[发明专利]一种红外探测器的金属微杜瓦真空结构

说明书

本申请公开了一种红外探测器的金属微杜瓦真空结构，包括真空绝热套为双层内真空结构，在其一端设置有光学窗口，在光学窗口相对端设置有开口；芯柱为柱状；芯柱一端通过真空绝热套的开口伸入真空绝热套内部空间，另一端与真空绝热套外壳密封贴合；红外探测器芯片粘贴于芯柱伸入绝热套内部空间的一端端部。真空绝热套为双层内真空结构，保证了杜瓦真空度在长时间内保持稳定。红外探测器组件工作在惰性气体环境下，红外探测器芯片粘接到芯柱上面的冷板上所采用的胶的放气不会对杜瓦的真空度产生影响。上述两种因素保证了杜瓦真空度在长时间内保持稳定，使得此种红外探测器组件，相较于传统真空杜瓦封装的红外探测器组件使用和存储寿命都能明显增加。

技术领域

本发明涉及红外探测器领域，具体涉及一种红外探测器的金属微杜瓦真空结构。

背景技术

金属微杜瓦主要应用于制冷型半导体红外探测器。制冷型半导体红外探测器是一种同时实现红外信息的获取和进行信息处理的传感器，其在军事和民事领域都有广泛的应用。

制冷型半导体红外探测器芯片根据种类的不同其工作温度一般在77K-150K之间，制冷方式采用J-T制冷器或是斯特林制冷机，这两种制冷方式在规定的体积重量的条件下输出功率为确定值并且普遍较小，所以制冷型半导体红外探测器芯片如果要持续工作，就必须封装在微型杜瓦中，然后对芯片进行制冷。微杜瓦的作用是为半导体芯片提供封装和隔热环境。

图1示出了现有的一种金属微杜瓦结构，其主要包括芯柱105、外壳102和光学窗口101。芯柱105采用隔热性较好的材料，外壳102和芯柱105一般采用焊接的方式连接一起。外壳102、芯柱105、光学窗口101三者之间形成真空室。

现有真空金属微杜瓦的主要问题是：(1)红外探测器芯片无法耐受高温，所以杜瓦在抽真空排气时一般仅能给组件加温到100℃以下，导致杜瓦内部材料内有大量的气体分子，在使用和存储过程中会逐渐放气，使得杜瓦的真空度下降，红外探测器组件的热功耗增加；(2)红外探测器芯片和冷屏需要用胶粘接到芯柱105上面的冷板上，这些胶在真空环境下也会放气，也会导致杜瓦的真空度下降。

上述两种因素共同作用下，杜瓦在长时间使用后会出现探测器组件功耗增加，无法被制冷到工作温度，从而红外探测器组件失效。此外，杜瓦在抽真空排气的过程中，对整个组件进行烘烤加温的时间长达360小时以上，将会导致芯片性能劣化，降低探测器芯片封装成品率，并且影响探测器的使用和存储寿命。

发明内容

本发明提供一种红外探测器的金属微杜瓦真空结构，以解决现有技术中存在无法改善金属微杜瓦封装的成品率和红外探测器组件的使用和存储寿命问题。

本发明提供一种红外探测器的金属微杜瓦真空结构，其特征在于，包括：真空绝热套，芯柱、红外探测器芯片；

其中，所述真空绝热套为双层内真空结构，在其一端设置有光学窗口，在所述光学窗口相对端设置有开口；

所述芯柱为柱状；所述芯柱一端通过所述真空绝热套的开口伸入所述真空绝热套内部空间，另一端与所述真空绝热套外壳密封贴合；

所述红外探测器芯片粘贴于所述芯柱伸入所述绝热套内部空间的一端端部。

可选的，所述真空绝热套为双层内真空结构，在其一端设置有光学窗口，具体为真空绝热套的双内层真空结构的外侧一层设置有光学窗口，内侧一层设置有光学窗口。

可选的，所述芯柱伸入所述绝热套内部空间的一端端部从上至下依次叠放滤光片，冷屏，所述红外探测器芯片。

可选的，所述真空绝热套为双层内真空结构，在其一端设置有光学窗口，具体为真空绝热套的双内层真空结构的外侧一层设置有光学窗口，内侧一层设置有滤光片。