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耐高溫新型集成電路芯片與高溫壓力變送器

發布時間:2019-9-9      發布人:湖南向日葵视频下载app视频污版      點擊:

在地熱生產和石油生產過程中溫度通常會超過200℃,高於設備所用的傳統微芯片一般能耐受的最高溫度。在該環境的壓力測量中,由於受製於集成電路的溫度現狀,傳統的的壓力傳感器多采用傳感器與變送器電路分離的結構設計,日前,據報道,德國弗勞恩霍夫微電子電路與係統研究所(IMS)的研究人員開發出一種新型的高溫工藝,可以製造出超緊湊型微芯片,這種微芯片在高達300℃的溫度下也能正常工作。

高溫壓力傳感器

傳統的CMOS芯片有時能耐受250℃的高溫,但其性能與可靠性會迅速下降。還有一種方法是對熱敏感的微芯片實施持續冷卻,但是很難實現。此外,市場上也存在專門的高溫芯片,但是尺寸過大(最小尺寸也達1微米)。

IMS開發的微芯片尺寸僅有0.35微米,遠小於現有的高溫芯片,且依然保持著應有的功能。

為開發出耐熱微芯片,研究人員采用了一種特殊的高溫矽絕緣體(SOI)CMOS工藝,通過絕緣層來阻止影響芯片運作的漏電電流的產生。此外,研究人員還使用了金屬鎢,其溫度敏感性低於常用的鋁,從而延長了高溫芯片的工作壽命。

除了用於地熱能、天然氣或石油生產外,該微芯片還能用於航空業,例如放置於盡可能靠近渦輪發動機的位置,記錄其運行狀態,確保其更有效、更可靠地運行。高溫集成電路的商業化將大大降低變送器的體積,同時又可以延伸高溫壓力傳感器的應用領域、提高產品性能。本文源自向日葵破解版ioses傳感,轉載請保留出處。