Hochtemperaturstabile Mikroheizer für miniaturisierte Sensorsysteme
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微型传感器系统的高温稳定微型仪器
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发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
Jan Spannhake
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Jan Spannhake
...................................................................................................................................VI Kurzfassung............................................................................................................................七、《Dissertation..........................................................................................................VIII符号与ABKürzungen》....................................................................................................XIII 1 Einleitung..............................................................................................................%1%2标准技术%Be Mikroheizern.................................................................................%7 2.1海泽恩王子Aufbau von mikromachischen..................................7 2.1.1膜和-materialien........................................................................9 2.1.2 Heizerkonzepte and-Materialen.....................................................................132.2 Beispiel Eines SOI-basierten Mikroheizers..............................................................14 2.2.1 Technologien.....................................................的限制16 2.3 Elektromigration.........................................................................的机械师17 2.3.1 Grundlagen der ElektroMigration....................................................................18 2.3.1.1 Kräfte auf Metallionen in Einem elektrischen Feld......18 2.3.1.2 GrundLegende Gleichungen..........................................................................19 2.3.2材料在电迁移过程中的扩散.......................................................21 2.3.2.1 Korngrenzen扩散..................................................................................22 2.3.2.2 Gitterdiffusion..............................................................................................23 2.3.2.3扩散缠绕异构体GrizfläChen...............................................23 2.3.2.4 OberflächenDiffect...................................................................................24 2.3.3Verstärkung der EM durch thermische Effekte...............................................24 3 Konzept&Design ees thermischen IR-发射器.........................................................27 3.1通用公司Konzept Eyes thermischen IR-发射器................................................27 3.1.1 Betriebskonzept zur Stabilisierung der IR-Strahung......................................29 3.1.2 Heizleistung Des IR发射器的模拟.....32 3.1.3热插拔广泛标准型号.....................................................................32 3.1.4Wärmeleitung im Festkörper...........................................................................33 3.1.5Wärmeübertrag an die loft..............................................................................33 3.1.6Konvektion der Luft.........................................................................................34 3.1.7 Thermische Strahlong......................................................................................35 3.2 IR-Emitters........................................................................的设计38 4 Prozessierung des thermischen IR发射器...................................................................41.41.Prozessablauf der mikromachischen Herstellung................................................43.2Elektrische Passivierung des Wafers.......................................................................44.3Realisierung der Metallisierung...............................................................................46 4.4 NassChemische Membranätzung..............................................................................47.5Vereinzeln and Bonden der Bauteile.......................................................................50
................................................................................................................................... VI Kurzfassung ............................................................................................................................VII Thesen der Dissertation..........................................................................................................VIII Symbole und Abkürzungen....................................................................................................XIII 1 Einleitung.......................................................................................................................... 1 2 Stand der Technik bei Mikroheizern................................................................................. 7 2.1 Prinzipieller Aufbau von mikromechanischen Heizern ............................................. 7 2.1.1 Membrantypen und -materialien........................................................................ 9 2.1.2 Heizerkonzepte und -materialien ..................................................................... 13 2.2 Beispiel eines SOI-basierten Mikroheizers.............................................................. 14 2.2.1 Limitierung der eingesetzten Technologien..................................................... 16 2.3 Mechanismen der Elektromigration......................................................................... 17 2.3.1 Grundlagen der Elektromigration .................................................................... 18 2.3.1.1 Kräfte auf Metallionen in einem elektrischen Feld...................................... 18 2.3.1.2 Grundlegende Gleichungen.......................................................................... 19 2.3.2 Materialdiffusion durch Elektromigration ....................................................... 21 2.3.2.1 Korngrenzendiffusion .................................................................................. 22 2.3.2.2 Gitterdiffusion.............................................................................................. 23 2.3.2.3 Diffusion entlang heterogener Grenzflächen ............................................... 23 2.3.2.4 Oberflächendiffusion ................................................................................... 24 2.3.3 Verstärkung der EM durch thermische Effekte ............................................... 24 3 Konzept & Design eines thermischen IR-Emitters ......................................................... 27 3.1 Generelles Konzept eines thermischen IR-Emitters ................................................ 27 3.1.1 Betriebskonzept zur Stabilisierung der IR-Strahlung ...................................... 29 3.1.2 Simulation der benötigten Heizleistung des IR-Emitters................................. 32 3.1.3 Thermisches Widerstandsmodell ..................................................................... 32 3.1.4 Wärmeleitung im Festkörper ........................................................................... 33 3.1.5 Wärmeübertrag an die Luft .............................................................................. 33 3.1.6 Konvektion der Luft......................................................................................... 34 3.1.7 Thermische Strahlung ...................................................................................... 35 3.2 Design des thermischen IR-Emitters........................................................................ 38 4 Prozessierung des thermischen IR-Emitters ................................................................... 41 4.1 Prozessablauf der mikromechanischen Herstellung ................................................ 43 4.2 Elektrische Passivierung des Wafers ....................................................................... 44 4.3 Realisierung der Metallisierung............................................................................... 46 4.4 Nasschemische Membranätzung.............................................................................. 47 4.5 Vereinzeln und Bonden der Bauteile ....................................................................... 50