一种可调控红外焦平面探测器应力芯片装置制造方法及图纸

本专利公开了一种可调控红外焦平面探测器应力芯片装置，所述的红外焦平面探测器应力芯片的调控方法所采用的装置包括：拉杆、拉杆支撑、底座、压条和垫片。所述的装置对于应力芯片调控的方式简单、易于测量，同时该装置搭建容易、可拆卸，而且可以重复使用。将已制备好的红外焦平面探测器芯片用DW‑3低温环氧胶粘贴在压条上，在自由端对其施加向下或者向上的外力，芯片上的光敏元分成四个区域，通过对芯片上光敏元的四个区域进行测试来得到应力芯片光电性能参数，可以测得电阻率的变化。通过这种方法可以直接调控芯片的载流子迁移率，改变其电导率，从而改善红外焦平面探测器的光电响应，最终提高器件的性能。

A stress chip device for infrared focal plane detector

【技术实现步骤摘要】
一种可调控红外焦平面探测器应力芯片装置
本专利属于红外探测器芯片测试相关
，具体是指一种可调控红外焦平面探测器应力芯片装置。它适用于材料是碲镉汞，芯片为一维线列的红外焦平面探测器。
技术介绍
在半导体的设计、制造和封装过程中，应力问题是一个相对普遍的现象，针对这个问题可以利用材料间的应变现象设计一些新型高效的应变器件，但对于一些非应变的器件，由于应力过大，器件的可靠性会受到严重影响，并且增大失效几率。碲镉汞焦平面器件中的应力对器件的性能和可靠性带来了重要影响，使得器件性能发生变化、互连铟柱脱开、甚至导致芯片裂开。碲镉汞焦平面器件的应力主要分为两类，其一是材料生长、器件制造、倒焊互连、充胶和衬底减薄工艺等过程引入的残余应力，其二则是碲镉汞芯片、硅读出电路、引线基板及后续的封装过程由于热膨胀系数差导致的热应力。实际上，各种结构优化设计的焦平面探测器，其最终效果是均衡内部应力，使得其不因应力集中导致器件的宏观破坏。然而，对于碲镉汞来说，内部应力对光敏元性能影响的结果尤为重要，为此需要进行相关实验进行验证，随之而来的则是需要制作一种可以对红外焦平面探测器芯片进行应力调控的装置。对于在常温条件下制备但在低温环境工作的碲镉汞红外焦平面探测器而言，应力调控装置必须能够安装在杜瓦中，以便为碲镉汞芯片的正常工作提供相应的低温环境。因此，设计并且制作出一种可以放在杜瓦里的可调控红外焦平面探测器芯片应力的装置对于研究器件的性能变化是十分有必要的。
技术实现思路
本专利的目的是为了实现在具有低温环境的杜瓦里工作时可以对红外焦平面探测器芯片应力进行调控的功能，通过本专利这样一种可调控红外焦平面探测器芯片应力的装置便可以更好的研究碲镉汞红外焦平面探测器芯片的光敏元性能的可靠性问题，从而有利于分析芯片的失效机制，对于器件来说具有非常重要的意义。本专利的技术解决方案：一种可调控红外焦平面探测器应力芯片及调控方法，其所述红外焦平面探测器应力芯片的调控方法包括以下内容：用于对芯片进行调控的装置由拉杆1、拉杆支撑2、底座3、压条4和垫片5组成，压条4用于放置红外焦平面探测器芯片，拉杆1用于调节施加外力的大小和方向，开压条螺纹孔4-1用螺丝将压条4固定在垫片5上，开底座螺纹孔3-1用螺丝将底座固定在杜瓦平台上，开固定拉杆通孔2-1用螺丝固定拉杆支撑2及开垫片通孔5-1用螺丝将垫片5固定在底座3上。拉杆1及拉杆支撑2所使用的材料是5083铝合金，底座3、压条4和垫片5的材料均使用殷钢。本专利还提供一种可调控红外焦平面探测器应力芯片，所述的可调控红外焦平面探测器应力芯片的特征在于：将已制备好的红外焦平面探测器芯片用DW-3低温环氧胶粘贴在压条4上，在自由端对其施加向下或者向上的外力，芯片上的光敏元分成四个区域，分别是1区、2区、3区和4区。红外焦平面探测器芯片所使用的材料是碲镉汞，芯片是一维线列。在芯片自由端施加外力的方式是通过向下或向上旋转拉杆1的方式进行调节，其向下或者向上的外力大小不超过80MPa。通过对芯片上光敏元的四个区域进行测试来得到应力芯片光电性能参数。其中，在自由端施加向上外力时可测得1区和4区的电阻率减小，2区和3区变化不明显；在自由端施加向下的外力时可测得1区和4区的电阻率增大，2区和3区变化不明显。本专利的优点在于：解决了需要在低温下对红外焦平面探测器应力芯片进行调控的难题，调控方式简单并且易于测量，同时该装置搭建容易、可拆卸，而且可以重复使用。附图说明图1是本专利装置的结构示意图。图2是本专利应力芯片的示意图；在附图1中，各标号所表示的部件名称如下：1是拉杆，2是拉杆支撑，3是底座，4是压条，5是垫片。在附图2中，各标号所表示的部件名称如下：6是红外焦平面探测器芯片，7是光敏元。具体实施方式：下面以在74线杜瓦上对1K长波碲镉汞红外焦平面探测器应力芯片进行调控为例，结合附图对本专利的具体实施方式做进一步的说明：用于对芯片进行调控的装置由拉杆1、拉杆支撑2、底座3、压条4和垫片5组成，拉杆1及拉杆支撑2所使用的材料是5083铝合金，底座3、压条4和垫片5的材料均使用因瓦。已知杜瓦冷平台直径为55mm，则底座3的直径为55mm，压条4用于放置红外焦平面探测器芯片，通过旋转拉杆1可以调整施加外力的方向和大小，拉杆1的螺距为0.5mm，压条螺纹孔4-1大小为M1.6，用配套的螺丝将压条4固定在垫片5上，底座螺纹孔3-1大小为M3,用配套的螺丝将底座固定在杜瓦平台上，固定拉杆通孔2-1大小为M3.用配套螺丝固定拉杆支撑2，垫片通孔5-1大小为M3用螺丝将垫片5固定在底座3上。将已准备好的1K长波碲镉汞红外焦平面探测器芯片用DW-3低温环氧胶粘贴在压条4上，在芯片自由端向上旋转拉杆1的方式进行调节，向上的外力大小为50MPa。芯片是一维线列，其光敏元分成四个区域，分别是1区、2区、3区和4区。通过对芯片上光敏元的四个区域进行测试来得到应力芯片光电性能参数，可测得1区和4区的电阻率减小，2区和3区的电阻率变化不明显。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调控红外焦平面探测器应力芯片装置，包括拉杆(1)、拉杆支撑(2)、底座(3)、压条(4)和垫片(5)，其特征在于：/n装置中所述的压条(4)用于放置红外焦平面探测器芯片，拉杆(1)用于调节施加外力的大小和方向，开压条螺纹孔(4-1)用螺丝将压条(4)固定在垫片(5)上，开底座螺纹孔(3-1)用螺丝将底座固定在杜瓦平台上，开固定拉杆通孔(2-1)用螺丝固定拉杆支撑(2)及开垫片通孔(5-1)用螺丝将垫片(5)固定在底座(3)上；拉杆(1)及拉杆支撑(2)所使用的材料是5083铝合金，底座(3)、压条(4)和垫片(5)的材料均使用殷钢。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调控红外焦平面探测器应力芯片装置，包括拉杆(1)、拉杆支撑(2)、底座(3)、压条(4)和垫片(5)，其特征在于：
装置中所述的压条(4)用于放置红外焦平面探测器芯片，拉杆(1)用于调节施加外力的大小和方向，开压条螺纹孔(4-1)用螺丝将压条(4)固定在垫片(...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶振华，张伟婷，陈星，刘丰硕，孙常鸿，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31