JPH10242313A - Vacuum vessel for housing photoelectric element - Google Patents

Vacuum vessel for housing photoelectric element

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JPH10242313A
JPH10242313A JP9041085A JP4108597A JPH10242313A JP H10242313 A JPH10242313 A JP H10242313A JP 9041085 A JP9041085 A JP 9041085A JP 4108597 A JP4108597 A JP 4108597A JP H10242313 A JPH10242313 A JP H10242313A
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photoelectric conversion
conversion element
detecting element
infrared detecting
vacuum
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芳夫 渡邊
Toshiyuki Ueda
敏之 上田
Noritomo Satou
徳朋 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the position accuracy of an infrared detector element in a photoelectric conversion element-housing vacuum vessel. SOLUTION: The vessel comprises a case 41, an infrared detector element assembly fitted to the top of an inner tube 41a of the case 41, an outer tube 42 covering the inner tube 41a to form a vacuum space 44 between the tubes 41a, 42. The case 41 is made by forming a preform by a lathe, so that its base 41c is concentric to the inner tube 41a having a wall thin but nearly keeping its strength. The vessel 40 is mounted such that the base 41c is fitted in a recessed mount 61 of a probing apparatus 60.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は光電変換素子収容真
空容器に係り、特に、冷却を必要とする赤外線検知素子
を真空雰囲気内に収容しており、装置本体に取付けられ
る光電変換素子収容真空容器に関する。地球を観察する
装置の一つとして、航空機等に搭載され、地球から発せ
られている赤外線を検知する探査装置がある。この探査
装置は、赤外線検知素子を使用する。ここで、赤外線検
知素子はノイズとなる暗電流を低く抑えるために、液体
窒素の温度である極低温まで冷却して使用される。極低
温まで冷却したときに結露が発生しないようにするため
に、また、断熱効果を上げるために、赤外線検知素子の
周囲は真空とする必要がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum container containing a photoelectric conversion element, and more particularly, to a vacuum container containing a photoelectric conversion element which is mounted in an apparatus main body, in which an infrared detecting element requiring cooling is accommodated in a vacuum atmosphere. About. As one of devices for observing the earth, there is a search device mounted on an aircraft or the like and detecting infrared rays emitted from the earth. This search device uses an infrared detecting element. Here, the infrared detecting element is used after being cooled to an extremely low temperature, which is the temperature of liquid nitrogen, in order to suppress a dark current that becomes noise. In order to prevent dew condensation from occurring when cooled to extremely low temperatures, and to enhance the heat insulating effect, the area around the infrared detecting element needs to be evacuated.

【0002】上記の探査装置10は、図8に示すよう
に、赤外線検知素子11を真空雰囲気内に収容している
赤外線検知素子収容真空容器12を、冷却装置13が備
えてある探査装置本体14に取り付けて組立られた構成
である。冷却装置13は、例えば逆スターリングサイク
ルの原理等を利用したものであり、コンプレッサ15
と、エキスパンダ16と、クーリングヘッド17とより
なる構成である。探査装置10は、コンプレッサ15を
起動させて冷却装置13を動作させ、赤外線検知素子1
1を極低温まで冷却した状態で動作される。
As shown in FIG. 8, the above exploration apparatus 10 includes an exploration apparatus main body 14 provided with a cooling device 13 and an infrared detection element housing vacuum container 12 housing an infrared detection element 11 in a vacuum atmosphere. It is a configuration that is attached to and assembled. The cooling device 13 uses, for example, the principle of the reverse Stirling cycle, and the like.
, An expander 16 and a cooling head 17. The exploration device 10 activates the compressor 15 to operate the cooling device 13 and the infrared detection element 1
1 is cooled to a very low temperature.

【0003】近年、探査の高精度化のために、赤外線検
知素子の画素数が増加してきている。赤外線検知素子の
画素数が増加すると、赤外線検知素子上での一画素に対
応する領域のサイズが小さくなり、よって、探査装置に
おける赤外線検知素子の位置をより精度良く定める必要
がある。このことは、赤外線検知素子収容真空容器につ
いてみると、赤外線検知素子収容真空容器を探査装置本
体に取り付けたときに赤外線検知素子の探査装置に対す
る位置がより精度良く決まる構成であることが要求され
る。
[0003] In recent years, the number of pixels of the infrared detecting element has been increasing in order to increase the precision of the search. When the number of pixels of the infrared detecting element increases, the size of a region corresponding to one pixel on the infrared detecting element decreases, and therefore, it is necessary to determine the position of the infrared detecting element in the search device with higher accuracy. This requires a configuration in which the position of the infrared detection element with respect to the search device is more accurately determined when the vacuum container containing the infrared detection element is attached to the main body of the search device when the vacuum container containing the infrared detection element is attached. .

【0004】また、赤外線検知素子の極低温までの冷却
を効率良く行えることも要求される。
It is also required that the infrared detecting element can be efficiently cooled to a very low temperature.

【0005】[0005]

【従来の技術】従来の赤外線検知素子収容真空容器20
は、図9に示すように、クーリングヘッドが挿入される
内筒21と、内筒21と溶接してあり内筒21を覆う外
筒22と、内筒21の頂部に取り付けられた赤外線検知
素子23と、赤外線検知素子23を覆うコールドシール
ド24とを有し、内筒21と外筒22との間に真空空間
25を有する構成である。
2. Description of the Related Art A conventional vacuum vessel 20 containing an infrared detecting element.
9, an inner cylinder 21 into which a cooling head is inserted, an outer cylinder 22 welded to the inner cylinder 21 to cover the inner cylinder 21, and an infrared detecting element attached to the top of the inner cylinder 21. 23 and a cold shield 24 that covers the infrared detecting element 23, and has a vacuum space 25 between the inner cylinder 21 and the outer cylinder 22.

【0006】外筒22は窓26を有する。内筒21は、
図10に示すように、ガラス製の筒30と、筒30の頂
面に固定してあるヘッド31と、筒30の下端に嵌合し
て固定してあるジョイント32と、ジョイント32と嵌
合して溶接してあるベース33と、ベース33と嵌合し
て溶接してあるゲッタケース34とよりなる構成であ
る。36はゲッタであり、ゲッタケース34内に設けて
あり、赤外線検知素子収容真空容器20内で発生したガ
スを吸収する。
The outer cylinder 22 has a window 26. The inner cylinder 21
As shown in FIG. 10, a glass tube 30, a head 31 fixed to the top surface of the tube 30, a joint 32 fitted and fixed to the lower end of the tube 30, and a joint with the joint 32 And a getter case 34 fitted and welded to the base 33. A getter 36 is provided in the getter case 34 and absorbs the gas generated in the vacuum chamber 20 containing the infrared detecting element.

【0007】赤外線検知素子収容真空容器20は、図9
に示すように、ゲッタケース34を探査装置本体14の
凹状の取付け部14aに嵌合させて溶接される。クーリ
ングヘッド17が内筒21内に挿入してあり、クーリン
グヘッド17の頂部がヘッド31と熱的に導通してい
る。ここで、筒30がガラス製であるのは、ガラスの熱
伝導率が小さいためである。即ち、常温状態にある赤外
線検知素子23を極低温まで冷却することが効率良く行
なえるようにするためである。筒30の厚さt1は、強
度を考慮して、約1mmとしてある。
[0007] The vacuum vessel 20 containing the infrared detecting element is shown in FIG.
As shown in the figure, the getter case 34 is fitted to the concave mounting portion 14a of the search device main body 14 and welded. The cooling head 17 is inserted into the inner cylinder 21, and the top of the cooling head 17 is in thermal communication with the head 31. Here, the reason why the cylinder 30 is made of glass is that the thermal conductivity of the glass is small. That is, it is possible to efficiently cool the infrared detecting element 23 in a normal temperature state to an extremely low temperature. The thickness t1 of the cylinder 30 is about 1 mm in consideration of strength.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】内筒21は、複数の部
品を組み合わせてなる構成であるため、各部品の組み合
わせ部の寸法ずれが累積したものが、ヘッド31のゲッ
タケース34に対するずれとなる。部品の組み合わせ部
は、筒30とヘッド31との間、筒30とジョイント3
2との間、ジョイント32とベース33との間、ベース
33とゲッタケース34との間の4個所もあり、ヘッド
31のゲッタケース34に対するずれ量を小さくするこ
とは困難である。このため、赤外線検知素子収容真空容
器20を探査装置本体14に取り付けたときの赤外線検
知素子23の探査装置35に対する位置精度、平行度を
良くするには限度がある。このため、画素数の多い赤外
線検知素子を使用する場合には、赤外線検知素子を画素
数に応じた良好な精度で実装することが困難となり、結
果として、得た画像の画質が低下してしまう恐れがあっ
た。また、赤外線検知素子収容真空容器20を探査装置
本体14に取り付けた後に、位置を調整する面倒な作業
が必要となり、探査装置35の組立てが面倒となってい
た。
Since the inner cylinder 21 has a structure in which a plurality of parts are combined, the accumulated dimensional deviation of the combination part of each part becomes the deviation of the head 31 from the getter case 34. . The combination part of the parts is between the cylinder 30 and the head 31, the cylinder 30 and the joint 3
2 and between the joint 32 and the base 33 and between the base 33 and the getter case 34, and it is difficult to reduce the amount of deviation of the head 31 from the getter case 34. For this reason, there is a limit in improving the positional accuracy and parallelism of the infrared detecting element 23 with respect to the searching device 35 when the vacuum container 20 containing the infrared detecting element is attached to the searching device main body 14. For this reason, when an infrared detecting element having a large number of pixels is used, it is difficult to mount the infrared detecting element with good accuracy according to the number of pixels, and as a result, the image quality of the obtained image is reduced. There was fear. In addition, after the vacuum vessel 20 containing the infrared detecting element is attached to the exploration apparatus main body 14, a troublesome work of adjusting the position is required, and the assembling of the exploration apparatus 35 is troublesome.

【0009】また、画素数が増えると赤外線検知素子の
サイズが大きくなり、これに応じて、径の大きい筒30
を使用する必要がある。筒30の径を大きくすると、筒
30の体積が増え、筒30の熱容量が増え、よって、常
温状態にある赤外線検知素子23を極低温まで冷却する
のに要する時間が長くかかり、探査装置35の動作の立
ち上がりに時間がかかり、消費電力が多くなってしま
う。
Further, as the number of pixels increases, the size of the infrared detecting element increases.
You need to use When the diameter of the cylinder 30 is increased, the volume of the cylinder 30 increases, and the heat capacity of the cylinder 30 increases. Therefore, it takes a long time to cool the infrared detecting element 23 in a normal temperature state to a very low temperature, and It takes time to start the operation, and the power consumption increases.

【0010】そこで、本発明は、上記課題を解決した光
電変換素子収容真空容器を提供することを目的とする。
[0010] Therefore, an object of the present invention is to provide a vacuum container for housing a photoelectric conversion element which solves the above-mentioned problems.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、内筒
と、該内筒を覆う外筒と、該内筒の頂部に取り付けられ
た冷却を必要とする光電変換素子とを有してなり、該光
電変換素子が配されている該内筒と該外筒との間に真空
空間を有し、装置本体に取付けられる光電変換素子収容
真空容器において、素材を切削して削り出して形成され
た内筒部とベース部とを一体に有し、該内筒部の頂部
に、上記光電変換素子を有する光電変換素子組立体が嵌
合して取付けられる光電変換素子取付け部を有し、上記
内筒部は強度を保てる程度に薄い肉厚を有する容器本体
を有し、上記光電変換素子組立体が上記光電変換素子取
付け部に嵌合して取付けてあり、上記光電変換素子収容
真空容器が、上記容器本体の上記ベース部を該装置本体
に嵌合させて該装置本体に取付けられる構成としたもの
である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an inner cylinder, an outer cylinder covering the inner cylinder, and a photoelectric conversion element requiring cooling attached to a top of the inner cylinder. A vacuum space between the inner cylinder and the outer cylinder in which the photoelectric conversion element is disposed, and in a photoelectric conversion element housing vacuum container attached to the apparatus main body, the material is cut and cut out. It has a formed inner cylinder part and a base part integrally, and has a photoelectric conversion element mounting part to which a photoelectric conversion element assembly having the photoelectric conversion element is fitted and mounted at the top of the inner cylinder part. The inner cylinder portion has a container body having a thickness small enough to maintain strength; the photoelectric conversion element assembly is fitted and mounted on the photoelectric conversion element mounting portion; A container, wherein the base portion of the container body is fitted to the device body, Is obtained by a structure mounted to the body.

【0012】請求項2の発明は、可撓性を有する合成樹
脂製のベース上に銅薄膜製の配線パターンが接着剤無し
で被着されている構成のフレキシブルケーブルを、上記
光電変換素子の出力を取り出すために、上記真空空間内
に配線して設けた構成としたものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a flexible cable having a structure in which a wiring pattern made of a copper thin film is adhered on a base made of a synthetic resin having flexibility without using an adhesive. In order to take out, a wiring is provided in the vacuum space.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例になる
赤外線検知素子収容真空容器40を示す。赤外線検知素
子収容真空容器40は、図2に示す容器本体41と、外
筒42と、配線板43とを有し、容器本体41と外筒4
2との間に真空空間44を有する構成である。真空空間
44内に、光電変換素子としての赤外線検知素子45
と、フレキシブルケーブル46と、コールドシールド4
7と、ゲッタ48とが設けてある。
FIG. 1 shows a vacuum container 40 containing an infrared detecting element according to an embodiment of the present invention. The vacuum vessel 40 containing the infrared detecting element has a vessel main body 41, an outer cylinder 42, and a wiring board 43 shown in FIG.
2 has a vacuum space 44 therebetween. In a vacuum space 44, an infrared detecting element 45 as a photoelectric conversion element is provided.
, Flexible cable 46 and cold shield 4
7 and a getter 48.

【0014】容器本体41は、後述するようにコバール
の素材を旋盤加工して切削して形成したものであり、内
筒部41aと、内筒部41aの頂上部の凹状の赤外線検
知素子取付け部41bと、内筒部41aの下端側より外
側に拡がっている略筒状のベース部41cと、ベース部
41cとつながってベース部41cの上側に位置してい
る略筒状のゲッタケース部41dとを一体に有する構成
である。赤外線検知素子取付け部41bは、円形の凹形
状を有する。
The container main body 41 is formed by lathe-cutting a Kovar material as will be described later, and includes an inner cylindrical portion 41a and a concave infrared detecting element mounting portion at the top of the inner cylindrical portion 41a. 41b, a substantially cylindrical base portion 41c extending outward from the lower end side of the inner cylindrical portion 41a, a substantially cylindrical getter case portion 41d connected to the base portion 41c and located above the base portion 41c. Is integrated. The infrared detecting element mounting portion 41b has a circular concave shape.

【0015】この容器本体41は、後述するようにコバ
ールの素材を旋盤加工して切削して形作られたものであ
り、赤外線検知素子取付け部41bの中心01とベース
部41cの中心02とは、容器本体41の中心線CL1
上に精度良く位置している。また、赤外線検知素子取付
け部41bの面S1とベース部41cの下端の面S2と
の平行度も良好な精度を有する。
The container body 41 is formed by lathing a Kovar material as described later, and is formed by cutting. The center 01 of the infrared detecting element mounting portion 41b and the center 02 of the base portion 41c are Center line CL1 of container body 41
It is located with high accuracy. Also, the parallelism between the surface S1 of the infrared detecting element mounting portion 41b and the surface S2 at the lower end of the base portion 41c has good accuracy.

【0016】また、内筒部41aの肉厚t1は、容器本
体41が所定の機械的強度を保つのに必要な最低の厚
さ、例えば、0.1mmである。材料が金属であるであ
るため、肉厚t1が0.1mmでも容器本体41は所定
の機械的強度を有する。図3に示すように、赤外線検知
素子45は、予め、赤外線検知素子組立体50の形に組
み立ててある。赤外線検知素子45はIn製バンプ51
によってサファイア製基板52上にフリップチップボン
ディングしてある。基板52は、In製接着シート53
によって、コバール製のマウント台54上に接着してあ
る。マウント台54は、下面に、前記凹状の赤外線検知
素子取付け部41bに対応した円柱形状の凸部54aを
有する。マウント台54には、凸部54aを基準とする
位置合わせマーク(図示せず)が形成してあり、サファ
イア製基板52にも位置合わせマーク(図示せず)が形
成してある。基板52とマウント台54とは、拡大投影
を利用した治具を使用して、サファイア製基板51の位
置合わせマークとマウント台54の位置合わせマークと
を位置合わせして接着してある。よって、マウント台5
4の凸部54aの中心03と赤外線検知素子45の中心
04とは、マウント台54の中心線CL2上に精度良く
位置している。
The thickness t1 of the inner cylindrical portion 41a is a minimum thickness necessary for the container main body 41 to maintain a predetermined mechanical strength, for example, 0.1 mm. Since the material is metal, the container body 41 has a predetermined mechanical strength even if the thickness t1 is 0.1 mm. As shown in FIG. 3, the infrared detecting element 45 is previously assembled in the form of an infrared detecting element assembly 50. The infrared detecting element 45 is a bump 51 made of In.
By flip-chip bonding on a sapphire substrate 52. The substrate 52 is made of an adhesive sheet 53 made of In.
Thus, it is adhered on a mount base 54 made of Kovar. The mount base 54 has a columnar convex portion 54a on the lower surface corresponding to the concave infrared detecting element mounting portion 41b. An alignment mark (not shown) is formed on the mount base 54 with reference to the projection 54a, and an alignment mark (not shown) is also formed on the sapphire substrate 52. The substrate 52 and the mounting table 54 are bonded by using a jig utilizing enlarged projection so that the positioning mark of the sapphire substrate 51 and the positioning mark of the mounting table 54 are aligned. Therefore, the mounting table 5
The center 03 of the projection 54a and the center 04 of the infrared detecting element 45 are accurately located on the center line CL2 of the mount table 54.

【0017】凹状の赤外線検知素子取付け部41bの表
面には、例えばダウコーニング社製の型6−1140の
シリコーンラバーやアラルダイトが塗布されて、シリコ
ーンラバー膜55が形成してある。凸部53aを凹状の
赤外線検知素子取付け部41bに嵌合させ、シリコーン
ラバー膜(又はアラルダイト膜)55で接着して、赤外
線検知素子組立体50が赤外線検知素子取付け部41b
に取り付けてある。これによって、赤外線検知素子45
が赤外線検知素子取付け部41bに取り付けられてい
る。
On the surface of the concave infrared detecting element mounting portion 41b, for example, silicone rubber or araldite of a mold 6-1140 manufactured by Dow Corning Co., Ltd. is applied to form a silicone rubber film 55. The convex portion 53a is fitted to the concave infrared detecting element mounting portion 41b and bonded with a silicone rubber film (or an araldite film) 55, so that the infrared detecting element assembly 50 is attached to the infrared detecting element mounting portion 41b.
It is attached to. Thereby, the infrared detecting element 45
Are attached to the infrared detecting element attaching portion 41b.

【0018】凸部53aと凹状の赤外線検知素子取付け
部41bとの嵌合の精度は高い。よって、赤外線検知素
子45が赤外線検知素子取付け部41bに取り付けられ
た状態で、赤外線検知素子45の中心04は、容器本体
41の中心線CL1上に精度良く位置している。ここ
で、接着剤であるシリコーンラバーやアラルダイトは十
分に薄く塗布されており、膜厚は無視できる程度の厚さ
(1μm程度)となっている。
The fitting accuracy between the convex portion 53a and the concave infrared detecting element mounting portion 41b is high. Therefore, the center 04 of the infrared detecting element 45 is accurately located on the center line CL1 of the container main body 41 in a state where the infrared detecting element 45 is mounted on the infrared detecting element mounting portion 41b. Here, silicone rubber and araldite, which are adhesives, are applied sufficiently thin, and the film thickness is negligible (about 1 μm).

【0019】赤外線検知素子収容真空容器40は、図1
に示すように、ベース部41cを探査装置本体60の凹
状の取付け部61に嵌合させて取付けられる。よって、
ベース部41cと取付け部61との嵌合の精度は高い。
よって、赤外線検知素子収容真空容器40が取付け部6
1に嵌合させて取付けた状態で、赤外線検知素子45の
中心04は探査装置本体60の中心線CL3上に精度良
く位置している。また、赤外線検知素子45の表面S3
の取付け部61の面S4に対する平行度も良好な精度を
有する。よって、その後の位置調整は不要である。この
ため、探査装置63の組立作業を能率良く行うことが可
能となる。
The vacuum vessel 40 containing the infrared detecting element is shown in FIG.
As shown in the figure, the base portion 41c is fitted to and fitted to the concave mounting portion 61 of the search device main body 60. Therefore,
The fitting accuracy between the base portion 41c and the mounting portion 61 is high.
Therefore, the vacuum chamber 40 containing the infrared detecting element is attached to the mounting portion 6.
The center 04 of the infrared detecting element 45 is accurately located on the center line CL3 of the search device main body 60 in a state where the infrared detecting element 45 is fitted and mounted on the main body 1. Also, the surface S3 of the infrared detecting element 45
The parallelism of the mounting portion 61 with respect to the surface S4 also has good accuracy. Therefore, subsequent position adjustment is unnecessary. Therefore, the assembling work of the search device 63 can be performed efficiently.

【0020】また、クーリングヘッド17が内筒部41
a内に挿入しており、クーリングヘッド17の頂部が赤
外線検知素子取付け部41bの下面と熱的に導通してい
る。探査装置63は、冷却装置13を動作させ、即ち、
コンプレッサ15を起動させてエキスパンダ16を動作
させ、逆スターリングサイクルの原理でクーリングヘッ
ド17を冷却し、赤外線検知素子11を極低温まで冷却
した状態で動作する。
The cooling head 17 is connected to the inner cylindrical portion 41.
a, and the top of the cooling head 17 is thermally conductive with the lower surface of the infrared detecting element mounting portion 41b. The search device 63 operates the cooling device 13, that is,
The compressor 15 is started to operate the expander 16, the cooling head 17 is cooled according to the principle of the reverse Stirling cycle, and the infrared detecting element 11 is operated in a state where it is cooled to an extremely low temperature.

【0021】また、内筒部41aの肉厚t1は、0.1
mmであり、従来のガラス製の筒30の厚さt2(1m
m)の10分の1と薄い。よって、コバールの熱伝導率
は、1.3×10-1W/cm・degであり、ガラスの
熱伝導率7.2×10-3W/cm・degより約18倍
も高いけれども、内筒部41aに沿う熱伝導に対する抵
抗は十分に高い。よって、赤外線検知素子の冷却は効率
良く、少ない消費電力で行われる。
The thickness t1 of the inner cylindrical portion 41a is 0.1
mm, and the thickness t2 (1 m
m), which is as thin as one tenth. Therefore, the thermal conductivity of Kovar is 1.3 × 10 −1 W / cm · deg, which is about 18 times higher than the thermal conductivity of glass of 7.2 × 10 −3 W / cm · deg. The resistance to heat conduction along the cylindrical portion 41a is sufficiently high. Therefore, cooling of the infrared detecting element is performed efficiently and with low power consumption.

【0022】また、画素数の増加によって赤外線検知素
子45のサイズが従来より大きくなっており、これに伴
って、内筒部41aの径D1も従来より大きくなってい
る。しかし、内筒部41aの肉厚t1が0.1mmと薄
いため、径D1が大きくなっても、内筒部41aの熱容
量はさほどは増えない。このことによっても、赤外線検
知素子の冷却は効率良く、少ない消費電力で行われる。
Further, the size of the infrared detecting element 45 has become larger than before due to an increase in the number of pixels, and accordingly, the diameter D1 of the inner cylindrical portion 41a has become larger than before. However, since the thickness t1 of the inner cylinder portion 41a is as thin as 0.1 mm, even if the diameter D1 increases, the heat capacity of the inner cylinder portion 41a does not increase so much. This also allows the infrared detecting element to be cooled efficiently and with low power consumption.

【0023】また、容器本体41が一つの部品で図10
に示す複数の部品の代わりとなっているため、赤外線検
知素子収容真空容器40は、従来に比べて少ない部品点
数で構成されている。次に、赤外線検知素子収容真空容
器40のうち上記の構成以外の部分の構成について説明
する。
Further, the container body 41 is composed of one part as shown in FIG.
Are replaced with a plurality of components as shown in FIG. 5, and the vacuum vessel 40 for housing the infrared detecting element is configured with a smaller number of components compared to the related art. Next, the configuration of a portion other than the above-described configuration in the vacuum chamber 40 that contains the infrared detecting element will be described.

【0024】配線板43は、セラミック製であり、容器
本体41のゲッタケース部41dの上面にろう付けして
固定してある。65はろう付け部である。外筒42は、
内筒部41aを覆って、配線板43に溶接してある。6
6は溶接部である。外筒42は窓67を有する。コール
ドシールド47が、赤外線検知素子45を覆うように設
けてある。
The wiring board 43 is made of ceramic and fixed to the upper surface of the getter case portion 41d of the container body 41 by brazing. 65 is a brazing part. The outer cylinder 42 is
The inner tubular portion 41a is covered and welded to the wiring board 43. 6
Reference numeral 6 denotes a weld. The outer cylinder 42 has a window 67. A cold shield 47 is provided to cover the infrared detecting element 45.

【0025】フレキシブルケーブル46が、内筒部41
aの頂部と配線板43との間に配線してある。赤外線検
知素子45の出力は、フレキシブルケーブル46、配線
板43のパターンを経て、真空空間44の外部の端子6
7から取り出される。フレキシブルケーブル46の構造
については後述する。ゲッタケース部41d内にゲッタ
48が設けてあり、ゲッタ48によって、赤外線検知素
子収容真空容器40内で発生したガスが吸収される。
The flexible cable 46 is connected to the inner cylinder 41
The wiring is provided between the top of the line a and the wiring board 43. The output of the infrared detecting element 45 passes through the flexible cable 46 and the pattern of the wiring board 43, and passes through a terminal 6 outside the vacuum space 44.
7 The structure of the flexible cable 46 will be described later. A getter 48 is provided in the getter case portion 41d, and the getter 48 absorbs gas generated in the vacuum chamber 40 containing the infrared detecting element.

【0026】ここで、基板52をサファイア製としたの
は、サファイアの熱膨張係数が赤外線検知素子45の材
料であるシリコンの熱膨張係数と近いからである。マウ
ント台54及び容器本体41をコバール製としたのは、
コバールの熱膨張係数が基板52の材料であるサファイ
アの熱膨張係数と近く、且つ、値段も手頃であり、しか
も、切削加工が可能だからである。
The reason why the substrate 52 is made of sapphire is that the coefficient of thermal expansion of sapphire is close to the coefficient of thermal expansion of silicon as the material of the infrared detecting element 45. The reason why the mount base 54 and the container body 41 are made of Kovar is as follows.
This is because the thermal expansion coefficient of Kovar is close to the thermal expansion coefficient of sapphire, which is the material of the substrate 52, the price is reasonable, and the cutting process is possible.

【0027】次に、容器本体41の加工について説明す
る。容器本体41は、精密旋盤を使用し、図4(A)の
コバールの丸棒の素材70をチャッキングし、途中でチ
ャッキングを外さずに、チャッキングしたままで最後ま
で加工して製造する。素材70は、ゲッタケース部41
dの外径と同径に高い精度で加工した、円柱である。
Next, the processing of the container body 41 will be described. The container main body 41 is manufactured by chucking the Kovar round bar material 70 of FIG. 4A using a precision lathe and processing it to the end without removing the chucking on the way without removing the chucking. . The material 70 is a getter case portion 41
It is a cylinder processed to the same diameter as the outer diameter of d with high precision.

【0028】先ず、図4(B)に示すように、内筒部4
1aの外側を削り出す。次に、図4(C)に示すよう
に、内筒部41aの内側を削り出す。このとき、内筒部
41aの肉厚は、内筒部41aの先端の赤外線検知素子
取付け部41bの加工を正常に行える強度を有する最小
の厚さ(例えば、1mm)を残しておく。次に、図4
(D)に示すように、内筒部41aの先端を切削して、
赤外線検知素子取付け部41bを形成する。
First, as shown in FIG.
Cut out the outside of 1a. Next, as shown in FIG. 4C, the inside of the inner cylindrical portion 41a is cut out. At this time, as for the thickness of the inner cylinder 41a, a minimum thickness (for example, 1 mm) having a strength enough to normally process the infrared detecting element mounting portion 41b at the tip of the inner cylinder 41a is left. Next, FIG.
As shown in (D), the tip of the inner cylinder portion 41a is cut,
An infrared detecting element mounting portion 41b is formed.

【0029】次に、図4(E)に示すように、ゲッタケ
ース部41dを削り出し、続いて、ベース部41cを削
り出す。この状態で、削り出された赤外線検知素子取付
け部41bの中心と削り出されたベース部41cの中心
とは精度良く位置だしされている。最後に、図4(F)
に示すように、内筒部41aの外周面を研磨し、内筒部
41aの肉厚を徐々に薄くして、0.1mmとする。こ
れによって、容器本体41が完成する。
Next, as shown in FIG. 4E, the getter case portion 41d is cut out, and subsequently, the base portion 41c is cut out. In this state, the center of the cut-out infrared sensing element mounting portion 41b and the center of the cut-out base portion 41c are accurately positioned. Finally, FIG.
As shown in the figure, the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 41a is polished, and the thickness of the inner cylindrical portion 41a is gradually reduced to 0.1 mm. Thus, the container body 41 is completed.

【0030】ここで、内筒部41aの面の精度は問題で
はない。内筒部41aの外周面を研磨しても、削り出さ
れた赤外線検知素子取付け部41bの中心と削り出され
たベース部41cの中心との精度に影響を与えないから
である。図5(A)乃至(C)は、赤外線検知素子収容
真空容器40の組立の手順を示す。
Here, the accuracy of the surface of the inner cylindrical portion 41a does not matter. This is because even if the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 41a is polished, the accuracy of the center of the cut-out infrared detecting element mounting portion 41b and the center of the cut-out base portion 41c is not affected. 5 (A) to 5 (C) show a procedure of assembling the vacuum vessel 40 containing the infrared detecting element.

【0031】先ず、図5(A)に示すように、ゲッタケ
ース部41d内にゲッタ48を納め、配線板43を容器
本体41にゲッタケース部41dの上面にろう付けして
固定する。次いで、図5(B)に示すように、赤外線検
知素子組立体50を赤外線検知素子取付け部41bに取
り付け、フレキシブルケーブル46を張る。
First, as shown in FIG. 5A, the getter 48 is placed in the getter case 41d, and the wiring board 43 is fixed to the container body 41 by brazing on the upper surface of the getter case 41d. Next, as shown in FIG. 5B, the infrared detecting element assembly 50 is attached to the infrared detecting element mounting portion 41b, and the flexible cable 46 is stretched.

【0032】次いで、図5(C)に示すように、外筒4
2を、内筒部41aを覆って、配線板43に溶接して固
定する。最後に、内部空間の空気を真空排気して、赤外
線検知素子収容真空容器40が完成する。次に、フレキ
シブルケーブル46について説明する。フレキシブルケ
ーブル46は、内筒部41aが金属製であり内筒部41
aの周面に配線パターンを形成することが出来ないた
め、設けてある。ここで、フレキシブルケーブル46
は、真空空間44内に配線されることを考慮した構造と
してある。
Next, as shown in FIG.
2 is fixed to the wiring board 43 by welding so as to cover the inner cylindrical portion 41a. Finally, the air in the internal space is evacuated to complete the vacuum vessel 40 containing the infrared detecting element. Next, the flexible cable 46 will be described. The flexible cable 46 has a structure in which the inner cylindrical portion 41a is made of metal and the inner cylindrical portion 41a is made of metal.
This is provided because a wiring pattern cannot be formed on the peripheral surface of a. Here, the flexible cable 46
Is a structure in consideration of wiring in the vacuum space 44.

【0033】図6に示すように、フレキシブルケーブル
46は、厚さが30μmのポリイミド製のベース80の
片面に、厚さが7μmの銅薄膜の配線パターン81が、
接着剤無しで被着されており、各配線パターン81がA
u薄膜82で覆われた構成でる。通常のフレキシブルケ
ーブルが有している配線パターンを覆うカバーは無い。
よって、フレキシブルケーブル46はガスを発生しない
構成である。
As shown in FIG. 6, the flexible cable 46 has a 7 μm thick copper thin film wiring pattern 81 on one side of a 30 μm thick polyimide base 80.
Each wiring pattern 81 is attached without an adhesive.
It is configured to be covered with the u thin film 82. There is no cover that covers the wiring pattern of a normal flexible cable.
Therefore, the flexible cable 46 does not generate gas.

【0034】フレキシブルケーブル46の上端は、接着
剤(商品名:キャストール、型格E−1520/RT
7)85でもって、内筒部41aの頂部に接着してあ
る。接着剤の量は必要最小限に留めてあり、ガスの発生
が抑えてある。ここで、フレキシブルケーブル46は質
量が小さいため、振動は問題とならない。
The upper end of the flexible cable 46 is made of an adhesive (trade name: Castor, model E-1520 / RT).
7) It is adhered to the top of the inner cylinder portion 41a by 85. The amount of adhesive is kept to a minimum and gas generation is suppressed. Here, the vibration is not a problem because the flexible cable 46 has a small mass.

【0035】また、図4(A)の素材70に代えて、図
7に示す素材90を使用してもよい。素材90は、コバ
ール製の外周部91とインコネル又はステンレス製の中
心部92とよりなる構造である。この素材90を使用す
ると、完成した容器本体の内筒部はインコネル又はステ
ンレス製となり、ゲッタケース部及びベース部はコバー
ル製となる。インコネル又はステンレスはコバールに比
べて剛性が高く、よって、内筒部の肉厚を薄くするのに
有利である。
Further, instead of the material 70 shown in FIG. 4A, a material 90 shown in FIG. 7 may be used. The material 90 has a structure including an outer peripheral portion 91 made of Kovar and a central portion 92 made of Inconel or stainless steel. When this material 90 is used, the inner cylinder part of the completed container body is made of Inconel or stainless steel, and the getter case part and the base part are made of Kovar. Inconel or stainless steel has higher rigidity than Kovar, and is therefore advantageous in reducing the thickness of the inner cylinder.

【0036】また、上記の素材90は、コバール製の筒
内にインコネル又はステンレス製の円柱を圧入すること
によって、又は、コバール製の筒とこれに挿入されたイ
ンコネル又はステンレス製の円柱とをろう付けすること
によって製造される。なお、真空容器内に収容される素
子は赤外線検知素子に限らず、冷却を必要とする光電変
換素子であればよい。
The material 90 may be formed by press-fitting an Inconel or stainless steel cylinder into a Kovar cylinder, or by combining a Kovar cylinder with an Inconel or stainless steel cylinder inserted therein. It is manufactured by attaching. In addition, the element accommodated in the vacuum container is not limited to the infrared detection element, and may be any photoelectric conversion element that requires cooling.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、容器本体が、素材を切削して削り出して形成さ
れた内筒部とベース部とを一体に有し、内筒部の頂部
に、光電変換素子を有する光電変換素子組立体が嵌合し
て取付けられる光電変換素子取付け部を有する構成であ
るため、ベース部に対する光電変換素子取付け部に取付
けられた光電変換素子の位置精度を向上させることが出
来、よって、真空容器を装置本体に嵌合して取付けた後
の位置調整を不要と出来る。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the container body integrally has the inner cylinder portion formed by cutting and shaving a material and the base portion, Since the photoelectric conversion element assembly having the photoelectric conversion element assembly having the photoelectric conversion element is fitted and mounted on the top of the part, the photoelectric conversion element mounting part is mounted on the photoelectric conversion element mounting part with respect to the base part. Position accuracy can be improved, so that position adjustment after fitting and mounting the vacuum vessel to the apparatus body can be eliminated.

【0038】また、内筒部は強度を保てる程度に薄い肉
厚を有するため、熱抵抗は高く、よって、光電変換素子
の冷却を効率良く行うことが出来る。請求項2の発明に
よれば、フレキシブルケーブルは、可撓性を有する合成
樹脂製のベース上に銅薄膜製の配線パターンが接着剤無
しで被着されている構成であるため、ガスが発生せず、
よって、真空空間の真空度が劣化しないようにすること
が出来る。
Further, since the inner cylindrical portion has a thickness small enough to maintain the strength, the thermal resistance is high, so that the photoelectric conversion element can be efficiently cooled. According to the second aspect of the present invention, the flexible cable has a structure in which a wiring pattern made of a copper thin film is adhered on a base made of a synthetic resin having flexibility without using an adhesive. Without
Therefore, it is possible to prevent the degree of vacuum in the vacuum space from deteriorating.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例になる赤外線検知素子収容真
空容器を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a vacuum container accommodating an infrared detecting element according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1中、容器本体を示す図である。FIG. 2 is a view showing a container main body in FIG.

【図3】図1中、赤外線検知素子の取付け部を拡大して
示す図である。
FIG. 3 is an enlarged view showing a mounting portion of the infrared detecting element in FIG. 1;

【図4】図2の容器本体の製造を説明する図である。FIG. 4 is a view for explaining the production of the container main body of FIG. 2;

【図5】図1の赤外線検知素子収容真空容器の組み立て
を説明する図である。
FIG. 5 is a view for explaining the assembly of the vacuum vessel containing the infrared detecting element shown in FIG. 1;

【図6】図1中、フレキシブルケーブルの断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view of a flexible cable in FIG.

【図7】図4(A)の素材の変形例を示す図である。FIG. 7 is a view showing a modification of the material shown in FIG.

【図8】一般の探査装置の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a general search device.

【図9】従来の赤外線検知素子収容真空容器を示す図で
ある。
FIG. 9 is a view showing a conventional vacuum vessel containing an infrared detecting element.

【図10】図9中、内筒の構造を示す図である。FIG. 10 is a view showing a structure of an inner cylinder in FIG. 9;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

40 赤外線検知素子収容真空容器 41 容器本体 41a 内筒部 41b 凹状の赤外線検知素子取付け部 41c ベース部 41d ゲッタケース部 42 外筒 43 配線板 44 真空空間 45 赤外線検知素子 46 フレキシブルケーブル 47 コールドシールド 48 ゲッタ 50 赤外線検知素子組立体 51 In製バンプ 52 サファイア製基板 53 In製接着シート 54 マウント台 54a 凸部 60 探査装置本体 61 凹状の取付け部 62 探査装置 Reference Signs List 40 Vacuum container containing infrared detecting element 41 Container main body 41a Inner cylinder part 41b Concave infrared detecting element mounting part 41c Base part 41d Getter case part 42 Outer cylinder 43 Wiring board 44 Vacuum space 45 Infrared detecting element 46 Flexible cable 47 Cold shield 48 Getter REFERENCE SIGNS LIST 50 Infrared detecting element assembly 51 In-made bump 52 Sapphire substrate 53 In-made adhesive sheet 54 Mount table 54 a Convex part 60 Searching device main body 61 Recessed mounting portion 62 Searching device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内筒と、該内筒を覆う外筒と、該内筒の
頂部に取り付けられた冷却を必要とする光電変換素子と
を有してなり、該光電変換素子が配されている該内筒と
該外筒との間に真空空間を有し、装置本体に取付けられ
る光電変換素子収容真空容器において、 素材を切削して削り出して形成された内筒部とベース部
とを一体に有し、該内筒部の頂部に、上記光電変換素子
を有する光電変換素子組立体が嵌合して取付けられる光
電変換素子取付け部を有し、上記内筒部は強度を保てる
程度に薄い肉厚を有する容器本体を有し、 上記光電変換素子組立体が上記光電変換素子取付け部に
嵌合して取付けてあり、 上記光電変換素子収容真空容器が、上記容器本体の上記
ベース部を該装置本体に嵌合させて該装置本体に取付け
られる構成としたことを特徴とする光電変換素子収容真
空容器。
An inner cylinder, an outer cylinder covering the inner cylinder, and a photoelectric conversion element requiring cooling attached to a top of the inner cylinder, wherein the photoelectric conversion element is provided. A vacuum chamber having a vacuum space between the inner cylinder and the outer cylinder, wherein the inner cylinder portion and the base portion formed by cutting and shaving a material are provided. A photoelectric conversion element mounting portion to which a photoelectric conversion element assembly having the photoelectric conversion element is fitted and mounted on the top of the inner cylindrical portion, and the inner cylindrical portion has strength enough to maintain strength. A container body having a small thickness, wherein the photoelectric conversion element assembly is fitted and attached to the photoelectric conversion element mounting portion, and the photoelectric conversion element housing vacuum container is provided with the base portion of the container body. A configuration in which the device is fitted to the device main body and fitted to the device main body. A vacuum container containing a photoelectric conversion element.
【請求項2】 可撓性を有する合成樹脂製のベース上に
銅薄膜製の配線パターンが接着剤無しで被着されている
構成のフレキシブルケーブルを、上記光電変換素子の出
力を取り出すために、上記真空空間内に配線して設けた
構成としたことを特徴とする請求項1記載の光電変換素
子収容真空容器。
2. A flexible cable having a structure in which a wiring pattern made of a copper thin film is applied on a base made of a synthetic resin having flexibility without using an adhesive, in order to extract the output of the photoelectric conversion element, 2. The vacuum container for accommodating a photoelectric conversion element according to claim 1, wherein the vacuum container is configured to be wired and provided in the vacuum space.
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