熱阻法檢測紅外焦平面互連銦柱連通性的方法

2023-06-26 03:14:01

專利名稱：熱阻法檢測紅外焦平面互連銦柱連通性的方法
技術領域：
本發明涉及紅外探測器檢測技術，具體指一種是利用熱阻法檢測紅外焦平 面晶片的銦柱倒焊互連的連通性方法，它適用於對紅外焦平面晶片倒焊互連工 藝中的銦柱倒焊互連質量的評估、檢測。
背景技術：
隨著紅外焦平面技術的發展，大面陣長線列成為了碲鎘汞紅外光伏型焦平面探 測器的發展趨勢。由於這些器件光敏元數目多密度大，光敏元與讀出電路的互 連連通率及互連的質量成為器件性能的一個關鍵指標，檢測互連銦柱的連通性 及其互連質量成為提高焦平面可靠性的有力手段，但目前在焦平面的製作過程 中，檢測互連銦柱的連通性及其互連質量還基本處於空白階段，往往是在後續 的焦平面成像中發現有成像質量不好然後再逐一排除材料或器件質量的影響、 電路性能的影響、杜瓦封裝的影響以及製冷效果的影響等等，最後才能確定是 否為銦柱互連的問題。

發明內容
本發明提供一種檢測紅外焦平面器件銦柱互連質量的方法，解決目前銦柱 互連性能無法檢測的技術問題。
本發明利用熱阻法檢測紅外焦平面器件銦柱互連情況。熱阻rc/ w)的
概念與電阻類似，為物體持續傳熱1w時，導熱路徑兩端的溫差。紅外焦平面
器件通過銦柱與讀出電路互連。在器件端和對應的讀出電路端生長銦柱，使用 倒焊機把兩側的銦柱對齊、焊接。銦是熱的良導體，因此如果把互連好的器件
的電路側置於低溫冷頭上，焦平面器件也會通過銦柱的傳熱被冷卻(見圖1)。 由於冷頭的熱容遠大於器件的熱容，因此處於室溫的器件不足以改變冷頭的溫 度分布。與冷頭直接接觸的電路端迅速被冷卻，器件表面通過銦柱導熱也被冷 卻。在圖1所示的系統中，對於銦柱陣列中的每一個銦柱，除互連質量外其他 狀況完全一致，因此，晶片表面的溫度分布僅僅由各個銦柱的倒焊互連質量決 定。利用紅外熱像儀給器件表面成像，便可獲得器件表面的溫度分布，進而獲 得銦柱陣列的倒焊互連質量分布情況。 本發明的具體步驟如下
1. 把倒焊好的焦平面器件以矽讀出電路一側用導熱矽脂粘貼於杜瓦的冷 頭上；
2. 杜瓦抽真空後，給冷頭降溫(升溫或降溫都可以)；
3. 待冷頭溫度達到某一溫度點時，利用紅外熱像儀給晶片表面成熱像；
4. 獲得晶片表面的溫度分布，也即獲得了銦柱陣列的倒焊互連質量的分 布；
本發明的優點在於操作簡便易行，可以方便快速的定位互連失效的光敏
元和給出器件的銦柱互連的成功率，適用於各種規格的器件，並具有無損傷非 接觸的優點。


圖1為整個測試系統示意圖，圖中各編號的定義按編號從小到大的順序排
列依次為
1——冷頭；
2——Si電路；
3——銦柱；4——晶片；
5——n型MCT;
6——杜瓦真空；
7——窗口；
8——紅外熱像儀。
具體實施例方式
1. 把倒焊好的焦平面器件以矽讀出電路一側用導熱矽脂粘貼於杜瓦的冷頭
上，冷頭採用無氧銅材料，以保持良好的熱傳導性能；
2. 杜瓦抽真空10分鐘後，開始給冷頭用320K的氮氣均勻加熱；
3. 5分鐘後，冷頭溫度達到320K左右，準備成熱像；
4. 以so什adir公司320X240紅外成像儀對器件表面成熱像；
5. 數據後期處理。
權利要求
1. 一種熱阻法檢測紅外焦平面互連銦柱連通性的方法，其特徵在於它採用紅外熱像儀(8)對被測的晶片表面成像，獲得晶片表面的溫度分布，進而獲得銦柱陣列的倒焊互連質量的分布情況。
2. 根據權力要求1所述的一種熱阻法檢測紅外焦平面互連銦柱連通性的方法，其特徵在於所說的紅外熱像儀採用sofradir公司320X240紅外成像
全文摘要
本發明公開了一種熱阻法檢測紅外焦平面互連銦柱連通性的方法，通過紅外熱像儀給器件表面成像，便可獲得器件表面的溫度分布，進而獲得銦柱陣列的倒焊互連質量的分布情況。本發明操作簡便易行，可以方便快速的定位互連失效的光敏元和給出器件的銦柱互連的成功率，適用於各種規格的器件，並具有無損傷非接觸的優點。
文檔編號G01N25/72GK101393151SQ20081020154
公開日2009年3月25日 申請日期2008年10月22日 優先權日2008年10月22日
發明者張海燕, 李言謹, 胡曉寧, 龔海梅 申請人:中國科學院上海技術物理研究所