CN210625860U - 一种低温高真空红外探测器封装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温高真空红外探测器封装结构，涉及到红外探测器封装领域，包括底座，所述底座的一侧固定连接有外壳法兰，所述外壳法兰的内部填充有吸气剂，所述外壳法兰的上端焊接有杜瓦壳体，所述杜瓦壳体的上方设置有两个贴合连接的陶瓷引线盘，两个所述陶瓷引线盘相互远离的一侧均固定连接有上过渡环，所述位于下方的上过渡环与杜瓦壳体通过焊接连接，位于上方的上过渡环焊接连接有窗口连接法兰。本实用新型通过激光、真空、微光等焊接方式将本装置进行焊接，提高了本装置的密封效率，使得本装置不容易漏气，在外壳法兰内设置有吸气剂，使得探测器的内部保持真空环境，降低了热传导的效率，提高了探测器的探测效率。

Description

一种低温高真空红外探测器封装结构

技术领域

本实用新型涉及红外探测器封装领域，特别涉及一种低温高真空红外探测器封装结构。

背景技术

红外探测器主要用于红外热成像技术，通过封装的红外探测器探测物体红外热辐射，感知物体的温度分布，转换为微弱的电信号；后续电路将电信号进行电子学放大和逻辑处理，采集到目标物体温度分布情况，图像处理软件对上述放大后的输出电信号进行处理，呈现为物体温度分布的可见光像。

红外探测器应用可以用于非接触式的温度测量，气体成分分析，无损探伤，热像检测，红外遥感以及军事目标的侦察、搜索、跟踪和通信等。红外探测器的应用前景会随现代科学技术的发展，将会更加广阔。

由于红外探测器工作温度可对其探测性能产生巨大影响。目前的制冷型红外探测器在检测其他物体时比非制冷型红外探测器灵敏度更高，精度更高，误差更小，检测温度范围更广，同时可靠性更高。

制冷型探测器内部芯片与陶瓷衬底粘连，与陶瓷引线盘采用引线(铂铱丝或硅铝丝)键合相连，由于这种结构对热信号十分敏感，气体的热传导将显著降低探测性能，甚至引起探测器无法正常工作。因此，发明一种低温高真空红外探测器封装结构来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低温高真空红外探测器封装结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低温高真空红外探测器封装结构，包括底座，所述底座的一侧固定连接有外壳法兰，所述外壳法兰的内部填充有吸气剂，所述外壳法兰的上端焊接有杜瓦壳体，所述杜瓦壳体的上方设置有两个贴合连接的陶瓷引线盘，两个所述陶瓷引线盘相互远离的一侧均固定连接有上过渡环，所述位于下方的上过渡环与杜瓦壳体通过焊接连接，位于上方的上过渡环焊接连接有窗口连接法兰，所述窗口连接法兰的中部镶嵌有法兰窗口，所述窗口连接法兰的顶端设置有窗口保护罩，所述底座的中部贯穿连接有引线柱，所述引线柱的顶端设置有芯片衬底，所述芯片衬底的上表面中部设置有冷屏，所述窗口连接法兰的上端内部设置有透镜，所述窗口连接法兰的外侧粘接连接有透明隔热膜。

优选的，所述窗口连接法兰的上端外侧开设有凹槽，所述凹槽的内部填充有磁液，所述凹槽的槽口处设置有弹性密封层。

优选的，所述凹槽设置为环形结构，且凹槽的截面设置为半圆形结构。

优选的，所述窗口保护罩的下端边缘镶嵌有设置为环形结构的磁极，所述磁极的外侧粘接连接有隔热橡胶层，所述隔热橡胶层与磁液相适配。

优选的，所述窗口保护罩的下表面设置有多个呈环形阵列分布的固定凸起，所述固定凸起与透镜贴合连接。

优选的，所述窗口连接法兰的上端内部设置有延伸板，所述透镜位于延伸板的上表面，所述延伸板的上表面贴合连接有密封垫层，所述透镜的下表面边缘与密封垫层贴合连接。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过激光、真空、微光等焊接方式将本装置进行焊接，提高了本装置的密封效率，使得本装置不容易漏气，在外壳法兰内设置有吸气剂，使得探测器的内部保持真空环境，降低了热传导的效率，提高了探测器的探测效率，在法兰窗口的外侧设置有透明隔热膜，提高了本装置的隔热效率，提高了探测器的探测精度；

2、本实用新型通过在窗口连接法兰上设置有磁液和弹性密封层，在窗口保护罩上设置有磁极和隔热橡胶层，磁液和磁极配合使得弹性密封层紧密贴合在隔热橡胶层上，提高了本装置的密封效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构剖面示意图。

图2为本实用新型的图1中A处结构放大示意图。

图3为本实用新型的窗口保护罩结构剖面示意图。

图中：1、底座；2、外壳法兰；3、吸气剂；4、杜瓦壳体；5、陶瓷引线盘；51、上过渡环；6、窗口连接法兰；61、延伸板；7、法兰窗口；8、窗口保护罩；9、引线柱；10、芯片衬底；11、冷屏；12、透镜；13、透明隔热膜；14、凹槽；15、磁液；16、弹性密封层；17、磁极；18、隔热橡胶层；19、固定凸起；20、密封垫层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1-3所示的一种低温高真空红外探测器封装结构，如图1所示，包括底座1，底座1的一侧固定连接有外壳法兰2，外壳法兰2的内部填充有吸气剂3，吸气剂3达到了维持真空的效果，外壳法兰2的上端焊接有杜瓦壳体4，杜瓦壳体4的上方设置有两个贴合连接的陶瓷引线盘5，陶瓷引线盘5起到了引线的作用，两个陶瓷引线盘5通过微光焊接连接，两个陶瓷引线盘5相互远离的一侧均固定连接有上过渡环51，位于下方的上过渡环51与杜瓦壳体4通过焊接连接，位于上方的上过渡环51焊接连接有窗口连接法兰6，上过渡环51起到了连接的作用，窗口连接法兰6的中部镶嵌有法兰窗口7，法兰窗口7起到了观察的作用，窗口连接法兰6的顶端设置有窗口保护罩8，底座1的中部贯穿连接有引线柱9，引线柱9的顶端设置有芯片衬底10，芯片衬底10的上表面中部设置有冷屏11，窗口连接法兰6的上端内部设置有透镜12，窗口连接法兰6的外侧粘接连接有透明隔热膜13，透明隔热膜13起到了隔热的作用，同时不影响法兰窗口7的使用。

如图2所示，窗口连接法兰6的上端外侧开设有凹槽14，凹槽14的内部填充有磁液15，凹槽14的槽口处设置有弹性密封层16，凹槽14设置为环形结构，且凹槽14的截面设置为半圆形结构，窗口保护罩8的下端边缘镶嵌有设置为环形结构的磁极17，磁极17的外侧粘接连接有隔热橡胶层18，隔热橡胶层18与弹性密封层16相适配，磁极17与磁液15相适配，使得弹性密封层16能够与隔热橡胶层18紧密贴合，达到了密封的效果。

如图3所示，窗口保护罩8的下表面设置有多个呈环形阵列分布的固定凸起19，固定凸起19与透镜12贴合连接，窗口连接法兰6的上端内部设置有延伸板61，透镜12位于延伸板61的上表面，延伸板61的上表面贴合连接有密封垫层20，透镜12的下表面边缘与密封垫层20贴合连接，密封垫层20起到了密封的作用。

本实用新型工作原理：

本装置在安装时，首先将底座1与外壳法兰2通过激光焊接在一起，然后将外壳法兰2、吸气剂3和引线柱9通过真空焊接，每次焊接都需要进行检漏测试，达到漏率要求方能进行下一步封装工作，然后将外壳法兰2与杜瓦壳体4、杜瓦壳体4与陶瓷引线盘5上的上过渡环51进行激光焊接，完成后，通过引线键合将芯片衬底10和陶瓷引线盘5相连，再通过低温胶将冷屏11粘合在芯片衬底10上，然后再将窗口连接法兰6与另一个陶瓷引线盘5上的上过渡环51焊接连接，在此过程中，首先将锗片锡钎焊焊接在窗口连接法兰6上，然后将窗口连接法兰6与上过渡环51进行激光焊接，接着将透镜12放置在延伸板61上，通过密封垫层20将透镜12与延伸板61连接，最后将窗口保护罩8盖在窗口连接法兰6上，并通过螺纹连接，此时固定凸起19挤压透镜12，使得密封垫层20与透镜12以及延伸板61紧密贴合，达到密封的效果，然后窗口保护罩8上的磁极17吸引窗口连接法兰6上的磁液15，使得弹性密封层16牢牢贴合在隔热橡胶层18上，达到了密封的效果，封装完成后，使用排气台设备通过对杜瓦壳体4上的无氧铜管抽真空，经过反复高温抽真空后，达到所需的真空度后，用封口钳将杜瓦壳体4上的无氧铜管进行封口。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低温高真空红外探测器封装结构，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的一侧固定连接有外壳法兰(2)，所述外壳法兰(2)的内部填充有吸气剂(3)，所述外壳法兰(2)的上端焊接有杜瓦壳体(4)，所述杜瓦壳体(4)的上方设置有两个贴合连接的陶瓷引线盘(5)，两个所述陶瓷引线盘(5)相互远离的一侧均固定连接有上过渡环(51)，所述位于下方的上过渡环(51)与杜瓦壳体(4)通过焊接连接，位于上方的上过渡环(51)焊接连接有窗口连接法兰(6)，所述窗口连接法兰(6)的中部镶嵌有法兰窗口(7)，所述窗口连接法兰(6)的顶端设置有窗口保护罩(8)，所述底座(1)的中部贯穿连接有引线柱(9)，所述引线柱(9)的顶端设置有芯片衬底(10)，所述芯片衬底(10)的上表面中部设置有冷屏(11)，所述窗口连接法兰(6)的上端内部设置有透镜(12)，所述窗口连接法兰(6)的外侧粘接连接有透明隔热膜(13)。

2.根据权利要求1所述的一种低温高真空红外探测器封装结构，其特征在于：所述窗口连接法兰(6)的上端外侧开设有凹槽(14)，所述凹槽(14)的内部填充有磁液(15)，所述凹槽(14)的槽口处设置有弹性密封层(16)。

3.根据权利要求2所述的一种低温高真空红外探测器封装结构，其特征在于：所述凹槽(14)设置为环形结构，且凹槽(14)的截面设置为半圆形结构。

4.根据权利要求1所述的一种低温高真空红外探测器封装结构，其特征在于：所述窗口保护罩(8)的下端边缘镶嵌有设置为环形结构的磁极(17)，所述磁极(17)的外侧粘接连接有隔热橡胶层(18)，所述隔热橡胶层(18)与磁液(15)相适配。

5.根据权利要求1所述的一种低温高真空红外探测器封装结构，其特征在于：所述窗口保护罩(8)的下表面设置有多个呈环形阵列分布的固定凸起(19)，所述固定凸起(19)与透镜(12)贴合连接。

6.根据权利要求1所述的一种低温高真空红外探测器封装结构，其特征在于：所述窗口连接法兰(6)的上端内部设置有延伸板(61)，所述透镜(12)位于延伸板(61)的上表面，所述延伸板(61)的上表面贴合连接有密封垫层(20)，所述透镜(12)的下表面边缘与密封垫层(20)贴合连接。

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