[發(fā)明專利]一種紅外探測器分體式冷屏及裝配方法

在審

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• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115360205A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設計）人: 馮志攀;回品;李碩;王冠;喻松林
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十一研究所
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 工業(yè)和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 華楓

本發(fā)明提供一種紅外探測器分體式冷屏及裝配方法。紅外探測器分體式冷屏包括冷屏主體和消光翅片，其裝配方法包括：對所述分體式冷屏中的冷屏主體和消光翅片分別進行黑色涂層附著后，先預烘烤，再將預烘烤后的所述冷屏主體和所述消光翅片進行初步裝配，最后將初步裝配后的冷屏進行烘烤，完成冷屏裝配。本發(fā)明將冷屏裝配步驟置于預烘烤之后、烘烤之前，借助黑色涂層的結合力連接冷屏主體和消光翅片，去除分體式冷屏裝配工藝中的膠黏劑粘接步驟，解決分體式冷屏裝配工藝中使用膠黏劑粘接冷屏主體和消光翅片的問題，保證了冷屏裝配體在低溫振動環(huán)境中具有良好的力學可靠性，也提升了探測器組件性能和冷屏裝配工藝效率。

技術領域

本發(fā)明涉及紅外探測器杜瓦組件技術領域，尤其涉及一種紅外探測器分體式冷屏及裝配方法。

背景技術

冷屏是制冷型紅外探測器微杜瓦的光學部件，位于芯片的正上方，由冷屏主體和若干消光翅片組成。冷屏主體為薄壁金屬材料，外表面有金屬鍍層，內部和頂部局部區(qū)域涂覆有薄黑色涂層。從結構上來看，冷屏主體具有若干個貫通的氣孔和定位結構。消光翅片是固定在冷屏主體上的薄金屬板，中心有光學開孔，表面均勻涂覆薄黑色涂層。冷屏的作用是給冷屏頂部安裝的濾光片提供低溫工作環(huán)境、限制光路并吸收內部雜散光，降低探測器成像的背景噪聲。

傳統(tǒng)的分體式冷屏裝配工藝包含清洗、涂覆保護膠、發(fā)黑處理、去除保護膠、冷屏裝配粘接五個步驟。此處，發(fā)黑處理是指在冷屏零件表面附著上黑色涂層后進行一定時長的預烘烤和烘烤，冷屏裝配粘接是指使用膠黏劑粘接冷屏主體和消光翅片。冷屏裝配粘接存在膠黏劑用量大的問題，這對探測器組件性能和裝配工藝效率產生了強烈的負面影響。冷屏主體和消光翅片粘接區(qū)域邊緣的溢膠表面反射率高，增加了冷屏內部的雜散光反射。而且，膠黏劑在高真空環(huán)境中會緩慢釋放小分子氣體，如H₂、CO₂等，縮短了微杜瓦的真空壽命。膠黏劑的固化時間長也是冷屏裝配工藝效率低的重要原因。因此，理想的冷屏裝配工藝應該減少膠黏劑的使用或不使用膠黏劑。

為了控制膠黏劑的使用同時滿足消光翅片和冷屏主體的裝配需求，現(xiàn)有技術公開了一種紅外探測器用一體冷屏成型方法，該技術將冷屏消光翅片直接與冷屏主體電鑄在一起，避免了二次粘接，有效控制了封裝用膠。但是該方法冷屏零件加工周期長，而且由于冷屏存在視覺死角，無法對該區(qū)域中冷屏表面的毛刺等進行檢查清理。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有技術中分體式冷屏裝配時使用膠黏劑粘接冷屏主體和消光翅片而導致裝配時間過長、冷屏內部雜散光反射增多、縮短微杜瓦壽命等問題。本發(fā)明提供了一種紅外探測器分體式冷屏及裝配方法，利用冷屏發(fā)黑處理過程使用的黑色涂層作為冷屏主體和消光翅片的連接物，去除分體式冷屏裝配工藝中的膠黏劑粘接步驟，保證冷屏裝配體在低溫振動環(huán)境中的力學可靠性，并提升探測器組件性能和冷屏裝配工藝效率。

本發(fā)明提供的紅外探測器分體式冷屏裝配方法，對所述分體式冷屏中的冷屏主體和消光翅片分別進行黑色涂層附著后，先預烘烤，再將預烘烤后的所述冷屏主體和所述消光翅片進行初步裝配，最后將初步裝配后的冷屏進行烘烤，完成冷屏裝配。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在對所述冷屏主體和所述消光翅片進行所述黑色涂層附著前，對所述冷屏主體和所述消光翅片進行清洗處理，并在所述冷屏主體上對不需要發(fā)黑的部位涂覆保護膠。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，對所述冷屏主體和所述消光翅片進行黑色涂層附著的方法為電泳發(fā)黑或噴涂發(fā)黑。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，對所述冷屏主體和所述消光翅片進行預烘烤的第一預設溫度為25℃～150℃。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，在預烘烤后的對所述冷屏主體和所述消光翅片進行初步裝配。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，對初步裝配后的冷屏進行烘烤的第二預設溫度為50℃～400℃。

根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，去除烘烤后的冷屏主體表面保護膠。