激光探测器用陶瓷外壳、激光探测器及制备方法技术

本发明专利技术提供了一种激光探测器用陶瓷外壳、激光探测器及陶瓷外壳的制备方法，属于陶瓷封装技术领域，包括陶瓷基座和法兰盘，陶瓷基座具有封装腔；法兰盘设置于陶瓷基座上，法兰盘的外缘凸出于陶瓷基座的外缘；法兰盘凸伸的外缘具有用于安装固定的连接部。本发明专利技术提供的激光探测器用陶瓷外壳，通过加大法兰盘的尺寸，并在法兰盘的外缘上设置封装后用于固定安装的连接部，方便封装后的器件在装载平台的安装，降低了对装载平台的要求。本发明专利技术能够解决大尺寸金属构件与陶瓷的匹配性问题、高温焊后残余应力及焊接变形补偿问题，实现大尺寸金属构件与大腔体的陶瓷的良好匹配性，保证器件的空间分辨率、成像系统的成像效果及提高信号传输的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
激光探测器用陶瓷外壳、激光探测器及制备方法
本专利技术属于陶瓷封装
，更具体地说，是涉及一种激光探测器用陶瓷外壳、激光探测器及陶瓷外壳的制备方法。
技术介绍
大规模激光探测器被广泛应用于航空和航天遥感成像中,在环境监测、资源普查、地形测绘和军事侦察等领域发挥着重要作用。随着遥感应用技术的发展,人们对成像芯片的集成度、面阵规模提出越来越高的要求。而传统金属封装器件的引出端形式只能通过四边或者两边引出，这样的封装形式决定了引出端数目的增加，大大扩大了金属外壳的封装尺寸。随着光学成像器件体积、质量、成本等成倍增加,必须重新设计光学系统。较小尺寸的激光探测器会造成成像系统MTF(MTF-ModulationTransferFunction，名称为调制传递函数，是分析镜头的解像比较科学的方法)下降、信噪比降低,影响成像质量。尤其是在红外探测方面,由于红外谱段的特殊性质及红外谱段感光材料的限制,相比于可见光谱段探测器,红外探测器的像元尺寸一般较大,像元间距也较大,在相同的光学系统下,红外谱段图像的分辨率较低。采用传统的金属外壳方法提高红外相机空间分辨率,将造成卫星相机体积、质量成倍增长,光机结构难以实现,对卫星装载平台要求更苛刻。而采用陶瓷外壳，由于常规的封口环仅仅是为了封装盖板的连接，尺寸较小，这种陶瓷外壳存在连接不方便的问题。而如果采用大尺寸的封口环，则存在封口环与陶瓷外壳不匹配，造成焊接应力和焊接变形，导致器件性能差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种激光探测器用陶瓷外壳，旨在解决具有常规尺寸小的封口环陶瓷外壳，连接不方便，对装载平台具有更高要求的问题。本专利技术提供的激光探测器用陶瓷外壳的制备方法，旨在解决大尺寸的金属构件与大腔体的陶瓷外壳匹配性差，造成器件可靠性能差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种激光探测器用陶瓷外壳，包括：陶瓷基座和法兰盘，陶瓷基座具有封装腔；法兰盘设置于所述陶瓷基座上，所述法兰盘的外缘凸出于所述陶瓷基座的外缘；所述法兰盘凸伸的外缘具有用于安装固定的连接部。作为本申请另一实施例，所述法兰盘包括依次相连的第一法兰环、第二法兰环和第三法兰环，所述第一法兰环用于与所述陶瓷基座的连接，所述连接部与第二法兰环连接，所述第三法兰环用于连接封装盖板。作为本申请另一实施例，所述第一法兰环为便于与陶瓷基座焊接的钼铜合金制件，所述第三法兰环为便于与封装盖板焊接的可伐合金制件。作为本申请另一实施例，所述第一法兰环的宽度大于所述第三法兰环的宽度，且所述第一法兰环的宽度小于所述陶瓷基座的壁宽。作为本申请另一实施例，所述封装腔的体积与所述陶瓷基座的体积比，大于等于70％。作为本申请另一实施例，所述陶瓷基座的厚度大于等于6mm。作为本申请另一实施例，还包括热沉，所述热沉设置于所述陶瓷基座的底板上，所述热沉的厚度大于所述陶瓷基座的底板的厚度；所述陶瓷基座的底板上设有安装所述热沉的安装口。本专利技术还提供一种激光探测器，包括：所述的陶瓷外壳、热沉、制冷器、陶瓷转接盘和封装盖板；热沉设置在所述陶瓷基座的底板上；制冷器设置于所述热沉上；陶瓷转接盘设置于所述制冷器上，所述陶瓷转接盘的上面设有芯片封装盖板封装于所述法兰盘上，所述封装盖板的中间设有光窗。本专利技术还提供一种激光探测器用陶瓷外壳的制备方法，包括：根据陶瓷基座的陶瓷材料的热膨胀系数，选择预设焊接降温曲线；根据所述预设焊接降温曲线，模拟不同热膨胀系数的金属构件与所述陶瓷基座的焊接过程，找出焊接应力集中的薄弱位置；选择与所述陶瓷材料的热膨胀系数匹配的金属构件，将所述金属构件与所述陶瓷基座焊接在一起；其中，所述应力集中的薄弱位置避开所述陶瓷基座的腔体四角的薄弱位置；所述金属构件包括法兰盘和热沉，所述法兰盘设置于所述陶瓷基座的开口部，所述热沉设置在所述陶瓷基座的底板上。作为本申请制备方法的另一实施例，所述法兰盘包括钼铜合金材质的第一法兰环和可伐合金材质的第三法兰环，所述钼铜合金材质的第一法兰环采用钎焊与所述陶瓷基座焊接；所述可伐合金材质的第三法兰环采用平行缝焊与封装盖板焊接。本专利技术提供的激光探测器用陶瓷外壳的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术激光探测器用陶瓷外壳，由于法兰盘的外缘凸出于陶瓷基座的外缘，也即法兰盘在水平面的正投影的外形尺寸大于陶瓷基座在水平面的正投影的外形尺寸，通过加大法兰盘的尺寸，并在法兰盘的外缘上设置封装后用于固定安装的连接部，方便封装后的器件在装载平台的安装，降低了对装载平台的要求；同时，由于采用大腔体的陶瓷外壳进行封装，能够保证成像系统的质量，提高信噪比，提高红外相机空间分辨率；而由于采用陶瓷外壳，针引线不仅仅局限于四边引出，还可以从陶瓷外壳的底板引出，且同一侧可以设置多排针引线，能够降低器件的体积和质量，在满足使用性能要求的前提下，满足器件的小型化和轻量化，降低对装载平台的要求。本专利技术提供的激光探测器，由于采用大尺寸的法兰盘与大腔体的陶瓷外壳进行封装，具有上述陶瓷外壳的有益效果，在此不再赘述。本专利技术提供的激光探测器用陶瓷外壳的制备方法，由于预先根据陶瓷基座的热膨胀系数，选择合适的焊接降温曲线，模拟不同热膨胀系数的金属构件与陶瓷基座的焊接过程，进而找出焊接应力集中的部位，并选择匹配的金属构件与陶瓷基座进行焊接，提前规避应力集中、焊后形变等问题，解决大尺寸金属构件与陶瓷的匹配性问题、高温焊后残余应力问题、金属法兰盘焊接变形补偿问题，实现大尺寸金属构件与大腔体的陶瓷的良好匹配性，保证器件的空间分辨率、成像系统的成像效果及提高信号传输的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的激光探测器用陶瓷外壳的正面结构示意图；图2为沿图1中A-A线的剖视结构图；图3为本专利技术实施例提供的激光探测器用陶瓷外壳的背面结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的激光探测器的结构示意图。图中：1、法兰盘；11、连接孔；12、正面索引标识；13、第三法兰环；14、连接部；15、第一法兰环；16、第二法兰环；2、陶瓷基座；21、封装腔；22、定位引线；23、引线；3、热沉；4、陶瓷转接盘；5、芯片；6、制冷器。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请一并参阅图1至图3，现对本专利技术提供的激光探测器用陶瓷外壳进行说明。所述激光探测器用陶瓷外壳，包括陶瓷基座2和法兰盘1，陶瓷基座2具有封装腔21；法兰盘1设置于陶瓷基座2上，法兰盘1的外缘凸出于陶瓷基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，包括：/n陶瓷基座，具有封装腔；/n法兰盘，设置于所述陶瓷基座上，所述法兰盘的外缘凸出于所述陶瓷基座的外缘；所述法兰盘凸伸的外缘具有用于安装固定的连接部。/n

【技术特征摘要】
1.一种激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，包括：
陶瓷基座，具有封装腔；
法兰盘，设置于所述陶瓷基座上，所述法兰盘的外缘凸出于所述陶瓷基座的外缘；所述法兰盘凸伸的外缘具有用于安装固定的连接部。


2.如权利要求1所述的激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，所述法兰盘包括依次相连的第一法兰环、第二法兰环和第三法兰环，所述第一法兰环用于与所述陶瓷基座的连接，所述连接部与第二法兰环连接，所述第三法兰环用于连接封装盖板。


3.如权利要求2所述的激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，所述第一法兰环为便于与陶瓷基座焊接的钼铜合金制件，所述第三法兰环为便于与封装盖板焊接的可伐合金制件。


4.如权利要求2所述的激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，所述第一法兰环的宽度大于所述第三法兰环的宽度，且所述第一法兰环的宽度小于所述陶瓷基座的壁宽。


5.如权利要求1所述的激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，所述封装腔的体积与所述陶瓷基座的体积比，大于等于70％。


6.如权利要求1所述的激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，所述陶瓷基座的厚度大于等于6mm。


7.如权利要求1所述的激光探测器用陶瓷外壳，其特征在于，还包括热沉，所述热沉设置于所述陶瓷基座的底板上，所述热沉的厚度大于所述陶瓷基座的底板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李航舟，彭博，高岭，刘洋，毕大鹏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十三研究所，
类型：发明
国别省市：河北;13