高温电子产品可在高达300℃的温度下运行

2016-01-26 17:34:02 未知

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面向工业应用的传感器和致动器越来越多地被部署到高温环境之中。然而，标准半导体和元件的最高工作温度仅125°C。在联合研发项目HOT 300中，5家弗劳恩霍夫研究院开发出了大量面向高温微系统的基本工艺元件。

根据弗劳恩霍夫研究院的分析，高温市场需要能在高达300°C（572°F）的温度下、以高于现有电子元件的封装密度可靠运行的元件和连接技术。在HOT 300项目中，弗劳恩霍夫研究院已经设计出了这些方法和技巧。

尤其，这5家弗劳恩霍夫研究院推出了CMOS芯片技术以及基于MEMS的多功能传感器，可充当300°C电子产品的基础半导体元件。这些设计采用陶瓷基片和金属引线框。至于封装，科学家们开发了一种新奇的聚合物陶瓷材料。至于芯片、基片和封装的温度稳定互连技术，工作组开发了专门的扩散焊接方法和烧结工艺以及直接连接陶瓷与硅的方法。

高达300°C的工作温度还需要新的可靠性模型。还进一步开发了微型和纳米结构的故障分析、机械参数选取与耐热震性以便适应更宽的温度范围，从而实现了增强型可靠性模型。开发的这些技术现在可供感兴趣的商业团体使用。

参与开发的研究院为弗劳恩霍夫微电子电路与系统研究所（IMS）、弗劳恩霍夫电子纳米系统研究所（EMAS）、弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所（IKTS）、弗劳恩霍夫材料力学研究院（IWM）和弗劳恩霍夫可靠性和微集成研究所（IZM）。

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