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멤즈 기반의 자이로스코프

  • 기술번호 : KST2015115729
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 웨이퍼기판에 대하여 수직(vertical) 또는 수평(lateral) 방향으로 가진(driving)하며 수직(vertical) 또는 수평(lateral) 방향으로 감지(sensing)하는, 높은 생산성을 갖는 멤즈 기반의 자이로스코프(gyroscope)에 관한 것으로서, 바닥 웨이퍼기판에 평행하게 배치되는 프레임;과, 가진모드에서, 상기 프레임과 함께 1자유도로 가진되고, 감지모드에서, 상기 프레임에 외부의 각속도가 입력될 때 코리올리힘에 의해 2자유도로 감지되는 센서질량체;와, 상기 센서질량체에 의한 2자유도의 각 감지변위를 측정하는 적어도 2개의 감지전극; 및 상기 센서질량체와 상기 프레임을 연결하고 상기 센서질량체가 2자유도의 각 감지변위를 갖도록 허용하는 적어도 2개의 센서질량체 지지스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Int. CL G01C 19/5712 (2017.01.01) G01C 19/5621 (2017.01.01) G01C 19/56 (2006.01.01) B81B 7/02 (2017.01.01)
CPC G01C 19/5712(2013.01) G01C 19/5712(2013.01) G01C 19/5712(2013.01) G01C 19/5712(2013.01) G01C 19/5712(2013.01)
출원번호/일자 1020120019277 (2012.02.24)
출원인 한국과학기술원, 주식회사 에스알파워
등록번호/일자 10-1371149-0000 (2014.02.27)
공개번호/일자 10-2013-0084950 (2013.07.26) 문서열기
공고번호/일자 (20140306) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보 대한민국  |   1020120005567   |   2012.01.18
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.02.24)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구
2 주식회사 에스알파워 대한민국 경기도 용인시 수지구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 송기무 대한민국 경기 성남시 분당구
2 이귀로 대한민국 대전 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 유미특허법인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 서림빌딩 **층 (역삼동)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 에스알파워 경기도 용인시 수지구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.02.24 수리 (Accepted) 1-1-2012-0154164-08
2 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.06.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0499461-00
3 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.05.13 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0326503-09
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.06.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0568922-88
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.06.25 수리 (Accepted) 1-1-2013-0568921-32
7 최후의견제출통지서
Notification of reason for final refusal		 2013.08.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0533121-61
8 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.08.09 보정승인 (Acceptance of amendment) 1-1-2013-0724711-77
9 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.08.09 수리 (Accepted) 1-1-2013-0724707-94
10 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.02.03 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0080260-30
11 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.02.07 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0120499-15
12 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.02.07 수리 (Accepted) 1-1-2014-0120498-70
13 등록결정서
Decision to grant		 2014.02.10 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0098069-81
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
16 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
17 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
18 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
19 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
20 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.03 수리 (Accepted) 4-1-2020-5148496-17
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
바닥 웨이퍼기판에 평행하게 배치되는 프레임;가진모드에서, 상기 프레임과 함께 1자유도로 가진되고, 감지모드에서, 상기 프레임에 외부의 각속도가 입력될 때 코리올리힘에 의해 2자유도로 감지되는 센서질량체;상기 센서질량체에 의한 2자유도의 각 감지변위를 측정하는 적어도 2개의 감지전극; 및상기 센서질량체와 상기 프레임을 연결하고 상기 센서질량체가 2자유도의 각 감지변위를 갖도록 허용하는 적어도 2개의 센서질량체 지지스프링을 포함하여 이루어지는 멤즈 기반의 자이로스코프
2 2
제1항에 있어서,상기 감지전극은, 상기 센서질량체에 대한 코리올리힘 방향의 직선진동 변위(displacement) 및 코리올리힘 방향에 수직인 다른 축 중심의 회전진동 각도(angle)를 측정하기 위해 상기 센서질량체의 중심에서 일정 거리가 떨어진 위치에 서로 분리 배치되는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
3 3
제1항에 있어서, 상기 지지스프링은, 상기 센서질량체에 대하여 코리올리힘 방향의 직선진동과 코리올리힘 방향에 수직인 다른 축 중심의 회전진동이 동시에 가능하도록 상기 센서질량체 중심에서 일정 거리가 떨어진 위치에 서로 분리 배치되는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
4 4
제3항에 있어서, 상기 센서질량체 지지스프링은, 코리올리힘 방향의 직선진동과 코리올리힘 방향에 수직인 다른 축 중심의 회전진동이 동시에 가능하도록 각각 굽힘변형 또는 비틀림변형이 가능한 빔(beam) 형태의 스프링인 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
5 5
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임은, x-y평면과 평행하며, 상기 바닥 웨이퍼기판에 배열된 적어도 하나 이상의 바닥전극과, 상기 바닥전극을 통해 가해지는 적어도 하나 이상의 정전력에 의하여 상기 바닥 웨이퍼기판에 대하여 수직진동(vertical oscillation) 하는 1자유도 가진모드를 가지거나 또는 상기 바닥 웨이퍼기판과 평행한 하나의 축 중심으로 회전진동(rotational oscillation) 하는 1자유도 가진모드를 가지며,상기 센서질량체는, 상기 바닥 웨이퍼기판과 평행한 하나의 축 중심으로 입력되는 외부의 각속도에 의해 야기되는 코리올리힘 방향의 직선진동(linear oscillation)과 상기 코리올리힘 방향에 대한 수직 축 중심의 회전진동(rotational oscillation)을 동시에 하는 2자유도 감지모드를 가지는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
6 6
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임은, x-y평면과 평행하며, 상기 프레임 측면(lateral) 방향으로 배열된 적어도 하나 이상의 가진전극과, 상기 가진전극을 통해 가해지는 적어도 하나 이상의 정전력에 의하여 상기 x-y평면에 평행한 방향으로 수평진동(lateral oscillation) 하는 1자유도 가진모드를 가지거나 또는 상기 x-y평면에 수직인 z축 중심으로 회전진동(rotational oscillation) 하는 1자유도 가진모드를 가지며,상기 센서질량체는, 상기 바닥 웨이퍼기판과 평행한 하나의 축 중심으로 입력되는 외부의 각속도에 의해 바닥 웨이퍼기판과 수직방향으로 작동하는 코리올리힘 방향의 직선진동과 상기 코리올리힘 방향에 수직인 다른 축 중심의 회전진동을 동시에 하는 2자유도 감지모드를 가지는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
7 7
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임은, x-y평면과 평행하며, 상기 바닥 웨이퍼기판에 평행한 방향으로 수평진동 하는 1자유도 가진모드를 가지거나 또는 상기 x-y평면에 수직인 z축 중심으로 회전진동 하는 1자유도 가진모드를 가지며,상기 센서질량체는, 상기 바닥 웨이퍼기판에 대하여 수직인 z축 중심으로 입력되는 외부의 각속도에 의해 바닥 웨이퍼기판에 수평방향으로 작동하는 코리올리힘 방향의 직선진동과 상기 코리올리힘 방향에 수직인 다른 축 중심의 회전진동을 동시에 하는 2자유도 감지모드를 가지는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
8 8
제1항에 있어서,상기 프레임은, 상기 바닥 웨이퍼기판의 고정 앵커 측벽에 부착되는 적어도 하나의 프레임 지지스프링에 의해 상기 바닥 웨이퍼기판과 연결되고,상기 센서질량체 지지스프링은, 상기 프레임 지지스프링과 동일한 크기의 빔폭(beam width), 및 동일한 크기의 빔두께(beam thickness)를 가지면서 서로 평행하게 배열되며,상기 프레임은, 상기 프레임 지지스프링의 빔과 동일한 크기의 폭과 일정 배수의 길이를 갖는 빔(beam), 및 상기 프레임 지지스프링의 빔과 동일한 크기의 폭과 일정 배수의 길이를 갖는 홀(hole)로 구성되고,상기 센서질량체는, 상기 센서질량체 지지스프링의 빔과 동일한 크기의 폭과 일정 배수의 길이를 갖는 빔, 및 상기 센서질량체 지지스프링의 빔과 동일한 크기의 폭과 일정 배수의 길이를 갖는 홀로 구성되는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
9 9
제1항에 있어서,상기 프레임은, 상기 바닥 웨이퍼기판의 고정 앵커 측벽에 부착되는 적어도 하나의 프레임 지지스프링에 의해 상기 바닥 웨이퍼기판과 연결되고,상기 프레임 지지스프링의 빔과 동일한 크기의 폭 및 동일한 크기의 두께를 가지며, 상기 프레임 지지스프링의 양쪽 측면으로 상기 프레임 지지스프링의 빔과 동일한 크기의 폭 만큼 간격을 띄고 상기 프레임 또는 상기 앵커 측면에 각각 부착된 더미빔스프링(dummy beam spring)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
10 10
제1항에 있어서,동일한 면적을 갖는 2개의 바닥전극이 상기 웨이퍼기판에 일정 간격으로 분리 배치되고,상기 웨이퍼기판과 평행한 하나의 프레임이, 상기 분리된 2개의 바닥전극을 통해 각각 가해지는 역위상(anti-phase) 수직방향 정전력(electrostatic force)에 의하여 야기되는 회전진동으로 튜닝포크(tuning fork) 형태의 역위상 수직방향 속도성분(vertical velocity component)을 가지며, 동일한 크기를 갖는 2개의 센서질량체가, 상기 프레임의 회전진동에 의하여 필연적으로 서로 반대방향으로 작동하도록 상기 프레임과 x-y평면상에 비연성결합 구조(decoupled structure) 형태로 서로 연결되고, 상기 센서질량체에 대한 각 지지스프링은, 상기 프레임에 x-y평면상의 하나의 축을 중심으로 각속도가 입력될 때 상기 프레임에 연결된 상기 2개의 센서질량체가 상기 각속도 입력 축에 수직인 다른 축 방향으로 역위상 코리올리힘을 받아 서로 반대방향으로 동작하도록 상기 센서질량체를 상기 프레임에 각각 지지해 주는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
11 11
제10항에 있어서, 상기 프레임 양쪽 끝 가장자리를 각각 지지하며, 또한 상기 프레임 양쪽 끝 가장자리에 대한 수직방향으로의 복원력(restoring force)을 강화하는, 좌우대칭 이중링크(symmetric double link) 형태의 비틀림스프링(torsional spring)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
12 12
제10항에 있어서,상기 프레임에 대한 코리올리힘 방향으로의 굽힘변형(bending deformation) 억제를 목적으로, 상기 프레임의 코리올리힘 방향 굽힘강성(bending stiffness)은 크게 하고, 상기 프레임의 다른 방향 축에 대한 비틀림강성 (torsional stiffness)은 작게 한, 좌우대칭이며 이중폴드(symmetric double folded) 형태의 더미빔스프링(dummy beam spring)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
13 13
제1항, 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,동일한 면적을 갖는 2개의 바닥전극이 상기 바닥 웨이퍼기판에 일정 간격으로 분리 배치되고,상기 웨이퍼기판과 평행하며 서로 분리된 2개의 상기 프레임이, 분리된 상기 2개의 바닥전극을 통해 각각 가해지는 역위상(anti-phase) 정전력(electrostatic force)에 의하여 상기 바닥 웨이퍼기판과 평행한 자세로 튜닝포크(tuning fork) 형태의 수직진동을 하며,동일한 크기를 갖는 상기 2개의 센서질량체가, 서로 반대방향으로 작동하는 상기 2개의 프레임과 x-y평면상에 비연성결합 구조(decoupled structure) 형태로 서로 연결되고;상기 2개의 센서질량체 지지스프링은, 상기 프레임에 x-y평면상의 하나의 축을 중심으로 각속도가 입력될 때 상기 센서질량체가 상기 각속도 입력 축에 수직인 다른 축 방향으로 역위상 코리올리힘을 받아 서로 반대방향으로 동작하도록 상기 센서질량체를 상기 프레임에 각각 연결해 주며,상기 감지전극은, 상기 센서질량체의 직선진동, 및 회전진동에 대한 각 동작변위를 감지하기 위하여 상기 센서질량체 중심의 좌우 또는 상하 양쪽방향으로 각각 분리 배치된 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
14 14
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,상기 2개의 센서질량체가,상기 프레임에서 x-y평면상의 하나의 축 방향으로 튜닝포크 형태의 역위상 코리올리힘이 작용하면, 상기 2개의 센서질량체로 구성된 제1센서질량체 쌍이 상기 축에 서로 반대방향으로 각각 동작하도록 상기 프레임과 비연성결합 스프링 구조로 연결된 1축 자이로스코프와;상기 x-y평면상의 상기 1축 자이로스코프의 상기 프레임에서 코리올리힘이 작용하는 축에 수직인 다른 축 방향으로 튜닝포크 형태의 역위상 코리올리힘이 작용하면, 또 다른 상기 2개의 센서질량체로 구성된 제2센서질량체 쌍이 상기 역위상 코리올리힘이 작용하는 축에 서로 반대방향으로 각각 동작하도록 상기 프레임과 비연성결합 스프링 구조로 연결된 또 다른 1축 자이로스코프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
15 15
제5항에 있어서, 상기 바닥웨이퍼기판은 실리콘웨이퍼기판이고,상기 바닥전극은, 상기 실리콘웨이퍼기판 위 일정 영역에 붕소(boron), 또는 인(phosphorus)이 도우핑(doping) 된 적어도 하나 이상의 n 전극 또는 p 전극으로 구성하며;상기 멤즈 기반의 자이로스코프는, 상기 실리콘웨이퍼기판 위에 절연체(insulator) 증착 후 하나의 다른 실리콘웨이퍼를 접합(bonding)한 SOI(Silicon On Insulator) 웨이퍼를 벌크미세가공(bulk micromachining)하여 제작하며;또 다른 하나의 실리콘웨이퍼에, 상기 멤즈 기반의 자이로스코프의 보호를 위한 적어도 하나 이상의 공동(cavity)을, 벌크미세가공하여 캡 웨이퍼(cap wafer)로 구성하며;상기 도우핑전극이 포함된 상기 바닥 웨이퍼기판과, 상기 멤즈 기반의 자이로스코프가 포함된 상기 멤즈 SOI웨이퍼와, 상기 공동이 포함된 상기 캡 웨이퍼를, 진공챔버에서 3중(triple layer)으로 웨이퍼간밀폐접합(wafer level hermetic sealing) 되도록 하는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
16 16
제15항에 있어서,상기 멤즈 SOI웨이퍼 전체 면적에 대해 개별적인 각각의 자이로스코프 칩에 동일한 진공패키지 공정환경을 제공하기 위하여,상기 멤즈 SOI웨이퍼는, 상기 멤즈 기반의 자이로스코프의 진공내 작동을 위한 적어도 하나 이상의 진공 밀폐벽과; 상기 바닥 웨이퍼기판은, 상기 밀폐벽 내부와 외부에 서로 전기적 배선이 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 도핑전극과;상기 캡 웨이퍼는, 상기 멤즈 기반의 자이로스코프에 대한 진공상태 유지를 위한 적어도 하나 이상의 밀폐벽(hermetic sealing wall)과, 상기 밀폐벽 외부에 상기 캡 웨이퍼의 전면(front side)에서 배면(back side)까지 완전히 뚫린 적어도 하나 이상의 공기 관통홀(through hole)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
17 17
제15항에 있어서,상기 바닥 웨이퍼기판의 배면과 상기 바닥 웨이퍼기판의 전면 도핑전극 사이의 배선접속(interconnection)을 위한 적어도 하나 이상의 실리콘관통전극(TSV: Through Silicon Via) 과; 상기 바닥 웨이퍼기판의 배면과 상기 멤즈 SOI웨이퍼 구조물 사이의 배선접속을 위한 적어도 하나 이상의 실리콘관통전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멤즈 기반의 자이로스코프
18 18
제17항에 있어서,상기 바닥 웨이퍼기판과 상기 멤즈 SOI웨이퍼 및 캡 웨이퍼가 밀폐접합된 3중웨이퍼는,상기 캡 웨이퍼의 공기 관통홀 아래 상기 바닥 웨이퍼기판의 전면 도핑전극 표면에 증착된 적어도 하나 이상의 더미금속패드(dummy metal pad)를 더 포함하며,홀 형상의 상기 실리콘관통전극을 상기 바닥 웨이퍼기판, 상기 도핑전극, 상기 절연체, 및 상기 멤즈 SOI웨이퍼 사이의 식각속도선택비(etch rate selectivity)를 이용하여 식각하는 멤즈 기반의 자이로스코프
19 19
제15항에 있어서,상기 프레임에 대한 수직가진 진동에너지를 상기 바닥 웨이퍼기판과 상기 캡 웨이퍼로 각각 분산시키기 위하여, 상기 바닥 웨이퍼기판에는 프레임 앵커가 고정되어 있으며,상기 멤즈 기반의 자이로스코프의 보호를 위한 상기 캡 웨이퍼는, 적어도 하나 이상의 기둥을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 기둥을 이용하여 상기 프레임 앵커와 접합하는 멤즈 기반의 자이로스코프
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.