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무선충전 압력센서 및 그 제조 방법

  • 기술번호 : KST2015187837
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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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 무선충전이 가능한 압력센서 및 이러한 압력센서를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 무선충전 압력센서는 외부로부터 작용하는 자기장에 따라 전압을 발생시키는 자전기 합성체(ME composite)를 구비하는 무선충전부, 그리고 압력을 감지하고 상기 전압의 공급에 따라 구동되는 압력센서를 구비하는 압력센서부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 압력을 측정하는 전기적 수단에 무선충전시스템이 융합되어 바이오메디컬, 방재, 교통산업, 자동차, 발전소 등 다양한 산업분야에서 보다 편리하고 원활한 압력 측정이 이루어질 수 있다.
Int. CL G01L 7/08 (2006.01) G01L 9/00 (2006.01) G01L 19/08 (2006.01) H02J 17/00 (2006.01)
CPC G01L 19/083(2013.01) G01L 19/083(2013.01)
출원번호/일자 1020110016080 (2011.02.23)
출원인 서강대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1248185-0000 (2013.03.21)
공개번호/일자 10-2012-0096776 (2012.08.31) 문서열기
공고번호/일자 (20130327) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2011.02.23)
심사청구항수 23

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 서강대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 마포구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 최범규 대한민국 서울특별시 마포구
2 김종현 대한민국 대구광역시 남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인명인 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로*길 **, *층(역삼동, 두원빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 서강대학교산학협력단 서울특별시 마포구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2011.02.23 수리 (Accepted) 1-1-2011-0131414-00
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2011.03.17 수리 (Accepted) 1-1-2011-0193846-41
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2012.07.26 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2012.09.03 수리 (Accepted) 9-1-2012-0068888-47
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.09.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0529073-83
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)		 2012.11.02 수리 (Accepted) 1-1-2012-0901572-34
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.11.02 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0901582-91
8 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.12.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0775240-60
9 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.02.15 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-0138144-54
10 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.02.15 수리 (Accepted) 1-1-2013-0138145-00
11 등록결정서
Decision to grant		 2013.03.11 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0165218-14
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2017.01.11 수리 (Accepted) 4-1-2017-5005781-67
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.01.22 수리 (Accepted) 4-1-2019-5014626-89
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
외부로부터 작용하는 자기장에 따라 전압을 발생시키는 자전기 합성체(ME composite)를 구비하는 무선충전부, 그리고압력을 감지하고 상기 전압의 공급에 따라 구동되는 압력센서를 구비하는 압력센서부를 포함하고,상기 압력센서부는 상기 압력센서의 상측에 배치되고 상하방향으로 구멍이 형성되는 상부플레이트를 더 포함하고,상기 압력센서는 상기 구멍을 통해 작용하는 압력을 감지하며, 그리고상기 무선충전부는 상기 상부플레이트와 상기 압력센서의 사이에 배치되는 무선충전 압력센서
2 2
제1항에서,상기 압력센서는상기 압력에 따라 휘어지는 다이어프램, 그리고상측에 전극을 구비하고 상기 전극이 상기 다이어프램으로부터 하향으로 이격되도록 배치되는 하부플레이트를 포함하는 무선충전 압력센서
3 3
제1항에서,상기 자전기 합성체는상기 외부로부터 작용하는 자기장에 따른 자기에너지를 변형에너지로 변환하는 자기변형물질부(magnetostrictive material), 그리고 상기 자기변형물질부와 합성되어 상기 변형에너지를 통해 상기 전압을 발생시키는 압전물질부(piezoelectric material)를 포함하는 무선충전 압력센서
4 4
제1항에서,상기 무선충전부 및 상기 압력센서부는 반도체공정기술을 통해 제조되고 서로 결합되는 무선충전 압력센서
5 5
제1항에서,상기 무선충전부는 상기 자전기 합성체에서 발생된 전압을 충전하고 상기 압력센서에 충전된 전압을 공급하는 충전부를 더 포함하는 무선충전 압력센서
6 6
삭제
7 7
삭제
8 8
제2항에서,상기 무선충전부는 상기 구멍과 평면상으로 대응되는 위치에 형성되는 대응 홀을 포함하는 무선충전 압력센서
9 9
제8항에서,상기 자전기 합성체는 상기 구멍을 통해 작용하는 압력이 상기 다이어프램에 전달될 수 있는 형상으로 상기 대응 홀의 내측에 구비되는 무선충전 압력센서
10 10
제9항에서,상기 자전기 합성체는 상기 대응 홀의 둘레로부터 내측으로 연장되는 캔틸레버(cantilever)의 형상으로 구비되는 무선충전 압력센서
11 11
제9항에서,상기 자전기 합성체는 상기 대응 홀을 가로지르는 브릿지(bridge)의 형상으로 구비되는 무선충전 압력센서
12 12
제1항에서,상기 구멍은 상하방향으로 자른 단면이 윗변이 짧은 사다리꼴의 형상이 되도록 형성되는 무선충전 압력센서
13 13
외부로부터 작용하는 자기장에 따라 전압을 발생시키는 자전기 합성체(ME composite)를 구비하는 무선충전부를 제조하는 단계,상하방향으로 구멍이 형성되는 상부플레이트를 제조하는 단계,상기 상부플레이트의 하면에 상기 무선충전부의 상면이 맞닿도록 상기 상부플레이트와 상기 무선충전부를 결합하는 단계,상기 무선충전부의 하측에 상기 구멍을 통해 작용하는 압력에 따라 휘어지는 다이어프램을 제조하는 단계,상측에 전극을 구비하는 하부플레이트를 제조하는 단계, 그리고상기 전극이 상기 다이어프램으로부터 하향으로 이격되도록 상기 다이어프램과 상기 하부플레이트를 결합하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
14 14
제13항에서,상기 무선충전부를 제조하는 단계는실리콘 웨이퍼(silicon wafer)의 상면에 압전물질을 본딩(bonding)하는 단계,상기 압전물질을 씨닝(thinning)하여 압전물질부를 구비하는 단계,상기 압전물질부의 상면에 합성용 전극을 패터닝(patterning)하는 단계,상기 합성용 전극의 패터닝된 부분의 상면과 상기 압전물질부의 노출된 상면에 자기변형물질을 증착(deposition)하여 자기변형물질부를 구비하는 단계, 그리고상기 압전물질부, 상기 합성용 전극의 패터닝된 부분, 및 상기 자기변형물질부가 서로 결합되어 캔틸레버 형상 또는 브릿지 형상으로 구비되도록 식각(etching)하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
15 15
제14항에서,상기 캔틸레버 형상 또는 브릿지 형상으로 구비되도록 식각하는 단계는상기 자기변형물질부가 증착된 부분의 둘레를 따라 상기 압전물질부와 상기 합성용 전극을 식각하는 단계, 그리고상기 실리콘 웨이퍼 중 상기 자기변형물질부가 증착된 부분의 하측에 배치된 부분을 식각하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
16 16
제13항에서,상기 상부플레이트를 제조하는 단계는상기 상부플레이트의 상면 및 하면에 실리콘산화막(SiO2)을 형성하는 단계,상기 상부플레이트의 하면의 실리콘산화막에 상기 구멍의 크기에 대응되고 상기 자전기 합성체의 위치에 대응되는 공동패턴(cavity pattern)이 형성되도록 상기 실리콘산화막을 식각하는 단계,상기 상부플레이트를 상기 공동패턴에 따라 구멍의 형상으로 습식하는 단계, 그리고상기 실리콘산화막을 제거하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
17 17
제16항에서,상기 상부플레이트를 제조하는 단계는상기 상부플레이트를 양면연마(DSP)하는 단계, 그리고상기 상부플레이트에 정렬패턴(alignment pattern)이 형성되도록 상기 상부플레이트를 식각하는 단계를 더 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
18 18
제16항에서,상기 실리콘산화막을 제거하는 단계는 상기 상부플레이트의 하면에 티타늄/금(Ti/Au)을 증착하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
19 19
제13항 내지 제18항 중 어느 한 항에서,상기 상부플레이트와 상기 무선충전부를 결합하는 단계는 상기 자전기 합성체가 상기 구멍과 평면상으로 대응되는 위치에 놓이도록 상기 상부플레이트의 하측에 상기 무선충전부를 배치한 후 서로 본딩(bonding)하는 단계인 무선충전 압력센서 제조 방법
20 20
제13항에서,상기 다이어프램을 제조하는 단계는절연층 위에 실리콘 단결정층이 구비된 웨이퍼(SOI)를 상기 무선충전부의 하면에 상기 자전기 합성체와 이격되도록 본딩하는 단계, 그리고상기 실리콘 단결정층을 상기 다이어프램으로 남겨 두고 상기 절연층을 분리하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
21 21
제20항에서,상기 다이어프램을 제조하는 단계는상기 다이어프램의 하면에 정렬패턴이 형성되도록 상기 다이어프램을 식각하는 단계를 더 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
22 22
제13항에서,상기 하부플레이트를 제조하는 단계는상기 하부플레이트의 상면에서 상기 구멍과 평면상으로 대응되는 부분을 식각하여 상기 다이어프램과 이격되는 바닥을 구비하는 홈을 형성하는 단계, 그리고상기 하부플레이트 및 상기 홈의 상면에 전극을 형성하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
23 23
제22항에서,상기 전극을 형성하는 단계는 상기 하부플레이트 및 상기 홈의 상면에 크롬/금(Cr/Au)을 증착하는 단계를 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
24 24
제22항에서,상기 하부플레이트를 제조하는 단계는 상기 홈이 형성되기 전에 상기 하부플레이트의 상면 및 하면을 폴리실리콘(P-Si)으로 증착하는 단계를 더 포함하는 무선충전 압력센서 제조 방법
25 25
제13항 및 제20항 내지 제24항 중 어느 한 항에서,상기 다이어프램과 상기 하부플레이트를 결합하는 단계는 상기 구멍과 평면상으로 대응되는 부분에 상기 전극이 배치되도록 상기 다이어프램의 하측에 상기 하부플레이트를 배치한 후 서로 본딩(bonding)하는 단계인 무선충전 압력센서 제조 방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 교육과학기술부 미래기반기술개발사업 고내구성 바이오 compatible 무선충전 슈퍼전지 개발
2 보건복지부 한국보건산업진흥원 보건의료연구개발사업 무전원/무선 압력센서를 이용한 최소침습적 방광내압 상시모니터링 장치의 개발