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功率技術/新能源  

研究人員開發可作業於300℃的高溫電子元件

上網時間: 2016年01月27日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:工業應用  感測器  致動器  HOT 300  高溫微系統 

工業應用中,越來越多的感測器致動器被部署在溫度較高的環境中。然而,標準的半導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的合作研發計劃中,德國Fraunhofer旗下的5個研究機構聯手為高溫微系統開發出基本的技術元件。

根據Fraunhofer研究所的分析,業界迫切需要高溫的元件和連接技術——即能以較現有電子元件更高的封裝密度,在高達300℃(572℉)的溫度下可靠地作業。

然而,這需要一種全新的途徑來實現系統整合。在HOT 300研究計劃中,Fraunhofer研究所成功地設計出各種有關的途徑與技術。研究團隊們如今還為其研究提出了最新成果。

其中,Fraunhofer的5個研究機構——包括微電子電路(IMS)、電子奈米系統(ENAS)、陶瓷技術與系統(IKTS)、材料力學(IWM)以及可靠性與微整合(IZM)等研究機構,介紹了一種新的CMOS技術以及MEMS多功能感測器,能夠提供作為300°C電路的基礎半導體元件。

研究人員為該設計使用了陶瓷基板與金屬導線架;而在封裝部份,則開發出一種新穎的聚合物陶瓷材料。針對穩定溫度用的晶片、基板與封裝互連技術,研究人員也發展出擴散焊接的專用方法與燒結製程,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出針對微米與奈米結構的故障分析、機械參數確定以及耐熱衝擊性,並且使其適用於更廣泛的溫度範圍,從而提高了可靠性模型。Fraunhofer研究人員開發的這些技術現正提供給感興趣的商業人士。

編譯:Susan Hong

(參考原文:High-Temperature Electronics Operate at 300°C,by Christoph Hammerschmidt)





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