一种背光照混成芯片增透膜生长方法及装置与流程

本发明涉及红外探测器技术领域，特别是涉及一种背光照混成芯片增透膜生长方法及装置。

背景技术

红外探测器组件尤其是碲镉汞红外焦平面探测器组件促进了红外技术应用的发展，使红外武器装备的性能大幅提高，已经应用于侦察、监视、精确制导、搜索跟踪和光电对抗等军事系统，成为先进光电武器系统的重要组成部分，同时在驾驶辅助、消防、安保、安全生产等民用领域也有广泛应用。

碲镉汞红外焦平面混成芯片是红外探测器组件的核心部件用于红外辐射信号转换，由红外感光阵列1与读出电路3通过铟柱2以采用倒装互连的方式结合在一起，为提高开关机可靠性还需在两者之间填充底部填充胶水(参见图1)；混成芯片通常采用背光照的方式收集光能量，外界辐射信号照射进入碲镉汞内部后，由pn结吸收产生光电流，再通过读出电路将电学信号从pn结读出，经过后端处理后成像，从而实现目标的探测。

红外信号到达碲镉汞背面时部分红外信号会被表面反射，造成信号损失，导致混成芯片探测率降低，通常需在碲镉汞背面生长硫化锌膜层，起到减反射作用，提高增透效果。经实验验证，背增透膜层生长后混成芯片信号可提升约15％～20％。通常采用溅射、热蒸发等方式生长背面增透膜层，粒子在生长过程中持续与混成芯片进行能量交换，形成温度积累，导致混成芯片温度升高，由于碲镉汞红外焦平面探测器对温度敏感，温度过高芯片性能劣化甚至失效的风险大大增加。

技术实现要素：

本发明提供了一种背光照混成芯片增透膜生长方法及装置，以解决现有技术中背增透膜层生长过程引起芯片温度升高，而导致芯片性能劣化甚至失效的问题。

本发明提供了一种背光照混成芯片增透膜生长方法，该方法包括：

将红外焦平面混成芯片的感光面向上封装于样品盘内，并在所述样品盘背面设置导热垫片，通过所述导热垫片使得所述样品盘与冷却工件盘紧密贴合；

在所述红外焦平面混成芯片上设置遮挡片，所述遮挡片为方形的中空结构，通过所述遮挡片的中空结构将所述红外焦平面混成芯片的红外感光阵列露出，并将所述红外焦平面混成芯片的电路及胶水部分进行遮挡；

进行所述红外焦平面混成芯片背面增透膜层生长。

进一步地，所述样品盘为机加工方式制造，所述样品盘的中间设有铣槽，所述铣槽用于对所述红外焦平面混成芯片进行固定。

进一步地，所述铣槽的槽深、长度和宽度与所述红外焦平面混成芯片的外围尺寸相配合。

进一步地，所述样品盘的材质为铝制。

进一步地，所述遮挡片的材质为钼，所述遮挡片固定在所述样品盘上。

本发明还提供了一种背光照混成芯片增透膜生长装置，该装置包括：

样品盘，用于封装红外焦平面混成芯片，所述红外焦平面混成芯片的感光面向上；

导热垫片，用于设置在所述样品盘背面，使得所述样品盘与冷却工件盘紧密贴合；

遮挡片，用于设置在所述红外焦平面混成芯片上，所述遮挡片为方形的中空结构，通过所述中空结构将所述红外焦平面混成芯片的红外感光阵列露出，并将所述红外焦平面混成芯片的电路及胶水部分进行遮挡；

控制装置，用于控制所述红外焦平面混成芯片背面增透膜层生长。

进一步地，所述样品盘为机加工方式制造，所述样品盘的中间设有铣槽，所述铣槽用于对所述红外焦平面混成芯片进行固定。

进一步地，所述铣槽的槽深、长度和宽度与所述红外焦平面混成芯片的外围尺寸相配合。

进一步地，所述样品盘的材质为铝制。

进一步地，所述遮挡片的材质为钼，所述遮挡片固定在所述样品盘上。

本发明有益效果如下：

本发明通过将红外焦平面混成芯片封装于样品盘内，在样品盘背面设置导热垫片，从而提高样品盘与冷却工件盘的热传导效率，并通过快速热传导减小混成芯片背增透膜层生长时的温度积累，降低生长温度，避免混成芯片因温度过高导致性能劣化甚至失效，而且，本发明通过采用遮挡片的设计可以在背增透膜层生长时形成有效遮挡，在保证芯片镀膜的同时防止胶水及读出电路表面被镀膜。

附图说明

图1为现有的红外焦平面混成芯片结构示意图；

图2为本发明实施例的红外焦平面混成芯片封装于样品盘内结构示意图；

图3为本发明实施例的样品盘与冷却工件盘位置关系示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术背增透膜层生长过程引起芯片温度升高，而导致芯片性能劣化甚至失效的问题，本发明提供了一种背光照混成芯片增透膜生长方法及装置，本发明通过将红外焦平面混成芯片8封装于样品盘内、在样品盘4背面设置导热垫片，从而提高样品盘4与冷却工件盘9的热传导效率，并通过快速热传导减小混成芯片背增透膜层生长时的温度积累，降低生长温度，避免混成芯片因温度过高导致性能劣化甚至失效，而且，本发明通过采用遮挡片7的设计可以在背增透膜层生长时形成有效遮挡，在保证芯片镀膜的同时防止胶水及读出电路表面被镀膜。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明第一实施例提供了一种背光照混成芯片增透膜生长方法，参见图2，该方法包括：

将红外焦平面混成芯片8的感光面向上，并封装于样品盘4内，在所述样品盘4背面设置导热垫片10，通过所述导热垫片使得所述样品盘4与冷却工件盘紧密贴合；

在所述红外焦平面混成芯片8上设置遮挡片，所述遮挡片7为方形的中空结构，通过所述遮挡片7的中空结构将所述红外焦平面混成芯片8的红外感光阵列露出，并将所述红外焦平面混成芯片8的电路及胶水部分进行遮挡；

进行所述红外焦平面混成芯片8背面增透膜层生长。

也就是说，本发明实施例通过在样品盘背面设置导热垫片10，从而提高样品盘与冷却工件盘9的热传导效率，并通过快速热传导减小混成芯片背增透膜层生长时的温度积累，降低生长温度，避免混成芯片因温度过高导致性能劣化甚至失效。

另外，本发明实施例通过采用遮挡片7的设计可以在背增透膜层生长时形成有效遮挡，在保证芯片镀膜的同时防止胶水及读出电路表面被镀膜。

进一步地，本发明实施例所述样品盘为机加工方式制造，所述样品盘的中间设有铣槽，所述铣槽用于对所述红外焦平面混成芯片进行固定。

在具体实施时，本发明实施例所述铣槽的槽深、长度和宽度与所述红外焦平面混成芯片的外围尺寸相配合。

需要说明的是，本发明实施例所述样品盘为铝制，所述遮挡片的材质为钼，所述遮挡片固定在所述样品盘上。

本发明第二实施例提供了另一种背光照混成芯片增透膜生长方法，该方法包括：

将红外焦平面混成芯片8封装于大尺寸铝制样品盘4内、在样品盘4背面设置导热材料，提高样品盘4与冷却工件盘9的热传导效率，降低生长温度；

采用遮挡片7的设计在保证芯片镀膜的同时防止胶水及读出电路表面被镀膜。

具体的，本发明实施例是按照读出电路长宽高尺寸在铝制样品盘上采用机加工方式铣槽，将混成芯片设置于槽内，根据芯片尺寸设计专用遮挡片，将遮挡片7设置于混成芯片正上方，并用压片及螺钉将遮挡片7固定，在样品盘4背面设置导热垫片10，确保样品盘4与冷却工件盘9紧密贴合。

下面将结合图2和图3对本发明实施例所述的方法进行详细的说明：

图2为本发明实施例的红外焦平面混成芯片8封装于样品盘4内结构示意图，具体为，将红外焦平面混成芯片8感光面向上位于样品盘4内，遮挡片7位于芯片上方，并用压片5以及螺钉6固定遮挡片；

图3为本发明实施例的样品盘4与冷却工件盘9位置关系示意图，具体为样品盘通过导热垫片10与冷却工件盘9紧密贴合。

具体实施时，本发明实施例所述的方法包括：

步骤a：按照红外焦平面混成芯片8尺寸，以机加工方式完成样品盘4、遮挡片8加工，确保混成芯片放入槽内不活动、芯片镀膜的同时防止胶水及读出电路表面被镀膜；

步骤b：将红外焦平面混成芯片8设置于样品盘4槽内；

步骤c：将遮挡片7设置于红外焦平面混成芯片8上，调节遮挡片位置，保证只漏出芯片感光面；

步骤d：使用压片5、螺钉6将遮挡片固定；

步骤e:在样品盘背面设置导热垫片10，保证样品盘与冷却工件盘9紧密贴合。

本发明所述的红外焦平面混成芯片8背面增透膜层生长方法，通过快速热传导减小混成芯片背增透膜层生长时的温度积累，降低生长温度，避免混成芯片因温度过高导致性能劣化甚至失效，采用遮挡片7的设计可以在背增透膜层生长时形成有效遮挡，在保证芯片镀膜的同时防止胶水及读出电路表面被镀膜。

本发明第三实施例提供了一种背光照混成芯片增透膜生长装置，参见图2，该装置包括：

样品盘4，用于封装红外焦平面混成芯片8，所述红外焦平面混成芯片8的感光面向上；

导热垫片10，设置在所述样品盘背面，使得所述样品盘4与冷却工件盘9紧密贴合；

遮挡片7，设置在所述红外焦平面混成芯片8上，所述遮挡片7为方形的中空结构，通过所述中空结构将所述红外焦平面混成芯片8的红外感光阵列露出，并将所述红外焦平面混成芯片8的电路及胶水部分进行遮挡；

控制装置，用于控制所述红外焦平面混成芯片8背面增透膜层生长。

也就是说，本发明实施例通过导热垫片10提高样品盘4与冷却工件盘9的热传导效率，并通过快速热传导减小混成芯片背增透膜层生长时的温度积累，降低生长温度，避免混成芯片因温度过高导致性能劣化甚至失效。

另外，本发明实施例通过遮挡片7的设计可以在背增透膜层生长时形成有效遮挡，在保证芯片镀膜的同时防止胶水及读出电路表面被镀膜。

进一步地，本发明实施例所述样品盘4为机加工方式制造，所述样品盘的中间设有铣槽，所述铣槽用于对所述红外焦平面混成芯片8进行固定。而且，本发明实施例的所述铣槽的槽深、长度和宽度与所述红外焦平面混成芯片8的外围尺寸相配合。

本发明实施例的相关内容可参照第一实施例和第二实施例进行理解，在此不再详细赘述。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。