ST, 초소형 실리콘 압력센서 출시

[산업일보]
소비가전 및 휴대기기용 MEMS 센서의 세계 1위 공급사인 ST마이크로일렉트로닉스 (www.st.com)는 자사의 최신 MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) 센서가 스마트폰과 기타 휴대형 기기에 장착되어, 에베레스트산 정상에서 지하 750m까지 높이의 해발 고도 변화를 가장 정확하게 측정할 수 있다고 발표했다.

신제품 LPS001WP는 혁신적인 기술을 적용하여 최고 해상도의 압력, 즉 고도 측정 기능을 제공하는 소형 실리콘 압력센서로서, 기상 관측소, 챠량 및 산업용 애플리케이션은 물론 스마트폰, 스포츠 시계, 기타 휴대형 기기에 적합하도록 매우 얇고 컴팩트한 패키지로 제공된다.

ST마이크로일렉트로닉스의 MEMS, 센서 및 고성능 아날로그 사업부 총괄 본부장인 베네디토 비냐 (Benedetto Vigna)는 “ST는 MEMS 기술을 통하여 낮은 비용과 높은 정확도로 선형 또는 직각 운동, 압력, 자기장 등과 같은 물리적 파라미터들을 측정할 수 있는 신형 센서를 지속적으로 개발하고 있다.”면서 “소비자의 요구를 충족시켜주는 MEMS 센서의 응용 방법은 우리의 상상력에 의해 좌우된다.”고 말했다.

최우선시되는 타깃 애플리케이션으로는 2차원으로만 위치를 식별할 수 있는 기존의 휴대형 GPS의 기능을 강화하는 것이다. LPS001WP를 적용하면 정확한 위치를 3차원으로 식별할 수 있기 때문에, 휴대전화를 통해 빌딩 내부의 위치뿐만 아니라 층별 위치 정보까지 식별할 수 있어서 화재, 구급, 경찰 등에 응급 전화를 걸 수 있다.

LPS001WP은 -750m~+9000m의 해발고도에 대한 기압인 300-1100mb의 동작 압력 범위를 제공하며, 80cm 고도에 해당하는 최소 0.065mb 단위로 압력 변화를 감지할 수 있다. LPS001WP는 압력센서를 모노리식 실리콘 칩으로 제작할 수 있도록 하는 “VENSENS”라는 ST 독점 기술로 제조된다. VENSENS 기술을 통해 제조된 디바이스는 웨이퍼 간 본딩 작업을 제거할 수 있어서 신뢰성을 극대화할 수 있다.

LPS001WP의 압력센서는 간극 제어와 압력 규정을 통해 형성된 공기공동 (air cavity) 상의 유연한 실리콘 멤브레인 (silicon membrane)에 기반하고 있다. 이 멤브레인은 전통적인 실리콘 미세기계가공 멤브레인보다 매우 작으며, 빌트-인 기계식 스토퍼 (stopper)를 통해 파손이 방지된다.

멤브레인은 압전저항 (piezoresistor)을 내장하고 있는 데, 압전저항은 멤브레인이 외부 압력 변화에 따라 이완됨에 따라 전기적 저항이 변화하는 초소형 구조물이다. 저항의 변화가 모니터되고, 온도 보상되어 업계 표준 I2C 또는 SPI 통신 프로토콜을 통해 기기의 호스트 프로세서가 판독할 수 있는 디지털 값으로 변환된다.