耐高温新型集成电路芯片与高温压力变送器

耐高温新型集成电路芯片与高温压力变送器

在地热生产和石油生产过程中温度通常会超过200℃，高于设备所用的传统微芯片一般能耐受的温度。在该环境的压力测量中，由于受制于集成电路的温度现状，传统的的压力传感器多采用传感器与变送器电路分离的结构设计，日前，据报道，德国弗劳恩霍夫微电子电路与系统研究所（IMS）的研究人员开发出一种新型的高温工艺，可以制造出超紧凑型微芯片，这种微芯片在高达300℃的温度下也能正常工作。

传统的CMOS芯片有时能耐受250℃的高温，但其性能与可靠性会迅速下降。还有一种方法是对热敏感的微芯片实施持续冷却，但是很难实现。此外，市场上也存在专门的高温芯片，但是尺寸过大（小尺寸也达1微米）。

IMS开发的微芯片尺寸仅有0.35微米，远小于现有的高温芯片，且依然保持着应有的功能。

为开发出耐热微芯片，研究人员采用了一种特殊的高温硅绝缘体（SOI）CMOS工艺，通过绝缘层来阻止影响芯片运作的漏电电流的产生。此外，研究人员还使用了金属钨，其温度敏感性低于常用的铝，从而延长了高温芯片的工作寿命。

除了用于地热能、天然气或石油生产外，该微芯片还能用于航空业，例如放置于尽可能靠近涡轮发动机的位置，记录其运行状态，确保其更有效、更可靠地运行。高温集成电路的商业化将大大降低变送器的体积，同时又可以延伸高温压力传感器的应用领域、提高产品性能。本文源自迪川仪表，转载请保留出处。