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高溫電子產(chǎn)品可在高達(dá)300℃的溫度下運(yùn)行

2016-01-26 17:34:02 未知
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面向工業(yè)應(yīng)用的傳感器和致動(dòng)器越來(lái)越多地被部署到高溫環(huán)境之中。然而,標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體和元件的最高工作溫度僅125°C。在聯(lián)合研發(fā)項(xiàng)目HOT 300中,5家弗勞恩霍夫研究院開(kāi)發(fā)出了大量面向高溫微系統(tǒng)的基本工藝元件。

根據(jù)弗勞恩霍夫研究院的分析,高溫市場(chǎng)需要能在高達(dá)300°C(572°F)的溫度下、以高于現(xiàn)有電子元件的封裝密度可靠運(yùn)行的元件和連接技術(shù)。在HOT 300項(xiàng)目中,弗勞恩霍夫研究院已經(jīng)設(shè)計(jì)出了這些方法和技巧。

尤其,這5家弗勞恩霍夫研究院推出了CMOS芯片技術(shù)以及基于MEMS的多功能傳感器,可充當(dāng)300°C電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)半導(dǎo)體元件。這些設(shè)計(jì)采用陶瓷基片和金屬引線(xiàn)框。至于封裝,科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了一種新奇的聚合物陶瓷材料。至于芯片、基片和封裝的溫度穩(wěn)定互連技術(shù),工作組開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)的擴(kuò)散焊接方法和燒結(jié)工藝以及直接連接陶瓷與硅的方法。

高達(dá)300°C的工作溫度還需要新的可靠性模型。還進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了微型和納米結(jié)構(gòu)的故障分析、機(jī)械參數(shù)選取與耐熱震性以便適應(yīng)更寬的溫度范圍,從而實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)型可靠性模型。開(kāi)發(fā)的這些技術(shù)現(xiàn)在可供感興趣的商業(yè)團(tuán)體使用。

參與開(kāi)發(fā)的研究院為弗勞恩霍夫微電子電路與系統(tǒng)研究所(IMS)、弗勞恩霍夫電子納米系統(tǒng)研究所(EMAS)、弗勞恩霍夫陶瓷技術(shù)和系統(tǒng)研究所(IKTS)、弗勞恩霍夫材料力學(xué)研究院(IWM)和弗勞恩霍夫可靠性和微集成研究所(IZM)。

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