[發明專利]一種具有熱應力緩沖結構的濾光片安裝支架

有效

• 申請號: 201310469781.4
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103499865A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 劉大福;徐勤飛
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G02B7/00
• 分類號: G02B7/00
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域

本發明涉及一種濾光片安裝支架，具體涉及一種具有熱應力緩沖結構的濾光片安裝支架，該發明適用于濾光片裝配溫度與使用溫度有較大差異的情況，特別適用于深低溫或溫度循環的使用工況。

背景技術

濾光片在光學系統中是必不可少的元件之一，濾光片作為濾光片的一種，只允許特定波長的光透過，在紅外探測器組件中是重要的部件之一，其表面鍍有濾光膜，膜層的厚度與濾光波段、帶寬以及波形系數等技術指標有關。對于11.5μm～12.5μm的濾光片，其濾光膜的厚度可達到40μm以上。在探測器組件封裝時，通常采用環氧膠將這種元件粘接固定在支架上，靠近粘結位置的濾光膜不可避免的與環氧膠接觸，成為粘接面。濾光片本體與支架在材料的膨脹系數等屬性上通常存在差異，當使用溫度與粘接工藝溫度不一致的情況下，光濾光片膜層不可避免的會承受熱應力。試驗表明這種熱失配引起的應力會導致濾光片光譜特性的變化，從而引起光譜的變形，嚴重時會導致探測器組件的失效而不能使用。熱應力的大小通常與溫差相關，因此深低溫和溫度循環工況引起濾光片失效的概率大大增加。

為消弱熱應力對濾光片的影響，本發明提出了一種帶有應力緩沖槽結構的支架。該結構可以顯著降低濾光片應力，對于紅外探測器組件的封裝設計有重要的參考價值。

發明內容

本發明的目的是提出一種具有熱應力緩沖結構的濾光片安裝支架，該發明可以有效解決由于熱應力引起的濾光片光譜特性變化問題。

結合一種應用情況具體說明實施方式。首先加工濾光片安裝支架，包括上面的通光孔，然后加工應力緩沖槽。濾光片安裝支架基材采用牌號為4J29或4J42的鐵鎳合金材料，采用蝕刻工藝進行安裝支架的一次成型加工工藝。濾光片安裝支架為厚度0.10mm～0.40mm，直徑9.00mm～10.00mm的圓盤。在圓盤的中心是0.7mm×0.7mm的通光孔。緩沖槽有兩組，分別為外槽和內槽，每組緩沖槽包含四個分布在同一圓周上的弧形槽，弧形槽的張角30°，寬0.2mm～0.4mm。內槽中心線是以通光孔中心為圓心，直徑為Φ4.4mm的圓周。外槽中心線是以通光孔中心為圓心，直徑為Φ5.8mm的圓周，內緩沖槽和外緩沖槽按45°交錯排列。

使用時濾光片安裝支架與定位基準面固定，然后將準備好的微型濾光片通過環氧膠與濾光片安裝支架固定。

本發明的優點在于：濾光片安裝支架能有效解決由于熱應力引起的濾光片光譜特性變化。

附圖說明

圖1安裝支架外形圖；（a）安裝支架俯視圖，（b）安裝支架剖面圖。

圖2安裝支架使用安裝圖。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

根據圖1所示的濾光片安裝支架1的圖形形狀制作絲網印刷板，絲網印刷板上的每個圖形單元與圖1一致。通光孔101為大小為0.7mm×0.7mm的方形孔。外槽102和內槽103分別由四個分布在同一圓周上的弧形槽組成，弧形槽的張角30°，寬0.2mm～0.4mm。外槽102的中心線是以通光孔103中心為圓心，直徑為Φ5.8mm的圓周；內槽103的中心線是以通光孔中心為圓心，直徑為Φ4.4mm的圓周。外槽102和內槽103按45°交錯排列。

接下來按照蝕刻的工藝流程在0.10mm～0.40mm的4J29柯伐基板上進行圖形的刻蝕，包括前處理、涂油、烘烤、曝光、顯影、蝕刻、剝漆等。

蝕刻完成后將每個圖形單元分離，即得到需要的濾光片安裝支架1。最后根據應用的需要對安裝支架1的表面進行處理，如發黑處理。

使用時先將濾光片安裝支架1與定位基準座4進行固定，固定方式為環氧膠粘結。微型濾光片2大小要求不覆蓋內槽并滿足粘結工藝，本例中取2.7mm×2.7mm，在顯微鏡下將微型濾光片2通過環氧膠3粘結在濾光片安裝支架1上。