[发明专利]一种红外探测器分体式冷屏及装配方法

说明书

本发明提供一种红外探测器分体式冷屏及装配方法。红外探测器分体式冷屏包括冷屏主体和消光翅片，其装配方法包括：对所述分体式冷屏中的冷屏主体和消光翅片分别进行黑色涂层附着后，先预烘烤，再将预烘烤后的所述冷屏主体和所述消光翅片进行初步装配，最后将初步装配后的冷屏进行烘烤，完成冷屏装配。本发明将冷屏装配步骤置于预烘烤之后、烘烤之前，借助黑色涂层的结合力连接冷屏主体和消光翅片，去除分体式冷屏装配工艺中的胶黏剂粘接步骤，解决分体式冷屏装配工艺中使用胶黏剂粘接冷屏主体和消光翅片的问题，保证了冷屏装配体在低温振动环境中具有良好的力学可靠性，也提升了探测器组件性能和冷屏装配工艺效率。

技术领域

本发明涉及红外探测器杜瓦组件技术领域，尤其涉及一种红外探测器分体式冷屏及装配方法。

背景技术

冷屏是制冷型红外探测器微杜瓦的光学部件，位于芯片的正上方，由冷屏主体和若干消光翅片组成。冷屏主体为薄壁金属材料，外表面有金属镀层，内部和顶部局部区域涂覆有薄黑色涂层。从结构上来看，冷屏主体具有若干个贯通的气孔和定位结构。消光翅片是固定在冷屏主体上的薄金属板，中心有光学开孔，表面均匀涂覆薄黑色涂层。冷屏的作用是给冷屏顶部安装的滤光片提供低温工作环境、限制光路并吸收内部杂散光，降低探测器成像的背景噪声。

传统的分体式冷屏装配工艺包含清洗、涂覆保护胶、发黑处理、去除保护胶、冷屏装配粘接五个步骤。此处，发黑处理是指在冷屏零件表面附着上黑色涂层后进行一定时长的预烘烤和烘烤，冷屏装配粘接是指使用胶黏剂粘接冷屏主体和消光翅片。冷屏装配粘接存在胶黏剂用量大的问题，这对探测器组件性能和装配工艺效率产生了强烈的负面影响。冷屏主体和消光翅片粘接区域边缘的溢胶表面反射率高，增加了冷屏内部的杂散光反射。而且，胶黏剂在高真空环境中会缓慢释放小分子气体，如H₂、CO₂等，缩短了微杜瓦的真空寿命。胶黏剂的固化时间长也是冷屏装配工艺效率低的重要原因。因此，理想的冷屏装配工艺应该减少胶黏剂的使用或不使用胶黏剂。

为了控制胶黏剂的使用同时满足消光翅片和冷屏主体的装配需求，现有技术公开了一种红外探测器用一体冷屏成型方法，该技术将冷屏消光翅片直接与冷屏主体电铸在一起，避免了二次粘接，有效控制了封装用胶。但是该方法冷屏零件加工周期长，而且由于冷屏存在视觉死角，无法对该区域中冷屏表面的毛刺等进行检查清理。

发明内容

本发明要解决的是现有技术中分体式冷屏装配时使用胶黏剂粘接冷屏主体和消光翅片而导致装配时间过长、冷屏内部杂散光反射增多、缩短微杜瓦寿命等问题。本发明提供了一种红外探测器分体式冷屏及装配方法，利用冷屏发黑处理过程使用的黑色涂层作为冷屏主体和消光翅片的连接物，去除分体式冷屏装配工艺中的胶黏剂粘接步骤，保证冷屏装配体在低温振动环境中的力学可靠性，并提升探测器组件性能和冷屏装配工艺效率。

本发明提供的红外探测器分体式冷屏装配方法，对所述分体式冷屏中的冷屏主体和消光翅片分别进行黑色涂层附着后，先预烘烤，再将预烘烤后的所述冷屏主体和所述消光翅片进行初步装配，最后将初步装配后的冷屏进行烘烤，完成冷屏装配。

根据本发明的一些实施例，在对所述冷屏主体和所述消光翅片进行所述黑色涂层附着前，对所述冷屏主体和所述消光翅片进行清洗处理，并在所述冷屏主体上对不需要发黑的部位涂覆保护胶。

根据本发明的一些实施例，对所述冷屏主体和所述消光翅片进行黑色涂层附着的方法为电泳发黑或喷涂发黑。

根据本发明的一些实施例，对所述冷屏主体和所述消光翅片进行预烘烤的第一预设温度为25℃～150℃。

根据本发明的一些实施例，在预烘烤后的对所述冷屏主体和所述消光翅片进行初步装配。

根据本发明的一些实施例，对初步装配后的冷屏进行烘烤的第二预设温度为50℃～400℃。

根据本发明的一些实施例，去除烘烤后的冷屏主体表面保护胶。