基于费米-狄拉克分布的底充胶固化模型研究

"底充胶固化模型研究" 本文主要探讨了底充胶固化模型的构建，这一研究对于理解和优化红外焦平面探测器（IRFPA）的制造工艺具有重要意义。IRFPA广泛应用于航空航天、气象、国防及科学研究等领域，其中锑化铟（InSb）芯片与硅读出电路（Silicon ROIC）之间的连接至关重要。底充胶在此起着关键作用，它填充在InSb芯片和Silicon ROIC之间的间隙，增强连接点的可靠性。 在IRFPA的结构中，底充胶的固化过程极其复杂，因为其物理特性（如杨氏模量和线膨胀系数）会随着温度变化而变化。传统的固化模型往往简化了这些因素，例如文献[4]仅考虑底充胶的体积收缩，但忽略了杨氏模量的动态变化。 黄志慧和孟庆端提出了一个创新的底充胶固化模型，该模型基于费米-狄拉克分布函数，能够更精确地描述底充胶在固化过程中杨氏模量E和线膨胀系数αl的变化规律。费米-狄拉克分布函数常用于统计物理学中，描述粒子的能量分布，此处被巧妙地应用到了材料性质的建模中。 利用有限元分析软件ANSYS，研究者建立了一个理论验证模型，模型包含石英玻璃和底充胶两层材料。通过对模型进行模拟，他们得到了边沿处法线方向位移的结果，这些结果与实际测量数据高度一致，显示了新模型的有效性和准确性。 此外，研究还指出，底充胶固化模型的精确性对于预测IRFPA的性能和可靠性至关重要。不准确的模型可能会导致设计上的缺陷，进而影响探测器的整体性能。因此，对底充胶固化过程的深入理解以及建立相应的数学模型，是提高红外探测器制造质量的关键步骤。 这篇研究论文对底充胶固化模型进行了详尽的分析，采用费米-狄拉克分布函数来捕捉材料在固化过程中的物理行为，为IRFPA的工艺改进和性能提升提供了理论基础。这一研究对于推动红外探测技术的发展，特别是在确保设备长期稳定性和可靠性方面，具有深远的影响。