可作业于300℃的高温电子元件诞生,机器人窃喜?

时间:2016-01-27 13:15:20 来源:eettaiwan 有0人参与

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在工业应用中,越来越多的感测器和致动器被部署在温度较高的环境中。然而,标准的半导体和元件所能承受的温度最高约为125℃。因此,在一项名为HOT 300的合作研发计划中,德国Fraunhofer旗下的5个研究机构联手为高温微系统开发出基本的技术元件。

根据Fraunhofer研究所的分析,业界迫切需要高温的元件和连接技术——即能以较现有电子元件更高的封装密度,在高达300℃(572℉)的温度下可靠地作业。


然而,这需要一种全新的途径来实现系统整合。在HOT 300研究计划中,Fraunhofer研究所成功地设计出各种有关的途径与技术。研究团队们如今还为其研究提出了最新成果。

其中,Fraunhofer的5个研究机构——包括微电子电路(IMS)、电子奈米系统(ENAS)、陶瓷技术与系统(IKTS)、材料力学(IWM)以及可靠性与微整合(IZM)等研究机构,介绍了一种新的CMOS技术以及MEMS多功能感测器,能够提供作为300°C电路的基础半导体元件。

研究人员为该设计使用了陶瓷基板与金属导线架;而在封装部份,则开发出一种新颖的聚合物陶瓷材料。针对稳定温度用的晶片、基板与封装互连技术,研究人员也发展出扩散焊接的专用方法与烧结制程,直接连接陶瓷和矽晶。

高达300℃的工作温度还需要新的可靠性模型。因此,研究人员进一步开发出针对微米与奈米结构的故障分析、机械参数确定以及耐热冲击性,并且使其适用于更广泛的温度范围,从而提高了可靠性模型。Fraunhofer研究人员开发的这些技术现正提供给感兴趣的商业人士。