在工業(yè)應(yīng)用中，越來越多的感測器和致動器被部署在溫度較高的環(huán)境中。然而，標準的半導(dǎo)體和元件所能承受的溫度最高約為125℃。因此，在一項名為HOT 300的合作研發(fā)計劃中，德國Fraunhofer旗下的5個研究機構(gòu)聯(lián)手為高溫微系統(tǒng)開發(fā)出基本的技術(shù)元件。
然而，這需要一種全新的途徑來實現(xiàn)系統(tǒng)整合。在HOT 300研究計劃中，F(xiàn)raunhofer研究所成功地設(shè)計出各種有關(guān)的途徑與技術(shù)。研究團隊們?nèi)缃襁�為其研究提出了最新成果。
其中，F(xiàn)raunhofer的5個研究機構(gòu)——包括微電子電路(IMS)、電子奈米系統(tǒng)(ENAS)、陶瓷技術(shù)與系統(tǒng)(IKTS)、材料力學(xué)(IWM)以及 可靠性與微整合(IZM)等研究機構(gòu)，介紹了一種新的CMOS技術(shù)以及MEMS多功能感測器，能夠提供作為300°C電路的基礎(chǔ)半導(dǎo)體元件。
研究人員為該設(shè)計使用了陶瓷基板與金屬導(dǎo)線架;而在封裝部份，則開發(fā)出一種新穎的聚合物陶瓷材料。針對穩(wěn)定溫度用的晶片、基板與封裝互連技術(shù)，研究人員也發(fā)展出擴散焊接的專用方法與燒結(jié)制程，直接連接陶瓷和矽晶。
高達300℃的工作溫度還需要新的可靠性模型。因此，研究人員進一步開發(fā)出針對微米與奈米結(jié)構(gòu)的故障分析、機械參數(shù)確定以及耐熱沖擊性，并且使其適用于更廣泛的溫度范圍，從而提高了可靠性模型。Fraunhofer研究人員開發(fā)的這些技術(shù)現(xiàn)正提供給感興趣的商業(yè)人士。 |
