 제2 고정형 플레이트(122, 172)들이 서로 연결되어 있으므로, 도시된 바와 같이, 배선(151)이 제1 고정형 플레이트 그룹(120)의 제1 고정형 플레이트(121)에만 연결되고, 배선(152)이 제2 고정형 플레이트 그룹(170)의 제2 고정형 플레이트(172)에만 연결될 수 있다. 명확하게 도시하지 않았으나, 도 1에 도시된 바와 다르게, 배선(151)이 제2 고정형 플레이트 그룹(170)의 제1 고정형 플레이트(171)에만 연결되고, 배선(152)이 제1 고정형 플레이트 그룹(120)의 제2 고정형 플레이트(122)에만 연결될 수 있다. 또는, 배선(151, 152)이 복수의 고정형 플레이트 그룹(120, 170) 중 어느 하나의 고정형 플레이트 그룹(120, 170)에만 연결될 수도 있다.
이동형 플레이트(110, 150)의 이동에 의하여, 제1 커패시터의 커패시턴스와 제2 커패시터의 커패시턴스는 서로 반대로 증감할 수 있다. 즉, 제1 커패시터의 커패시턴스가 증가하면 제2 커패시터의 커패시턴스가 감소하고, 제1 커패시터의 커패시턴스가 감소하면 제2 커패시터의 커패시턴스가 증가할 수 있다. 상기 커패시턴스의 증감을 이용하여 가속도의 방향 및 크기가 센싱될 수 있다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 이동형 플레이트(110, 160)와 고정형 플레이트(121~122, 171~172)는 z축 가속도 센싱을 위하여 이용될 수 있다.
명확하게 도시하지 않았으나, 질량체(Mass)가 이동형 플레이트(110, 160)에 연결될 수 있다. 각각의 질량체가 이동형 플레이트(110, 160)에 연결되거나, 하나의 질량체가 이동형 플레이트(110, 160)에 연결될 수 있다. 질량체는 외력(또는, 외력에 의한 관성력)에 따라 이동 가능하다. MEMS 장치(100)에 외력이 가해지면, 질량체의 이동에 따라 이동형 플레이트(110, 160)가 이동할 수 있다. 이 때, 이동형 플레이트(110, 160)는 서로 미러로 이동할 수 있다. 이동형 플레이트(110, 160)의 이동에 의하여, 이동형 플레이트(110, 160)와 고정형 플레이트(121~122, 171~172) 간의 간격이 변화되고, 상기 간격의 변화에 따른 커패시턴스의 변화를 이용하여 가속도가 센싱될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 방향의 가속도(도 2의 가속도)가 가해지면, 이동형 플레이트(110, 160)와 제1 고정형 플레이트(121, 171) 간의 간격이 증가하고, 이동형 플레이트(110, 160)와 제2 고정형 플레이트(122, 172) 간의 간격이 감소하므로, 제1 커패시터의 커패시턴스(C11, C21)는 감소하고, 제2 커패시터의 커패시턴스(C21, C22)는 증가하게 된다. 역으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 방향의 가속도(도 3의 가속도)가 가해지면, 이동형 플레이트(110, 160)와 제1 고정형 플레이트(121, 171) 간의 간격이 감소하고, 이동형 플레이트(110, 160)와 제2 고정형 플레이트(122, 172) 간의 간격이 증가하므로, 제1 커패시터의 커패시턴스(C11, C21)는 증가하고, 제2 커패시터의 커패시턴스(C21, C22)는 감소하게 된다. 가속도가 가해지지 않는 경우, 이동형 플레이트(110, 160)와 고정형 플레이트(121~122, 171~172)는 서로 평행할 수 있다. 가속도의 방향에 따른 이동형 플레이트(110, 160)의 움직임은 질량체의 위치에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 MEMS 장치를 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 5 내지 도 6은 도 4의 MEMS 장치의 가속도 센싱 동작을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 설명의 편의를 위하여, 도 1를 참조하여 설명한 MEMS 장치(100)와의 차이점을 중점으로 하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 수직형 플레이트 기반 구조를 갖는 MEMS 장치(100`)가 도시된다. MEMS 장치(100`)는 복수의 이동형 플레이트(110, 160)와 복수의 고정형 플레이트 그룹(120`, 170`)을 포함한다. 복수의 고정형 플레이트 그룹(120`, 170`)은 복수의 이동형 플레이트(110, 160)의 상부에 배치된다. 나머지 구성요소는 도 1를 참조하여 설명한 MEMS 장치(100)와 실질적으로 동일하게 제공될 수 있다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 이동형 플레이트(110, 160)와 고정형 플레이트(121`~122`, 171`~172`)는 z축 가속도 센싱을 위하여 이용될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 방향의 가속도(도 5의 가속도)가 가해지면, 이동형 플레이트(110, 160)와 제1 고정형 플레이트(121`, 171`) 간의 간격이 감소하고, 이동형 플레이트(110, 160)와 제2 고정형 플레이트(122`, 172`) 간의 간격이 증가하므로, 제1 커패시터의 커패시턴스(C11, C21)는 증가하고, 제2 커패시터의 커패시턴스(C21, C22)는 감소하게 된다. 역으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 방향의 가속도(도 6의 가속도)가 가해지면, 이동형 플레이트(110, 160)와 제1 고정형 플레이트(121`, 171`) 간의 간격이 증가하고, 이동형 플레이트(110, 160)와 제2 고정형 플레이트(122`, 172`) 간의 간격이 감소하므로, 제1 커패시터의 커패시턴스(C11, C21)는 감소하고, 제2 커패시터의 커패시턴스(C21, C22)는 증가하게 된다. 가속도가 가해지지 않는 경우, 이동형 플레이트(110, 160)와 고정형 플레이트(121`~122`, 171`~172`)는 서로 평행할 수 있다. 마찬가지로, 가속도의 방향에 따른 이동형 플레이트(110, 160)의 움직임은 질량체의 위치에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 장치를 포함하는 MEMS패키지를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, MEMS 패키지(1000)는 PCB 기판(1100), PCB 기판(1100) 상에 적층되어 본딩된 MEMS 장치(1200)와 ASIC 장치(1300)를 포함한다. MEMS 장치(1200)는 도 1 또는 도 4를 참조하여 설명한 MEMS 장치(100, 100`)와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 도 7에서는 와이어 본딩 방식을 도시하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 플립칩 방식이 이용될 수도 있다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 장치를 포함하는 센서 허브를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8을 참조하면, 센서 허브(2000)는 프로세싱 장치(2100), MEMS 장치(2200), ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 장치(2300)를 포함할 수 있다. MEMS 장치(2200)는 도 1 또는 도 4를 참조하여 설명한 MEMS 장치(100, 100`)와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. ASIC 장치(2300)는 MEMS 장치(2200)의 센싱 신호를 처리할 수 있다. 프로세싱 장치(2100)는, 애플리케이션 프로세서를 대신하여, 센서 데이터 처리를 전문적으로 수행하기 위한 보조 프로세서로 기능할 수 있다.
도 9를 참조하면, 센서 허브(3000)는 복수 개의 MEMS 장치(3200, 3400)와 복수 개의 ASIC 장치(3300, 3500)를 포함할 수 있다. 복수 개의 MEMS 장치(3200, 3400) 중 적어도 하나는 도 1 또는 도 4를 참조하여 설명한 MEMS 장치(100, 100`)와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 제1 MEMS 장치(3200)는 가속도 센서이고, 제2 MEMS 장치(3400)는 자이로 센서일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 복수 개의 ASIC 장치(3300, 3500)는 각각 대응하는 MEMS 장치(3200, 3400)의 센싱 신호를 처리할 수 있다. 프로세싱 장치(3100)는, 애플리케이션 프로세서를 대신하여, 센서 데이터 처리를 전문적으로 수행하기 위한 보조 프로세서로 기능할 수 있다. 도시된 바와 다르게, 세 개 이상의 MEMS 장치와 ASIC 장치가 센서 허브(3000) 내에 제공될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 MEMS 장치를 포함하는 사용자 단말기를 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 사용자 단말기(200)는 무선 통신부(4100), A/V 입력부(4200), 사용자 입력부(4300), 센싱부(4400), 출력부(4500), 저장부(4600), 인터페이스부(4700), 제어부(48000), 전원 공급부(4900)를 포함한다.
무선 통신부(4100)는 외부 디바이스와 무선 통신할 수 있다. 무선 통신부(4100)는 이동 통신, 와이브로, 와이파이(WiFi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 초음파, 적외선, RF(Radio Frequency) 등과 같은 각종 무선 통신 방식을 이용하여 외부 디바이스와 무선 통신할 수 있다. 무선 통신부(4100)는 외부 디바이스로부터 수신한 데이터 및/또는 정보를 제어부(4800)에 전달하고, 제어부(4800)로부터 전달된 데이터 및/또는 정보를 외부 디바이스에 전송할 수 있다. 이를 위하여, 무선 통신부(4100)는 이동 통신 모듈(4110) 및 근거리 통신 모듈(4120)을 포함할 수 있다.
또한, 무선 통신부(4100)는 위치 정보 모듈(4130)을 포함하여 사용자 단말기(4000)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 사용자 단말기(4000)의 위치 정보는 예를 들어 GPS 측위 시스템, WiFi 측위 시스템, 셀룰러(Cellular) 측위 시스템 또는 비콘(beacon) 측위 시스템들로부터 제공될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 임의의 측위 시스템들로부터 위치 정보가 제공될 수 있다. 무선 통신부(4100)는 측위 시스템으로부터 수신한 위치 정보를 제어부(4800)에 전달할 수 있다.
A/V 입력부(4200)는 영상 또는 음성 신호 입력을 위한 것으로, 카메라 모듈(4210)과 마이크 모듈(4220)을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(4210)은 예를 들어 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서, CCD(Charge Coupled Device) 센서 등과 같은 이미지 센서를 포함할 수 있다.
사용자 입력부(4300)는 사용자로부터 각종 정보를 입력받는다. 사용자 입력부(4300)는 키, 버튼, 스위치, 터치 패드, 휠 등의 입력 수단을 포함할 수 있다. 터치 패드가 후술하는 디스플레이 모듈(4510)과 상호 레이어 구조를 이루는 경우, 터치스크린을 구성할 수 있다.
센서부(4400)는 사용자 단말기(4000)의 상태 또는 사용자의 상태를 감지한다. 센싱부(4400)는 터치 센서, 근접 센서, 압력 센서, 진동 센서, 지자기 센서, 자이로 센서, 가속도 센서, 생체 인식 센서 등의 감지 수단을 포함할 수 있다. 센싱부(240)는 사용자 입력을 위하여 이용될 수도 있다.
출력부(4500)는 사용자에게 각종 정보를 통보한다. 출력부(4500)는 텍스트, 영상 또는 음성의 형태로 정보를 출력할 수 있다. 이를 위하여, 출력부(4500)는 디스플레이 모듈(4510) 및 스피커 모듈(4520)을 포함할 수 있다. 디스플레이 모듈(4510)은 PDP, LCD, TFT LCD, OLED, 플렉시블 디스플레이, 3차원 디스플레이, 전자잉크 디스플레이, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태로 제공될 수 있다. 출력부(4500)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 출력 수단을 더 포함하여 구성될 수 있다.
저장부(4600)는 각종 데이터 및 명령을 저장한다. 저장부(4600)는 사용자 단말기(4000)의 동작을 위한 시스템 소프트웨어와 각종 애플리케이션을 저장할 수도 있다. 저장부(4600)는 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 포함할 수 있다.
인터페이스부(4700)는 사용자 단말기(4000)에 접속되는 외부 디바이스와의 통로 역할을 수행한다. 인터페이스부(4700)는 외부 디바이스로부터 데이터 및/또는 정보를 수신하거나 전원을 공급받아 사용자 단말기(4000) 내부의 구성요소들에 전달하거나, 외부 디바이스에 사용자 단말기(4000) 내부의 데이터 및/또는 정보를 전송하거나 내부의 전원을 공급할 수 있다. 인터페이스부(4700)는 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 충전용 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus; USB) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트 등을 포함할 수 있다.
제어부(4800)는 다른 구성요소들을 제어하여 사용자 단말기(4000)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(4800)는 저장부(4600)에 저장된 시스템 소프트웨어와 각종 애플리케이션을 수행할 수 있다. 제어부(2800)는 마이크로 프로세서, 마이크로 컨트롤러, 디지털 신호 처리 코어, 그래픽 처리 코어, 애플리케이션 프로세서 등의 집적 회로 등을 포함할 수 있다.
전원 공급부(4900)는 무선 통신부(4100), A/V 입력부(4200), 사용자 입력부(4300), 센서부(4400), 출력부(4500), 저장부(4600), 인터페이스부(4700), 제어부(4800)의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 전원 공급부(4900)는 내장 배터리를 포함할 수 있다.
도 1 또는 도 4를 참조하여 설명한 MEMS 장치(100, 100`) 또는 도 8 내지 도 9를 참조하여 설명한 센서 허브(2000, 3000)가 센서부(4400) 내에 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법은 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM, ROM, EPROM, EEPROM, 플래시 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 상주할 수도 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (10)

  1. 미러(mirror)로 배치되는 복수의 이동형 플레이트; 및
    상기 복수의 이동형 플레이트의 상부 또는 하부에 미러로 배치되는 복수의 고정형 플레이트 그룹을 포함하고,
    상기 복수의 이동형 플레이트와 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹은 z축 센싱을 위하여 이용되는, MEMS 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 이동형 플레이트는,
    오프닝(opening)과,
    상기 오프닝 내에 형성된 페데스탈(pedestal)과,
    상기 페데스탈의 적어도 일면으로부터 연장되고, 상기 이동형 플레이트와 연결되는 토션바(torsion bar)를 포함하는, MEMS 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 각각의 이동형 플레이트의 상기 페데스탈에는 상기 각각의 이동형 플레이트의 드라이빙을 위한 배선이 연결되는, MEMS 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 고정형 플레이트 그룹은,
    제1 커패시터를 구성하는 제1 고정형 플레이트와 제2 커패시터를 구성하는 제2 고정형 플레이트를 포함하는, MEMS 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 커패시터의 커패시턴스와 상기 제2 커패시터의 커패시턴스는 서로 반대로(oppositely) 증감하는, MEMS 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 상기 복수의 제1 고정형 플레이트가 서로 연결되거나, 상기 복수의 제2 고정형 플레이트가 서로 연결되는, MEMS 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 상기 복수의 제1 고정형 플레이트 중 적어도 하나와 상기 복수의 제2 고정형 플레이트 중 적어도 하나에 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 드라이빙을 위한 배선이 연결되는, MEMS 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 고정형 플레이트 그룹 중 하나의 고정형 플레이트 그룹에만 상기 복수의 고정형 플레이트 그룹의 드라이빙을 위한 배선이 연결되는, MEMS 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항의 MEMS 장치를 포함하는, MEMS 패키지.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항의 MEMS 장치를 포함하는, 사용자 단말기.
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