红外探测器杜瓦冷头的低温可靠性研究

红外探测器杜瓦冷头结构受温度冲击时容易损伤,甚至会导致探测器组件失效。这是红外探测器组件产品研制中不可避免的可靠性问题之一。针对红外探测器杜瓦冷头的低温可靠性问题展开了相关研究。结合粘接失效原理和有限元仿真,讨论了粘接胶厚度、溢胶等情况对杜瓦冷头低温应力、冷头--冷指粘接面积与探测器温度关系的影响。结果表明,胶层状态是影响杜瓦冷头低温损伤和温度传导的重要原因。产品研制过程中可通过控制粘接胶层来降低大面阵探测器粘接结构的低温应力,从而提高冷头结构的低温可靠性。

快速制冷启动的中波320×256红外焦平面探测器研究

快速制冷启动所产生的形变应力是对红外焦平面探测器芯片可靠性构成影响的重要方面。采用机械加工结合化学腐蚀的方法对芯片进行减薄以提高其柔韧性,从而减小了由于应力传递产生的像元损伤所引起的盲元和裂纹。并在不增加杜瓦冷头零件结构的前提下对杜瓦冷头膨胀匹配进行优化以减小芯片形变和应力。通过可靠性试验验证,提高了快速制冷启动下中波320×256红外焦平面探测器组件长期工作的可靠性和稳定性。