基于四極質(zhì)譜儀的紅外器件排氣封裝工藝的研究
本文關(guān)鍵詞:基于四極質(zhì)譜儀的紅外器件排氣封裝工藝的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:非制冷紅外探測器需要在一定的真空度下才能正常工作,因而器件的真空壽命是其重要技術(shù)指標(biāo)之一。而對紅外器件的真空壽命起到至關(guān)重要作用的是封裝工藝,尤其是紅外器件封裝的封焊工藝和烘烤排氣工藝。四極質(zhì)譜儀是一種分壓力測量儀器,可以有效地對所測環(huán)境中殘余氣體成分及含量的變化實(shí)施動態(tài)檢測,在電子真空器件中有著獨(dú)特的優(yōu)勢。本論文研究的目的是保證非制冷紅外探測器真空壽命的同時優(yōu)化紅外器件的封裝工藝,基于四極質(zhì)譜儀的原理對器件封裝關(guān)鍵的檢漏工藝和排氣工藝進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究及優(yōu)化。主要的研究內(nèi)容包括:(1)研究并總結(jié)了非制冷紅外探測器的結(jié)構(gòu)、作用、主要構(gòu)成材料并通過理論計(jì)算研究分析了封裝工藝對其真空壽命的影響情況。(2)研究并分析了四極質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要性能指標(biāo)以及四極質(zhì)譜儀在紅外器件封裝工藝中的應(yīng)用。(3)對非制冷紅外探測器封裝工藝流程進(jìn)行了介紹。同時,基于四極質(zhì)譜儀的原理,理論研究了紅外器件關(guān)鍵的檢漏工藝和排氣工藝,并分析了他們涉及到的工藝參數(shù)和實(shí)驗(yàn)方法(4)本論文針對非制冷紅外探測器封裝工藝中高精度檢漏結(jié)果重復(fù)性較差的問題,通過增加樣本點(diǎn),并利用Matlab軟件對檢漏中四極質(zhì)譜儀測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理,很好地改善了檢漏結(jié)果的重復(fù)性。(5)實(shí)驗(yàn)研究了非制冷紅外探測器排氣工藝中烘烤溫度的影響。采用質(zhì)譜法,對真空排氣系統(tǒng)本底和非制冷紅外探測器的主要構(gòu)成材料(金屬、陶瓷、銀漿)分別進(jìn)行不同溫度烘烤下的放氣特性研究。研究表明:器件有效烘烤溫度為145℃(器件最高可承受溫度為160℃),此時銀漿材料為器件內(nèi)部主要的放氣源。(6)實(shí)驗(yàn)研究了非制冷紅外探測器排氣工藝中烘烤時間的影響。采用質(zhì)譜檢測理論,在有效烘烤溫度下,對非制冷紅外探測器整體進(jìn)行長時間烘烤下的放氣特性研究。研究得出烘烤時間的出氣現(xiàn)象及特性,并最終確定非制冷紅外探測器的有效烘烤時間為24h。
【關(guān)鍵詞】:四極質(zhì)譜儀 紅外器件 檢漏 烘烤排氣
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TN215;TH843
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 研究背景10-12
- 1.2 研究意義12-14
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
- 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容16-18
- 第二章 四極質(zhì)譜儀的介紹及在封裝工藝中的應(yīng)用18-25
- 2.1 四極質(zhì)譜儀18-21
- 2.1.1 四極質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)及工作原理18-20
- 2.1.2 四極質(zhì)譜儀的主要性能指標(biāo)20-21
- 2.1.3 四極質(zhì)譜儀的譜圖分析21
- 2.2 利用四極質(zhì)譜儀測量和計(jì)算分壓強(qiáng)21-23
- 2.3 四極質(zhì)譜儀在封裝工藝中的應(yīng)用23-24
- 2.3.1 四極質(zhì)譜儀在檢漏工藝中的應(yīng)用24
- 2.3.2 四極質(zhì)譜儀在排氣工藝中的應(yīng)用24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第三章 紅外器件主要的封裝工藝及實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組裝25-42
- 3.1 封裝工藝流程25-26
- 3.2 檢漏工藝26-34
- 3.2.1 檢漏的基本概念26-27
- 3.2.2 本論文采用的檢漏系統(tǒng)和檢漏方法27-32
- 3.2.2.1 動態(tài)比對法28-30
- 3.2.2.2 靜態(tài)累積法30-32
- 3.2.3 研究和優(yōu)化檢漏結(jié)果的重復(fù)性32-34
- 3.3 排氣工藝34-40
- 3.3.1 排氣工藝涉及到的真空知識34-37
- 3.3.1.1 真空材料的吸附34-35
- 3.3.1.2 真空材料的溶解、擴(kuò)散、滲透35-37
- 3.3.1.3 真空材料的放氣率37
- 3.3.2 排氣工藝的性能參數(shù)及理論研究37-39
- 3.3.2.1 烘烤溫度在排氣工藝中的作用37-38
- 3.3.2.2 質(zhì)譜法分析烘烤溫度的影響38
- 3.3.2.3 烘烤時間在排氣工藝中的作用38
- 3.3.2.4 質(zhì)譜檢測理論分析烘烤時間38-39
- 3.3.3 本實(shí)驗(yàn)研究排氣封裝工藝的思路和方法39-40
- 3.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組裝及功能介紹40-41
- 3.5 本章小結(jié)41-42
- 第四章 紅外器件排氣工藝中烘烤溫度的實(shí)驗(yàn)研究42-61
- 4.1 紅外器件的主要構(gòu)成材料42
- 4.2 質(zhì)譜法對烘烤溫度的實(shí)驗(yàn)研究42-59
- 4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法42-45
- 4.2.2 本底實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析45-47
- 4.2.3 金屬材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析47-50
- 4.2.4 陶瓷材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析50-54
- 4.2.5 銀漿材料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析54-59
- 4.3 幾種材料進(jìn)行對比確定烘烤溫度參數(shù)及主要放氣源59-60
- 4.4 本章小結(jié)60-61
- 第五章 紅外器件排氣工藝中烘烤時間的實(shí)驗(yàn)研究61-66
- 5.1 實(shí)驗(yàn)方法61
- 5.2 質(zhì)譜檢測理論對烘烤時間的實(shí)驗(yàn)研究61-65
- 5.3 本章小結(jié)65-66
- 第六章 總結(jié)和展望66-68
- 6.1 主要工作及結(jié)論66
- 6.2 今后工作展望66-68
- 致謝68-69
- 參考文獻(xiàn)69-73
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果73-74
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本文關(guān)鍵詞:基于四極質(zhì)譜儀的紅外器件排氣封裝工藝的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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