非制冷无基底光读出红外fpa探测器的温控结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，包括红外焦平面阵列、用于支撑该红外焦平面阵列的阵列支撑框架以及位于该阵列支撑框架外围并用于支撑该阵列支撑框架的外围支撑框架，红外焦平面阵列上设有若干个芯片像元结构，在阵列支撑框架上形成有框架电阻，在外围支撑框架上形成有温敏电阻，另设有温度控制电路�？楹秃阊乖矗旅舻缱枇蕉说缌佑谖露瓤刂频缏纺？樯希蚣艿缱韬臀露瓤刂频缏纺？榇佑诤阊乖瓷�。该非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构保证了温度的恒定，并避免了各像元结构之间的热串扰，提高了探测器的图像分辨率，利用简单的工艺结构实现了精确的恒温控制，具有很好的应用价值。
【专利说明】非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于微细加工领域，具体的说是涉及一种非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构。
【背景技术】
[0002]非制冷无基底光读出红外焦平面阵列(FPA)探测器因具有红外吸收效率高、热导低、制作工艺简单、成本低等优势，在民用各个领域都有着广阔的应用前景。而无基底的光读出红外焦平面阵列的支撑框架的热容较�。⑶姨讲馄鞯南裨某跏甲刺肫渌肪澄露扔凶胖苯拥墓叵担虼耍绾问迪窒裨淖刺皇芡饨绲幕肪澄露鹊挠跋欤蔷龆ǜ闷骷芊裾９ぷ鞯闹匾慰�。目前普遍采取的方式是利用TEC制冷环结构来保证探测器工作在一个恒定的环境温度下，该方法是利用边缘控温的热传导方式来实现的，其控温效果不理想，从而导致该阵列结构的内外仍有一定的温差梯度分布，且随外界温度高低和辐射的强弱而变化。
【发明内容】
[0003]为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，能够利用简单的工艺结构实现精确的恒温控制，具有很好的应用价值。
[0004]本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，包括红外焦平面阵列、用于支撑该红外焦平面阵列的阵列支撑框架以及位于该阵列支撑框架外围并用于支撑该阵列支撑框架的外围支撑框架，所述红外焦平面阵列上设有若干个芯片像元结构，在所述阵列支撑框架上形成有框架电阻，在所述外围支撑框架上形成有温敏电阻，另设有温度控制电路�？楹秃阊乖矗鑫旅舻缱枇蕉说缌佑谒鑫露瓤刂频缏纺？樯希隹蚣艿缱韬臀露瓤刂频缏纺？榇佑谒龊阊乖瓷�。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述框架电阻通过在所述阵列支撑框架上淀积金属层形成。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述温敏电阻通过在所述外围支撑框架上淀积温敏材料并蚀刻形成。
[0007]本实用新型的有益效果是:该非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，通过在探测器阵列结构的阵列支撑框架上淀积金属实现电阻制作，在芯片边缘区域即外围支撑框架上淀积温敏材料并实现温敏电阻的制作，然后利用电路�？槭迪制骷目蚣艿暮阄拢佣Ｖて洳凰嫱饨缥露燃胺淝咳醯谋浠浠⑶冶苊饬烁飨裨峁怪涞娜却牛岣吡颂讲馄鞯耐枷穹直媛剩苤眉虻サ墓ひ战峁故迪至司返暮阄驴刂疲哂泻芎玫挠τ眉壑�。
【专利附图】
【附图说明】[0008]图1为本实用新型结构示意图；
[0009]图2本实用新型剖剖面结构示意图；
[0010]图3为本实用新型所述红外焦平面阵列及芯片单个像素结构示意图；
[0011]图4为本实用新型实施例所述恒压源连接框架电阻的一种结构示意图；
[0012]图5为本实用新型实施例所述恒压源连接框架电阻的另一种结构示意图。
[0013]结合附图，作以下说明:
[0014]I——阵列支撑框架2——外围支撑框架
[0015]3——芯片像元结构4——温度控制电路�？�
[0016]5--〖亘压源11-框架电阻
[0017]12——温敏电阻
【具体实施方式】
[0018]结合附图，对本实用新型作详细说明，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型专利涵盖 范围之内。
[0019]如图1、2所示，一种非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，包括红外焦平面阵列、用于支撑该红外焦平面阵列的阵列支撑框架I以及位于该阵列支撑框架外围并用于支撑该阵列支撑框架的外围支撑框架2，红外焦平面阵列上设有若干个芯片像元结构3，为清楚起见，此处只在中心位置处给出了单个芯片像元结构3的结构示意图，见图3。
[0020]阵列支撑框架I由红外焦平面阵列的红外吸收层的介质膜和金属淀积层构成，其中，金属淀积层构成导电电阻，即框架电阻11。另外，在红外焦平面阵列的阵列支撑框架2的边缘淀积一层温敏材料并通过蚀刻形成温敏电阻21，，另设温度控制电路�？�4和恒压源5，将温敏电阻两端电连接于温度控制电路模块上，并将框架电阻和温度控制电路�？榇佑诤阊乖瓷�。根据温敏电阻21反馈信号决定电源施加在框架电阻21上状态，从而实现框架结构的温度，器件不受外界环境或辐射的变化而变化其初始状态，以保证其正常使用。
[0021]为保证红外焦平面阵列芯片的温度均匀性，首先要保证电流的均匀性，下面给出两种连接结构来实现高均匀性的电压施加方式。
[0022]如图4所示，采用对角线输出电极，即将框架电阻的两对角线分别作为电源连接点来施加电压，以保证电流电路的电阻是相同的，从而保证了电流的均匀性。
[0023]如图5所示，采用单一方向施加电压，即在框架电阻的横向或纵向两端分别施加电压，从而保证电流电路的电阻是相同的，以实现电流的均匀性，另一方向的温度是依赖X方向加热电阻之间热传导实现。
【权利要求】
1.一种非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，包括红外焦平面阵列、用于支撑该红外焦平面阵列的阵列支撑框架(I)以及位于该阵列支撑框架外围并用于支撑该阵列支撑框架的外围支撑框架(2)，所述红外焦平面阵列上设有若干个芯片像元结构(3)，其特征在于:在所述阵列支撑框架上形成有框架电阻(11)，在所述外围支撑框架上形成有温敏电阻(21)，另设有温度控制电路�？�(4)和恒压源(5)，所述温敏电阻两端电连接于所述温度控制电路�？樯希隹蚣艿缱韬臀露瓤刂频缏纺？榇佑谒龊阊乖瓷�。
2.根据权利要求1所述的非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，其特征在于:所述框架电阻通过在所述阵列支撑框架上淀积金属层形成。
3.根据权利要求1所述的非制冷无基底光读出红外FPA探测器的温控结构，其特征在于:所述温敏电阻通过在所述外围支撑框架上淀积温敏材料并蚀刻形成。
【文档编号】G01J5/02GK203811280SQ201420216132
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】孔延梅, 焦斌斌, 刘瑞文 申请人:昆山光微电子有限公司
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