红外与毫米波学报, 2009, 28 (3): 194, 网络出版: 2010-12-13   

HgCdTe探测器In焊凸点的失效及有限元分析

FAILURE AND FINITE ELEMENT ANALYSIS OF INDIUM SOLDER-BUMPS FOR HgCdTe DETECTORS
作者单位
1 宁波大学 信息科学与工程学院,浙江 宁波 315211
2 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术国家重点实验室,上海 200083
摘要
卫星工作时,由斯特林机致冷的HgCdTe中长波红外探测器会经受从-173℃以下到常温的成千上万次温度 循环.由于不同材料的热膨胀系数(TEC)不匹配,这样就会造成电极封装的疲劳和失效,进而影响卫星的正常工 作.利用中科院上海技术物理研究所研制的温度循环设备TCE-a,模拟了真空环境下的斯特林制冷机的开关机模 式,发现了In焊凸点的两种失效模式.运用有限元方法,对In焊凸点的失效进行了力学分析.
Abstract
During satellite's working, HgCdTe mid or long wavelength infrared (IR) detectors cooled by the stirling cooler are subjected to thousands of repeated thermal cycles from below -173℃ to room temperature. Due to the mismatch of thermal expansion coefficients(TEC) of different materials, thermal cycles can cause the bonding's fatigue and failure, even cause the disfunction of satellites. By using the thermal cycle equipment (TCE-a) developed by SITP, the vaccum environment and stirling cooler's intermittent working modes were simulated, and two failure modes of indium solder-bump were discovered. And the finite elements method (FEM) was used to analyze the mechanism of bumps' failure.

吴礼刚, 刘大福, 朱三根, 龚海梅. HgCdTe探测器In焊凸点的失效及有限元分析[J]. 红外与毫米波学报, 2009, 28(3): 194. WU Li-Gang, LIU Da-Fu, ZHU San-Gen, GONG Hai-Mei. FAILURE AND FINITE ELEMENT ANALYSIS OF INDIUM SOLDER-BUMPS FOR HgCdTe DETECTORS[J]. Journal of Infrared and Millimeter Waves, 2009, 28(3): 194.

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