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Indium bump array fabrication on small CMOS circuit for flip-chip bonding
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作者 黄寓洋 张宇翔 +5 位作者 殷志珍 崔国新 刘惠春 边历峰 杨辉 张耀辉 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期148-151,共4页
We demonstrate a novel method for indium bump fabrication on a small CMOS circuit chip that is to be flip-chip bonded with a GaAs/A1GaAs multiple quantum well spatial light modulator. A chip holder with a via hole is ... We demonstrate a novel method for indium bump fabrication on a small CMOS circuit chip that is to be flip-chip bonded with a GaAs/A1GaAs multiple quantum well spatial light modulator. A chip holder with a via hole is used to coat the photoresist for indium bump lift-off. The 1000 μm-wide photoresist edge bead around the circuit chip can be reduced to less than 500 μm, which ensures the integrity of the indium bump array. 64 - 64 indium arrays with 20 μm-high, 30 μm-diameter bumps are successfully formed on a 5 - 6.5 mm^2 CMOS chip. 展开更多
关键词 flip-chip bonding indium bump ARRAY small-size
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小间距下光刻孔孔径对铟凸点阵列制备的影响
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作者 陈辉 杨天溪 +5 位作者 蒋冰鑫 张文靖 兰金华 黄忠航 孙捷 严群 《光电子技术》 CAS 2024年第3期190-194,共5页
小间距下制备铟凸点阵列时,常出现铟凸点高度较低、均匀性较差的情况。文中研究了小间距条件下热蒸镀过程中光刻工艺所形成的光刻胶孔径对于铟凸点沉积质量所带来的影响,并选取了合适的光刻和蒸镀参数,在8μm间距的Micro-LED芯片上成功... 小间距下制备铟凸点阵列时,常出现铟凸点高度较低、均匀性较差的情况。文中研究了小间距条件下热蒸镀过程中光刻工艺所形成的光刻胶孔径对于铟凸点沉积质量所带来的影响,并选取了合适的光刻和蒸镀参数,在8μm间距的Micro-LED芯片上成功制备了高度为4μm的铟凸点阵列。实验表明,铟凸点的高度随光刻过程中形成的光刻胶孔径的增大而增大,增长率随之降低。在5μm大小的光刻胶孔径下制备得到的铟凸点阵列高度较高且均匀性较好。 展开更多
关键词 小间距 铟凸点 孔径 微缩矩阵化发光二极管
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不同像元间距红外探测器的铟柱生长研究 被引量:1
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作者 张鹏 马毅 聂媛 《红外》 CAS 2023年第7期1-7,共7页
分析了红外探测器铟柱生长工艺中不同像元间距情况下铟柱光刻孔内部的铟沉积情况和微观结构。解释了10μm小像元间距条件下铟柱高度较矮的原因,并给出了像元间距大小与剥离后铟柱高度之间的关系。针对10μm及以下像元间距红外探测器的... 分析了红外探测器铟柱生长工艺中不同像元间距情况下铟柱光刻孔内部的铟沉积情况和微观结构。解释了10μm小像元间距条件下铟柱高度较矮的原因,并给出了像元间距大小与剥离后铟柱高度之间的关系。针对10μm及以下像元间距红外探测器的铟柱生长,给出了解决铟柱高度问题的办法。使用新方法后,铟柱的高度可达到5μm以上。 展开更多
关键词 红外探测器 铟柱 像元间距
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红外探测器倒装互连工艺中的铟柱高度研究
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作者 刘森 黄婷 +1 位作者 赵璨 张磊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期271-275,共5页
针对制冷型红外焦平面探测器倒装互连工艺中的铟柱高度展开了调研,结果显示目前行业内关于该工艺中的铟柱高度设计的离散性较大,铟柱高度范围为5~24μm,差值达到了19μm。本文构建了包含探测器芯片、铟柱、填充胶、钝化层和UBM的像元级... 针对制冷型红外焦平面探测器倒装互连工艺中的铟柱高度展开了调研,结果显示目前行业内关于该工艺中的铟柱高度设计的离散性较大,铟柱高度范围为5~24μm,差值达到了19μm。本文构建了包含探测器芯片、铟柱、填充胶、钝化层和UBM的像元级有限元仿真模型,并根据不同的铟柱直径和高度开展了60组仿真计算,根据计算结果绘制了p-n结区最大应力值的变化曲线,并分析了应力变化规律。 展开更多
关键词 IRFPA 铟柱 倒装互连 高度
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128×128混合式热释电非致冷焦平面探测器列阵铟膜及铟柱制备工艺研究 被引量:8
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作者 黄江平 杨春丽 +3 位作者 黎力 杨登全 张丽华 李玉英 《红外技术》 CSCD 北大核心 2003年第6期54-58,共5页
着重介绍了我们在“1 2 8×1 2 8混合式热释电非致冷焦平面探测器列阵(UFPA)”研制中铟膜及铟柱的制备和我们选择铟做混合式UFPA互连材料的理由与互连方法。强调了铟膜制备基本工艺要求。根据薄膜均匀性要求 ,计算出了蒸发源距工件... 着重介绍了我们在“1 2 8×1 2 8混合式热释电非致冷焦平面探测器列阵(UFPA)”研制中铟膜及铟柱的制备和我们选择铟做混合式UFPA互连材料的理由与互连方法。强调了铟膜制备基本工艺要求。根据薄膜均匀性要求 ,计算出了蒸发源距工件的距离及所需材料量 ,确定了保证铟膜不氧化的关键数据及具体操作。文中给出了铟柱列阵显微照片 (显示了铟膜厚度)和铟柱列阵的立体形貌像 ,还介绍了铟柱列阵成型方法及铟柱生长工艺流程 ,并叙述了倒装互连技术 ,且给出了我们的成像演示照片和器件照片 。 展开更多
关键词 热释电 焦平面 非制冷探测器 铟膜 铟柱 UFPA 倒装互连
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InSb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征研究 被引量:5
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作者 侯治锦 傅莉 +3 位作者 鲁正雄 司俊杰 王巍 吕衍秋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期325-331,350,共8页
通过基于正性光刻胶的不同像元尺寸铟柱阵列及器件制备,研究In Sb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征.分别研制了像元尺寸为50μm×50μm、30μm×30μm、15μm×15μm的面阵探测器的铟柱阵列,并制备出In Sb面阵探测器,利用高倍... 通过基于正性光刻胶的不同像元尺寸铟柱阵列及器件制备,研究In Sb面阵探测器铟柱缺陷成因与特征.分别研制了像元尺寸为50μm×50μm、30μm×30μm、15μm×15μm的面阵探测器的铟柱阵列,并制备出In Sb面阵探测器,利用高倍光学显微镜和焦平面测试系统对制备的芯片表面形貌、器件连通性及性能进行了检测与分析.研究结果表明:当像元尺寸为50μm×50μm时,芯片表面形貌和器件连通性测试结果较好;随着像元尺寸减小,芯片表面会出现铟柱相连或铟柱缺失缺陷,器件连通性测试结果与表面形貌相吻合.铟柱相连缺陷是由光刻剥离时残留铟渣引起的铟相连造成;铟柱缺失缺陷是由光刻时残留光刻胶底膜引起的铟柱缺失造成.器件相连缺陷元的响应电压与正常元基本相同,缺失缺陷元的响应电压基本为0,其周围最相邻探测单元响应电压相比正常元增加了约25%.器件缺陷元的研究结果,对通过优化探测器制作水平提升其性能具有重要参考意义. 展开更多
关键词 面阵探测器 铟柱缺陷 铟柱阵列 缺陷
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红外探测器倒装互连技术进展 被引量:8
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作者 耿红艳 周州 +1 位作者 宋国峰 徐云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期722-726,共5页
随着红外焦平面技术的发展,红外探测器探测波段已由单波段变为双色及四色波段,半导体元件的封装数量由最初的数十个发展到数百万个,I/O输出密度不断增大,传统微互联技术如引线键合技术、载带自动焊技术等已根本无法满足器件要求。倒装... 随着红外焦平面技术的发展,红外探测器探测波段已由单波段变为双色及四色波段,半导体元件的封装数量由最初的数十个发展到数百万个,I/O输出密度不断增大,传统微互联技术如引线键合技术、载带自动焊技术等已根本无法满足器件要求。倒装焊技术以其封装尺寸小、互联密度高、生产成本低的特点越来越受到人们的亲睐。倒装互连工艺主要包括:UBM制备、铟膜沉积、回流成球、倒压焊、填充背底胶。介绍了各工艺步骤的发展状况,并对铟膜沉积、铟柱增高工艺进行详细阐述。 展开更多
关键词 打底金属 铟柱 回流 倒压焊 底部填充胶
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读出电路铟柱打底层对铟柱成球高度的影响 被引量:8
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作者 谢珩 梁宗久 杨雅茹 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期63-66,共4页
针对超大规模红外探测器读出电路铟柱成球后高度过低导致倒装互连难度增加这一问题,设计了试验,并分析讨论了读出电路铟柱打底层(UBM)形状对铟柱成球高度的影响。得出了铟球高度与铟柱尺寸和铟柱生长高度成正比,与读出电路铟柱打底层尺... 针对超大规模红外探测器读出电路铟柱成球后高度过低导致倒装互连难度增加这一问题,设计了试验,并分析讨论了读出电路铟柱打底层(UBM)形状对铟柱成球高度的影响。得出了铟球高度与铟柱尺寸和铟柱生长高度成正比,与读出电路铟柱打底层尺寸成反比,并提出了进一步增加铟球高度的思路。 展开更多
关键词 红外探测器 读出电路 打底层 铟柱
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碲镉汞双色红外焦平面读出电路研究进展 被引量:4
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作者 白丕绩 赵俊 +3 位作者 刘会平 周连军 李东升 姚立斌 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第10期807-813,共7页
介绍了碲镉汞(MCT)双色红外焦平面探测器的研制背景,及美、英、法等西方发达国家的发展现状。从读出电路(ROIC)设计角度出发,重点阐述了上述3个发达国家的碲镉汞双色焦平面器件结构类型和相应读出电路设计特点。最后介绍了国内昆明物理... 介绍了碲镉汞(MCT)双色红外焦平面探测器的研制背景,及美、英、法等西方发达国家的发展现状。从读出电路(ROIC)设计角度出发,重点阐述了上述3个发达国家的碲镉汞双色焦平面器件结构类型和相应读出电路设计特点。最后介绍了国内昆明物理研究所在碲镉汞双色焦平面读出电路研究方面取得的进展。昆明物理研究所研制出两种碲镉汞双色焦平面读出电路,一种是适用于双铟柱半平面器件结构的128×128双色信号同步积分读出电路,另外一种是适用于单铟柱叠层器件结构的640×512双色信号TDMI(时分多路积分)读出电路。两种读出电路芯片在77 K条件下正常工作,主要功能及性能指标与国外同类产品相当。 展开更多
关键词 碲镉汞 双色焦平面 双铟柱半平面结构 单铟柱叠层结构 双色信号 同步积分 读出电路
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64×64焦平面器件读出电路铟柱列阵工艺设计及实践 被引量:5
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作者 雷胜琼 姜军 +1 位作者 周芳 杨彬 《红外技术》 CSCD 北大核心 2002年第2期41-45,共5页
用铟柱进行探测器芯片与读出电路 (ROIC)之间的电气和机械连接是混合红外焦平面列阵(FPA)最常用的互连方式之一。根据现有的工艺设备和实验条件对在 6 4× 6 4ROIC上生长铟柱进行了优化工艺设计 ,并分析讨论了工艺过程及参数对生长... 用铟柱进行探测器芯片与读出电路 (ROIC)之间的电气和机械连接是混合红外焦平面列阵(FPA)最常用的互连方式之一。根据现有的工艺设备和实验条件对在 6 4× 6 4ROIC上生长铟柱进行了优化工艺设计 ,并分析讨论了工艺过程及参数对生长铟柱质量的影响。通过工艺实践验证 ,在 6 4×6 展开更多
关键词 铟柱列阵 焦平面器件 铟柱互连 工艺设计 红外探测器
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光刻技术在铟柱制备工艺中的应用研究 被引量:3
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作者 杨春丽 黄江平 +3 位作者 黎力 杨登全 张丽华 李玉英 《红外技术》 CSCD 北大核心 2004年第1期67-70,共4页
简要介绍了光刻在 1 2 8× 1 2 8混合式非制冷热释电焦平面 (UFPA)探测器制作中的重要地位 ,重点介绍了光刻在铟柱制备中的应用研究。对铟柱成形的几种方法进行了比较 ,确定了剥离法制备铟柱。并进行了光刻实验与分析 ,得到了满足 1... 简要介绍了光刻在 1 2 8× 1 2 8混合式非制冷热释电焦平面 (UFPA)探测器制作中的重要地位 ,重点介绍了光刻在铟柱制备中的应用研究。对铟柱成形的几种方法进行了比较 ,确定了剥离法制备铟柱。并进行了光刻实验与分析 ,得到了满足 1 2 8× 1 2 展开更多
关键词 光刻 铟柱制备 剥离法 UFPA 探测器
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铟凸点对倒装互连影响的研究 被引量:3
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作者 杨超伟 闫常善 +7 位作者 王琼芳 李京辉 韩福忠 封远庆 杨毕春 左大凡 赵丽 俞见云 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第4期310-314,共5页
制作了2种形式的铟凸点:即直接蒸发沉积的铟柱和将铟柱回流得到的铟球。分别讨论了铟柱和铟球对倒装互连的影响,着重讨论了铟球和铟柱分别和芯片倒装互连后的剪切强度,结果发现在互连未回流的状态下铟球的剪切强度是铟柱的1.5倍,回流后... 制作了2种形式的铟凸点:即直接蒸发沉积的铟柱和将铟柱回流得到的铟球。分别讨论了铟柱和铟球对倒装互连的影响,着重讨论了铟球和铟柱分别和芯片倒装互连后的剪切强度,结果发现在互连未回流的状态下铟球的剪切强度是铟柱的1.5倍,回流后铟球的剪切强度是铟柱的2.8倍。此外,分析讨论了长时间放置在空气中的铟球对倒装互连的影响,结果发现长时间放置在空气中的铟球和芯片互连后,器件的电学与机械连通性能会受到很大的影响。 展开更多
关键词 铟凸点 铟柱 铟球 倒装互连
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CCD减薄技术研究 被引量:1
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作者 钟四成 邓艳红 +1 位作者 陈于伟 汪凌 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期297-299,共3页
正面照射的CCD在蓝光、紫外光区和在微光条件下的响应率低,从而作为主探测器在天文观测和空间导航等领域中的应用受到限制。通过减薄CCD采用背面照射,能大幅度提高其量子效率。研究了一种新的化学/机械减薄技术,采用这种技术可使减薄后... 正面照射的CCD在蓝光、紫外光区和在微光条件下的响应率低,从而作为主探测器在天文观测和空间导航等领域中的应用受到限制。通过减薄CCD采用背面照射,能大幅度提高其量子效率。研究了一种新的化学/机械减薄技术,采用这种技术可使减薄后CCD器件厚度小于20μm,其量子效率由正面入射时的40%左右提高到背面入射时的80%左右。 展开更多
关键词 电荷藕荷器件 减薄 铟柱倒焊 量子效率
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衬底对铟凸点织构的影响研究 被引量:1
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作者 刘豫东 崔建国 马莒生 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期596-599,共4页
为研究衬底材料对所溅射的铟织构模式的影响,选用UBM(UnderBumpMetallization)膜、InSb单晶和无定形PR(光刻胶)3种不同衬底材料磁控溅射铟,实验对比了3种衬底材料对铟织构的影响。实验结果表明:铟的织构模式基本不受衬底材料的影响,其... 为研究衬底材料对所溅射的铟织构模式的影响,选用UBM(UnderBumpMetallization)膜、InSb单晶和无定形PR(光刻胶)3种不同衬底材料磁控溅射铟,实验对比了3种衬底材料对铟织构的影响。实验结果表明:铟的织构模式基本不受衬底材料的影响,其织构模式主要为强(101)丝织构和弱的(110)丝织构。这证明了铟的织构形成机理是典型的生长竞争机制。 展开更多
关键词 织构 衬底 铟凸点 磁控溅射
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HgCdTe探测器In焊凸点的失效及有限元分析 被引量:1
15
作者 吴礼刚 刘大福 +1 位作者 朱三根 龚海梅 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期194-197,228,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 红外探测器 In焊凸点 温度循环 失效 有限元方法
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10μm小间距红外探测器的铟柱生长研究 被引量:2
16
作者 张鹏 李乾 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1218-1222,共5页
在10μm小间距的条件下进行红外探测器的铟柱生长工艺,会得到铟柱高度不足的结果;本文针对这种情况,开展了小间距的铟柱生长研究,比较了在不同基片温度和蒸发速率条件下的铟柱高度,并分析了试验结果,得到了最优的生长工艺条件。
关键词 红外探测器 铟柱 小间距
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铟凸点回流时的异常现象的研究
17
作者 杨超伟 李京辉 +3 位作者 王琼芳 封远庆 杨毕春 左大凡 《红外技术》 CSCD 北大核心 2016年第2期112-116,共5页
利用湿法回流缩球的技术,使铟柱回流成铟球。在研究中心距为30μm、面阵为320×256的读出电路在回流缩球的过程中遇到了3种异常现象,即铟球体积异常、铟球桥接和铟球偏离中心位置的现象。详细地介绍了这3种现象产生的过程及背景,分... 利用湿法回流缩球的技术,使铟柱回流成铟球。在研究中心距为30μm、面阵为320×256的读出电路在回流缩球的过程中遇到了3种异常现象,即铟球体积异常、铟球桥接和铟球偏离中心位置的现象。详细地介绍了这3种现象产生的过程及背景,分析了产生这3种现象的机理以及对器件性能和倒装互连的影响,并提出了相应的解决措施。 展开更多
关键词 铟凸点 回流缩球 铟球体积异常 铟球桥接 铟球偏离中心
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利用MATLAB进行焦平面探测器的In柱高度自动统计
18
作者 华桦 何凯 +1 位作者 周松敏 胡晓宁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期2148-2151,共4页
In柱制备是红外焦平面器件倒焊互连的关键工艺,In柱高度是评价In柱制备工艺水平的基本指标。通常的In柱高度统计方法为随机采样人工显微镜观测法,此方法由于采样点较少将导致统计结果不全面,另一方面由于In柱表面形貌的微观特性,人工显... In柱制备是红外焦平面器件倒焊互连的关键工艺,In柱高度是评价In柱制备工艺水平的基本指标。通常的In柱高度统计方法为随机采样人工显微镜观测法,此方法由于采样点较少将导致统计结果不全面,另一方面由于In柱表面形貌的微观特性,人工显微镜观测引入的主观偏差将使统计结果不准确。提出了一种更合理可行的In柱高度统计方法,首先使用激光共聚焦显微镜对In柱表面形貌进行扫描,再利用MATLAB软件对扫描数据进行分析以统计In柱高度,分析时考虑In柱表面微观形貌对In柱高度的影响。利用此方法对16×16面阵的红外焦平面器件读出电路进行了In柱高度统计,统计结果优于随机采样人工显微镜观测法。为评价In柱制备工艺水平提供了更客观准确的In柱高度数据。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 In柱 激光共聚焦显微镜 MATLAB
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具有TDMI功能的640×512双色碲镉汞焦平面读出电路
19
作者 白丕绩 李敏 +4 位作者 王博 陈虓 梁艳 洪建堂 李立华 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第12期1016-1021,共6页
研制出一种应用于单铟柱结构的长/中波双色叠层碲镉汞640×512焦平面CMOS读出电路(ROIC)。根据单铟柱结构的双色叠层碲镉汞探测器实际应用需求,读出电路设计了单色长波积分/读出、单色中波积分/读出、长/中波双色信号顺序积分/读出... 研制出一种应用于单铟柱结构的长/中波双色叠层碲镉汞640×512焦平面CMOS读出电路(ROIC)。根据单铟柱结构的双色叠层碲镉汞探测器实际应用需求,读出电路设计了单色长波积分/读出、单色中波积分/读出、长/中波双色信号顺序积分/读出、长/中波双色信号分时多路积分(TDMI)/读出等四种工作模式可选功能。输入级单元电路分别采用长/中波信号注入管、复位管、积分电容及累积电容,并分别采用读出开关缓冲输出。为提高读出电路的适应性,各色信号通路分别设计了抗晕管以提高探测器的抗晕能力;读出电路采用快照(Snapshot)积分模式,单色积分时具有先积分后读出(ITR)/边积分边读出(IWR)可选功能;当读出电路工作在单色或双色信号顺序模式时,各色积分时间可调;此外读出电路具有多种规格及任意开窗模式。该读出电路采用0.35?m 2P4M标准CMOS工艺,工作电压3.3 V。读出电路具有全芯片电注入测试功能,测试结果表明,在77 K条件下,读出电路的四种积分/读出模式工作正常,单色信号输出摆幅达2.3 V,功耗典型值为65 m W。 展开更多
关键词 长/中波双色焦平面 单铟柱双色叠层结构 双色读出电路 时分多路积分
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混合式红外焦平面阵列互连铟凸点几何尺寸的优化设计
20
作者 李建林 《红外技术》 CSCD 北大核心 2000年第3期35-38,共4页
混合式焦平面器件的电气和机械互连是焦平面器件研制中的关键工艺技术 ,直接关系到焦平面器件的性能和成品率。铟凸点技术是解决热膨胀失配的一种有效的技术途径 ,通过合理的铟柱设计和严格控制的制造工艺 ,可实现探测器芯片和读出电路... 混合式焦平面器件的电气和机械互连是焦平面器件研制中的关键工艺技术 ,直接关系到焦平面器件的性能和成品率。铟凸点技术是解决热膨胀失配的一种有效的技术途径 ,通过合理的铟柱设计和严格控制的制造工艺 ,可实现探测器芯片和读出电路可靠的互连。现讨论了铟柱高度和高宽比的计算方法 ,分析了热膨胀变形在铟柱端面产生的最大作用力与切应变、高宽比和切变位移的关系 ,指出器件制造工艺误差的影响 ,认为矩形截面的铟柱比圆形截面的铟柱更合理。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 铟柱 优化设计 互连
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