Hide/Show Apps

Mikrobolometre Tipi Sogutmasız Kızılötesi Dedektör Dizinlerine Uygun Silisyum Disk Seviyesinde Vakum Paketleme Yöntemlerinin Gelistirilmesi

Özellikle savunma sanayinde yogun ihtiyaç duyulan sogutmasız kızılötesi dedektörlerin yurtiçinde, ulusal imkânlarla özgün olarak tasarlanması, özgün üretim süreçlerinin gelistirilmesi veüretilmesi büyük önem arz etmektedir. Sogutmasız kızılötesi detektörlerden yüksekperformans elde etmedeki en önemli etkenlerden biri dedektörlerin vakum ortamındaçalıstırılmasıdır. Dolayısıyla, MEMS tabanlı sogutmasız kızılötesi dedektörlerin ürünedönüsmesindeki en son adım olan paketleme konusu daha da önem kazanmaktadır.Paketleme dedektör seviyesinde tek tek yapılabildigi gibi silisyum disk seviyesinde deyapılabilir. Yürütülen proje kapsamında sogutmasız kızılötesi dedektörler için vakumpaketleme süreçlerinde kullanılabilecek, dedektör üretim süreçleriyle ve dedektörlerinüretildigi CMOS tabanlarla uyumlu bir paketleme yöntemi gelistirilmesi ve yöntemin yine projekapsamında üretilmis olan sogutmasız kızılötesi detektörlere disk seviyesinde uygulanmasıhedeflenmistir. Bu kapsamda vakum paketleme yönteminin gelistirilmesi için Au-Sn ve Au-Simalzeme sistemleriyle yapılan denemeler sonucunda, Au-Sn malzeme sistemiyle geçici sıvıfaz baglama (TLP) methodunun dedektör üretim süreçleri ve dedektör performansı açısındanavantajlı olduguna karar verilerek bu yönteme yogunlasılarak bir baglama methodugelistirilmistir. Baglama methodu gelistirme süreçleri kapsamında baglama hatlarının metalkatmanlarının kimyasal kompozisyon, kaplama yöntemleri, baglama sıcaklıgı ve basıncıaltında metaller arası etkilesim bakımından TLP baglama methoduna uygun olarakideallestirilmesi gerçeklestirilmistir. Ideallestirme çalısmaları sırasında baglaması yapılanörneklere yapısal incelemeler optik, akustik (SAM) ve elektron mikroskobu (SEM/TEM) ilekimyasal ve faz incelemeleri EDX ve XRD yöntemleriyle, mekanik incelemer ise kesmedayanımı testi yöntemiyle gerçeklestirilmistir. Yapılan ideallestirme ve inceleme çalısmalarısonucunda, Au-Sn malzeme sistemiyle TLP metoduna uygun olarak deneme örnekleriüstünde gelistirilen baglama yöntemi görece düsük sıcaklıkta (300-320°C) baglamayısaglayıp, baglama sonrası yüksek sıcaklıklara (500°C'den fazla) dayanım imkânı ve mekanikolarak askeri standartlara uygun bir kesme dayanımı (6 MPa'dan fazla) göstermektedir.Ayrıca yöntem bolometre yapılarının performansına kötü yönde etki etmemektedir. Denemeörnekleri üzerinde MIL-STD 883 standartına uygun olarak yapılan He kaçak testlerinde 1x10-9 atm.cc/s?den daha büyük kaçaklar tespit edilememistir. Baglama yöntemi, projekapsamında üretimi gerçeklestirilen VOx tabanlı 25?m adım aralıklı 384x288 formata sahipsogutmasız detektörlere disk seviyesinde tek sefer uygulanmıstır. Uygulama ile ilgili tümsüreç yasanan problemlerin detayları ile birlikte ayrıntılı olarak anlatılmıstır.