【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数字化微光夜视器件的制作方法，具体涉及一种背照式ebaps的制作方法。
技术介绍
1、ebaps，全称电子轰击cmos，作为一种新型的夜视成像数字化器件，ebaps由于具备低读出噪声和高分辨力两大特点，特别适用于超弱照度的视频成像，且采用ebaps器件的整机产品具有全天候、体积小、重量轻、动态范围大等优点。ebaps器件因其具有低照能力强、分辨力高、更好分辨目标细节，能实现透窗观察等特点，国外已广泛将ebaps应用于单兵、枪瞄、机载等军事和各种民用夜间环境条件下的目标观察、野外作业、野外探险、夜间摄影爱好、海底作业、探测、搜救、科学研究、生物荧光检测等过程中均有广泛应用。
2、美国intevac公司和法国fhotonis公司是当前国际上具有数字夜战成熟产品的两大公司。2005年，美国intevac公司研制成功了使用bi-aps电子轰击aps(ebaps)。该器件在2005年第五届士兵技术年会上，经士兵现代化项目专家组评审为“创新产品奖”。在2005年至2012年之间，美国intevac公司发展了大量的基于ebaps技术的数字化微光成像器件，如：nightvista、isie6、isie10、isie19。
3、目前，国内外的ebaps器件在结构设计上存在一定差异，导致器件制造工艺和流程有所不同。由于ebaps器件特殊用途所在，国内外对于背照式ebaps器件的制造方式和流程并未公布。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种背照式ebaps
2、为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种背照式ebaps，包括：陶瓷、阴极透镜、背照式aps图像传感芯片；
4、所述陶瓷一侧壁上设置有若干个金属针脚，陶瓷另一侧壁上设置有阴极环，阴极环内设置有铟锡合金，铟锡合金比阴极环内侧的高度高2～5mm，铟锡合金的长度为5～10mm，阴极环处的铟锡合金之间间隔为2～4mm；
5、阴极透镜上蒸镀cr层，cr层的厚度为300nm，阴极透镜的边缘蒸镀封接层，封接层为依次蒸镀cr、cu、ag组成的层结构，封接层层结构的cr、cu、ag厚度分别是100～300nm、300～700nm、200～600nm，阴极透镜的中心区域有多碱阴极膜层；
6、背照式aps图像传感芯片表面设置有钝化层，钝化层的厚度为80～1000nm；
7、陶瓷上设置有焊接区域焊接区域点上纳米ag电子浆料点，纳米ag电子浆料点的直径为3mm，焊接区域上的纳米ag电子浆料点间隔为2mm；
8、背照式aps芯片焊接在瓷的焊接区域处；
9、阴极透镜封接在陶瓷上。
10、进一步的：包括以下步骤：
11、s101：提供高真空封装陶瓷、康宁玻璃材质阴极透镜和背照式aps图像传感芯片；
12、s102：对陶瓷进行清洗、填铟、化铟，为后续陶瓷器件热铟封做准备；
13、s103：对阴极透镜进行清洗、导电层和封接层镀膜、辉光放电；
14、s104：对背照式aps芯片进行ibe刻蚀减薄，使其具备电子轰击能力，并与陶瓷进行焊接；
15、s105：将处理好背照式aps图像传感芯片焊接后的陶瓷和阴极透镜在高真空环境中进行真空排气，多碱阴极制造；
16、s106：将阴极透镜和陶瓷进行热铟封，形成ebaps器件。
17、进一步的：所述步骤s102中，高真空陶瓷在填铟和化铟前需要对进行清洗，清洗方法为冲水浸泡6～8小时，冲水浸泡后将陶瓷放入hcl和hf混合溶液中浸泡2～3分钟，用纯水冲洗3～5分钟，放入丙酮中浸泡30～40分钟，用纯水冲洗3～5分钟，放入酒精中浸泡5～10分钟进行脱水，放入烘箱中50℃烘干2小时。
18、进一步的：所述步骤s102中，陶瓷填铟和化铟时，准备好与陶瓷等宽的阴极环，铟锡合金条比阴极环内测高2～5mm，将铟锡合金条裁剪至5～10mm长，将裁剪后的铟锡合金条压入阴极环内，铟锡合金条之间间隔为2～4mm，将填好铟后的陶瓷在高温高真空炉中进行化铟，化铟真空度10-6～10-8mbar，化铟温度350～550℃，化铟时间4～12小时。
19、进一步的：所述步骤s103中，阴极透镜的清洗采用纯水冲水浸泡30～100分钟，用自动磨抛机进行磨洗3分钟，再用纯水冲洗10～30分钟，用氮气抢进行吹干。
20、进一步的：所述步骤s103中，阴极透镜的导电层镀膜采用热蒸镀方式在阴极透镜上蒸镀100～500nm的cr层；阴极透镜的封接层采用热蒸镀方式在阴极透镜边缘依次蒸镀cr、cu、ag，蒸镀cr、cu、ag的厚度分别是100～300nm、300～700nm、200～600nm；
21、阴极透镜辉光放电是在5×10-2～1×10-6mbar真空度下进行辉光，辉光电流100～300ma，时间5～60分钟。
22、进一步的：所述步骤s104中，背照式aps图像传感芯片表面有一层80～1000nm的钝化层，钝化层为成分是氧化硅、氮化硅和氧化铝的介质层；
23、采用ibe离子束刻蚀方法，刻蚀能量500～800ev，束流90～120ma，刻蚀角度90°～100°，刻蚀时间200～1000s。
24、进一步的：所述步骤s104中，照式aps图像传感芯片焊接到陶瓷上，焊接是通过纳米ag电子浆料进行焊接，首先在陶瓷的焊接区域用点胶机均匀点上纳米ag电子浆料点，纳米ag电子浆料点的直径为1～10mm，纳米ag电子浆料点之间间隔3～8mm，点胶后将照式aps图像传感芯片正放到芯片焊接区域，之后将带照式aps图像传感芯片的陶瓷放入高温真空炉中进行焊接，焊接真空度1×10-4～1×10-7mbar，焊接温度300～600℃，保温时间2～10小时。
25、进一步的：所述步骤s105中，处理好照式aps图像传感芯片焊接后的陶瓷和阴极透镜在高真空炉中进行真空排气，真空度1×10-5～1×10-9mbar，排气温度300～500℃，排气时间5～12小时；零部件不破真空度，对阴极透镜进行照式aps图像传感芯片有效区的多碱阴极镀膜，镀膜后会在阴极透镜中心区域形成多碱阴极膜层。
26、进一步的：所述步骤s106中，完成阴极制造后，在真空环境中进行阴极透镜和陶瓷的封接，封接真空度与阴极制造真空度一致，封接温度为200～300℃。
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【技术保护点】
1.一种背照式EBAPS，其特征在于：包括：陶瓷(2)、阴极透镜(5)、背照式APS图像传感芯片(6)；
2.制作权利要求1所述的一种背照式EBAPS的方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S102中，高真空陶瓷(2)在填铟和化铟前需要对陶瓷(2)进行清洗，清洗方法为冲水浸泡6～8小时，冲水浸泡后将陶瓷(2)放入HCl和HF混合溶液中浸泡2～3分钟，用纯水冲洗3～5分钟，放入丙酮中浸泡30～40分钟，用纯水冲洗3～5分钟，放入酒精中浸泡5～10分钟进行脱水，放入烘箱中50℃烘干2小时。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S102中，陶瓷(2)填铟和化铟时，准备好与陶瓷(2)等宽的阴极环(3)，铟锡合金条(4)比阴极环(3)内测高2～5mm，将铟锡合金条(4)裁剪至5～10mm长，将裁剪后的铟锡合金条(4)压入阴极环(3)内，铟锡合金条(4)之间间隔为2～4mm，将填好铟后的陶瓷(2)在高温高真空炉中进行化铟，化铟真空度10-6～10-8mbar，化铟温度350～550℃，化铟
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S103中，阴极透镜(5)的清洗采用纯水冲水浸泡30～100分钟，用自动磨抛机进行磨洗3分钟，再用纯水冲洗10～30分钟，用氮气抢进行吹干。
6.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S103中，阴极透镜(5)的导电层镀膜采用热蒸镀方式在阴极透镜(5)上蒸镀100～500nm的Cr层(9)；阴极透镜(5)的封接层(10)采用热蒸镀方式在阴极透镜(5)边缘依次蒸镀Cr、Cu、Ag，蒸镀Cr、Cu、Ag的厚度分别是100～300nm、300～700nm、200～600nm；
7.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S104中，背照式APS图像传感芯片(6)表面有一层80～1000nm的钝化层(11)，钝化层(11)为成分是氧化硅、氮化硅和氧化铝的介质层；
8.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S104中，照式APS图像传感芯片(6)焊接到陶瓷(2)上，焊接是通过纳米Ag电子浆料进行焊接，首先在陶瓷(2)的焊接区域(8)用点胶机均匀点上纳米Ag电子浆料点(7)，纳米Ag电子浆料点(7)的直径为1～10mm，纳米Ag电子浆料点(7)之间间隔3～8mm，点胶后将照式APS图像传感芯片(6)正放到芯片焊接区域(8)，之后将带照式APS图像传感芯片(6)的陶瓷(2)放入高温真空炉中进行焊接，焊接真空度1×10-4～1×10-7mbar，焊接温度300～600℃，保温时间2～10小时。
9.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S105中，处理好照式APS图像传感芯片(6)焊接后的陶瓷(2)和阴极透镜(5)在高真空炉中进行真空排气，真空度1×10-5～1×10-9mbar，排气温度300～500℃，排气时间5～12小时；零部件不破真空度，对阴极透镜(5)进行照式APS图像传感芯片(6)有效区的多碱阴极镀膜，镀膜后会在阴极透镜(5)中心区域形成多碱阴极膜层(12)。
10.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤S106中，完成阴极制造后，在真空环境中进行阴极透镜(5)和陶瓷(2)的封接，封接真空度与阴极制造真空度一致，封接温度为200～300℃。
...【技术特征摘要】
1.一种背照式ebaps，其特征在于：包括：陶瓷(2)、阴极透镜(5)、背照式aps图像传感芯片(6)；
2.制作权利要求1所述的一种背照式ebaps的方法，其特征在于：包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤s102中，高真空陶瓷(2)在填铟和化铟前需要对陶瓷(2)进行清洗，清洗方法为冲水浸泡6～8小时，冲水浸泡后将陶瓷(2)放入hcl和hf混合溶液中浸泡2～3分钟，用纯水冲洗3～5分钟，放入丙酮中浸泡30～40分钟，用纯水冲洗3～5分钟，放入酒精中浸泡5～10分钟进行脱水，放入烘箱中50℃烘干2小时。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤s102中，陶瓷(2)填铟和化铟时，准备好与陶瓷(2)等宽的阴极环(3)，铟锡合金条(4)比阴极环(3)内测高2～5mm，将铟锡合金条(4)裁剪至5～10mm长，将裁剪后的铟锡合金条(4)压入阴极环(3)内，铟锡合金条(4)之间间隔为2～4mm，将填好铟后的陶瓷(2)在高温高真空炉中进行化铟，化铟真空度10-6～10-8mbar，化铟温度350～550℃，化铟时间4～12小时。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤s103中，阴极透镜(5)的清洗采用纯水冲水浸泡30～100分钟，用自动磨抛机进行磨洗3分钟，再用纯水冲洗10～30分钟，用氮气抢进行吹干。
6.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于：所述步骤s103中，阴极透镜(5)的导电层镀膜采用热蒸镀方式在阴极透镜(5)上蒸镀100～500nm的cr层(9)；阴极透镜(5)的封接层(10)采用热蒸镀方式在阴极透镜(5)边缘依次蒸镀cr、cu、a...
【专利技术属性】
技术研发人员：范怀云，董永发，谭何盛，周晓波，庞红丽，赵希炜，杨士奇，邓华兵，方舟，周善堃，李家保，褚祝军，李耀斌，
申请(专利权)人：北方夜视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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