星载碲镉汞红外探测器组件的温度循环试验研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴礼刚 |
| 答辩日期 | 2006-06-08 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 龚海梅 |
| 关键词 | 碲镉汞红外探测器组件 可靠性 温度循环设备 温度循环试验 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 随着我国先进空间红外遥感仪器的性能、功能和可靠性等的要求不断提高，碲镉汞红外探测器需要增加其探测元数并向红外焦平面发展，同时需要提供更低的工作温度和更多的制冷量，这些需求的提出使得我国空间制冷技术需要采用并发展采用机械制冷方式的斯特林制冷机，但由于卫星长寿命的要求与机械制冷机有限寿命的矛盾，制冷机必须采用间歇式工作模式，因此星载碲镉汞红外探测器在太空工作中会经受从低温（-173℃以下）到常温（20℃）的成千上万次的温度循环，这对红外探测器带来了新的可靠性问题。另一方面，很多文献和环境应力试验表明，温度循环最能够激发电子器件的缺陷。因此对碲镉汞红外探测器的温度循环试验研究是非常必要的。针对我国星载红外探测器的可靠性要求，作者设计与研制了一种用于红外探测器温度循环可靠性测试的自动控制试验系统.。针对红外探测器的使用要求，通过结构设计和有限元分析，对温度循环系统的降温机构、真空室、加热台、电机传动机构等关键部分进行了系统的理论计算和模拟，确定了一种可行的系统研制方案。通过对设备的控制和测试，在国内首次研制成功星载红外探测器温度循环可靠性测试自动控制设备，成功应用于我国环境卫星和海洋卫星红外探测器的研制中，为航天工程用红外探测器的可靠性筛选和寿命验证试验，发挥了重要的作用。论文还对海洋和环境卫星探测器在温度循环工作方式下的主要失效模式和失效机理进行了研究，这有助于提高探测器可靠性。通过温度循环试验，获得的失效模式主要有铟球底面的扩展、铟球互连、个别光敏元信号增强、个别光敏元噪声增强。而且还对光敏元电阻随温度循环次数的变化情况进行了统计，为这两项工程项目提供了重要的可靠性试验参数。设备运行已超过一年，经过上万次温度循环，结果表明，设备能够基本满足试验要求，获得的试验数据和结果有助于改进芯片制备和器件封装工艺，提高碲镉汞红外探测器的可靠性。碲镉汞红外探测器组件的温度循环设备的成功研制，和探测器的温度循环试验研究具有重要的应用背景和学术意义。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4478]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴礼刚. 星载碲镉汞红外探测器组件的温度循环试验研究[D]. 中国科学院研究生院. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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