통계방법론을 이용한 MEMS 가속도계 성능의 불확실성 해석 및 설계

Abstract

마이크로 기전 시스템(MEMS) 제조 시 발생하는 제조공차는 시스템 변수의 불확실성으로부터 야기되고 이것은 시스템 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 MEMS 가속도계를 대상으로 시스템 변수의 불확실성을 고려한 마이크로 시스템의 전반적인 설계 절차를 제시하였다. 먼저 MEMS 가속도계를 끝단 질량을 가진 외팔보로 가정하여 운동방정식을 유도 하고 정확성을 검증하였다. 또한 매개변수 연구를 통해 MEMS 가속도계 성능의 경향성을 확인하였고 First Order Reliability Method(FORM)를 이용하여 시스템 변수 불확실성에 대한 성능의 불확실성 해석을 수행하였다. MEMS 가속도계 설계를 위해 시스템 변수에서 설계 변수와 설계 상수를 구분하고 설계요구조건에 맞는 최적설계를 수행하였고 성능요구조건을 이용하여 제조 수율을 예측하였다.