Technologie du silicium

Avec la demande croissante de miniaturisation, les exigences des micro-systèmes électromécaniques pour des capteurs toujours plus petits et plus fins sont satisfaites grâce à notre portefeuille en constante expansion de capteurs MEMS à base de silicium. 

La combinaison de notre savoir-faire et de notre réseau de partenaires offre le meilleur soutien possible à nos clients pour réaliser leurs capteurs innovants à base de silicium en utilisant des processus MEMS bien établis pour des applications qui supportent des quantités annuelles de quelques milliers à plusieurs millions de capteurs.

 

Processes

Processus

Nos installations de production de pointe permettent d'accéder à la plupart des procédés micromécaniques au silicium connus :

  • PVD, LPCVD, PECVD, CVD
  • oxydation thermique
  • lithographie
  • gravure sèche (RIE, DRIE)
  • procédés chimiques humides
  • sérigraphie
  • découpage au laser
  • collage de plaquettes et découpage de plaquettes
Quality Assurance

Qualité

En plus du contrôle de qualité standard de la production (palpage de plaquettes, inspection optique manuelle et automatisée, ...), IST dispose d'un grand nombre d'outils d'analyse spécialisés :

SEM/EDX, XRF, µCT, microscopie laser 3D, sont quelques-uns des outils internes qui permettent un processus de développement rapide.

L'image montre une microscopie laser 3D d'une micro plaque chauffante sur une membrane à base de SiN comprenant des éléments chauffants en polysilicium, des thermopiles et un diffuseur de chaleur avant et après le recuit.

 

En étroite collaboration avec nos clients et nos partenaires technologiques, nous avons réalisé un grand nombre de projets basés sur le silicium.

Joachim Nurnus, chef de projet "Nouveaux principes de détection".
Substrat-silicon

Capteurs de température et éléments chauffants à base de platine sur substrats de silicium

Combinant les nombreuses années d'expertise d'IST dans le domaine des détecteurs de température résistifs (RTD) avec les possibilités du micro-traitement du silicium, un dispositif en silicium mince de 150 µm comprenant un élément chauffant à base de platine et un capteur de température disposé autour d'un trou central gravé à sec a été réalisé avec succès dans le cadre d'un projet client. 

Dans le cadre d'un projet stratégique, nos installations de production sont agrandies pour accueillir le dépôt et la structuration des matériaux de capteurs de température bien étudiés d'IST, tels que le platine et le nickel sur des substrats de silicium de 150 mm 

Silicon Flow Sensor SFS01

Capteurs de température à base de silicium (thermopiles) et éléments chauffants sur substrats de silicium

Notre capteur de débit en silicium standard SFS01 comprend un élément chauffant en polysilicium au milieu d'une membrane SiN de 2 µm d'épaisseur et deux thermopiles symétriques en polysilicium et aluminium pour la détection de la direction du débit. 

La puce de capteur standard SFS 01 couvre une large plage dynamique et des débits au-delà des volumes de débit nécessaires ; par exemple, une application de respirateur. Avec un T63 de 5 ms, le SFS est adapté à la surveillance de l'inspiration et de l'expiration avec un seul capteur grâce à sa détection claire de la direction du débit.  

Read more
piezoresistive strain gauges

Jauges de contrainte Si piézorésistives ultra-fines

Les capteurs piézorésistifs (résistants à la pression) modifient leur résistivité en raison de l'application d'une force. IST. En raison du facteur de jauge élevé du silicium, ces jauges de contrainte en silicium piézorésistif ont des sensibilités beaucoup plus élevées par rapport aux jauges de contrainte métalliques répandues. Une technologie de production et de manutention pour des dispositifs minces de seulement 15 µm a été développée pour des substrats de silicium de 200 mm. 

Les capteurs piézorésistifs en silicium peuvent être fabriqués très petits et à peu de frais. 

Piezoeresistive Si strain gauges

Dispositifs piézoélectriques

Les matériaux piézoélectriques tels que l'AlN génèrent une tension lorsqu'une force mécanique est appliquée ou génèrent une force mécanique lorsqu'une tension est appliquée. 

En collaboration avec TrueDyne, une technologie de production pour la réalisation de nouvelles puces MEMS de capteurs de gaz résonnants piézoélectriques a été optimisée avec succès. L'illustration montre une puce en porte-à-faux MEMS avec un capteur de température de référence et deux porte-à-faux piézoélectriques AlN avec des capteurs de température à couche mince et des éléments chauffants intégrés. 

 

MEMS integrated packaging

Intégration/conditionnement des MEMS

Des circuits imprimés en céramique dédiés pour l'emballage des puces de silicium sont disponibles en utilisant la technologie de sérigraphie interne. Grâce à leurs contacts à couche épaisse, les puces peuvent être interconnectées électriquement par soudure, brasage ou liaison par fil. L'image montre un circuit imprimé en céramique conçu pour l'intégration de puces en porte-à-faux TrueDyne MEMS par soudure 

Truedyne Electronic Circuit

Prise en charge de la technologie MEMS

Forts de notre savoir-faire et de notre réseau de partenaires, nous accompagnons nos clients dans la réalisation de leurs capteurs innovants à base de silicium avec des technologies MEMS pour des applications prenant en charge des quantités annuelles de quelques milliers à plusieurs millions de capteurs. 

Circuit électronique TrueDyne avec porte-à-faux MEMS résonant intégré pour mesurer la densité, la viscosité et la conductivité thermique des gaz de procédé et de combustion (y compris l'hydrogène dans le gaz naturel) ainsi que la mesure directe du pouvoir calorifique.