2048×2048 HgCdTe红外焦平面杜瓦冷头热应力有限元分析

摘要：

利用有限元方法对2048×2048(15 μm)红外焦平面杜瓦冷头的原始结构以及加入的平衡层结构进行了分析.在陶瓷基板下方增加膨胀系数较小的平衡层,对探测器芯片变形及热应力有一定的缓解作用.通过增大AlN平衡层上表面的直径,减小了芯片中心以外的翘曲范围,缓解了应力过于集中的问题.当直径超过芯片对角长度时,最大热应力骤减,最终趋于稳定;芯片变形量随之迅速减小.在直径为36 mm时,达到最小值(6.86 μm);随后缓慢增加并趋于稳定.当AlN平衡层的直径超过芯片对角长度后,AlN平衡层的厚度对芯片变形的影响开始减小.通过加入AlN平衡层能够有效改善大面阵焦平面探测器芯片的变形及热应力,同时通过调节AlN平衡层的结构,可进一步优化探测器杜瓦组件的可靠性.

关键词：红外探测器;杜瓦封装;有限元分析;热应力

所属期刊栏目：43

分类号：TN215(光电子技术、激光技术)

在线出版日期：2022-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：22-27,39