非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术制造技术

非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术，尤其是一种可靠性高，寿命长的非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术。本发明专利技术的工艺技术是在探测器窗口上顺序沉积五层金属膜，第一层为铬膜，第二层为铬镍合金膜，第三层为镍膜，第四层为镍金膜，第五层金膜，其中第二层和第四层膜系为合金膜，即在第一层、第三层膜系和第三层、第五层膜系之间同时生长两种不同类型的薄膜，达到两种金属膜互扩散，从而使得层层膜系间强度高、焊接后不会产生空洞，提高了组件的寿命和可靠性。本发明专利技术在各层电极膜之间提供一层过渡层来增加层与层间的附着力，焊接后，焊料与焊接层产生互扩散后，焊接后不会产生空洞，提高了组件的寿命和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非制冷焦平面探测器，尤其是一种可靠性高，寿命长的非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术。
技术介绍
由于非制冷焦平面探测器具有不需制冷、成本低、功耗小、重量轻、小型化、启动快、使用方便以及灵活等优点，同时已经由小规模发展到中、大规模的320×240和640×480阵列，在未来的几年内有望获得大规模的1024×1024的非制冷焦平面阵列，像元尺寸也由50um减小到17um，使得焦平面灵敏度进一步提高。这种非制冷焦平面探测器在军用和民用领域应用越来越广泛，部分型号产品已经装备部队，尤其在轻武器瞄准具、驾驶员视力增强器、单兵头盔式观瞄、手持式热像仪等轻武器，以及部分导弹的红外成像末端制导，这些应用对探测器的可靠性要求越来越高。影响非制冷焦平面探测器性能的主要因素就是探测器封装的密封性，而影响该密封性的主要因素就在于红外窗口的电极薄膜，所以对非制冷焦平面探测器封装时焊接所使用的电极薄膜的可靠性、附着力要求越来越高，特别在高温焊接时，电极薄膜系间非常容易发生相互扩散的情况，导致电极薄膜之间产生空洞，从而影响探测器组件的寿命和可靠度。目前常用的电极薄膜主要是钛镍金、钛镍银、铬镍金、铬镍银这四种电极薄膜膜系，而这四种膜系在窗口焊接过程中，会出现两方面问题：一是由于窗口焊接是一个热熔焊接，焊接时温度较高，焊接过程中会产生一个热应力，使得膜系之间拉开，从而产生脱膜现象；二是由于各膜系在高温焊接过程中存在一个互扩算过程，从而导致空洞产生。这两方面的问题，会使得非制冷焦平面组件的寿命和可靠性下降，或者直接就在焊接过程中就失效。
技术实现思路
本专利技术所要解决的就是现有电极薄膜在高温焊接过程中，使得膜系之间产生脱膜，以及各膜系产生空洞的问题，提供一种可靠性高，寿命长的非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术。本专利技术的非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术，其特征在于该工艺技术是在探测器窗口上顺序沉积五层金属膜，第一层为铬膜，第二层为铬镍合金膜，第三层为镍膜，第四层为镍金膜，第五层金膜，其中第二层和第四层膜系为合金膜，即在第一层、第三层膜系和第三层、第五层膜系之间同时生长两种不同类型的薄膜，达到两种金属膜互扩散，从而使得层层膜系间强度高、焊接后不会产生空洞，提高了组件的寿命和可靠性。所述的工艺技术制备步骤为：1）探测器窗口镀膜前处理：对需要镀膜的探测器窗口进行湿法清洗和干法清洗，湿法清洗采用超声波有机溶液进行清洗、干法清洗采用等离子清洗，有机溶液包括UP级的甲苯、丙酮、无水乙醇，具体清洗步骤如下：a、将需清洗的探测器窗口放置于清洗专用工装内；b、甲苯清洗一次，丙酮两次，无水乙醇清洗两次，每次清洗时间为10min-15min；c、将探测器窗口放入等离子清洗剂，通入氩离子进行清洗，清洗时间为10-15min，清洗功率200W-300W，氩离子流量60-80sccm，反应压强150-250mTorr；2）金属膜系生长；a、在探测器窗口上蒸镀铬膜，蒸发速率为2A/S，厚度为100nm；b、在铬膜上同时蒸镀铬膜和镍膜，铬膜和镍膜的蒸发速率均为1A/S，厚度为50nm；c、在铬镍合金膜上蒸镀镍膜，蒸发速率为2A/S，厚度为450nm；d、在镍膜上同时蒸镀镍膜和金膜，镍膜和金膜蒸发速率均为1A/S，厚度为50nm；e、在镍金合金膜上蒸镀金膜，蒸发速率为2.5A/S，厚度为250nm，完成电极膜制备。本专利技术的非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术，用于非制冷焦平面探测器金属封装和陶瓷封装的窗口焊接用电极膜制备，特别是用于氧化钒非制冷焦平面探测器金属封装窗口焊接用电极的制备工艺中；在各层电极膜之间提供一层过渡层来增加层与层间的附着力，从而使得层层膜系间强度高，焊接后，焊料与焊接层产生互扩散后，焊接后不会产生空洞，提高了组件的寿命和可靠性。本专利技术可配合掩膜、光刻法，获得公差精度较高的图案，电极膜各层厚度可控，能够满足非制冷焦平面探测器金属封装、陶瓷封装、晶圆级封装等的高可靠性与长寿命所需的真空工作环境的设计需求。具体实施方式实施例1：一种非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术，在探测器窗口上顺序沉积五层金属膜，第一层为铬膜，第二层为铬镍合金膜，第三层为镍膜，第四层为镍金膜，第五层金膜，其中第二层和第四层膜系为合金膜，即在第一层、第三层膜系和第三层、第五层膜系之间同时生长两种不同类型的薄膜，达到两种金属膜互扩散，从而使得层层膜系间强度高、焊接后不会产生空洞，提高了组件的寿命和可靠性。本工艺技术的制备步骤为：1）探测器窗口镀膜前处理：对需要镀膜的探测器窗口进行湿法清洗和干法清洗，湿法清洗采用超声波有机溶液进行清洗、干法清洗采用等离子清洗，有机溶液包括UP级的甲苯、丙酮、无水乙醇，具体清洗步骤如下：a、将需清洗的探测器窗口放置于清洗专用工装内；b、甲苯清洗一次，丙酮两次，无水乙醇清洗两次，每次清洗时间为10min-15min；c、将探测器窗口放入等离子清洗剂，通入氩离子进行清洗，清洗时间为10-15min，清洗功率200W-300W，氩离子流量60-80sccm，反应压强150-250mTorr；2）金属膜系生长；a、在探测器窗口上蒸镀铬膜，蒸发速率为2A/S，厚度为100nm；b、在铬膜上同时蒸镀铬膜和镍膜，铬膜和镍膜的蒸发速率均为1A/S，厚度为50nm；c、在铬镍合金膜上蒸镀镍膜，蒸发速率为2A/S，厚度为450nm；d、在镍膜上同时蒸镀镍膜和金膜，镍膜和金膜蒸发速率均为1A/S，厚度为50nm；e、在镍金合金膜上蒸镀金膜，蒸发速率为2.5A/S，厚度为250nm，完成电极膜制备。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术，其特征在于该工艺技术是在探测器窗口上顺序沉积五层金属膜，第一层为铬膜，第二层为铬镍合金膜，第三层为镍膜，第四层为镍金膜，第五层金膜，其中第二层和第四层膜系为合金膜，即在第一层、第三层膜系和第三层、第五层膜系之间同时生长两种不同类型的薄膜，达到两种金属膜互扩散，从而使得层层膜系间强度高、焊接后不会产生空洞，提高了组件的寿命和可靠性。

【技术特征摘要】
1.一种非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术，其特征在于该工艺技术是在探测器窗口上顺序沉积五层金属膜，第一层为铬膜，第二层为铬镍合金膜，第三层为镍膜，第四层为镍金膜，第五层金膜，其中第二层和第四层膜系为合金膜，即在第一层、第三层膜系和第三层、第五层膜系之间同时生长两种不同类型的薄膜，达到两种金属膜互扩散，从而使得层层膜系间强度高、焊接后不会产生空洞，提高了组件的寿命和可靠性。2.如权利要求1所述的一种非制冷焦平面探测器封装用电极薄膜工艺技术，其特征在于所述的工艺技术制备步骤为：1）探测器窗口镀膜前处理：对需要镀膜的探测器窗口进行湿法清洗和干法清洗，湿法清洗采用超声波有机溶液进行清洗、干法清洗采用等离子清洗，有机溶液包括UP级的甲苯、丙酮、无水乙醇，具体清洗步骤如下：a、将需清洗的探...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁俊，赵鹏，黎秉哲，何雯瑾，龚晓霞，信思树，冯江敏，苏玉辉，莫镜辉，
申请(专利权)人：云南北方昆物光电科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53