在核工业、航空航天、核医疗等应用场合,都必须要使用核辐射探测器对辐射量进行实时监测。目前普遍使用的核辐射探测器是硅基探测器。近年来,随着宽带隙半导体的广泛应用,碳化硅材料因其优良的抗辐射性能得到了广泛关注。因此针对碳化硅基的核辐射探测器的研究一直在进行,并且器件的特性也在逐步得到改善,达到应用水平。但要真正实际应用,还要对碳化硅核辐射探测器进行封装设计。本文针对一款特定尺寸的碳化硅核辐射探测器给出倒装焊设计方案。本文调研了现有的电气连接方式,选择倒装焊对碳化硅核辐射探测器进行电气连接。文章详细阐述了倒装焊工艺的特点和实现过程,简单实现了一个倒装焊工艺,结合工艺实现以后的测试结果和ANSYS工具的功能,确定了将焊料球的尺寸分布、焊接材料和基板材料作为待仿真确定的关键参数。设计总体采用控制变量的方法,依次确定了焊料球的尺寸、焊料的选择和基板材料。为了选定合适的焊料球尺寸,本文使用ANSYS工具建立了四种不同焊料球尺寸的模型,分别对模型施加同样的热生成载荷及边界条件,根据热学仿真结果,选定了尺寸100微米、中心距400微米的焊料凸点结构分布。为了选定合适的焊料,针对焊料失效模式,采用Anand模型模拟焊料的力学变形。使用ANSYS对模型施加循环热载荷,根据模型的力学变形结果,代入C-M公式计算出器件的可靠性寿命,最终选定了锡铅合金(Pb₆₃Sn₃₇)作为焊接材料。为了选定合适的基板材料,分别建立三种基板材料对应的探测器模型,模拟探测器工作时受到的热学分布,并根据热学仿真结果模拟其应力分布。遵循最小变形和良好导热的原则,结合材料的耐辐射特性,选定了氧化铝作为基板材料。通过上述仿真及其结果的分析,本文给出了倒装焊设计中三个关键参数的选定方法和选择结果,实现了针对性强、较为完整的倒装焊仿真设计。