PDF《HgCdTe探测器I》

7 0 o C以下 , 而且难以保证真 空环境. 为了模拟太空中的真空环境下斯特林制冷 机的开关机工作状态 , 研究探测器在温度循环作用 下的失效机理和失效模式 , 中科 院上海技术物理研 究所研制了专 门的温度循环设备 '

, 型号为 T C E ― a . 设备真空度达到

1 0 P a , 一次可以装多个器件进 行温度循环. 利用这台设备 , 发现 了HgCdTe探测器 电极封装中的 I n焊 凸点在经历

2 O ℃到一1

7 3 o C的温 度循环时, 会发生 I n焊凸点 坍塌 和 互连 现象 , 而且随着循环次数的增加 , 这两种现象越来越明显 , 收稿 日期 :

2 0

0 8.

0 6.

2 1 , 修回 日期 :

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0 8―

1 2・1

8 R e c e i v e d d a t e:

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2 1 , r e V i s e d d a t e:

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0 8-1 2-

1 8 基金项 目: 宁波大学 王宽诚幸福基金资助 作者简介 : 吴礼刚(

1 9

7 6 . ) , 男,湖北广水人 , 博士 , 主要从事光电探测 器和光机电一体化设备等方 面的研究.

3 期 吴礼刚等 : H g C d T e 探测器 I n焊凸点的失效及有限元分析

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5 铟球图I引线 电极 工艺 示意 图Fig.1Sketchma p o f I R d e t e c t o r a n d I n d i u m b u mp s n

1 ,

1 , l , I I l l , I ,I ,l I , l , I , l , l l 『 l J l J

1 l l I l , l I 、 t l I 『 l J l 、 l 、 ~ J l i l l l 、 I 、 J t l l \ I 、 J J 、 、 J

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0 0 r / s 图2探测 器温度循环 曲线 F i g .

2 T e mp e r a t u r e c y c l e s o f I R d e t e c t o r 图31825次温度循 环后的覆金 电极 I n焊凸点形貌 F i g .

3 S h a p e o f I n d i u m b u mp s a f t e r

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2 5 c y c l e s

0 l

0 0

0 20

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30 0

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0 0 Ⅳ 失效凸点数目越来越多・为了研究其失效机理,要图4器件I和II16个光敏元的In焊点互连数随循环次数了有限元分析的方法,从力学的角度对两种失效模 的变化 式 进行 了理论 分析. F i g .

4 N u m b e r o f c o n n e c t e d I n d i u m s o l d e r '

b u m p s v a r i e d w i t h n u mb e r o f c y c l e s

1 实验 H g C d T e红外探测器 样品电极封装方法 如图

1 所示 , 金丝的一端 l n焊于芯片电极上, 另一端 I n焊 于覆金电极上. 工艺上是用烙铁将铟融化 , 在电极上 形成几乎半球形的 I n焊凸点, 焊接的时候将金丝埋 入其中. 将 2只 8元探测器样 品 I和 ........