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拼接红外探测器冷头设计
第47卷 第5期 激 光 与 红 外 Vol.47,No.5
2017年5月 LASER & INFRARED May,2017
文章编号:10015078(2017)05059104 ·红外材料与器件 ·
拼接红外探测器冷头设计
张 磊,东海杰,王春生,刘 伟
(华北光电技术研究所,北京 100015)
摘 要:随着红外探测技术的快速发展,具有长线列/大面阵特征的拼接探测器应用需求越来
越广泛。本文结合国内外拼接探测器封装技术的研究情况,分析了拼接探测器冷头结构的常
用材料和设计方法,对于拼接探测器的研制具有一定的参考价值。
关键词:拼接探测器;封装;冷头结构
中图分类号:TN214 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.10015078.2017.05.013
Designofcoldheadinmosaicinfrareddetector
ZHANGLei,DONGHaijie,WANGChunsheng,LIUWei
(NorthChinaResearchInstituteofElectrooptic,Beijing100015,China)
Abstract:Withrapiddevelopmentofinfrareddetectiontechnology,mosaicinfrareddetectorwithlonglinearorlarge
arrayiswidelyusedFirstly,thedomesticandforeignresearchsituationofmosaicdetectorpackagingtechnologywas
introducedbriefly,andthecommonmaterialsanddesignmethodsofcoldheadstructureinmosaicdetectorwereana
lyzedThisstudyprovidesareferenceforthedevelopmentofmosaicdetector
Keywords:mosaicinfrareddetector;package;coldhead
1 引 言 多片探测器阵列,形成拼接探测器模块(如图 1
红外探测器技术具有被动探测、探测精度高、环 (a))。这种拼接形式的特点是拼缝小,但对碲镉
境适应性强的特点,广泛应用于预警探测、情报侦 汞衬底材料的均匀性和共面互连技术要求较高,
察、精确打击、夜视、天文观测等领域。近年来,随着 而且其中一片探测器发生故障时,难以修复或替
红外探测器技术的飞速发展,为了实现更大视场、更 换。第二种是将多个探测器阵列 -读出电路混成
高空间分辨率的要求,对于长线列和大面阵红外焦 芯片单模块,在拼接衬底上通过铟柱互连或者粘
平面探测器的需求越来越迫切,而实现这一目标的 接的方式进行精密拼接,形成拼接探测器模块(如
一个途径便是探测器拼接。 图1(b))。以上两种形式的拼接探测器封装工艺
冷头结构是探测器封装结构的重要部分,一方 与与常规的单片大面阵芯片封装工艺类似。还有
面,它作为探测器芯片的装载面,将制冷机的冷量传 一种机械拼接方法,是将单个探测器阵列 -读出
递给探测器芯片;另外,还作为探测器芯片与电学引 电路混成芯片完成装配和电学引出后,形成单模
出结构的过渡。 块封装体,基于精密装配技术,进行封装(如图1
2 冷头
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