[发明专利]焦平面阵列探测器倒装焊对接方法

权利要求书

1.一种焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，包括：

在焦平面探测器芯片和读出电路芯片两芯片中的一个上形成定位柱阵列，另一个上形成与所述定位柱阵列对应的定位孔阵列，所述两芯片上都设置有凸点阵列，所述定位柱阵列和定位孔阵列环绕对应的凸点阵列，所述定位柱阵列中定位柱的底面截面积和定位孔阵列中定位孔的表面截面积大于所述凸点阵列中凸点的底面截面积，其中，所述定位柱阵列按照以下步骤制作：在对应芯片上涂覆光刻胶，通过曝光显影的方式移除多余光刻胶，保留定位柱区域的光刻胶；高温烘烤对应芯片，使光刻胶液化，在液体张力作用下，在对应芯片上收缩形成球冠状的多个定位柱，从而构成定位柱阵列；所述定位孔阵列按照以下步骤制作：在对应芯片上制备钝化层；通过光刻的方式，在除定位孔以外的区域用光刻胶进行保护；采用湿法腐蚀的方法，在对应芯片上形成倒梯形方孔，从而构成定位孔阵列；

利用倒装焊机使所述定位柱阵列与定位孔阵列对齐，并将定位柱推到对应定位孔内，从而实现预对准；

加热所述两芯片，使所述凸点阵列熔化，在凸点液态表面张力作用下，所述两芯片朝着对齐方向相对移动，实现了对位偏差的修正，并且凸点液态冷却后重回固态，将所述两芯片焊接为一体；以及移除所述定位柱阵列。

2.根据权利要求1所述的焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，所述利用倒装焊机使所述定位柱阵列与定位孔阵列对齐包括：将所述两芯片分别置于倒装焊机的上下两个焊臂上，通过所述倒装焊机的双画面合成显微镜对所述定位柱阵列和定位孔阵列的相对位置进行观察，移动对应焊臂，以使所述定位柱阵列与定位孔阵列对齐。

3.根据权利要求2所述的焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，所述将定位柱推到对应定位孔内包括：在对齐后移动对应焊臂，以使所述两芯片接触，在接触后由压力传感器向所述倒装焊机发送启动信号，所述倒装焊机对所述两芯片施加垂直压力，以将定位柱进一步推到对应定位孔内。

4.根据权利要求3所述的焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，所述移除所述定位柱阵列包括：将所述两芯片放置于丙酮溶液中浸泡，以使光刻胶形成的各个定位柱溶解。

5.根据权利要求4所述的焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，在使光刻胶形成的各个定位柱溶解后，还包括：将所述两芯片放置于乙醇和水溶液中进行清洗，并烘干。

6.根据权利要求1所述的焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，在移除所述定位柱阵列之后，还包括对所述两芯片进行底部填充：沿着所述两芯片的一侧点涂底部填充胶，直至底部填充胶从另一相对侧溢出，在细微缝隙的毛细作用下，所述两芯片内部将填满底部填充胶。

7.根据权利要求1所述的焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，所述定位孔的表面截面内切于所述定位柱的底面截面，并且所述定位孔的表面形状与所述定位柱的底面形状不同。

8.根据权利要求7所述的焦平面阵列探测器倒装焊对接方法，其特征在于，所述定位柱为球冠状，其底面直径为300μm，所述定位孔为倒梯形方孔，其表面边长为200μm，所述凸点为铟柱凸点，且其底面直径为10μm。