[发明专利]非制冷型红外机芯散热装置及散热方法

权利要求书

1.非制冷型红外机芯散热装置，其特征在于，包括：

设计成多层结构的印制电路板(1)，非制冷型红外探测器(6)焊接在印制电路板(1)上，非制冷型红外探测器(6)的红外温控芯片(9)和红外电源芯片(10)分别焊接在印制电路板(1)的顶层和底层；

与非制冷型红外探测器(6)的底部壳体相连的第一热沉结构(2)，所述第一热沉结构(2)与非制冷型红外机芯壳体(8)相连；

与非制冷型红外探测器(6)两侧的机械安装面(7)相连的第二热沉结构(3)，所述第二热沉结构(3)分别与非制冷型红外机芯壳体(8)和第一热沉结构(2)相连；

设置在印制电路板(1)上且规则排列的多个导热孔阵列(4)，多个导热孔阵列(4)均位于红外温控芯片(9)和红外电源芯片(10)的正下方；

设置在印制电路板(1)内部的导热铝层(5)，所述导热孔阵列(4)从印制电路板(1)表面穿透到导热铝层(5)，所述导热铝层(5)伸出印制电路板(1)两端的部分压接到第二热沉结构(3)上。

2.根据权利要求1所述的非制冷型红外机芯散热装置，其特征在于，所述第一热沉结构(2)和第二热沉结构(3)均选用热阻低于4K/W的导热铝块。

3.根据权利要求1所述的非制冷型红外机芯散热装置，其特征在于，所述第一热沉结构(2)的尺寸为15mm×10mm，所述第二热沉结构(3)的尺寸为23.5mm×3.5mm。

4.根据权利要求1所述的非制冷型红外机芯散热装置，其特征在于，所述印制电路板(1)为10层结构：在印制电路板(1)的第2层和第3层之间设置导热铝层(5)，同时在印制电路板(1)的第8层和第9层之间也设置导热铝层(5)。

5.根据权利要求1所述的非制冷型红外机芯散热装置，其特征在于，所述印制电路板(1)内部还设置有粗线、铜箔或薄板。

6.如权利要求1所述的非制冷型红外机芯散热装置的散热方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将非制冷型红外探测器(6)焊接在单独的印制电路板(1)上，所述印制电路板(1)设置成多层结构，非制冷型红外探测器(6)的红外温控芯片(9)和红外电源芯片(10)分别焊接在印制电路板(1)的顶层和底层；

步骤二、设计两个适用于非制冷型红外探测器(6)散热的热沉结构，分别为第一热沉结构(2)和第二热沉结构(3)，将非制冷型红外探测器(6)的底部壳体固定在第一热沉结构(2)中心，第一热沉结构(2)与非制冷型红外机芯壳体(8)相连；

步骤三、在非制冷型红外探测器(6)两侧的机械安装面加装上第二热沉结构(3)，第二热沉结构(3)分别与第一热沉结构(2)和非制冷型红外机芯壳体(8)相连；通过设置第一热沉结构(2)和第二热沉结构(3)以帮助非制冷型红外探测器(6)散热，降低非制冷型红外探测器(6)功耗；

步骤四、在印制电路板(1)上设置多个规则排布的导热孔阵列(4)，多个导热孔阵列(4)位于红外温控芯片(9)和红外电源芯片(10)的正下方；

步骤五、在印制电路板(1)内部设置多个导热铝层(5)，所述导热孔阵列(4)从印制电路板(1)表面穿透到导热铝层(5)，所述导热铝层(5)伸出印制电路板(1)两端的部分压接到第二热沉结构(3)上；通过设计基于导热孔阵列(4)和导热铝层(5)的散热方式，提供发热功率元器件的散热路径，提高散热效率；

步骤六、设计多温度点TEC热电制冷器控制方式

在非制冷型红外探测器(6)管壳内部集成了TEC热电制冷器，将其与非制冷型红外探测器(6)内部的红外温度传感器输出的温度信号共同接入非制冷型红外探测器(6)外部的TEC控制回路中，实现对非制冷型红外探测器(6)的制冷或加热，使非制冷型红外探测器(6)维持在一个稳定的温度点上。