Патент на изобретение №2209491
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ФОТОПРИЁМНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ МОЗАИЧНОЙ ФОКАЛЬНОЙ РЕШЕТКИ НА ОСНОВЕ МАТРИЧНЫХ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
(57) Реферат: Изобретение относится к созданию телевизионной аппаратуры для астрономии и космических исследований, а также внеатмосферной астрономии. Технический результат: обеспечение беззазорной стыковки модулей друг с другом по всем четырем сторонам с целью образования непрерывного фоточувствительного поля. Достигается тем, что в фотоприемном модуле для мозаичной фокальной решетки, содержащем в XY-плоскости матричный твердотельный телевизионный фотоэлектрический преобразователь с Х и Y-адресными шинами, а в Z-направлении поверхности которого расположены микросхемы коммутации или предварительной обработки видеосигнала, адресные шины нанесены одновременно на ХY-поверхность и на торцевые поверхности преобразователя, образуя торцевые контакты, при этом на острых гранях верхней поверхности кристалла, являющейся ХY-поверхностью преобразователя, выполнены фаски, торцевые контакты соединены с контактными площадками микросхем коммутации или предварительной обработки видеосигнала с помощью микрошлейфов на основе металлизированной полиимидной пленки, в которой имеются окна, через которые производится микросварка проводников микрошлейфов с торцевыми контактами и с контактными площадками микросхем. 1 ил. Изобретение относится к области создания телевизионной аппаратуры для астрономии и космических исследований, а также внеатмосферной астрономии. Известны мозаичные фокальные решетки на основе твердотельных телевизионных фотоэлектрических преобразователей (ТТФЭП), чувствительных в широком спектральном диапазоне (от 0,4 до 14,0 мкм), содержащие многомодульные трехмерные сборки из модулей. В XY-плоскости каждого фотоприемного модуля расположен ТТФЭП матричного типа, а в Z-направлении расположены схемы коммутации X и Y шин, а также схемы предварительной обработки видеосигнала (см., например: William S. Chan. “Focal plane architecture: an overview”. – “Optical Engineering”, 1981, vol. 20, 4, pp.574-578). Указанное устройство содержит сборку из отдельных фотоприемных модулей, стыкуемых по четырем сторонам с аналогичными модулями, образуя мозаичную фокальную решетку (МФР). Фотоприемный модуль, из которых собирается указанная МФР, взят нами в качестве прототипа. Недостатком указанного прототипа является то, что в его конструкции отсутствуют элементы, обеспечивающие беззазорную стыковку модулей друг с другом по всем четырем сторонам с целью образования непрерывного фоточувствительного поля. Между отдельными модулями-прототипами неизбежны нефоточувствительные зазоры, так что в случае попадания на них световых проекций малоразмерных источников излучения (астероиды, головки комет, малые звезды и т.п.) изображение этих объектов не будет зарегистрировано. Целью предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, что позволяет собрать МФР, в ХY-плоскости которой не будет нечувствительных зазоров на стыках модулей. Достигается это тем, что в фотоприемном модуле для мозаичной фокальной решетки, содержащем в XY-плоскости матричной твердотельной телевизионный фотоэлектрический преобразователь с Х и Y-адресными шинами, а в Z-направлении поверхности которого расположены микросхемы коммутации или предварительной обработки видеосигнала, адресные шины нанесены одновременно на XY-поверхность и на торцевые поверхности преобразователя, образуя торцевые контакты, при этом на острых гранях верхней поверхности кристалла, являющейся XY-поверхностью преобразователя, выполнены фаски, торцевые контакты соединены с контактными площадками микросхем коммутации или предварительной обработки видеосигнала с помощью микрошлейфов на основе металлизированной полиимидной пленки, в которой имеются окна, через которые производится микросварка проводников микрошлейфов с торцевыми контактами и с контактными площадками микросхем. Из оптики известно, что наилучшие телескопы, выполненные на так называемом “дифракционном пределе”, имеют кружок рассеяния оптического пятна с коэффициентом концентрации энергии в нем на уровне (80-90)% около  (20-30) мкм.
Для того, чтобы информация о малоразмерном объекте могла быть зарегистрирована при попадании его проекции через оптическую систему телескопа в зазор на стыке двух модулей, зазор должен быть в несколько раз меньше (в 2-3 раза) диаметра кружка рассеяния. В этом случае фотоотклик на проекцию объекта будет на соседних крайних элементах двух стыкованных модулей, но с отношением сигнал/шум на каждом из модулей в 2 раза меньшим, что неизбежно.
Однако информация об объекте не будет потеряна.
Конструкция предлагаемого фотоприемного модуля, лишенного недостатков прототипа и обеспечивающего стыковку с соседними модулями с зазором не более 10 мкм, представлена на чертеже в разрезе, где1 – матричный ТТФЭЦ, 2 – токопроводящие Х и Y координатные шины (0,5 мкм), 3 – полиимидная пленка,  5 мкм,4 – окна в полиимидной пленке для микросварки, 5 – алюминиевые проводники, образованные металлизацией полиимидной пленки, 6 – микросхемы коммутации или предварительной обработки видеосигнала, 7 – лейкосапфировые печатные микроплаты, 8 – корпус модуля, 9 – фаски на кристалле ТТФЭП. Суммарная толщина металлизированной полиимидной шлейфной контактной разводки (доз. 3, 4, 5), сваренной с токопроводящей шиной ТТФЭП (поз. 2), не превышает 5 мкм. Такая разводка выполняется по всем сторонам ТТФЭП в ХY-плоскости. Для обеспечения возможности заведения шин (поз. 2) на торцы ТТФЭП напылением и фотолитографией эти торцы должны быть отполированы. Полиимид является прекрасным изолятором. Поэтому при прижатии одного модуля к другому по торцам (поз. 3, 4) зазор между ними может быть выполнен не более 10 мкм. Половина светового пятна диаметром (20-30) мкм будет зарегистрирована одним из стыкуемых модулей, а вторая – другим. Далее все легко решается компьютерной обработкой видеосигнала. Формула изобретения Фотоприемный модуль для мозаичной фокальной решетки, содержащий в ХY-плоскости матричный твердотельный телевизионный фотоэлектрический преобразователь с Х и Y-адресными шинами, а в Z-направлении поверхности которого расположены микросхемы коммутации или предварительной обработки видеосигнала, отличающийся тем, что адресные шины нанесены одновременно на ХY-поверхность и на торцевые поверхности преобразователя, образуя торцевые контакты, при этом на острых гранях верхней поверхности кристалла, являющейся XY-поверхностью преобразователя, выполнены фаски, торцевые контакты соединены с контактными площадками микросхем коммутации или предварительной обработки видеосигнала с помощью микрошлейфов на основе металлизированной полиимидной пленки, в которой имеются окна, через которые производится микросварка проводников микрошлейфов с торцевыми контактами и с контактными площадками микросхем. РИСУНКИ
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 21.03.2006
Извещение опубликовано: 27.02.2008 БИ: 06/2008
|
||||||||||||||||||||||||||
