[發(fā)明專利]一種適用于超薄空間的相機CCD散熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110795942.3
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113703257B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江利鋒;陳懷軍;楊琦;易樺;張傳強;孫利霞
• 申請（專利權(quán)）人: 北京空間飛行器總體設(shè)計部
• 主分類號: G03B17/55
• 分類號: G03B17/55;G03B17/02
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安

本發(fā)明公開了一種適用于超薄空間的相機CCD散熱裝置，涉及航天器熱控制技術(shù)領(lǐng)域，包括：去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶和熱輻射器；CCD器件與去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶的一端粘接；所述去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶的另一端與熱輻射器粘接；去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶從CCD器件對應(yīng)的一端向熱輻射器對應(yīng)的一端厚度逐漸增加，且其與CCD器件相連的一端的厚度為1mm±x，與熱輻射器相連的一端的厚度大于等于2mm；其中，x為小于0.5mm的設(shè)定值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天器熱控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于超薄空間的相機CCD散熱裝置。

背景技術(shù)

CCD器件作為空間相機核心探測器件，對溫度水平有著較高的要求，其溫度水平直接影響器件的信噪比，進而影響空間相機成像質(zhì)量?？紤]到CCD器件功耗大、熱容小，CCD器件工作時的高效散熱是其熱控的關(guān)鍵點。

目前CCD器件散熱主要有兩種方法：

1)空間相機在軌無調(diào)焦需求的，主要通過空間熱管直接將CCD器件與熱輻射器導(dǎo)通，形成CCD器件→熱管→熱輻射器的散熱通道。此散熱通道的鏈路簡單，整個鏈路總熱阻小，傳熱效率高。缺點是熱管有一定剛性，外置熱輻射器的力學(xué)響應(yīng)通過熱管對CCD器件產(chǎn)生一定影響。此外，熱管安裝需要在CCD器件的安裝界面上留出5mm以上高度的安裝空間。

2)空間相機在軌有調(diào)焦需求的，散熱通道具有一定的在軌尺寸調(diào)節(jié)能力。通常采用多根熱管與柔性導(dǎo)熱索配合的方式，形成CCD器件→熱管Ⅰ→導(dǎo)熱索→熱管Ⅱ→熱輻射器的散熱通道。此方式的優(yōu)點在于導(dǎo)熱索的柔性段在保證相機在軌調(diào)焦的同時，也能完全阻斷熱輻射器力學(xué)響應(yīng)對內(nèi)部CCD器件的影響。缺點是通道鏈路相對復(fù)雜，整個鏈路熱阻大，傳熱效率低。此外，熱管與導(dǎo)熱索結(jié)合的傳熱鏈路，需要在CCD安裝界面部分留出5mm以上高度的安裝空間。

對于某些特殊的空間載荷，受器件安裝特性影響，其安裝界面可操作空間極其有限。如某空間相機CCD探測器引針長度僅3.8mm，探測器電路板厚度1.6mm，CCD焊接工藝要求引針高出電路板0.7mm以上，CCD器件安裝界面僅用于散熱的高度空間不超過1.5mm，上述兩種方法均無法使用。此時CCD器件的熱控就成了必須解決的關(guān)鍵問題，也是此類相機熱設(shè)計的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種適用于超薄空間的相機CCD散熱裝置，將去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶與CCD器件和熱輻射器結(jié)合，從而給窄溫區(qū)CCD器件控溫，高效、靈活、體積小、溫度穩(wěn)定；解決了毫米級空間尺度下CCD器件瞬間工作熱傳輸問題，以及外部散熱鏈路上力學(xué)響應(yīng)對CCD器件的干擾問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種適用于超薄空間的相機CCD散熱裝置，包括：去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶和熱輻射器；CCD器件與去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶的一端粘接；所述去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶的另一端與熱輻射器粘接；去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶從CCD器件對應(yīng)的一端向熱輻射器對應(yīng)的一端厚度逐漸增加，且其與CCD器件相連的一端的厚度為1mm±x，與熱輻射器相連的一端的厚度大于等于2mm；其中，x為小于0.5mm的設(shè)定值。

優(yōu)選地，所述去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶的兩端分別通過連接件與CCD器件和熱輻射器連接。

優(yōu)選地，所述連接件采用GD414C硅橡膠。

優(yōu)選地，所述去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶與CCD器件相連的一端的厚度為1mm。

優(yōu)選地，所述去應(yīng)力導(dǎo)熱銅帶由剛度加強區(qū)、固化區(qū)Ⅰ、柔性區(qū)和固化區(qū)Ⅱ組成；所述剛度加強區(qū)作為基礎(chǔ)層，其長度方向預(yù)留設(shè)定尺寸，用于與CCD器件連接，剩余部分增設(shè)若干層銅箔并沿長度方向依次預(yù)留設(shè)定尺寸，以作為固化區(qū)Ⅰ和柔性區(qū)；余下部分再增設(shè)若干層銅箔后壓制并焊接為固化區(qū)Ⅱ，用于與熱輻射器相連；其中，固化區(qū)Ⅰ經(jīng)壓制并焊接而成，柔性區(qū)為若干層銅箔自然疊加而成。

優(yōu)選地，所述銅箔的厚度為0.01mm～0.08mm。