基于硅微加工工艺的微热板传热分析  

Thermal Analysis of Silicon Micromachining Based Micro Hotplates

作　　者：余隽[1] 唐祯安[1] 陈正豪[2] 魏广芬[1] 王立鼎[1] 闫桂贞[3] 

机构地区：[1]大连理工大学电子系微系统研究中心,大连116024 [2]香港科技大学电机与电子工程系 [3]北京大学微电子学研究所,北京100871

出　　处：《Journal of Semiconductors》2005年第1期192-196,共5页半导体学报（英文版）

基　　金：国家自然科学基金 (批准号 :5 9995 5 5 0 5 ;90 2 0 70 0 3 );国家高技术研究发展计划 (批准号 :2 0 0 3AA40 4180 );香港科技大学RGC(批准号 :60 65 /99E;HIA98/99EG0 6)资助项目~~

摘　　要：针对常压和真空两种环境 ,通过三维有限元模拟分析了背面体硅加工型、正面体硅加工型和表面加工型三种微热板 (MHP)的传热主渠道和加热功率 .制作了背面体硅加工型和表面加工型MHP ,并对两者在常压及 13 3Pa气压下的加热功率进行了测试 .实验值与有限元分析结果一致 ,表明虽然真空中表面加工型MHP热功耗小于背面体硅加工型MHP ,但薄层空气导热使表面加工型MHP在大气中的功耗大幅增加 。Thermal simulation of three types of MHPs (surface micro-machined,back-side bulk silicon micro-machined,and front-side bulk silicon micro-machined) working in atmosphere and vacuum is performed with 3D FEA.Their first two types of MHPs are fabricated and their experimental results are in agreement with the FEA.It is shown that,power consumption of the surface micromachined MHP is smaller than the back-side bulk silicon micromachined MHP in vacuum;however,in atmosphere,thermal conduction of the thin air layer in the surface micro-machined MHP dramatically increases its power consumption,with is much larger than that of the back-side bulk silicon micromachined MHP.

关 键 词：微热板 硅微加工工艺 有限元 热传导 

分 类 号：TP212[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]