Browse

거리 센서 모듈용 Electro Thermal Two Phase Aperture

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor전국진-
dc.contributor.author양우진-
dc.date.accessioned2017-10-31T07:39:07Z-
dc.date.available2017-10-31T07:39:07Z-
dc.date.issued2017-08-
dc.identifier.other000000145485-
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/10371/137418-
dc.description학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 공과대학 전기·정보공학부, 2017. 8. 전국진.-
dc.description.abstract최근 인공지능 및 IoT의 발달에 따라 어플리케이션용 거리 센서 모듈에 대한 필요성이 증가되고 있다. 많은 어플리케이션 중 드론과 자율 주행 자동차가 대표적인 사례라고 할 수 있을 것이다. 드론과 자율 주행 자동차는 비행 또는 주행 중 발생할 수 있는 충돌이나 주위 환경을 감지하기 위해서 거리 센서가 필수적이다. 주위 3D 이미지 정보를 통해 거리뿐만 아니라 물체 인식, 동작 인식에 대한 기능도 요구되고 있다. 더불어 이러한 어플리케이션으로서 거리센서가 사용되려면 외부에서 동력원을 별도로 연결해 사용하는 데에 어려움이 있어 낮은 전압에서 동작할 수 있는 것도 하나의 요구사항이 되어가고 있다.
하지만 현재까지의 aperture에 대한 연구는 100V 내외의 큰 전압을 사용하거나 큰 변위를 생성하지 못하는 등의 어려움이 있다. 본 논문에서는 기존의 chevron beam 구조를 사용해 변위를 생성하는 것뿐만 아니라 chevron output beam이 서로 misalign된 구조를 통해 낮은 전압에서 보다 큰 변위를 생성하는 방식을 제안하였다.
Main beam 양 끝에 셔터, 더미 역할을 하기 위한 원판 형태의 구조물이 연결되어 있으며 main beam을 움직이기 위한 chevron output beam이 main beam에 수직하게 연결되어 있다. Actuator로부터 힘이 전달되는 misalign된 구조가 chevron beam의 linear한 운동이 셔터가 각도를 가지고 시계방향으로 운동하도록 만들어준다. 전압이 가해지지 않은 상태에서는 한 개의 구멍이 열려 있고 한 개의 구멍은 셔터가 가리고 있는 상태이고, 전압이 가해지게 되면 셔터가 움직여 두 개의 구멍이 모두 열리게 된다.
이러한 소자의 설계를 위하여 시뮬레이션으로 구조물의 각 수치에 따른 변위 변화를 확인하였으며 최대의 변위를 얻기 위한 수치를 설정하였다. 이를 통해 chevron beam의 pre-bent angle과 chevron output beam misalignment는 최대의 변위를 갖는 최적의 조건을 구할 수 있었다. 설정된 수치는 pre-bent angle 2o, chevron beam width 10μm, chevron output beam width 3.2μm, misalignment 30μm이었다.
소자는 서울대학교 반도체공동연구소에서 실리콘 기판과 유리 기판 위에 각각 반도체 공정으로 패턴을 형성한 뒤 실리콘 기판과 유리 기판을 anodic bonding하였으며 beam과 셔터의 두께가 30μm가 되도록 CMP(Chemical Mechanical Polishing)공정을 진행하였다. 그리고 CMP 공정이 진행된 실리콘 면에 chromium layer를 증착한 후, 전극 패드로 사용될 패턴을 형성하기 위해 RIE etcher를 이용하여 식각하였다. 마지막으로 동작할 구조물을 형성하기 위해 DRIE 장비에서 식각 공정을 통한 구조물의 release가 진행됨으로 소자가 제작되었다.
소자의 DC 동작 특성 및 hysteresis를 probe station으로 측정하였다. DC 동작 특성은 9V에서 793.32μm의 변위를 보였으며, hysteresis는 평균 21.11μm의 크기를 보였다.
-
dc.description.tableofcontents제 1 장 서 론 1
1.1 연구의 배경 1
1.2 Aperture 연구 동향 4
1.3 논문의 구성 13
제 2 장 설 계 14
2.1 Electro thermal two phase aperture 설계 14
2.2 시뮬레이션 20
제 3 장 제 작 26
3.1 제작 순서 26
3.2 제작 결과 29
제 4 장 측 정 39
4.1 측정 set up 39
4.2 DC 동작 특성 측정 41
4.3 Hysteresis 측정 43
제 5 장 결 론 47
참고 문헌 48
Abstract 51
-
dc.formatapplication/pdf-
dc.format.extent2412007 bytes-
dc.format.mediumapplication/pdf-
dc.language.isoko-
dc.publisher서울대학교 대학원-
dc.subjectchevron thermal actuator-
dc.subjectmisaligned beams-
dc.subjectthermal aperture-
dc.subjecthysteresis-
dc.subject.ddc621.3-
dc.title거리 센서 모듈용 Electro Thermal Two Phase Aperture-
dc.typeThesis-
dc.description.degreeMaster-
dc.contributor.affiliation공과대학 전기·정보공학부-
dc.date.awarded2017-08-
Appears in Collections:
College of Engineering/Engineering Practice School (공과대학/대학원)Dept. of Electrical and Computer Engineering (전기·정보공학부)Theses (Master's Degree_전기·정보공학부)
Files in This Item:
  • mendeley

Items in S-Space are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

Browse