Nei laboratori del CNR IMM si è proseguito nel lavoro per il progetto OLIMPOS, con la riformulazione del sistema del supporto del chip. Il nuovo progetto, condiviso e discusso con i partner di progetto, si basa sull’utilizzo di una tecnologia relativamente più semplice ma soprattutto più facilmente industrializzabile dal punto di vista dello sviluppo produttivo dei dispositivi.

Il nuovo supporto progettato e sviluppato utilizza la tecnologia lead-frame e die-attach con wire-bonding, incollando successivamente il frame metallico su un supporto in allumina planare.

Il supporto in allumina è stato scelto appositamente con un foro entrale (fig. 1) per poter alloggiare un sensore di temperatura Pt100 (fig. 2) sulla parte posteriore del chip.

Per quanto riguarda la realizzazione delle piste conduttive di collegamento è stata utilizzata la tecnica del lead-frame mediante processo fotolitografico ed etching di un lamierino metallico in ottone. Nelle Figura 3 e 4 è possibile osservare rispettivamente la realizzazione del lead-frame e l’integrazione sul substrato di allumina.

Il sistema è stato successivamente saldato a dei cavi elettrici di collegamento tramite saldatura a punti, mediante saldatrice a spot-welding. I collegamenti sono stati successivamente inglobati nella ceramica liquida per dargli stabilità e sostegno (figg. 5 – 6).

Sul retro del substrato di allumina, nell’ apposito alloggiamento, è stato fissato, con la colla di allumina, il sensore di temperatura Pt100, ponendolo in contatto con il supporto del chip (Fig. 7).

Figura 7 retro del supporto dove è stata fissata la Pt100 e inglobato nella ceramica liquida

Il riscaldatore del chip con layout specifico è stato caratterizzato ricavando la curva temperatura vs resistenza. Tale caratterizzazione permette di impostare la temperatura del riscaldatore regolando il relativo valore di resistenza elettrica.

Per la misura della temperatura può essere usato lo stesso riscaldatore presente nel sensore come un termo-resistore o RTD (Resistance temperature detectors) caratterizzato da un coefficiente di temperatura della resistività positivo. Mediante un modello matematico, è possibile individuare i valori di resistenza del riscaldatore in funzione della temperatura.