刘森
- 作品数：11 被引量：8H指数：2
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- 非真空制冷型红外探测器小型化封装技术
- 2021年
- 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,重量约为5 g,性能比现有产品显著提升,探测成像性能可以满足使用要求。该组件的启动时间可达到4 s以内,蓄冷时间目前为6 s,制冷性能在后续研究中联合制冷器设计可以得到进一步优化。
- 方志浩张磊付志凯刘森
- 关键词：红外探测器小型化封装技术
- 红外焦平面探测器芯片应力降低方法研究被引量：1
- 2022年
- 以1280×1024红外焦平面探测器为例,利用三维可视化实体模拟软件建立了包含冷指部件、陶瓷框架、探测器芯片的三维模型,并利用ANSYS仿真软件对模型(仅球形冷台结构与常规冷台不同,其余零件均相同)进行了仿真对比。研究结果表明,球形冷台结构通过增加冷台与制冷机接触面的面积可以实现更低的芯片热应力以及更小的芯片热变形,进而提高探测器芯片的可靠性。
- 张洪瑀刘森
- 关键词：红外探测器有限元仿真可靠性
- 金丝楔形键合强度的影响规律分析
- 2023年
- 金丝楔形键合是一种通过超声振动和键合力协同作用来实现芯片与电路引出互连的技术。现今,此引线键合技术是微电子封装领域最重要、应用最广泛的技术之一。引线键合互连的质量是影响红外探测器组件可靠性和可信性的重要因素。基于红外探测器组件,对金丝楔形键合强度的多维影响因素进行探究。从键合焊盘质量和金丝楔焊焊点形貌对键合强度的影响入手,开展了超声功率、键合压力及键合时间对金丝楔形键合强度的影响研究。根据金丝楔焊原理及工艺过程,选取红外探测器组件进行强度影响规律试验及分析,指导实际金丝楔焊工艺,并对最佳工艺参数下的金丝键合拉力均匀性进行探究,验证了金丝楔形键合强度工艺一致性。
- 高依然刘森魏威王冠方志浩韩健睿刘亚泽
- 关键词：引线键合超声键合
- 红外探测器制备中不同镀金层的对比分析
- 2023年
- 针对红外探测器制备过程中的多种镀金工艺展开了研究,通过对不同工艺制备的镀金层进行扫描电镜观察,发现不同的镀金工艺制备的样品存在较大的差异。电镀金层的晶粒直径为2~3μm,真空蒸发镀金的晶粒直径为100~600nm,离子束溅射镀金的晶粒直径在30~70nm之间。对不同的方法制备的金层与铟焊料的扩散速度进行了试验及分析,发现晶粒尺寸越小铟的扩散速度越快。
- 刘森张磊杨斌李忠贺
- 关键词：离子束溅射晶粒
- 红外探测器用蓝宝石滤光片焊接工艺研究被引量：1
- 2014年
- 针对某型号探测器组件上用的Al2O3蓝宝石滤光片与可伐冷头钎焊的成品率低、后期失效问题突出等问题展开研究,找到了影响滤光片焊接成品率的几个关键因素,并针对这些因素提出解决方案,并通过一系列环境试验验证其可靠性,大幅提升了宝石窗口密封焊接工艺成品率。
- 李艳红刘森
- 关键词：蓝宝石滤光片
- 红外探测器用陶瓷/可伐合金钎焊技术研究被引量：2
- 2019年
- 当前制冷型红外探测器所使用的金属材料、陶瓷材料的工作温度为80K左右,其钎焊焊缝要求与常规钎焊焊缝存在很大的差异。本文对当前陶瓷/金属材料的钎焊方法进行了整理,使用AgCuTi钎料进行了钎焊工艺实验,实现了可伐合金/陶瓷(蓝宝石)材料直接钎焊(无金属化)。实验后进行了焊缝气孔率检测、抗温度冲击实验(333~77K)。实验结果显示该种焊接方法满足制冷型焦平面探测器对可伐合金/陶瓷(蓝宝石)材料钎焊的要求,该工艺方法制备的焊接件可在超低温环境中长期服役。
- 刘森王冠樊竝君卢加涛魏威
- 关键词：活性钎料蓝宝石陶瓷钎焊
- 红外探测器电极设计
- 2024年
- 针对红外探测器芯片使用的电极体系展开了调研,虽然国内、外很多红外探测器生产厂商、科研院所都公布了各自的电极体系,但是对于电极的设计很少有人提及,对于电极体系中各层薄膜的厚度设计更是鲜见。本文通过对常用电极材料的物理特性分析,设计了一种电极体系。验证试验结果表明这种电极体系未对器件性能造成影响,可以满足器件的可靠性要求。
- 龚志红甘玉梅刘森李忠贺张磊
- 关键词：IRFPA电极材料物理特性厚度
- 红外探测器高精度低温钎焊引线环设计被引量：1
- 2023年
- 针对制冷型红外探测器引线环高精度定位的需求,本文设计了一种低温钎焊引线环,研究了引线环的制备工艺。选取具有高强度、低熔点的金锡钎料,在350℃以下焊接引线环的金属件与陶瓷件。通过研究钎焊温度和保温时间对焊缝质量与漏率的影响,成功制备了具有高气密性的高精度引线环。
- 赵璨杨斌刘森卢加涛李硕
- 关键词：红外探测器
- 红外探测器倒装互连工艺中的铟柱高度研究
- 2023年
- 针对制冷型红外焦平面探测器倒装互连工艺中的铟柱高度展开了调研,结果显示目前行业内关于该工艺中的铟柱高度设计的离散性较大,铟柱高度范围为5~24μm,差值达到了19μm。本文构建了包含探测器芯片、铟柱、填充胶、钝化层和UBM的像元级有限元仿真模型,并根据不同的铟柱直径和高度开展了60组仿真计算,根据计算结果绘制了p-n结区最大应力值的变化曲线,并分析了应力变化规律。
- 刘森黄婷赵璨张磊
- 关键词：IRFPA铟柱
- 一种红外探测器用电子束焊接技术研究被引量：3
- 2020年
- 针对当前制冷型红外探测器所使用的冷指零件材料(TC4)、冷台零件材料(可伐合金)开展真空电子束焊接技术研究。TC4合金和可伐合金在熔化焊接时,焊缝组织内会出现Fe—Ti金属间化合物,该类型的金属间化合物属于脆性材料。在焊接完成后温度降低的过程中,会因TC4和可伐合金的热膨胀系数差异导致焊缝开裂。本文通过在焊缝区域添加过渡金属,将Fe、Ti元素进行物理隔离,实现了TC4/可伐合金之间的熔化焊接。
- 刘森张洪瑀李硕
- 关键词：TC4可伐合金电子束焊接过渡金属
