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      在工業(yè)應(yīng)用中,越來越多的感測(cè)器和致動(dòng)器被部署在溫度較高的環(huán)境中。然而,標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體和元件所能承受的溫度最高約為125℃。因此,在一項(xiàng)名為HOT 300的合作研發(fā)計(jì)劃中,德國(guó)Fraunhofer旗下的5個(gè)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)手為高溫微系統(tǒng)開發(fā)出基本的技術(shù)元件。

      然而,這需要一種全新的途徑來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整合。在HOT 300研究計(jì)劃中,F(xiàn)raunhofer研究所成功地設(shè)計(jì)出各種有關(guān)的途徑與技術(shù)。研究團(tuán)隊(duì)們?nèi)缃襁為其研究提出了最新成果。

      其中,F(xiàn)raunhofer的5個(gè)研究機(jī)構(gòu)——包括微電子電路(IMS)、電子奈米系統(tǒng)(ENAS)、陶瓷技術(shù)與系統(tǒng)(IKTS)、材料力學(xué)(IWM)以及 可靠性與微整合(IZM)等研究機(jī)構(gòu),介紹了一種新的CMOS技術(shù)以及MEMS多功能感測(cè)器,能夠提供作為300°C電路的基礎(chǔ)半導(dǎo)體元件。

      研究人員為該設(shè)計(jì)使用了陶瓷基板與金屬導(dǎo)線架;而在封裝部份,則開發(fā)出一種新穎的聚合物陶瓷材料。針對(duì)穩(wěn)定溫度用的晶片、基板與封裝互連技術(shù),研究人員也發(fā)展出擴(kuò)散焊接的專用方法與燒結(jié)制程,直接連接陶瓷和矽晶。

      高達(dá)300℃的工作溫度還需要新的可靠性模型。因此,研究人員進(jìn)一步開發(fā)出針對(duì)微米與奈米結(jié)構(gòu)的故障分析、機(jī)械參數(shù)確定以及耐熱沖擊性,并且使其適用于更廣泛的溫度范圍,從而提高了可靠性模型。Fraunhofer研究人員開發(fā)的這些技術(shù)現(xiàn)正提供給感興趣的商業(yè)人士。

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