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正文摘录:

2007年第4期总第243渗透于硫化铅作用，仍会影响产品的阻值和光电性能变化。表1为用传统工艺制作的产品经50℃，48h高温试验前后阻值变化数据。表l传统工艺制作产品试验数据样品编号l2345678910平均值Rl(Mrt)1.OO.52O.71O.750.651.02O.650.80.5O.65O.73R2(Mn)O.24O.16O.23O.21O.17O.570.23O.230.19O.24O.25.AR／R10.76O.68O.720.72O.74O.44O.65O.5lO.62O.63O.65注：表中R·为硫化铅表面涂Ax保护胶，产品封装后的阻值；Rz为产品经50℃，48h高温试验后的阻值(测试环境条件：温度20士l℃，湿度55％RH，产品恒温1h后测量)。从表1可以看出，经50℃，48h高温试验后，产品平均阻值变化65％。说明此种工艺方法不能有效地保护硫化铅光敏元在高温条件下的阻值稳定，会引起产品光电性能变劣，影响其稳定性和可靠性。为了有效地防止水汽分子渗透和有机杂质对硫化铅光敏面的影响，可采用无机介质物质对硫化铅表面进行保护，但无机介质暴露在空气中易氧化，需在其表面再涂覆一层Ax类有机胶，有可能减少在高温条件下阻值变化率。由此理念，我们采用高真空镀介质方法，先在硫化铅光敏表面蒸镀一层约1肛m厚的：EX类无机多组分介质，再涂覆一层Ax类有机胶。要求所涂覆和蒸镀的介质须有良好的红外波段透过率。然后做50℃，48h高温试验。结果表明硫化铅光敏元阻值和光电性能变化率减少。表2为采用双层保护工艺制作的产品，经50℃，48h高温试验前后阻值变化数据。表2高温试验前后阻值变化样品编号123456789lO平均值R1(MD,)O.951.051.12.8O.630.862.6O.44O.8O.41.16R2(Mfl)1.151.251.33.OO.681.032.7O.47O.90.481.30△R／R】O.21O.19O.180.070.08O.20O.04O.070.】3O.2O】4注：表中R·为硫化铅表面双层保护后，产品的阻值；R：为产品经50℃，48h高温试验后的阻值(测试环境条件：温度20±1℃，湿度55％RH，产品恒温1小时后测量)。从表2可以看出，经50℃，48h高温试验后，产品平均阻值变化14％。说明此种工艺方法能有效地保护硫化铅光敏元在高温条件下的阻值稳定，产品光电性能变化减少，其产品阻值和光电性能稳定性和可靠性得到了提高。经反复工艺试验后，采用双层介质保护工艺，有效地提高了产品的阻值和光电性能稳定性和可靠性。线粒子辐射的自保护功能。在结构方面，要求产品能承受1000g／O.5ms的冲击、在55～2000Hz频率范围内承受O.4g。／Hz功率谱密度的振动。根据产品的具体要求，在产品结构方面主要进行了以下研究工作。3.1红外滤光片设计为了使红外探测器窗口具有良好的透光率和可防止宇宙射线粒子辐射的自保护功能，选用了锗材料滤光片，在1.8～3p.m红外波段，锗材料滤光片有约50％的透过率，达不到产品使用要求，需在滤光片镜面镀增透膜以提高红外光透过率。红外单层增透膜一般用ZnS或Si()，他能使元件的透过率在较窄的波长范围内得到较大的提高，峰值透过波长位置可以按要求移动。类金刚石增透膜耐磨擦，抗风沙，耐潮湿，抗腐蚀，对提高系统的稳定性和耐环境能力有着十分重要的意义。经反复工艺试验后，确定真空镀Si()增透膜。最终使锗滤光片红外光透过率达80％以上。锗材料滤光片又能有效的吸收各种宇宙射线，保护硫化铅光敏元在太空中不受辐射损坏。3.2红外探测器结构设计合理的产品结构设计是研制高稳定性、高可靠性红外探测器的关键；根据使用要求，经分析论证，对晶体管平面封装式结构的硫化铅红外探测器，合理的设计光敏元与滤光片安装位置，可有效保证探测器对目标探测的视场角和灵敏度响应。通过精心设计和工艺试验认为，光敏元距滤光片3mm处可达到120。视场角和最佳探测灵敏度。在产品自检保护方面，采用片式小型砷化镓发光二极管，系统使用前，为了自检红外探测器是否损坏，由砷化镓二极管发光.经滤光片反射后，硫化铅光敏元接收，监测输出信号以达到自检功能。为了保证产品在强冲击、高频震动条件下不受损坏，在产品封装方面采取了以下相应措施。(1)对晶体管帽采用特殊设计及工艺，使锗滤光片可嵌入管帽上部的凹槽内，再用高强度、多组份环氧树脂胶粘结；对光敏元、砷化镓发光二极管电极与晶体管管脚之间的金丝引线周围粘结固化。以确保产品在强冲击、高频震动条件下不受损坏。(2)对于一般的民用晶体管平面封装式结构的硫化铅红外探测器，传统的封装工艺是晶体管管帽和管座之间采用环氧树脂胶粘结，其缺点是不能有效的全密封，往往造成漏气，使产品在长期存放和使用过程中，仍受外界环境和水汽影响，光电性能逐渐变劣。为了解决此问题，经反复工艺试验，在封装产品时，采用充氮碰焊密封工艺，确保了光敏元在氮气保护下性能稳定，产品质量稳定可靠。4结语3探测器红外滤光片及结构设计硫化铅红外探测器的可靠性与产品设计和制造工艺硫化铅红外探测器在某些特殊领域，要求具有灵敏稳有密切的关系，通过改进光敏元保护工艺和红外探测器装定的火焰探测性能、产品失效自检功能以及可防止宇宙射(下转第8页)5