[发明专利]一种实现红外焦平面阵列探测器中硅读出电路测试的方法

权利要求书

1.一种实现红外焦平面阵列探测器中硅读出电路测试的方法，其特征在于：

(1)采取倒装方式实现硅读出电路与测试基板间的互连；

(2)实现硅测试基板与硅读出电路的对接互连后，通过对测试基板上焊盘的重排实现硅测试基板焊盘的重排；

(3)采取较复杂的版图设计来避免复杂的工艺过程以减少需排布的焊盘数量；

(4)采取lift-off工艺实现测试基板上的焊盘制作，并通过铟电镀的方式在需重新排布的焊盘上制作一层薄的铟镀层；

(5)通过打线(wire bonding)工艺实现硅基板与PCB板间的互连，最后读出电路的控制、信号输入和输出均在PCB板上完成。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于具体步骤是：

A：倒装测试基板的制作

(a)在硅片上腐蚀出铝焊盘

(1)在四英寸硅片上热氧化出一层氧化层，获得平整绝缘的衬底；

(2)在氧化后的硅片上溅射铝膜；

(3)薄胶光刻后用铝腐蚀液腐蚀出铝焊盘及铝布线；

(b)钝化层制作

(1)用PECVD沉积一层SiO₂作为钝化层；

(2)光刻后用RIE对钝化层进行开口，在Al焊盘上开口；

(c)制作种子层

(1)薄胶光刻并对硅片清边；

(2)溅射Ti/Pt/Au种子层，在焊盘上的部分同时作为UBM层；

(d)薄胶光刻

(1)薄胶光刻，光刻完成后用清边机对wafer边缘进行清边；

(e)在Ti/Pt/Au UBM上电镀出铟镀层

将硅片置于铟电镀槽中进行电镀，电镀得到铟镀层；

(f)去除种子层；

将电镀完成的硅片放在丙酮中去胶，确认光刻胶去除后借助超声去除种子层，最终的结果是在需重排的269个焊盘上电镀铟层；在重新排布后的焊盘上无铟镀层，因在后续需要用到wire-bonding工艺中需要溅金的表面；

B：将硅读出电路倒装在测试基板上

将硅读出电路倒装焊接到利用上述工艺制作的倒装基板上，倒装采用karlsuso倒装焊机；

C：用打线方式实现测试基板与PCB板间的互连

(1)在PCB板上设计出与硅基板上焊盘相对应的焊盘；

(2)用wire bonding方式实现硅基板上焊盘与PCB上小焊盘的对接；

D：在PCB板上制作出与小焊盘对应的大焊盘，利用这些大焊盘，结合实验室设备对微弱信号的输入和输出端信号的控制，实现硅读出电路的测试。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于步骤B中(1)倒装焊接前，硅读出电路上已用电镀法植入了铟焊球。

4.按权利要求2所述的方法，其特征在于：

(1)步骤A中所述氧化层厚度为

(2)步骤A中所述的铝膜厚度为

(3)步骤A中(b)光刻用薄胶为S1912，厚度为1.5-2μm；

(4)步骤A中(e)所述铟镀层厚度为2-3μm；

(5)步骤B倒装吸头压力2-5kg，吸头温度为100℃，焊接时间0.5-2min；

(6)步骤C所述的小焊盘尺寸为300μm×300μm，所述的大焊盘尺寸为2mm×2mm。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于(4)中铟涂层的电流密度为5-15mA/cm²。