비냉각 열 영상 시트템용 BSCT $320{\times}240$ IR-FPA의 구현 = Implementation of BSCT $320{\times}240$ IR-FPA for Uncooled Thermal Imaging System

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

BSCT 320${\times}$240 IRFPA detector module is implemented, which is a key component in uncooled thermal imaging systems. The detector module consists of two parts, infrared sensitive pixel array and read-out integrated circuit(ROIC). The BSCT 320${\times}$240 pixels are made by laser scribe process and 10-${\mu}m$ micro-bump to satisfy 50-${\mu}m$ pitch and 95-% fill-factor. The ROIC has been designed to electrically address the pixels sequentailly and to improve signal-to-noise ratio with single transistor amplifier, HPF, tunable LPF and clamp circuit. The fabricated hybrid chip of detector and ROIC has been mounted on the TEC built-in ceramic package for more stable operation and tested for lots of electrical and optical properties. The IRFA sample has shown successful properties and met with good results of fill-factor, detectivity and responsivity.

국문 초록 (Abstract)

적외선 열 영상 system에서 가장 핵심이 되는 BSCT 320X240 IRFPA를 구현하였다. 검출기 module은 두 개의 부분, 즉 적외선 감지 pixel의 array와 감지된 신호를 읽어내는 ROIC로 구성된다. 50-${\mu}m$의 pitch와 95-%의 fill-factor를 만족하도록, laser scriber공정과 10-${\mu}m$ 크기의 ball을 갖는 micro bump공정을 적용하였다. ROIC는 선택된 신호를 읽어서 순차적으로 출력하게 설계되었으며, 단일 transistor amplifier, HPF, tunable LPF 그리고 clamp circuit를 삽입하여 SNR이 개선되도록 설계하였다. Detector와 ROIC의 결합으로 제작된 hybrid chip은 좀더 안정한 동작을 하도록 TEC가 내장된 ceramic package에 탑재하였다. 제작된 IRFPA sample은 원하는 특성을 만족하였으며, 특히 fill-factor, 탐지도, 반응도면에서 설계의 목표에 잘 근사함을 알 수 있었다.