李绍良, 徐 静, 吴亚明

(1.中国科学院 上海微系统与信息技术研究所 传感技术联合国家重点实验室,上海 200050；2.中国科学院大学,北京 100049)

0 引 言

近年来，随着MEMS技术的发展，出现了一些新型的MEMS器件，它们需要在一定温度下才能工作，比如:微型CPT原子钟的物理系统[1]要工作在70 ℃或以上，以保证足够的原子数密度，因此,需要有加热器与温度传感器对温度进行精确控制；一些半导体式的气体传感器，需要内置加热器加热到一定温度才能保证检测灵敏度[2]；一些生物芯片[3]也需要将温度维持在特定的温度以保证生物、化学反应的顺利进行。这些器件因为工作时要维持一定温度则必然增加功耗，然而低功耗是便携式、航空航天等仪器仪表应用的基本要求，因此,如何降低功耗成为人们关注的重要课题。

对器件进行绝热封装可以大大降低功耗。传统的绝热封装方法主要有减小热传导的陶瓷管壳封装、填充热隔离层[4]等，减小热对流的真空封装[5]等。这些传统的减小热传导绝热封装中，作为支撑接触部分的面积仍然比较大，由此产生的热损失很难再减少，而且其中的加热器和温度传感器也通常需要独立装配，因此,整个封装体积较大。美国Symmetricom公司[6]和Charles Stark Draper Laboratory[7]采用了聚酰亚胺(polyimide，PI)隔热悬挂式结构用于芯片原子钟的绝热封装。聚酰亚胺由于其自身较低的导热系数，优良的耐温性能、机械性能，再加上灵活的加工方式，已成为人们研究的热点。

本文选用Fiji Film公司的Durimide 7510负性光敏型聚酰亚胺材料，设计并制作了具有大承载面的聚酰亚胺隔热悬挂结构，用于低功耗器件的绝热封装。……