一种拼接结构红外探测器的封装电学设计

随着红外焦平面探测器技术日趋成熟,由多片红外探测器组成更大规模探测器的需求也更为广泛。红外探测器往往采用多片拼接结构,达到扩大探测器阵列规模的目的。从2×2,3×3到4×4甚至更大规模的拼接结构,其拼接设计的核心均为封装结构设计。在封装结构设计中,如何进行电学引出设计,也是设计中非常重要的一个环节。文章介绍了一种红外探测器拼接结构的封装电学设计,首先介绍拼接结构的概况,然后介绍为满足该种结构的电学设计采用的结构方案,最后介绍针对该种电学设计结构方案进行的电学布线设计。     

可变温红外探测器中测杜瓦设计

介绍了一种中测变温杜瓦装置(简称变温杜瓦),可实现多个温度条件下(60～300 K)连续测试芯片性能.与传统的中测液氮杜瓦相比,变温杜瓦体积较小,可与制冷机耦合,从而实现多个温度可调.另外,将变温杜瓦的框架部件设计为可拆卸结构,既可以兼容多种规格的芯片,又提高了芯片性能的封装效率.通过试验测试,变温杜瓦组件芯片衬底区域...     

吸气剂重复激活次数对吸气效能的影响

红外探测器杜瓦的真空可靠性对杜瓦正常工作有重大意义。若吸气剂激活后吸气能力下降,则杜瓦的长期真空可靠性存在风险。通过测试锆钒铁吸气剂在真空环境中的重复激活次数对吸气剂吸气效能的影响,获得了相应的吸气量与吸气速率变化数据。结果表明,随着重复激活次数的增加,吸气剂的饱和吸气总量无明显变化,且初始吸气速率略微提高,最后趋于稳定。实验结果可用于指导后续杜瓦封装工艺。     

超长线列红外探测器组件的低温面形研究

随着红外焦平面探测器阵列规模的不断扩大,由多层结构低温热失配形变导致的杜瓦可靠性问题愈发突出,对焦面低温形变的定量化表征需求越来越迫切。基于超长线列红外焦平面探测器冷箱组件开展焦面低温形变研究,针对多层结构粘接造成的焦面低温形变进行了理论仿真。设计了一种探测器工作温度90 K下焦面低温形变的测试方法。对比分析面形测试结果与仿真计算,低温下焦面整体下移,但变形曲线呈拱形。仿真得出两边芯片向下凹约9.24■m,中间位置芯片向下凹1.36■m。实验得出两边芯片向下凹约40■m,中间位置芯片向下凹10■m。数据差异与仿真材料的参数设置有关。验证了仿真结果的合理性,可为超长线列探测器焦面多层结构设计提供参考依据。     

红外探测器杜瓦的小型化设计方法

杜瓦小型化是制冷型红外探测器组件的发展方向之一,也是未来红外成像系统小型化、集成化发展的需要。由于杜瓦为探测器组件提供光、机、电接口,其小型化设计要综合考虑制冷机的制冷能力、探测性能、真空性能和系统应用等多方面因素。结合杜瓦的结构组成和工作原理,分析了小型化设计的方法及影响。该研究对杜瓦设计有较好的启发和指导作用。     

非真空制冷型红外探测器小型化封装技术

基于红外探测系统对小体积制冷型红外探测器的应用需求,提出了一种新型非真空制冷型红外探测器小型化封装技术.阐述了其结构和工艺设计要点,实现了组件封装并通过耦合J-T制冷器进行了相关性能测试.结果 表明,本文所述的设计方案可实现128×128元(15 m) InSb芯片封装,组件尺寸小于等于Φ20 mm×15 mm,重量约...     

红外探测器集成光学系统低温评价方法研究

红外探测器集成光学技术是将部分成像光学系统集成在杜瓦结构内部,以保证F数较小、探测目标信号能量大的同时,消除光学系统体积庞大和复杂带来的不便因素。本文研究的红外探测器集成光学低温评价技术是在不反复拆除杜瓦的前提下,直接评估集成光学系统低温MTF,缩短测试周期。进行集成光学透镜组精密装配,在此基础上开发独立的集成光学系统低温MTF评价装置,并搭建MTF测试光路,获得集成光学透镜组温度分布梯度,为集成光学透镜组的装配精度和光学性能提供可靠数据。     

半导体制冷横向塞曼稳频激光干涉测量系统

介绍了横向塞曼效应He-Ne激光器的磁场设定、信号获取、利用半导体制冷(TEC)的主从控制稳定频率的技术。阐述了由程控倍频模块和双通道缓冲连续计数模块组成的电子细分电路,实现可用按键设定2、4、8、16四种计数脉冲细分系数,以获取不同干涉测量分辨力。实验得出了横向塞曼稳频激光器的频率稳定度为1.74×10-9,稳频时激光管温度为43℃,克服了加热稳频法激光管温度过高、不易散热以及风扇风冷法激光频率短期稳定度低的缺点。系统具有0.16、0.08、0.04、0.02μm四种测量分辨力。     

楔焊和金丝球键合参数对键合拉力的影响

以实际工艺的使用为出发点,主要研究了压力、功率以及时间对超声楔焊和热超声球焊中第一焊点焊接质量的影响.根据拉力测试仪得到的拉力值来判断焊接质量的好坏.给出了满足探测器芯片楔焊和球焊质量要求的工艺参数,并达到了提高整体焊接质量的目的.另外还研究了热超声球焊焊接后的两种补强方式,并对比了它们对引线键合的影响.