Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб складання гібридного фотоприймального пристрою (ФПП) методом оберненого монтажу, що включає контактування і з`єднання індієвих мікростопчиків, що здійснюються при обертанні пластин, на одній з яких виконані багатоелементні фотодетектори у вигляді лінійки або матриці, а друга - мультиплексор (чіп) для зчитування та обробки фотосигналів з кожного елемента фотодетектора, який відрізняється тим, що контактування і з'єднання індієвих мікростовпчиків здійснюється за рахунок додаткового обертання пластин, що з'єднуються, відносно додаткової осі, яка розташована у площині, паралельній площині однієї з пластин.

Текст

Спосіб складання гібридного фотоприймального пристрою (ФПП) методом оберненого монтажу, що включає контактування і з'єднання ІНДІЄВИХ Запропонований спосіб належить до технології виробництва фотоприприймальних пристроїв (ФПП), зокрема, до складання гібридного ФПП методом оберненого монтажу і може бути використаний на підприємствах оптико-електронного приладобудування для виробництва тепловизорів Загальна ідея технології складання ФПП методом оберненого монтажу описана в аналогах [1 3] і має такі основні етапи (фіг 1) 1 На пластині кристала (1), прозорого в інфрачервоному (ІЧ) діапазоні спектра, із епітаксіальним фоточутливим шаром КРТ (кадмій-ртутьтелур) формується структура багатоелементного фотодетектора у вигляді ЛІНІЙКИ або матриці елементів, розташованих із певним інтервалом між ними 2 На кремнієвій пластині (2) формується мультіплексор (чіп) ДЛЯ зчитування і обробки фотосигналів із кожного елемента фотодетектора 3 На пластинах (1) і (2) формуються мікростовбчики (3) пластичного ІНДІЮ ДЛЯ здійснення електричного зв'язку між кожним елементом фотодетектора з ВІДПОВІДНИМ елементом зчитування мультіплексора 4 Використовуючи двохканальный мікроскоп, багатоелементний фотодетектор (лінійка, матриця) на пластині (1) і кремнієвий чіп (2) позицюнують так, щоб ВІДПОВІДНІ ИНДІЄВІ мікростовпчики (3) розташувалися один проти одного 5 При механічному стисканні пластичні ІНДІЄВІ мікростовбчики з'єднуються між собою (холодне мікростопчиків, що здійснюються при обертанні пластин, на одній з яких виконані багатоелементні фотодетектори у вигляді ЛІНІЙКИ або матриці, а друга - мультиплексор (чіп) для зчитування та обробки фотосигналів з кожного елемента фотодетектора, який відрізняється тим, що контактування і з'єднання ІНДІЄВИХ мікростовпчиків здійснюється за рахунок додаткового обертання пластин, що з'єднуються, відносно додаткової осі, яка розташована у площині, паралельній площині однієї з пластин зварювання), забезпечуючи електричний контакт і знімання інформації з кожного елемента фотоприймача Недоліком відомого способу є те, що через неоднорідність складу і структури в деяких ІНДІЄВИХ стовпчиках ефект зварювання відбувається при підвищеному механічному тиску (більше 1кг/мм2), що призводить до деградації напівпровідникових р-п - переходів і виходу з ладу елементів ФПУ Зменшення механічного тиску (менше 0,5кг/мм ) не забезпечує надійного зварювання всіх ІНДІЄВИХ стовпчиків між собою і, як слідство, не забезпечує надійну роботу всіх елементів ФПУ Аналіз причин можливого технологічного браку показав, що однією з причин є те, що механічне навантаження при зближенні пластин (1) і (2) здійснюється шляхом паралельного переміщення однієї пластини відносно іншої При цьому зовнішнє навантаження, що прикладається, перерозподіляється між стовпчиками ІНДІЮ неконтрольовано (через відхилення геометричного перерізу (січення) стовпчиків, розміру мікрозерен, наявності мікродомішок у них і т і) Найбільше близьким до способу, що заявляється є спосіб [4], прийнятий за прототип, ВІДПОВІДНО до якого контактування і з'єднання ІНДІЄВИХ мікростовбчиків здійснюється при обертанні пластин, що з'єднуються (фіг 2) У прототипі така схема переміщення обрана конструктивно через простоту організації двох оптичних каналів, що забезпечують взаємне позиціонування пластин (1) і (2) ю ю 52959 Для прототипу також характерна ненадійність зварювання ІНДІЄВИХ мікростовбчиків, тому що механічне навантаження кінець кінцем прикладається одночасно до всіх ІНДІЄВИХ СТОВПЧИКІВ КОЖНОГО ряд ка ЛІНІЙКИ (матриці) фотоелементів Задачею винаходу є підвищення надійності зварювання ІНДІЄВИХ мікростовбчиків і працездатності ФПП Поставлена задача досягається тим, що контактування і з'єднання ІНДІЄВИХ мікростовбчиків здійснюється послідовно за рахунок переміщення пластин, що з'єднуються, відносно двох осей обертання, розташованих у площині, паралельній площині однієї з пластин, причому одна з осей обертання паралельна напрямку рядка, а інша паралельна напрямку стовбчика ЛІНІЙКИ (матриці) фотоелементів Досягнутий позитивний результат пояснюється тим, що кожний ІНДІЄВИЙ стовпчик з'єднується послідовно і контактні механічні напруги на поверхні ІНДІЄВИХ стовпчиків містять не тільки нормальні, але і тангенціальні складові напруги, що полегшує руйнування поверхневих оксидних плівок і забезпечує надійне з'єднання стовбчиків Запропонований спосіб реалізується таким чином (фіг 3) На пластині кадмій-цинк-телур із епітаксіальнимшаром КРТ виконали лінійку (2 х 64) багатоелементного фотодетектора (1) із розміром елементів ЗО х ЗОмкм, кроком - ЗОмкм На кремнієвій пластині (2) сформували ВІДПОВІДНИЙ мультіплексор із кроком між елементами ЗОмкм Методами вакуумного напилювання і фотолітографії на зазначених пластинах виготовили ІНДІЄВІ мікростовбчики 20 х 20 х 15мкм Взаємне позиціонування і подальше з'єднання (пбридізацию) пластин здійс нювали на установці, що забезпечувала збільшення до 700крат по двох оптичних каналах із виводом оптичного зображення на монітор Після позиціонування і суміщення зображень одну з пластин обертали навколо загальної для двох пластин осі, що була паралельна рядкам ЛІНІЙКИ Контактування пластин відбувалося по певному просторовому куту, що обмежувався одним (4) жорстким і іншим, більш високим, пружним упором (3) При прикладанні механічного навантаження (0,6кг/мм) пружний упор деформувався, що забезпечувало послідовне контактування і зварювання ІНДІЄВИХ мікростовбчиків Після ТОГО, ЯК усі ІНДІЄВІ стовпчики по черзі з'єднались, пружний упор здеформовувався до рівня жорсткого упора У такому стані під навантаженням з'єднані пластини витримували декілька годин для вирівнювання внутрішніх напруг за рахунок мікроповзучості в ІНДІЄВИХ стовпчиках Гібридизований пристрій випробували на спеціалізованому стенді контролю працездатності ФПП Результати порівняльних випробувань гібридизованих пристроїв показали практично 100% контактування і працездатність всіх елементів ФПП, у той час як для прототипу працездатність забезпечувалася тільки для 80 - 92% елементів Література 1 В Г Воинов, А Г Клименко, Т Н Недосекина, А Р Новоселов, Пластические свойства индиевых микростолбов Проблемы контактирования на КРТ, Автометрия, 1996, №4, с 126 2 Патент США №5460320 від 24 10 1995 3 Патент США №6232212 від 15 05 2001 4 Патент США №5699193 від 16 12 1997 ФІГ.1 52959 ФІГ.2 1 Фіг.З ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of assembly of a hybrid-type photoreceiving device

Автори англійською

Maslov Volodymyr Petrovych, Maslov Volodymyr Реtrоvусh, Petriakov Volodymyr Oleksiiovych, Syzov Fedir Fedorovych

Назва патенту російською

Способ сборки гибридного фотоприемного устройства

Автори російською

Маслов Владимир Петрович, Петряков Владимир Алексеевич, Сизов Федор Федорович

МПК / Мітки

МПК: G01B 11/00, G02B 27/14

Мітки: фотоприймального, пристрою, гібридного, складання, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/3-52959-sposib-skladannya-gibridnogo-fotoprijjmalnogo-pristroyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб складання гібридного фотоприймального пристрою</a>

Подібні патенти