长线列长波碲镉汞红外焦平面杜瓦组件封装技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 夏王 |
| 答辩日期 | 2012-05-29 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 王小坤 |
| 关键词 | 封装技术 杜瓦组件 长波碲镉汞红外焦平面 杂散光 热失配应力 |
| 学位专业 | 微电子学与固体电子学 |
| 英文摘要 | 红外焦平面杜瓦组件封装技术，是指将研制成功的带有读出电路的红外焦平面列阵组装到杜瓦中的一段工艺，是推动红外焦平面探测器应用的必不可少的关键部分。红外焦平面杜瓦组件封装技术主要解决的问题由低温封装、制冷机接口、红外焦平面的高精度组装、空间环境适应性等。红外探测器已经由过去的单元器件，发展到今天的线列、面阵等多元器件，由过去的单色、单通道，发展到今天的多色、多通道，随着红外焦平面阵列的问世，红外技术有了飞速发展。长线列碲镉汞红外焦平面在空间对地观测方面应用尤其重要，针对其进行的杜瓦组件封装技术的研究也就成为长线列碲镉汞红外焦平面空间应用的关键环节之一。本文针对长线列长波碲镉汞红外焦平面杜瓦组件封装的特殊要求，阐明其中的关键难点，通过研究提出合理的解决措施，成功研制出256×2元长波碲镉汞红外焦平面杜瓦组件，并通过了可靠性验证试验。本文以256×2元长波碲镉汞红外焦平面杜瓦组件为例，利用有限元分析软件Ansys进行了碲镉汞红外焦平面器件热失配应力研究。首先研究了器件本身温度从300K制冷到65K后的热失配应力，然后对器件组装在冷头上的结构进行了热失配应力分析，并分析了柯伐和因瓦两种材料的冷头对器件热失配应力产生的影响，以及器件所受最大热失配应力和两种冷头厚度的关系，最终选择厚度为1500μm因瓦材料的冷头，并进行高低温冲击试验，实验表明满足要求。本文以256×2元长波碲镉汞红外焦平面杜瓦组件为例，从杂散光抑制主要技术——结构设计和表面处理技术入手，开展对杜瓦组件的杂散光抑制技术研究。在结构设计方面，提出在冷光阑内增加挡光环的措施，设计了无挡光环冷光阑、一级冷光阑和二级冷光阑三种冷光阑结构，并通过TracePro模拟分析了挡光环对抑制杂散光的作用和三种冷光阑对杂散光的抑制效果，具有挡光环的冷光阑对杂散光的抑制比没有挡光环的冷光阑显著，而且具有一级冷光阑和二级冷光阑对杂散光的抑制效果相差不大，权衡冷光阑力学和光学的设计要求，选择一级冷光阑的结构设计。 |
| 学科主题 | 红外探测材料与器件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5366]  |
| 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 | 夏王. 长线列长波碲镉汞红外焦平面杜瓦组件封装技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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