1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
借助有限元软件分析了原始探测器模块和加入Kovar平衡层探测器模块的应力分布情况，模拟结果表明，增加Kovar平衡层后，探测器HgCdTe外延层上的热应力有所减小，而探测器芯片表面中心位置处的形变量明显减小。在不改变平衡层材料前提下，当平衡层厚度为0.2 mm、0.5 mm、1 mm、1.5 mm和2 mm时，HgCdTe芯片的最大应力随平衡层厚度的增加呈现先大幅度减小后小幅度增加的趋势，在厚度取1 mm时探测器芯片的最大热应力值最低。通过增加Kovar平衡层可有效改善大面阵红外探测器芯片的热应力水平。
碲镉汞 有限元分析 结构应力 可靠性 HgCdTe finite element analysis structural stress reliability
福州京东方光电科技有限公司, 福建 福州 350000
为了管控紫外光固化工艺过程掩膜版的裂纹, 基于ANSYS对受石英棒吸附的液晶玻璃基板的结构应力及升降温过程的热应力进行仿真分析, 讨论了不同材料和不同厚度玻璃基板的结构应力及热应力变化。结构应力分析结果表明, 基板挠度、等效应力和弯曲应力最大值均出现在中部; 基板厚度增加时, 最大应力值显著减小。热应力分析结果表明, 当玻璃基板存在温度梯度时, 升温较大的区域, 玻璃基板挠度更大; 随着温度先增大后减小, 玻璃基板挠度、等效应力与弯曲应力均先增大后减小, 且升降温过程中基板应力变化显著, 等效应力变化最大, 弯曲压应力变化较小, 弯曲拉应力变化最小。玻璃基板等效应力和弯曲拉应力最大值分别达到44.8 MPa和5.79 MPa。优化设备降温系统, 降低玻璃基板各区域的温度梯度与基板升温值等可有效防止玻璃破裂的发生。
玻璃基板 结构应力 热应力 ANSYS ANSYS glass substrate structural stress thermal stress
1 河南科技大学 电子信息工程学院, 河南 洛阳471003
2 中国空空导弹研究院, 河南 洛阳471009
借助有限元软件系统分析了铟柱取不同直径时红外探测器整体结构的应力分布.模拟结果表明, 在固定铟柱高度的前提下, 当铟柱直径以2μm的步长从36μm减小到18μm的过程中, InSb芯片上的最大应力值呈现出先减小, 后线性增加的趋势,但铟柱上应力最大值始终保持在15.7MPa左右, 且分布几乎不变.Si读出电路上的应力小于InSb芯片上的应力值, 变化趋势类同于InSb芯片上应力的变化趋势.铟柱直径取30μm时, InSb芯片和Si读出电路上的应力均达到最小值260MPa 和140MPa, 整个器件的应力分布在接触区呈现明显的集中性、均匀性, 分布更合理.
焦平面 结构应力 ANSYS ANSYS focal plane array InSb InSb structural stress
