一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及陶瓷封裝外殼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外焦平面探測(cè)器(Focal Plane Arrays，F(xiàn)PA)組件是高性能紅外系統(tǒng)的核心部件，在航天、工業(yè)、環(huán)境和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用，對(duì)紅外探測(cè)器的可靠性和全壽命周期費(fèi)用起決定作用。
[0003]隨著高性能紅外系統(tǒng)的不斷發(fā)展，其對(duì)紅外焦平面探測(cè)器組件提出了苛刻的條件要求，如重量要輕、體積小便于使用和攜帶、高性能、高可靠等?，F(xiàn)有的陶瓷環(huán)狀制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件已不能滿足新一代紅外系統(tǒng)對(duì)探測(cè)器連接件的需求。陶瓷環(huán)狀制冷型紅外焦平面探測(cè)器受到體積、機(jī)械可靠性的方面限制，目前已不能滿足其發(fā)展的需要。
[0004]以往的制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件采用環(huán)狀陶瓷，在上下兩面焊接可伐環(huán)，一面焊接針引線，如說(shuō)明書附圖7所示。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，該連接件以金屬為主，氧化鋁陶瓷嵌入式的方法進(jìn)行封裝，具有陶瓷件體積小、機(jī)械可靠性高、焊接面積小、漏氣概率小的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，包括金屬組件、陶瓷件和金屬引線，所述金屬組件由連接管、上可伐環(huán)和下可伐環(huán)組成，所述連接管與所述上可伐環(huán)焊接連接，所述上可伐環(huán)底端與所述下可伐環(huán)上端面焊接連接，所述陶瓷件鑲嵌在所述下可伐環(huán)上，所述金屬引線焊接連接在所述陶瓷件的一端面上。
[0007]進(jìn)一步的，所述陶瓷件與金屬引線采用CPGA陶瓷針型柵格陣列的封裝形式，其金屬引線在所述陶瓷件一側(cè)引出，引線節(jié)距為2.54 mm或2.00mm。
[0008]進(jìn)一步的，所述陶瓷件與金屬引線采用⑶IP陶瓷雙列直插形式的封裝形式，其金屬引線在所述陶瓷件底面引出，引線節(jié)距為2.54 mm或1.27mm。
[0009]進(jìn)一步的，所述陶瓷件采用多層氧化鋁陶瓷鎢金屬化高溫共燒工藝制作。
[0010]進(jìn)一步的，所述金屬組件材料為鐵鎳合金或鐵鎳鈷合金，所述陶瓷件與金屬組件、金屬引線采用銀銅焊料焊接。
[0011]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實(shí)用新型作為紅外焦平面探測(cè)器組件的重要組成部分，它是實(shí)現(xiàn)探測(cè)器高真空、長(zhǎng)壽命、電互連、高可靠的關(guān)鍵部件，其封裝的特點(diǎn)是以金屬為主，氧化鋁陶瓷嵌入式的方法進(jìn)行封裝。主要用于紅外成像偵察、探測(cè)和成像制導(dǎo)，可滿足高分靜止軌道對(duì)地觀測(cè)、機(jī)載大視場(chǎng)紅外搜索跟蹤系統(tǒng)等高端航天航空應(yīng)用工程的需求；具有陶瓷件體積小、機(jī)械可靠性高、焊接面積小、漏氣概率小的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]本實(shí)用新型與陶瓷環(huán)狀制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件對(duì)比，有以下優(yōu)勢(shì):
[0013]1、封裝形式多樣化，不僅可以兼容CPGA引出方式還可以兼容⑶IP引出方式；
[0014]2、體積小，重量輕，便于使用和攜帶；
[0015]3、具有較高的機(jī)械可靠性，由于陶瓷嵌入式以金屬為主，在受到外力沖擊時(shí)，會(huì)發(fā)生彈性變形，可以有效的釋放沖擊應(yīng)力，提高其機(jī)械可靠性，恒定加速度滿足10000g，Y1方向，lmin ;高氣密，氣密性達(dá)到< 1*10 6 (Pa.cm3/s)
[0016]4、密封可靠性高，由于陶瓷嵌入式連接件的陶瓷與金屬的焊接面積遠(yuǎn)小于環(huán)狀連接件的焊接面積，所以前者的漏氣概率較小，密封性能好，氣密性達(dá)到< Γ 10 6 (Pa.cm3/s)，同時(shí)可滿足_120°C，72h低溫存儲(chǔ)要求。
[0017]并通過(guò)突破瓷件厚度“Z”向收縮率控制、側(cè)面鍵合指精細(xì)印刷以及高精度釬焊等關(guān)鍵技術(shù)，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件制備，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的主視圖；
[0019]圖2是圖1的仰視圖；
[0020]圖3是圖1的俯視圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例2的主視圖；
[0022]圖5是圖4的仰視圖；
[0023]圖6是圖4的俯視圖；
[0024]圖7是陶瓷環(huán)狀制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件示意圖；
[0025]其中，1連接管，2上可伐環(huán)，3下可伐環(huán)，4陶瓷件，5金屬引線，6圓環(huán)瓷件，7圓環(huán)針引線。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0027]實(shí)施例1:
[0028]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型是一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，包括金屬組件、陶瓷件4和金屬引線5，所述金屬組件由連接管1、上可伐環(huán)2和下可伐環(huán)3組成，所述連接管1與所述上可伐環(huán)2焊接連接，所述上可伐環(huán)2底端與所述下可伐環(huán)3上端面焊接連接，所述陶瓷件4鑲嵌在所述下可伐環(huán)3上，所述金屬引線5焊接連接在所述陶瓷件4的一端面上；所述陶瓷件4與金屬引線5采用CPGA陶瓷針型柵格陣列的封裝形式，其金屬引線5在所述陶瓷件4 一側(cè)引出，引線節(jié)距為2.54 mm或2.00mm，鍵合指為側(cè)面單層結(jié)構(gòu)；所述陶瓷件4采用多層氧化鋁陶瓷鎢金屬化高溫共燒工藝制作；所述金屬組件材料為鐵鎳合金或鐵鎳鈷合金，所述陶瓷件4與金屬組件、金屬引線5采用銀銅焊料焊接。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]如圖4、圖5、圖6所示，本實(shí)用新型是一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，包括金屬組件、陶瓷件4和金屬引線5，所述金屬組件由連接管1、上可伐環(huán)2和下可伐環(huán)3組成，所述連接管1與所述上可伐環(huán)2焊接連接，所述上可伐環(huán)2底端與所述下可伐環(huán)3上端面焊接連接，所述陶瓷件4鑲嵌在所述下可伐環(huán)3上，所述金屬引線5焊接連接在所述陶瓷件4的一端面上；所述陶瓷件4與金屬引線5采用CDIP陶瓷雙列直插形式的封裝形式，其金屬引線5在所述陶瓷件4底面引出，引線節(jié)距為2.54 mm或1.27mm，鍵合指為側(cè)面單層結(jié)構(gòu)；所述陶瓷件4采用多層氧化鋁陶瓷鎢金屬化高溫共燒工藝制作；所述金屬組件材料為鐵鎳合金或鐵鎳鈷合金，所述陶瓷件4與金屬組件、金屬引線5采用銀銅焊料焊接。
[0031]本實(shí)用新型的陶瓷件采用A1203多層陶瓷共燒工藝技術(shù)，具體流程為:外殼經(jīng)流延、備料后，以陣列加工的方式進(jìn)行沖孔、孔金屬化、印刷后，經(jīng)定位、層壓、熱切后形成獨(dú)立單元，再通過(guò)側(cè)面印刷、燒結(jié)、鍍鎳、磨邊，經(jīng)組裝釬焊后進(jìn)行局部鍍金，最終形成用戶要求的外殼。
[0032]本實(shí)用新型作為紅外焦平面探測(cè)器組件的重要組成部分，它是實(shí)現(xiàn)探測(cè)器高真空、長(zhǎng)壽命、電互連、高可靠的關(guān)鍵部件，其封裝的特點(diǎn)是以金屬為主，氧化鋁陶瓷嵌入式的方法進(jìn)行封裝。主要用于紅外成像偵察、探測(cè)和成像制導(dǎo)，可滿足高分靜止軌道對(duì)地觀測(cè)、機(jī)載大視場(chǎng)紅外搜索跟蹤系統(tǒng)等高端航天航空應(yīng)用工程的需求；具有陶瓷件體積小、機(jī)械可靠性高、焊接面積小、漏氣概率小的優(yōu)點(diǎn)。
[0033]本實(shí)用新型與陶瓷環(huán)狀制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件對(duì)比，有以下優(yōu)勢(shì):
[0034]1、封裝形式多樣化，不僅可以兼容CPGA引出方式還可以兼容CDIP引出方式；
[0035]2、體積小，重量輕，便于使用和攜帶；
[0036]3、具有較高的機(jī)械可靠性，由于陶瓷嵌入式以金屬為主，在受到外力沖擊時(shí)，會(huì)發(fā)生彈性變形，可以有效的釋放沖擊應(yīng)力，提高其機(jī)械可靠性，恒定加速度滿足10000g，Y1方向，lmin ;高氣密，氣密性達(dá)到< 1*10 6 (Pa.cm3/s)
[0037]4、密封可靠性高，由于陶瓷嵌入式連接件的陶瓷與金屬的焊接面積遠(yuǎn)小于環(huán)狀連接件的焊接面積，所以前者的漏氣概率較小，密封性能好，氣密性達(dá)到< Γ 10 6 (Pa.cm3/s)，同時(shí)可滿足_120°C，72h低溫存儲(chǔ)要求。
[0038]并通過(guò)突破瓷件厚度“Z”向收縮率控制、側(cè)面鍵合指精細(xì)印刷以及高精度釬焊等關(guān)鍵技術(shù)，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件制備，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，其特征在于:包括金屬組件、陶瓷件(4)和金屬針引線(5)，所述金屬組件由連接筒(1)、喇叭筒(2)和圓形連接座(3)組成，所述連接筒(1)下端與所述喇叭筒(2)上端焊接連接，所述喇叭筒(2)底端與所述圓形連接座(3)上端面焊接連接，所述陶瓷件(4)鑲嵌在所述圓形連接座(3)上，所述金屬針引線(5)焊接連接在所述陶瓷件(4)的一端面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，其特征在于:所述陶瓷件(4)與金屬針引線(5)采用CPGA陶瓷針型柵格陣列的封裝形式，其金屬針引線(5)在所述陶瓷件(4) 一側(cè)引出，引線節(jié)距為2.00mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，其特征在于:所述陶瓷件(4)與金屬針引線(5)采用CDIP陶瓷雙列直插形式的封裝形式，其金屬針引線(5)在所述陶瓷件(4)底面引出，引線節(jié)距為2.54mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，其特征在于:所述陶瓷件(4)采用多層氧化鋁陶瓷鎢金屬化高溫共燒工藝制作。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，其特征在于:所述金屬組件材料為鐵鎳合金或鐵鎳鈷合金，所述陶瓷件(4)與金屬組件、金屬針引線(5)采用銀銅焊料焊接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種陶瓷嵌入式制冷型紅外焦平面探測(cè)器連接件，涉及陶瓷封裝外殼技術(shù)領(lǐng)域。包括金屬組件、陶瓷件和金屬引線，所述金屬組件由上可伐環(huán)、下可伐環(huán)組成，所述上可伐環(huán)下端與所述下可伐環(huán)上端焊接連接，所述陶瓷件鑲嵌在所述下可伐環(huán)上，所述金屬引線焊接連接在所述陶瓷件的一端面上。本實(shí)用新型以金屬為主，氧化鋁陶瓷嵌入式的方法進(jìn)行封裝，具有陶瓷件體積小、機(jī)械可靠性高、焊接面積小、漏氣概率小的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01J5/20, H01L27/144
【公開號(hào)】CN205039155
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520577642
【發(fā)明人】楊振濤, 彭博, 張倩
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年8月4日