Особенности конструкции и технологии сборки микроэлектронных координатно-чувствительных детекторов

Abstract

Рассмотрены особенности конструкции и технологии сборки микроэлектронных координатно-чувствительных детекторов заряженных частиц для спектроскопии с использованием гибких носителей типа «алюминий — полиимид». Данная конструкция, основой которой является специализированная СБИС, обеспечивает высокую надежность изделий за счет применения многослойных керамических оснований и ультразвуковой сварки, используемых при изготовлении микроэлектронной аппаратуры специального назначения, в том числе стойкой к воздействию специальных внешних воздействующих факторов. Показаны преимущества выбранной технологии в сравнении с другими методами сборки.

Розглянуто особливості конструкції та технології складання мікроелектронних координатно-чутливих детекторів заряджених частинок для спектроскопії. Основою приладу є кристал спеціалізованої надвеликої інтегральної схеми (НВІС), що виготовляється по КМОН-технології і містить зарядочутливу матрицю, призначену для детектування іонів ізотопів елементів у широкому спектрі мас досліджуваної речовини. Діапазон концентрацій, вимірюваних приладом, також є широким і складає від 10⁻⁷ до 100%. Кристал НВІС розміщується на багатошаровій керамічній основі. Прилад містить також мікроканальну пластину (МКП) фірми Hamamatsu (Японія), електроди для підводу до МКП високої напруги (2,0 кВ), немагнітний металевий екран для захисту елементів конструкції приладу, роз'єм та інші конструктивні елементи.

The design features and assembly technology of microelectronic coordinate-sensitive detectors of charged particles for spectroscopy are considered. The device is based on the specialized very-large-scale integration (VLSI) crystal manufactured using CMOS technology and containing a charge-sensitive matrix designed to detect isotope ions in a wide mass spectrum of the test substance. The range of concentrations measured by devices is also wide and ranges from 10⁻⁷ to 100%. The VLSI crystal is placed on a multilayer ceramic basis. The devices also contain a Hamamatsu micro-channel plate (MCP), electrodes that supply high voltage to integrated circuits (2.0 kV), a non-magnetic metal shield for protecting the device components, a connector and other structural elements.