線列碲鎘汞焦平面探測器組件

   線列紅外碲鎘汞焦平面探測器組件(FPA)按其工作狀態(tài)可分為帶延時積分和不帶延時積分兩種類型。 K4B2G1646Q-BIKO帶延時積分器件是一種利用紅外輻射的量子效應(yīng),將光信號直接轉(zhuǎn)換為電信號的光電子器件。其光敏元是一個按一定規(guī)律排列的PN結(jié)陣列,當(dāng)能量大于或等于碲鎘汞禁帶寬度的紅外輻射光子在碲鎘汞PN結(jié)區(qū)時,將在結(jié)區(qū)和附近的擴(kuò)散區(qū)中激發(fā)出非平衡光生載流子(電子一空穴對),受激電子躍過禁帶進(jìn)入導(dǎo)帶,同時在價帶中留下空穴,PN結(jié)的自建電場將電子和空穴分離,電子進(jìn)入P區(qū),空穴進(jìn)入N區(qū),在PN結(jié)兩端產(chǎn)生電位差,從而將紅外輻射直接轉(zhuǎn)換成電信號,實(shí)現(xiàn)光到電信號的轉(zhuǎn)變。典型的紅外碲鎘汞288×4FPA主要由以下5部分構(gòu)成:碲鎘汞288×4光敏元芯片陣列、288×4讀出電路芯片、溫度傳感器、微型金屬杜瓦和微型斯特林制冷機(jī)。碲鎘汞288×4光敏元陣列通過微電子的垂直互連工藝與一片288×4硅讀出電路芯片形成一個機(jī)械、電學(xué)和熱學(xué)都完全互連為一體的焦平面探測器芯

片組件。探測器芯片組件、溫度傳感器集成在微金屬杜瓦中,再配上斯特林制冷機(jī)就構(gòu)成一個完整的線列紅外碲鎘汞焦平面探測器組件。

    不帶延時積分的單線列焦平面探測器組件一般為混成互連結(jié)構(gòu),由探測器敏感元陣列與讀出電路之間通過銦柱互連構(gòu)成。在混成互連中,一般采用銦柱起到電學(xué)連接光敏元陣列芯片和讀出電路,以及力學(xué)支撐、冷量傳導(dǎo)的作用。采用間接倒焊混成,探測器敏感元陣列與

讀出電路分別通過銦柱倒裝焊到寶石引線基板上,由基板上的連線實(shí)現(xiàn)電學(xué)連接。直接倒焊混成,探測器敏感元陣列與讀出電路通過銦柱倒裝焊技術(shù)直接實(shí)現(xiàn)電學(xué)連接。線列紅外焦平面組件可用于對地觀測系統(tǒng)中的紅外推掃成像、紅外熱成像設(shè)備、紅外掃描儀、周視紅外系統(tǒng)、手持、車載夜視儀等。