本發(fā)明涉及紅外探測，特別是涉及一種紅外探測器及其芯片結構、加工工藝。

背景技術：

1、熱成像系統(tǒng)是一種利用紅外技術來探測和顯示物體表面溫度分布的設備，其主要通過采集熱紅外波段的光，將物體發(fā)出的熱輻射轉化為灰度值或偽彩色圖像，以此來發(fā)現和識別目標物體；熱成像系統(tǒng)中的核心部件是紅外探測器，其能夠探測紅外輻射并將其轉化為電信號。

2、相關技術中，為了保證紅外探測器對溫度量測的靈敏度及準確度，紅外探測器芯片對于探測器內部的環(huán)境要求苛刻，紅外探測器微測輻射熱計接收目標紅外輻射后的溫度變化很微弱，為了使其上面的熱量能夠維持住，避免與空氣分子進行熱交換，需要將其置于真空環(huán)境下工作，如授權公告號為cn102956662b的中國參考文獻就公開了一種紅外焦平面探測器芯片真空密封封裝結構及封裝方法，該紅外焦平面探測器芯片真空密封封裝結構通過在腔體內安裝吸氣劑來吸附腔體內壁以及內部元件釋放出來的氣體，以維持封裝結構的真空度。

3、現有的紅外探測器在使用時常常因真空度不足，導致響應率差、成像模糊甚至無法成像，而對真空度是否下降到需要激活吸氣劑的判斷主要有兩種方式，其中一種方式是將紅外探測器微型杜瓦組件從成像系統(tǒng)中拆下后，通過測量紅外探測器的熱負載和制冷啟動時間等參數，來間接判斷真空度是否下降，其雖然能夠判斷出紅外探測器內部的真空情況，但是在檢測時需要使用專門的測量儀器，且技術專業(yè)性強、周期長、工作量大；另外一種方式是將根據研制前期試驗所得到的統(tǒng)計數據或使用過程中的人為經驗判斷，來定期通電激活吸氣劑，這種定期激活吸氣劑的方式是在不知道組件內部真實的真空度情況下進行的，并且由于每一只微型杜瓦的泄漏情況、真空腔體內零件表面的放氣程度等均各不相同，因此在實際操作上，難以確定激活的周期。

技術實現思路

1、基于此，有必要針對目前的紅外探測器在使用過程中所存在的無法及時激活吸氣劑，以維持真空度的問題，提供一種紅外探測器及其芯片結構、加工工藝。

2、上述目的通過下述技術方案實現：

3、一種芯片結構，所述芯片結構包括：

4、外殼；

5、窗片，所述窗片和所述外殼鍵合形成真空腔體；

6、分隔環(huán)，所述分隔環(huán)由彈性材料制成，且插裝在所述真空腔體內部，并將所述真空腔體分隔為互不連通的外腔室和內腔室；

7、兩個吸氣劑，分別插裝在所述外腔室和所述內腔室內部，且配置成能夠吸收所述外腔室或所述內腔室內部的氣體；

8、偶數個壓力傳感器，兩兩一組，同一組的兩個所述壓力傳感器分別插裝在所述外腔室和所述內腔室內部，且位于所述分隔環(huán)的兩側，所述壓力傳感器配置成在所述分隔環(huán)膨脹或收縮時感應相應的壓力，并發(fā)出信號啟動相應的所述吸氣劑；

9、芯片主體，所述芯片主體插裝在所述內腔室內部。

10、進一步地，所述芯片結構還包括制冷部，所述制冷部插裝在所述芯片主體和所述外殼之間，且配置成能夠制冷，以使所述芯片主體在恒溫下工作。

11、進一步地，所述制冷部包括熱電制冷器。

12、進一步地，所述壓力傳感器的數量有四個，兩組壓力傳感器關于所述分隔環(huán)對稱設置。

13、進一步地，所述壓力傳感器為mems壓力傳感器。

14、進一步地，所述窗片上設置有光學窗口。

15、進一步地，所述吸氣劑為電激活式吸氣劑。

16、進一步地，所述外殼的材料為陶瓷。

17、本發(fā)明還提供了一種紅外探測器，包括一種芯片結構。

18、本發(fā)明還提供了一種紅外探測器的加工工藝，包括一種紅外探測器，所述紅外探測器的加工工藝包括以下步驟：

19、將分隔環(huán)、吸氣劑和壓力傳感器均焊接在外殼的腔體內；

20、將芯片主體安裝在所述分隔環(huán)內部；

21、將窗片同時和所述外殼、所述分隔環(huán)密封連接。

22、本發(fā)明的有益效果是：

23、本發(fā)明涉及一種紅外探測器及其芯片結構、加工工藝，紅外探測器包括一種芯片結構，紅外探測器的加工工藝包括對紅外探測器的加工步驟；紅外探測器在使用過程中，當外腔室內部的壓力大于內腔室內部的壓力時，分隔環(huán)受壓收縮并被內側的壓力傳感器感應到，該壓力傳感器發(fā)出信號啟動外側的吸收劑，以吸收外腔室內部的氣體，從而保證外腔室的真空度，避免影響內腔室的真空度；當外腔室內部的壓力小于內腔室內部的壓力時，分隔環(huán)受壓膨脹并被外側的壓力傳感器感應到，該壓力傳感器發(fā)出信號啟動內側的吸收劑，以吸收內腔室內部的氣體，從而保證內腔室的真空度，避免影響紅外探測器的成像精度；通過設置分隔環(huán)和壓力傳感器，一方面將芯片主體和外殼側壁分隔開，有助于減少外界氣體從外殼側壁滲入時和外殼側壁釋放的氣體對芯片主體所在腔室的真空度的影響，另一方面有助于及時啟動相應側的吸氣劑，在保證內腔室真空度的同時，保證成像精度。

技術特征：

1.一種芯片結構，其特征在于，所述芯片結構包括：

2.根據權利要求1所述的芯片結構，其特征在于，所述芯片結構還包括制冷部，所述制冷部插裝在所述芯片主體和所述外殼之間，且配置成能夠制冷，以使所述芯片主體在恒溫下工作。

3.根據權利要求2所述的芯片結構，其特征在于，所述制冷部包括熱電制冷器。

4.根據權利要求1所述的芯片結構，其特征在于，所述壓力傳感器的數量有四個，兩組壓力傳感器關于所述分隔環(huán)對稱設置。

5.根據權利要求1所述的芯片結構，其特征在于，所述壓力傳感器為mems壓力傳感器。

6.根據權利要求1所述的芯片結構，其特征在于，所述窗片上設置有光學窗口。

7.根據權利要求1所述的芯片結構，其特征在于，所述吸氣劑為電激活式吸氣劑。

8.根據權利要求1所述的芯片結構，其特征在于，所述外殼的材料為陶瓷。

9.一種紅外探測器，其特征在于，包括如權利要求1至8任意一項所述的芯片結構。

10.一種紅外探測器的加工工藝，其特征在于，應用于如權利要求9所述的紅外探測器，所述紅外探測器的加工工藝包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明涉及紅外探測技術領域，具體涉及一種紅外探測器及其芯片結構、加工工藝，其中芯片結構包括外殼、窗片、分隔環(huán)、兩個吸氣劑、偶數個壓力傳感器和芯片主體，窗片和外殼鍵合形成真空腔體，分隔環(huán)由彈性材料制成，且插裝在真空腔體內部，并將真空腔體分隔為互不連通的兩個腔室，兩個吸氣劑分別插裝在兩個腔室內部，且用于吸收各自所處腔室內部的氣體，壓力傳感器兩兩一組，同一組的兩個壓力傳感器分別插裝在兩個腔室內部，且位于分隔環(huán)的兩側，壓力傳感器配置成在分隔環(huán)膨脹或收縮時感應相應的壓力，并發(fā)出信號啟動相應的吸氣劑，從而在避免外界氣體從外殼側壁滲入時對芯片主體所在腔室的真空度的影響的同時，能夠及時啟動相應的吸氣劑。

技術研發(fā)人員：張培峰,蘇瑩,李斌,馮偉,文晉,陳龍華,王偉,牛雪雷
受保護的技術使用者：太原國科半導體光電研究院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30