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640×512小型化红外探测器杜瓦组件可靠性研究

熊雄 段煜 胡明灯 李锐平 杜宇 毛剑宏

熊雄, 段煜, 胡明灯, 李锐平, 杜宇, 毛剑宏. 640×512小型化红外探测器杜瓦组件可靠性研究[J]. 红外技术, 2022, 44(1): 89-95.
引用本文: 熊雄, 段煜, 胡明灯, 李锐平, 杜宇, 毛剑宏. 640×512小型化红外探测器杜瓦组件可靠性研究[J]. 红外技术, 2022, 44(1): 89-95.
XIONG Xiong, DUAN Yu, HU Mingdeng, LI Ruiping, DU Yu, MAO Jianhong. Reliability Research for 640×512 Miniaturized IR Detector Dewar Assembly[J]. Infrared Technology , 2022, 44(1): 89-95.
Citation: XIONG Xiong, DUAN Yu, HU Mingdeng, LI Ruiping, DU Yu, MAO Jianhong. Reliability Research for 640×512 Miniaturized IR Detector Dewar Assembly[J]. Infrared Technology , 2022, 44(1): 89-95.

640×512小型化红外探测器杜瓦组件可靠性研究

详细信息
    作者简介:

    熊雄(1986-),男,湖南长沙人,工程师,主要从事红外探测器封装技术研究。E-mail:xiongxiong0423@163.com

  • 中图分类号: TN215

Reliability Research for 640×512 Miniaturized IR Detector Dewar Assembly

  • 摘要: 在SWaP3(Size, Weight, and Power, Performance and Price)概念的驱使下,第三代制冷红外探测器向着高性能、小型化和轻量化的方向发展。作为军用核心电子元器件,制冷红外探测器的可靠性成为研究的重点。以浙江珏芯微电子有限公司所研制的640×512/15 μm小型化杜瓦组件为研究对象,开展了系统性的可靠性研究与试验,涉及到力学、热力学、多余物和真空寿命四个维度。经各项可靠性试验后,640×512/15 μm小型化杜瓦组件的性能保持良好,该结果表明此杜瓦组件在总体上具有较高的可靠性,能够满足常规军事应用需求。
  • 图  1  640×512小型化红外探测器组件(a)及成像效果图(b)

    Figure  1.  640×512 miniaturized dewar(a) and imaging(b)

    图  2  640×512小型化红外探测器杜瓦组件

    Figure  2.  640×512 miniaturized IR detector dewar

    图  3  640×512小型化杜瓦组件固有频率仿真图

    Figure  3.  Natural frequency simulation diagram of 640×512 miniaturized dewar

    图  4  随机振动试验参数

    Figure  4.  Parameters of random vibration test

    图  5  冲击试验参数

    Figure  5.  Parameters of shock test

    图  6  经优化后的杜瓦组件冷头应力分布图

    Figure  6.  Stress distribution of dewar cold tip after optimization

    图  7  经优化后的杜瓦组件冷头形变图

    Figure  7.  Deformation distribution of dewar cold tip after optimization

    图  8  经优化后的杜瓦组件FPA温场分布图

    Figure  8.  Temperature field distribution of dewar cold tip after optimization

    图  9  640×512小型化杜瓦组件抗温变性能试验前(a)和试验后芯片盲元分布情况(b)

    Figure  9.  The blind pixels distribution of 640×512 miniaturized dewar before temperature shock test (a) and after test (b)

    图  10  加速寿命试验中杜瓦组件静态热负载波动情况

    Figure  10.  The fluctuation of static heat load of dewar in accelerated life test

    表  1  640×512小型化杜瓦组件试验前后芯片关键性能比较

    Table  1.   Main parameters comparison of 640×512 miniaturized dewar before and after test

    Performance Parameter before test Parameter after test
    Number of total blind pixels 60 66
    Blind pixel rate/% 0.018 0.020
    Response non-uniformity/% 4.45 4.47
    NETD/mK 13.74 13.92
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-10-11
  • 修回日期:  2021-11-11
  • 刊出日期:  2022-01-20

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