【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及红外探测器,尤其涉及一种杜瓦冷台及其制备方法和制冷红外探测器。
技术介绍
1、红外探测器快速制冷一直是行业发展的重点方向。目前,主要通过减少冷头热质量(包括:减少冷台厚度至0.1-0.2mm、减少基板厚度至0.4-0.6mm、减少冷头直径大小等)、增加制冷机功率、冷头镀金减少辐射吸收率等方法实现快速制冷,快速制冷方向已经发展到了瓶颈。
2、现有杜瓦冷台表面通常不进行特殊处理,且为了其上下表面平整,冷台表面往往被加工的比较光滑,这并不利于冷头上的胶水附着在冷台上。目前减少冷头质量,更换胶水材料对冷头粘接强度的增益效果已经接近极限。在77k左右的温度,由于胶水与金属热膨胀系数的差异以及胶水发生韧脆转变极易使得胶水-金属界面发生分离。
3、此外,快速制冷技术不仅限于制冷机的功率;平整光滑的冷台表面使其仅拥有一个很小的表面积,这也不利于气体与冷台的热交换;限制了制冷机向冷头输送冷量。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种杜瓦冷台,包括冷台本体,所述冷台本体的上表面和/或下表面分布有多个凸台,所述凸台为倒锥体。
2、优选的,所述冷台本体的表面还形成有若干沟槽,位于各所述凸台之间,所述沟槽为单向沟槽,或环形沟槽,或螺旋沟槽,或交错型凹槽。
3、优选的,所述凸台在所述冷台本体表面的投影呈正六边形或三角形或圆形或矩形。
4、优选的,所述正六边形的边长为0.1mm-0.5mm,所述凸台的高度为0.1m
5、优选的,所述凸台与所述冷台本体之间堆叠有至少一层台阶。
6、优选的,各层所述台阶为正锥体,和/或棱柱,和/或倒锥体。
7、本专利技术还提供一种杜瓦冷台的制备方法,用于制备上述的杜瓦冷台,包括:
8、步骤a1,采用激光器对所述冷台本体表面进行垂直刻蚀形成柱状微结构;
9、步骤a2,将所述激光器的聚焦光斑对准所述柱状微结构的底部,以对所述柱状微结构进行倾斜旋转切割得到表面分布有多个凸台的杜瓦冷台。
10、本专利技术还提供一种杜瓦冷台的制备方法,用于制备上述的杜瓦冷台,包括:
11、步骤b1,采用线切割方式将所述冷台本体的表面切平,并将切平后的表面作为切割加工的基准面;
12、步骤b2,根据预设路径于所述基准面上沿预设方向进行线切割得到倒锥条形槽,随后根据所述预设路径于所述基准面上沿垂直于所述预设方向进行线切割得到表面分布有多个凸台的杜瓦冷台;
13、所述预设路径为依次连接的z字形和倒z字形,所述倒z字形为所述z字形镜像得到。
14、本专利技术还提供一种杜瓦冷台的制备方法,用于制备上述的杜瓦冷台,包括:
15、步骤c1,采用铣头沿垂直于所述冷台本体的方向对所述冷台本体的表面进行多层铣削形成柱状微结构;
16、步骤c2,将所述铣头倾斜,以对所述柱状微结构的侧面进行铣削得到表面分布有多个凸台的杜瓦冷台。
17、本专利技术还提供一种制冷红外探测器,包括上述的杜瓦冷台。
18、上述技术方案具有如下优点或有益效果:
19、1)通过在冷台本体表面形成呈倒锥体的凸台,有效增加了杜瓦冷台的表面积,提升导热效率的同时使得胶水有更多的吸附位点,有效增强了粘接强度;
20、2)凸台的设置使得冷台本体表面粗糙化,从而其与表面浸润和固化的胶水发生相对位移之前,胶水与倒锥体将发生互锁效应,阻碍界面发生相对运动;
21、3)倒锥体的形状使得胶水处于流体状态时容易进入相邻倒锥体之间形成的沟槽结构中,从而胶水一旦固化便与凸台形成铆接结构,进一步增强粘接强度。
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1.一种杜瓦冷台,其特征在于,包括冷台本体,所述冷台本体的上表面和/或下表面分布有多个凸台,所述凸台为倒锥体。
2.根据权利要求1所述的杜瓦冷台,其特征在于,所述冷台本体的表面还形成有若干沟槽,位于各所述凸台之间,所述沟槽为单向沟槽,或环形沟槽,或螺旋沟槽,或交错型凹槽。
3.根据权利要求1所述的杜瓦冷台,其特征在于,所述凸台在所述冷台本体表面的投影呈正六边形或三角形或圆形或矩形。
4.根据权利要求3所述的杜瓦冷台,其特征在于,所述正六边形的边长为0.1mm-0.5mm,所述凸台的高度为0.1mm-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的杜瓦冷台,其特征在于,所述凸台与所述冷台本体之间堆叠有至少一层台阶。
6.根据权利要求5所述的杜瓦冷台,其特征在于,各层所述台阶为正锥体,和/或棱柱,和/或倒锥体。
7.一种杜瓦冷台的制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-6中任意一项所述的杜瓦冷台,包括:
8.一种杜瓦冷台的制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-6中任意一项所述的杜瓦冷台,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种杜瓦冷台,其特征在于,包括冷台本体,所述冷台本体的上表面和/或下表面分布有多个凸台,所述凸台为倒锥体。
2.根据权利要求1所述的杜瓦冷台,其特征在于,所述冷台本体的表面还形成有若干沟槽,位于各所述凸台之间,所述沟槽为单向沟槽,或环形沟槽,或螺旋沟槽,或交错型凹槽。
3.根据权利要求1所述的杜瓦冷台,其特征在于,所述凸台在所述冷台本体表面的投影呈正六边形或三角形或圆形或矩形。
4.根据权利要求3所述的杜瓦冷台,其特征在于,所述正六边形的边长为0.1mm-0.5mm,所述凸台的高度为0.1mm-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的杜瓦冷台...
【专利技术属性】
技术研发人员:周小棚,李锐平,程明亮,石伟杰,熊雄,毛剑宏,
申请(专利权)人:浙江珏芯微电子有限公司,
类型:发明
国别省市:
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