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高溫電子產品可在高達300℃的溫度下運行

2016-01-26 17:34:02 未知

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面向工業應用的傳感器和致動器越來越多地被部署到高溫環境之中。然而，標準半導體和元件的最高工作溫度僅125°C。在聯合研發項目HOT 300中，5家弗勞恩霍夫研究院開發出了大量面向高溫微系統的基本工藝元件。

根據弗勞恩霍夫研究院的分析，高溫市場需要能在高達300°C（572°F）的溫度下、以高于現有電子元件的封裝密度可靠運行的元件和連接技術。在HOT 300項目中，弗勞恩霍夫研究院已經設計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芯片技術以及基于MEMS的多功能傳感器，可充當300°C電子產品的基礎半導體元件。這些設計采用陶瓷基片和金屬引線框。至于封裝，科學家們開發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定互連技術，工作組開發了專門的擴散焊接方法和燒結工藝以及直接連接陶瓷與硅的方法。

高達300°C的工作溫度還需要新的可靠性模型。還進一步開發了微型和納米結構的故障分析、機械參數選取與耐熱震性以便適應更寬的溫度范圍，從而實現了增強型可靠性模型。開發的這些技術現在可供感興趣的商業團體使用。

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