[发明专利]一种用于空间粒子探测的硅半导体传感器

权利要求书

1.一种用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述硅半导体传感器包括：硅芯片、封装外壳以及三个电缆引线；所述封装外壳为长方体结构，硅芯片封装在封装外壳的内部中心位置处，封装外壳的裸露中心开口对应的是硅芯片的入射面的探测灵敏区，封装外壳的两侧分别引出三个电缆引线；

所述硅芯片的入射面的探测灵敏区外边缘设置一圈重掺杂结构作为灵敏区保护环，硅芯片的入射面的探测灵敏区表面覆盖Al金属层，用于施加工作电压并引出探测灵敏区信号；

所述封装外壳为三层结构粘合而成，封装外壳的中间层设置铜走线和引线焊盘，硅芯片的入射面电极、背面电极和保护环电极通过跳线丝焊接于引线焊盘；在中间层的上下表面分别覆盖两个保护层，用于保护中间层铜走线和引线焊盘；

三个电缆引线为高压线、地线和保护环线，高压线和地线用于对硅半导体传感器施加工作电压，同时引出探测信号，保护环线接地，用于屏蔽非灵敏区的干扰信号。

2.根据权利要求1所述的用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述硅芯片为以高等级的高纯高阻硅晶圆作为原材料，通过离子注入等流片工艺制成的PN结结构。

3.根据权利要求1所述的用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述硅芯片入射面和背面表层均镀150nm的金属铝。

4.根据权利要求1所述的用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述封装外壳采用航天级PCB材料。

5.根据权利要求1所述的用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述封装壳的四个顶角处分别设置一个用于定位安装的通孔。

6.根据权利要求1所述的用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述封装外壳的中间层的正方形开口的内壁设置凹槽，用于固定硅芯片。

7.根据权利要求6所述的用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述中间层的上表面的保护层为前覆盖层，前覆盖层的中心处设置比中间层的正方形开口尺寸大的正方形开口；该开口的左侧设置两个大小相同的方孔，用于为压焊预留位置。

8.根据权利要求7所述的用于空间粒子探测的硅半导体传感器，其特征在于，所述中间层的下表面的保护层为后覆盖层，后覆盖层的中心处设置与中间层的正方形开口尺寸相同的正方形开口；开口右侧上方设置为导线焊接预留位置的方孔，开口右侧下方设置为压焊预留位置的方孔。