[发明专利]用于红外探测器的热耦合结构和芯片装配方法

说明书

本发明提供了一种用于红外探测器的热耦合结构和芯片装配方法，热耦合结构包括：冷台；PCB过渡板，设置在冷台上；芯片承载组件，设置在PCB过渡板上，用于安装芯片；芯片承载组件包括：插座，设置在PCB过渡板上；管壳，设置在插座内；其中，插座设置有内引脚，管壳设置有外引脚，当管壳压入插座时，管壳的外引脚与插座的内引脚接触导通。冷台包括具有伸缩功能的伸缩台，伸缩台通过伸缩始终与管壳的底部抵触接触。本发明针对螺钉固定陶瓷基板在液氮金属杜瓦冷台上受力不均匀引入的热应力过大问题，通过使用压接方式使受力均匀分布，解决因陶瓷引线基板断裂引起的电学信号断开、芯片裂片。

技术领域

本发明涉及芯片封装技术领域，特别地涉及一种用于红外探测器的热耦合结构和芯片装配方法。

背景技术

随着红外探测器的发展，在制冷型红外探测器的研制和生产过程中，对芯片的性能进行评估、筛选是制冷型红外探测器研制和生产过程中必不可少的环节之一，由于红外探测器工作温度通常在80K，为保证其工作温度，与传统集成电路封装相比，制冷型红外探测器的芯片封装在杜瓦真空环境中，并且要为探测器芯片提供适当的低温工作环境和相应的电学、光学接口。

相关技术的热耦合结构是将红外探测器芯片粘接在陶瓷引线基板上，然后通过螺钉将陶瓷引线基板固定在液氮金属杜瓦冷台上，使用超声键合将探测器芯片的管脚引出到陶瓷引线基板和液氮金属杜瓦接线柱上。

然而，通过螺钉将陶瓷引线基板固定在液氮金属杜瓦冷台上容易导致陶瓷引线基板与冷台接触不实，导致其受力不均且热应力过大的问题，严重时导致陶瓷引线基板断裂，引起电学信号断开、芯片裂片。

以上也就是说，热耦合结构存在受力不均且热应力过大的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提出了一种用于红外探测器的热耦合结构和芯片装配方法，解决了热耦合结构存在的受力不均且热应力过大的问题。

本发明的用于红外探测器的热耦合结构，包括：冷台；PCB过渡板，设置在冷台上；芯片承载组件，设置在PCB过渡板上，用于安装芯片；芯片承载组件包括：插座，设置在PCB过渡板上；管壳，设置在插座内；其中，插座设置有内引脚，管壳设置有外引脚，当管壳压入插座时，管壳的外引脚与插座的内引脚接触导通。冷台包括具有伸缩功能的伸缩台，伸缩台通过伸缩始终与管壳的底部抵触接触。

在一个实施方式中，插座设置有安装腔，内引脚设置在安装腔的内壁面上，外引脚设置在管壳的外周面上。本实施方案中，安装腔的内壁面均设置内引脚，管壳的外周面均设置有外引脚。这样增加了内引脚与外引脚的接触面积。从而确保插座和管壳连接导通。进而确保热耦合结构能够正常地工作。

在一个实施方式中，管壳设置有芯腔，芯片安装在芯腔内。

在一个实施方式中，管壳上设置有引线键合焊盘，引线键合焊盘设置在芯腔的开口处。

在一个实施方式中，插座的底部设置有焊接引脚，PCB过渡板上设置有插孔，焊接引脚插接在插孔内。

在一个实施方式中，PCB过渡板上设置有连接管脚，连接管脚用于连接冷台的连接插件。

在一个实施方式中，还包括固定框和连接件，固定框能够将芯片承载组件和PCB过渡板压紧在冷台上，连接件能够将固定框固定在冷台上。

在一个实施方式中，管壳的上端面设置有凸台，冷台设置有连接孔，固定框包括：框体，其内壁上设置有压接件；连接臂，一端与框体的外壁连接，另一端上设置有通孔；其中，框体套设在凸台的外周上时，通孔与连接孔对准，压接件压接在凸台上，连接件穿设在通孔和连接孔内。