System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法技术_技高网

一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法技术

技术编号:40967822 阅读:10 留言:0更新日期:2024-04-18 20:48
本发明专利技术提供了一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,属于红外探测器技术领域;解决了超大规模红外探测器小间距铟柱容易压连导致倒装互连难度增加的问题;包括如下步骤:制备焦平面探测器芯片;在读出电路生长对应于探测器芯片上铟柱阵列数量的围墙,在围墙内生长铟柱;对倒焊前的探测器芯片进行清洗、镜检且对探测器芯片的背面进行擦拭;进行倒焊工艺的调平和校准,将探测器芯片上的铟柱与读出电路上的铟柱一一对准进行压焊;本发明专利技术应用于红外探测器倒焊互连。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,属于红外探测器。


技术介绍

1、倒装芯片是将芯片的有源面(具有表面键合压点)面向基座的粘贴封装技术(即把芯片反转,将有源面向下放置——这就是称为“倒装”的原因)。这是目前从芯片器件到基座之间最短路径的一种封装设计,为高速信号提供了良好的电连接。由于它不使用引线框架或塑料管壳,所以重量和外形尺寸都有所减小。倒装焊机使用对准键合工具吸住芯片,利用自对准显示系统将芯片放在基座上,芯片的焊料凸点被定位在相应的基座接触点,用加热加压的方法引起焊料回流并形成基座和芯片之间的电学和物理连接。与其他互连技术相比,倒装芯片互连技术有一些独特的优点:可靠的电学性质,因连接线短,寄生阻抗低,具良好的抗电磁干扰能力;在实现电互连的同时也起到了机械连接作用,具有很高的机械可靠性有效的热传导特性。

2、红外探测器组件的探测器芯片和读出电路是分开制备的。在读出电路表面制备与探测器芯片电极一一对应的铟柱,互连时把探测器芯片上的电极与读出电路上的铟柱面对面一一对准,经校准调平后压焊在一起,目前通常采用重叠影像的方式来实现。在探测器芯片与读出电路之间放置一光学对准装置,把两芯片表面的图像同时成像在同一个视频监视器上,通过预先在芯片上设计好的调平和对准标记来实现两芯片调平和对准。从监视器上判断两个芯片的凸点完全对准以后,撤出光学对准装置,由微处理器控制精密机械系统实现两芯片的焊接。图1、图2和图3显示了完整的瓦连过程。

3、在百万像素大规格红外探测器的成像系统中,像元尺寸对这些关键属性起着至关重要的作用。减小像元间距是经济高效地制备大面阵红外探测器的关键因素,有利于实现高空间分辨率的微型化红外成像系统,增加红外系统的检测和识别范围。为了成功减小像元间距,制备高精度和均匀性的小型铟凸点阵列是必须克服的挑战之一。

4、百万像素的倒焊难点主要有三点:(1)焊点数量大:焊点直径缩小,为了保证极高有效像元率,考虑到像元本身缺陷,百万个焊点失效率必须低于1%,小于10μm的直径焊点使得焊接对准非常困难。(2)焊点密度高:小间距焊接密度限制了铟膜设计面积和铟柱高度,互连时压力使铟柱形变来缓解芯片不平,即互连工艺容差的范围大大降低,同时使得焊接过程中铟柱位移控制难度加大。(3)芯片尺寸大幅增加:芯片面积增大不仅加大了探测器芯片和读出电路不平整的控制难度,同时也放大了不平整对焊接的影响。所以只要探测器芯片与读出电路间存在极其微小的角度,就会导致一部分探测器像元与读出电路的互连失效。


技术实现思路

1、本专利技术为了解决超大规模红外探测器小间距铟柱容易压连导致倒装互连难度增加的问题,提出了一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术采用的技术方案为:一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,包括如下步骤:

3、s1:制备焦平面探测器芯片;

4、s2:在读出电路生长对应于探测器芯片上铟柱阵列数量的围墙,并在围墙内生长铟柱;

5、s3:对倒焊前的探测器芯片进行清洗、镜检且对探测器芯片的背面进行擦拭;进行倒焊工艺的调平和校准,将探测器芯片上的铟柱与读出电路上的铟柱一一对准并进行压焊。

6、读出电路的铟柱的高度低于围墙的高度。

7、读出电路的铟柱高度为1-2μm,围墙高度为3-4μm。

8、步骤s2中在读出电路生长对应于探测器芯片铟柱阵列数量的围墙的步骤如下:在读出电路生长一层介质膜,通过刻蚀工艺光刻出围墙结构,采用刻蚀工艺将围墙结构区域外的多余介质膜刻蚀掉,最后通过有机清洗去除读出电路表面的光刻胶,继而形成围墙结构。

9、步骤s2中在读出电路生长对应于探测器芯片铟柱阵列数量的围墙的步骤如下:在读出电路选用su8光刻胶进行匀胶,通过光刻曝光、显影形成围墙结构。

10、本专利技术相对于现有技术具备的有益效果为:本专利技术为了解决像元尺寸间距降低,极易导致倒焊压连的问题,提出了一种二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,利用了围墙技术,将铟柱固定在特定位置,保证倒焊工艺的平整度和不压连。

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【技术保护点】

1.一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:读出电路的铟柱的高度低于围墙的高度。

3.根据权利要求2所述的一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:读出电路的铟柱高度为1-2μm,围墙高度为3-4μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:步骤S2中在读出电路生长对应于探测器芯片铟柱阵列数量的围墙的步骤如下:在读出电路生长一层介质膜,通过刻蚀工艺光刻出围墙结构,采用刻蚀工艺将围墙结构区域外的多余介质膜刻蚀掉,最后通过有机清洗去除读出电路表面的光刻胶,继而形成围墙结构。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:步骤S2中在读出电路生长对应于探测器芯片铟柱阵列数量的围墙的步骤如下:在读出电路选用SU8光刻胶进行匀胶,通过光刻曝光、显影形成围墙结构。

【技术特征摘要】

1.一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:读出电路的铟柱的高度低于围墙的高度。

3.根据权利要求2所述的一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:读出电路的铟柱高度为1-2μm,围墙高度为3-4μm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种提高二类超晶格大面阵红外探测器倒焊精度的方法,其特征在于:...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏莹薛建凯王伟王慧云冯伟文晋李斌张培峰陈龙华
申请(专利权)人:山西创芯光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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