红外探测器及其冷盘制造技术

本实用新型专利技术涉及红外探测器技术领域，提供了一种红外探测器冷盘，包括盘体，所述盘体接收冷量的下表面上设有凹凸结构，和/或所述盘体的上表面具有凹槽。还提供一种红外探测器，包括上述的红外探测器冷盘。本实用新型专利技术通过设计的凹凸结构，较之传统的平面来说，能显著增大传热面积，缩短探测器的制冷时间，从而提高制冷效率；通过设计凹槽供探测器芯片和陶瓷基板嵌入，可以使冷屏有一部分是直接贴合在冷盘上的，较之传统的无法直接接触的结构，增强探测器芯片、冷屏的传热效果，缩短探测器的制冷时间。时间。时间。

【技术实现步骤摘要】
红外探测器及其冷盘


[0001]本技术涉及红外探测器
，具体为一种红外探测器及其冷盘。

技术介绍

[0002]制冷红外探测器是红外技术的核心部件，制冷红外探测器主要用于夜视装备、周视搜索、热像观瞄、前视预警、武器导引、防空监视、红外识别等。
[0003]冷盘是制冷红外探测器组件重要零件之一。冷盘上表面直接粘接探测器芯片和陶瓷基板，要求冷盘有较小的热膨胀系数，防止冷盘在降温过程中冷缩变形产生应力作用到其上面的芯片上，增加芯片裂片的风险。冷盘与冷指气缸焊接形成制冷器的内腔，制冷器产生的冷量直接喷射到冷盘下表面，要求冷盘具有较高的热导率，特别对于快速制冷探测器，提高冷盘的传热效果特别重要。为同时兼顾较低的热膨胀性和较高的热导率，冷盘的材料一般采用低膨胀合金因瓦(4J32)，其热膨胀系数为1.0
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10
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6cm/℃，热导率为13.9W/m*℃。提高传热效率的方案一般有增加传热面积，增大传热温差，提高热导率。冷盘的材料决定了热导率，冷盘的上、下表面的传热温差一般是固定的，所以增大传热面积是提高冷盘传热效果最有效的途径。
[0004]现有快速制冷红外探测器冷头部分结构如图1所示，冷盘的上、下表面均为一个平面形状，其中上表面形状一般有圆形、方形等，下表面形状一般是圆形，如图2所示。
[0005]对于快速制冷的红外探测器，制冷器在极短时间内将大量冷量直接喷射到冷盘的下表面上，这就需要提高冷盘的传热效率。现有冷盘的上、下表面为平面结构，传热面积小，传热效率不高，无法满足快速制冷的要求。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种红外探测器及其冷盘，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。
[0007]为实现上述目的，本技术实施例提供如下技术方案：一种红外探测器冷盘，包括盘体，所述盘体接收冷量的下表面上设有凹凸结构；
[0008]和/或所述盘体的上表面具有凹槽，所述盘体上表面的凹槽用于安装探测器芯片和陶瓷基板。
[0009]进一步，所述凹凸结构包括自所述盘体下表面向上凹陷形成的凹坑，所述凹坑有多个，相邻的所述凹坑之间具有间隔。
[0010]进一步，各所述凹坑排列形成圆盘状或方块状。
[0011]进一步，所述凹凸结构为自所述盘体下表面向上凹陷形成的条状的沟槽或自所述盘体下表面向下凸出形成的条状的凸棱。
[0012]进一步，所述沟槽或凸棱绕成多圈环状结构。
[0013]进一步，所述凹槽的槽深不小于所述陶瓷基板的厚度。
[0014]进一步，还包括连接在所述盘体下表面的环形凸缘。
[0015]本技术实施例提供另一种技术方案：一种红外探测器，包括上述的红外探测器冷盘。
[0016]进一步，还包括探测器芯片和陶瓷基板，所述探测器芯片和所述陶瓷基板均嵌设于所述凹槽中，所述凹槽的槽深不小于所述陶瓷基板的厚度。
[0017]进一步，还包括冷屏，所述冷屏的底部部分贴在所述红外探测器冷盘的上表面上。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0019]1、通过盘体下表面设计的凹凸结构，和/或盘体上表面设计的凹槽结构，较之传统的平面来说，能显著增大传热面积，缩短探测器的制冷时间，从而提高制冷效率。
[0020]2、通过盘体上表面设计凹槽供探测器芯片和陶瓷基板嵌入，可以使冷屏有一部分是直接贴合在冷盘上的，较之传统的无法直接接触的结构，增强探测器芯片、冷屏的传热效果，缩短探测器的制冷时间。
附图说明
[0021]图1为传统红外探测器的冷头的示意图；
[0022]图2为传统红外探测器的冷盘的上表面视角的示意图；
[0023]图3为传统红外探测器的冷盘的下表面视角的示意图；
[0024]图4为本技术实施例提供的一种红外探测器冷盘的第一种形式的下表面视角的示意图；
[0025]图5为本技术实施例提供的一种红外探测器冷盘的第二种形式的下表面视角的示意图；
[0026]图6为本技术实施例提供的一种红外探测器冷盘的上表面安装探测器芯片和陶瓷基板的示意图；
[0027]图7为本技术实施例提供的一种红外探测器冷盘的上表面安装冷屏的示意图；
[0028]附图标记中：1
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盘体；2
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上表面；3
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下表面；4
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凹槽；5
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凹坑；6
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沟槽；7
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探测器芯片；8
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陶瓷基板；9
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冷屏；10
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冷盘；11
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环形凸缘。
具体实施方式
[0029]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]请参阅图4、图5、图6和图7，本技术实施例提供一种红外探测器冷盘，包括盘体1，所述盘体1接收冷量的下表面3上设有凹凸结构，和/或所述盘体1的上表面具有凹槽4。在本实施例中，通过盘体下表面设计的凹凸结构，和/或盘体上表面设计的凹槽结构，较之传统的平面来说，能显著增大传热面积，缩短探测器的制冷时间，从而提高制冷效率。其中，冷盘的下表面3与冷指气缸焊接，传递来自制冷器产生的冷量；冷盘的上表面2装载陶瓷基板8和探测器芯片7。具体地，本方案可以分为三种不同的实施方式，第一种实施方式是盘体1接收冷量的下表面3上设有凹凸结构，第二种实施方式是盘体1的上表面具有凹槽4，第三
种实施方式是盘体1接收冷量的下表面3上设有凹凸结构，且所述盘体1的上表面具有凹槽4，这三种实施方式均能够起到增大传热面积的目的。对于第一种实施方式来说，如图2和图3所示，传统的冷盘的上表面2和下表面3都是平面，而本实施例将在下表面3上设计了凹凸结构后，即可增加传热面积，即传热面积不再仅限于平面，可以非常明显地提升传热效率，此时上表面2可以仅为一个平面。在第二种实施方式中，对于上表面2的设计，可以在其上设凹槽4，一方面可以增加传热面积，另一方面还可以供红外探测器的其他配合部件来安装，可以划定这些部件的安装区域，从而来用这个区域的大小来实现冷屏9与冷盘的直接接触，这个下面的实施例再来详述，而此时下表面3也可以仅为一个平面。对于第三种实施方式，是同时对上表面2和下表面3进行改进，即下表面3设计凹凸结构，上表面2设计凹槽4，这样上下两个表面均能够增加传热面积，可以显著地提升传热效率。
[0031]作为本技术实施例的优化方案，请参阅图4，所述凹凸结构包括自所述盘体1的下表面3向上凹陷形成的凹坑5，所述凹坑5有多个，相邻的所述凹坑5之间具有间隔。在本实施例中，凹凸结构可以是凹坑5，凹坑5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红外探测器冷盘，包括盘体，其特征在于：所述盘体接收冷量的下表面上设有凹凸结构；和/或所述盘体的上表面具有凹槽，所述盘体上表面的凹槽用于安装探测器芯片和陶瓷基板。2.如权利要求1所述的红外探测器冷盘，其特征在于：所述凹凸结构包括自所述盘体下表面向上凹陷形成的凹坑，所述凹坑有多个，相邻的所述凹坑之间具有间隔。3.如权利要求2所述的红外探测器冷盘，其特征在于：各所述凹坑排列形成圆盘状或方块状。4.如权利要求1所述的红外探测器冷盘，其特征在于：所述凹凸结构为自所述盘体下表面向上凹陷形成的条状的沟槽或自所述盘体下表面向下凸出形成的条状的凸棱。5.如权利要求4所述的红外探测器冷盘，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晟，黄立，刘道进，沈星，洪晓麦，李明畅，刘江江，黄昊，
申请(专利权)人：武汉高芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：