CN104617162B - 半导体阵列探测器及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种半导体阵列探测器及其封装方法，半导体阵列探测器，包括光电二极管芯片和CaF2(Eu)片，所述的半导体阵列探测器还包括陶瓷基座，所述陶瓷基座设置有凹槽，所述陶瓷基座两侧设置有预设引脚；所述光电二极管芯片贴合在所述凹槽底部，所述光电二极管芯片的引脚与所述预设引脚焊接；所述CaF2(Eu)片通过透明粘接介质粘接在所述光电二极管上表面；所述陶瓷基座的凹槽通过黑色电子灌封胶密封。本发明可以将CaF2(Eu)、光电二极管芯片完全密封在陶瓷基座上，根本上解决了CaF2(Eu)的轻微潮解问题和使用过程可能存在的可见光漏光干扰的问题。能很好的防止CaF2(Eu)的轻微潮解，抗干扰能力强，并且有更长的使用寿命和稳定的性能表现。
Description
技术领域
本发明涉及一种半导体阵列探测器的封装技术领域，具体涉及一种半导体阵列探测器及其封装方法。
背景技术
半导体探测器是用于测量辐射剂量的探测器，半导体探测器目前多采用CaF2(Eu)跟光电二极管的简单贴合工艺，铕激活的氟化钙晶体-CaF2(Eu)，化学性稳定，不易断裂。目前通过简单封装的CaF2(Eu)、光电二极管的半导体探测器普遍存在使用寿命短、性能不稳定，而且非全密封的工艺方式无法彻底去除可见光漏光干扰的问题。目前国家对此类项目的研究开发也相当重视，如国家重大科学仪器设备开发专项“新型电离辐射检测仪器和关键部件开发及应用”(项目编号：2013YQ090811)资金资助。
基于CaF2(Eu)和光电二极管的半导体探测器广泛的用于辐射剂量探测。目前半导体探测器的封装过于简单，只是将CaF2(Eu)片贴在封装好的光电二极管的表面，使用的过程中进行包裹减少可见光的干扰。
这样的非全密封的封装并不能杜绝CaF2(Eu)片的轻微潮解问题以及使用过程中可见光的干扰。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，解决现有半导体探测器易受可见光干扰以及CaF2(Eu)片的轻微潮解问题。提供一种半导体阵列探测器及其封装方法。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种半导体阵列探测器的封装方法，所的封装方法包括以下步骤：
步骤1，将光电二极管芯片贴入陶瓷基座的凹槽内，并且将所述光电二极管的引脚焊接与所述陶瓷基座的预设引脚焊接；
步骤2，将CaF2(Eu)片通过透明的粘结介质粘结在光电二极管的芯片上表面；
步骤3，用黑色绝缘电子灌封胶浇注陶瓷基座的凹槽，使其密封。
更进一步的技术方案是所述的步骤3之后还包括：待所述黑色绝缘电子灌封胶固化后，对所述半导体阵列探测器的基本通信情况进行测试。
更进一步的技术方案是提供一种半导体阵列探测器，包括光电二极管芯片和CaF2(Eu)片，所述的半导体阵列探测器还包括陶瓷基座，所述陶瓷基座设置有凹槽，所述陶瓷基座两侧设置有预设引脚；所述光电二极管芯片贴合在所述凹槽底部，所述光电二极管芯片的引脚与所述预设引脚焊接；所述CaF2(Eu)片通过透明粘接介质粘接在所述光电二极管上表面；所述陶瓷基座的凹槽通过黑色绝缘电子灌封胶密封。
更进一步的技术方案是陶瓷基座为方形结构。
更进一步的技术方案是陶瓷基座的预设引脚设置有对数个，所述对数个预设引脚对称设置在所述陶瓷基座两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以将CaF2(Eu)、光电二极管芯片完全密封在陶瓷基座上，根本上解决了CaF2(Eu)的轻微潮解问题和使用过程可能存在的可见光漏光干扰的问题。能很好的防止CaF2(Eu)的轻微潮解，抗干扰能力强，并且有更长的使用寿命和稳定的性能表现。
附图说明
图1为本发明一个实施例的半导体阵列探测器封装过程结构变化示意图。
图2为本发明一个实施例中贴有光电二极管芯片的陶瓷基座结构示意图。
图3为本发明一个实施例中贴有光电二极管芯片和CaF2(Eu)片的陶瓷基座结构示意图。
图4为本发明一个实施例中封装后的半导体阵列探测器结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。
实施例1
如图1至4所示，根据本发明的一个实施例，本实施例半导体阵列探测器的封装方法，所的封装方法包括以下步骤：
步骤S1，将光电二极管芯片2贴入陶瓷基座1的凹槽内，并且将光电二极管的引脚焊接与所述陶瓷基座的预设引脚4焊接好；得到的贴有光电二极管芯片的陶瓷基座结构如图2所示。利用陶瓷做为基座来进行全密封封接，能很好的防止CaF2(Eu)的轻微潮解和可见光漏光的干扰。
步骤S2，将CaF2(Eu)片3通过透明的粘结介质粘结在光电二极管的芯片2上表面；得到的贴有光电二极管芯片和CaF2(Eu)片的陶瓷基座结构如图3所示。
具体的，用于粘结CaF2(Eu)片和光电二极管芯片的粘结介质必须是透明的，因为CaF2(Eu)是将射线吸收以后转化成光信号，波长λ范围在390～800nm之间。
步骤S3，用黑色绝缘电子灌封胶5浇注陶瓷基座的凹槽1，使其密封。
进一步的实施方案是在步骤3完成之后，待所述黑色绝缘电子灌封胶固化后，对所述半导体阵列探测器的基本通信情况进行测试。封装完成后效果如图4所示。本实施例封装后的半导体阵列探测器抗干扰能力强，并且有更长的使用寿命和稳定的性能表现。
实施例2
根据本发明的另一个实施例，本实施例半导体阵列探测器如图4所示，它包括光电二极管芯片和CaF2(Eu)片，所述的半导体阵列探测器还包括陶瓷基座1，陶瓷基座可设置为方形结构，目的是与光电二极管芯片和CaF2(Eu)片结构一致，节约空间，更有益于陶瓷基座后期的密封。利用陶瓷做为基座来进行全密封封接，能很好的防止CaF2(Eu)的轻微潮解和可见光漏光的干扰。
陶瓷基座设置有凹槽，陶瓷基座两侧还设置有预设引脚4；预设引脚设置有对数个，对数个预设引脚对称设置在陶瓷基座两侧，便于光电二极管芯片的引脚焊接，以及使用方便。
光电二极管芯片贴合在凹槽底部，且光电二极管芯片的引脚与预设引脚焊接好；CaF2(Eu)片通过透明粘接介质粘接在所述光电二极管上表面；用于粘结CaF2(Eu)片和光电二极管芯片的粘结介质必须是透明的，因为CaF2(Eu)是将射线吸收以后转化成光信号，波长λ范围在390～800nm之间。
陶瓷基座的凹槽通过黑色绝缘电子灌封胶密封。对封装后的半导体阵列探测器进行基本的通信情况完成封装测试后，便可投入使用。
本实施例将CaF2(Eu)、光电二极管芯片完全密封在陶瓷基座上，根本上解决了CaF2(Eu)的轻微潮解问题和使用过程可能存在的可见光漏光干扰的问题。其抗干扰能力强，并且有更长的使用寿命和稳定的性能表现。
在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (5)
1.一种半导体阵列探测器的封装方法，其特征在于：所的封装方法包括以下步骤：
步骤1，将光电二极管芯片贴入陶瓷基座的凹槽内，并且将所述光电二极管的引脚与所述陶瓷基座的预设引脚焊接；
步骤2，将CaF2(Eu)片通过透明的粘结介质粘结在光电二极管的芯片上表面；
步骤3，用黑色绝缘电子灌封胶浇注陶瓷基座的凹槽，使其密封。
2.根据权利要求1所述的半导体阵列探测器的封装方法，其特征在于所述的步骤3之后还包括：待所述黑色绝缘电子灌封胶固化后，对所述半导体阵列探测器的通信情况进行测试。
3.一种半导体阵列探测器，包括光电二极管芯片和CaF2(Eu)片，其特征在于所述的半导体阵列探测器还包括如权利要求1或2所述的陶瓷基座，所述陶瓷基座设置有凹槽，所述陶瓷基座两侧设置有预设引脚；所述光电二极管芯片贴合在所述凹槽底部，所述光电二极管芯片的引脚与所述预设引脚焊接；所述CaF2(Eu)片通过透明粘接介质粘接在所述光电二极管上表面；所述陶瓷基座的凹槽通过黑色绝缘电子灌封胶密封。
4.根据权利要求3所述的半导体阵列探测器，其特征在于所述的陶瓷基座为方形结构。
5.根据权利要求3所述的半导体阵列探测器，其特征在于所述的陶瓷基座的预设引脚设置有偶数个，所述偶数个预设引脚对称设置在所述陶瓷基座两侧。
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