發(fā)布時間：2021-07-10 22:51

　　在用于封裝長波QWIP-LED量子阱探測器的杜瓦研制中,詳細闡明了一種用于封裝長波QWIP-LED量子阱紅外探測器的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)采用側(cè)罩式設(shè)計,光信號從紅外窗口進入,近紅外窗口透出,提出了一種探測器膠接在管座上,管座整體再螺接在冷頭的方法,提高探測器的互換性,通過熱適配設(shè)計,降低低溫應(yīng)力對探測器影響,選擇低冷損的TC4材料,降低杜瓦漏熱,基本解決了長波QWIP-LED量子阱探測器杜瓦組件的關(guān)鍵技術(shù),性能指標達標,成像效果良好,達到工程封裝要求。 

【文章來源】：激光與紅外. 2020,50(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

器件臺面結(jié)構(gòu)示意圖

為提高探測器的使用效率,降低因為更換探測器引起的杜瓦制備成本,設(shè)計了一種高互換性的管座,如圖2所示,引線針采用玻璃珠燒結(jié),采用整體鍍金降低表面發(fā)射率,芯片寶石片通過低溫膠膠接在管座上,一體化管座通過大視場顯微鏡對中螺接在冷頭上,更換器件只需更換管座即可。(2)熱失配分析

芯片工作溫度65 K,芯片熱功率202 mW。芯片為GaAs襯底,寶石電極板為AL2O3材料,比較Al2O3和GaAs的熱膨脹系數(shù),Al2O3的熱膨脹系數(shù)大于GaAs,在低溫下GaAs比Al2O3收縮得更厲害,它們的組合結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生中間向上凸起的形變,由于GaAs襯底的強度是比較低,非常容易損壞[5]。冷頭-管座-芯片結(jié)構(gòu)如圖3所示。材料的相關(guān)參數(shù)如表1所示。表1 材料的相關(guān)參數(shù)Tab.1 The parameters of some materials Material CTE/(μm·℃-1) Modulus of Elasticity/Pa GaAs 4.55 9×1010 AL2O3 4.6 4.2×1010 Kovar 7 4.2×1010 Invar 1 2×1011 Tu2 24 1.1×1011

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超長線列雙波段紅外焦平面探測器杜瓦封裝技術(shù)研究[J]. 李俊,王小坤,孫聞,林加木,曾智江,沈一璋,范廣宇,丁瑞軍,龔海梅.  紅外與激光工程. 2018(11)
[2]超長線列紅外探測器杜瓦組件輻射熱評估方法研究[J]. 夏晨希,李俊,孫聞,王小坤.  紅外技術(shù). 2017(09)
[3]碲鎘汞線列紅外探測器模塊溫度循環(huán)的可靠性[J]. 陳星,何凱,王建新,葉振華,林春,張勤耀.  紅外與毫米波學(xué)報. 2014(04)
[4]第三代紅外焦平面基礎(chǔ)技術(shù)的研究進展[J]. 何力,胡曉寧,丁瑞軍,李言謹,楊建榮,張勤耀.  紅外與激光工程. 2007(05)
[5]紅外-近紅外波長變換器件p-QWIP-LED研究[J]. 甄紅樓,熊大元,周旭昌,李寧,邵軍,陸衛(wèi).  中國科學(xué)G輯:物理學(xué)、力學(xué)、天文學(xué). 2006(03)



本文編號：3276795