멤브레인 표면 보호막을 적용하여 MEMS 풍향풍속센서의 내환경성 강화에 관한 연구

기상관측 분야에서는 풍속센서의 소형화 요구가 커지고 있어 air flow sensor를 이용한 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 풍향풍속센서의 응용연구가 활발하다. MEMS 풍향풍속센서는 바람의 세기와 함께 방향을 측정하여야 하는데, 센서 칩이 외부환경에 노출되어 있기 때문에 센서소자의 내오염성과 내구성 확보가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 thermopile 방식의 풍향풍속센서를 제작하였으며, 센서 표면을 보호하기 위하여 SU-8과 Teflon, PI를 센서 칩의 표면 상ㆍ하부 보호막으로 사용하였다. 먼저 표면 상부 보호막으로 사용하기 위해 발수성 및 접착성 테스트와 상부 보호막의 유무에 따른 풍향풍속센서의 동작특성을 확인하였다. 또한 표면 하부 보호막으로 사용하기 위해 발열체에 열충격을 주어 발열체의 용도분포와 발열로 인해 발생할 수 있는 발열체의 변형 및 센서의 응답속도를 측정하였다.