一種熱釋電單元探測(cè)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紅外及太赫茲探測(cè)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種熱釋電單元探測(cè)器。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]熱釋電紅外探測(cè)器在軍事和商業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用，其特點(diǎn)是反應(yīng)速度快、靈敏度高、準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍廣、使用方便。隨著相關(guān)信號(hào)處理器性能和可靠性的不斷提高，熱釋電晶體已廣泛用于紅外光譜儀、紅外遙感以及熱輻射探測(cè)器，因其價(jià)格低廉、技術(shù)性能穩(wěn)定而受到廣大用戶和專業(yè)人士的歡迎。
[0004]與其它探測(cè)器相比，熱釋電探測(cè)器具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)具有較寬的頻率響應(yīng)，工作頻率接近MHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它熱探測(cè)器的工作頻率。一般熱探測(cè)器的時(shí)間常數(shù)典型值在1-0.01s范圍內(nèi)，而熱釋電器件的有效時(shí)間常數(shù)可低達(dá)10 4-3X10 5s ；
(2)熱釋電探測(cè)器的探測(cè)率高，在熱探測(cè)器中只有氣動(dòng)探測(cè)器的探測(cè)率才比熱釋電探測(cè)器稍高，且這一差距正在不斷縮??；
(3)熱釋電器件可以有大面積均勻的敏感面，而且工作時(shí)可以不外加接偏置電壓；
(4)與熱敏電阻相比，它受環(huán)境溫度變化的影響更?。?br> (5)熱釋電探測(cè)器的強(qiáng)度和可靠性比其它多數(shù)熱探測(cè)器都要好，且制造比較容易； 但是，現(xiàn)有的熱釋電探測(cè)器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，噪聲較大，可靠性不佳。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有良好的電磁屏蔽、能夠降低信號(hào)損失的熱釋電單元探測(cè)器。
[0007]本發(fā)明公開(kāi)的技術(shù)方案包括:
提供了一種熱釋電單元探測(cè)器，包括:底座；引腳，所述引腳的第一端穿過(guò)所述底座并且延伸到與所述底座相距第一預(yù)定距離的位置處；電路板，所述電路板設(shè)置在所述引腳的所述第一端處并支撐在所述第一端上，所述電路板包括面向所述底座的第一側(cè)和與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)，所述電路板上設(shè)置有讀出電路，并且所述讀出電路的輸出端與所述引腳電連接；敏感元，所述敏感元通過(guò)導(dǎo)電金屬支撐腿支撐在所述電路板的所述第二側(cè)上，并且所述導(dǎo)電金屬支撐腿的兩端分別與所述讀出電路和所述敏感元電連接；外殼，所述外殼密封連接到所述底座上并且與所述底座圍成密封的收容空間，其中所述電路板和所述敏感元位于所述收容空間內(nèi)，并且所述外殼上設(shè)有供光輻射穿過(guò)以入射到所述敏感元上的光學(xué)窗Ρ ο
[0008]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述讀出電路設(shè)置在所述電路板的第一側(cè)和/或第二側(cè)上。
[0009]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述敏感元與所述電路板相距第二預(yù)定距離。
[0010]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)電金屬支撐腿支撐在所述敏感元的轉(zhuǎn)角處。
[0011 ] 本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述導(dǎo)電金屬支撐腿通過(guò)導(dǎo)電銀漿連接到所述敏感元上。
[0012]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述引腳包括信號(hào)源引腳、漏極引腳和接地引腳。
[0013]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述敏感元為熱釋電敏感元。
[0014]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，所述電路板設(shè)有金屬包邊，所述金屬包邊包覆所述電路板的邊緣。
[0015]本發(fā)明的實(shí)施例中提供的熱釋電單元探測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工成本低，且可以實(shí)現(xiàn)讀出電路的電磁屏蔽，消除噪聲，使探測(cè)器提供高可靠性的信號(hào)輸出。
[0016]
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明一些實(shí)施例的熱釋電單元探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明一些實(shí)施例的熱釋電單元探測(cè)器的電路示意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明一些實(shí)施例的熱釋電單元探測(cè)器的立體示意圖。
[0020]
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的熱釋電單元探測(cè)器的具體結(jié)構(gòu)。
[0022]圖1為本發(fā)明一些實(shí)施例的熱釋電單元探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一些實(shí)施例的熱釋電單元探測(cè)器的電路示意圖。圖3為本發(fā)明一些實(shí)施例的熱釋電單元探測(cè)器的立體示意圖。
[0023]如圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一種熱釋電單元探測(cè)器可以包括底座1、外殼2、電路板5、敏感元4和引腳(例如，圖1中的8、9和10)。
[0024]外殼2密封連接到底座1上，并與底座1圍成密封的收容空間20。敏感元4和電路板5設(shè)置在該收容空間20中。外殼2上可以設(shè)有光學(xué)窗口 3，該光學(xué)窗口 3可以供光福射穿過(guò)以入射到收容空間20中的敏感元4上。光學(xué)窗口 3可以由能夠讓所需要的光輻射穿過(guò)的任何適合的材料形成。
[0025]引腳的第一端(圖1的實(shí)施例中，該“第一端”為位于收容空間20中的那一端)可以穿過(guò)底座1并且延伸到與該底座1相距第一預(yù)定距離的位置處。即，引腳的第一端穿過(guò)并且遠(yuǎn)離底座1 一定的距離。本發(fā)明的實(shí)施例中，該第一預(yù)定距離的具體值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。
[0026]本發(fā)明的實(shí)施例中，引腳的數(shù)量和類型可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置。例如，圖1的實(shí)施例中，引腳包括信號(hào)源引腳8、接地引腳9和漏極引腳10。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解，在其他的實(shí)施例中，也可以包含其他的引腳。
[0027]電路板(例如，PCB板)5設(shè)置在引腳的第一端處并且支撐在該引腳的第一端上。即，本發(fā)明的實(shí)施例中，電路板5由引腳支撐在與底座1相距一定距離(例如，前述的第一預(yù)定距離)處。
[0028]電路板5可以包括面向底座1的第一側(cè)51和與第一側(cè)51相反的第二側(cè)52。電路板上設(shè)有讀出電路，該讀出電路可以由適合的電子元件(例如，圖1中的元件55、56)構(gòu)成，例如電阻、運(yùn)算放大器等等。該讀出電路的輸出端可以與引腳電連接，以輸出讀出電路的輸出信號(hào)。
[0029]例如，一些實(shí)施例中，電路板5上的讀出電路可以包括貼片電阻55和運(yùn)算放大器56，二者分別設(shè)置在敏感元4兩側(cè)。敏感元4通過(guò)導(dǎo)電金屬支撐腿6的電連接與運(yùn)算放大器56的反相輸入端相連，引腳8與運(yùn)算放大器56的輸出端電連接并引出，作為信號(hào)源引腳。引腳10與運(yùn)算放大器56的漏極端連接，作為漏極引腳。引腳9接地，作為接地引腳。
[0030]敏感元4通過(guò)導(dǎo)電金屬支撐腿6支撐在電路板5的第二側(cè)52上。該導(dǎo)電金屬支撐腿6的兩端分別與電路板5上的讀出電路和該敏感元4電連接，從而將敏感元4電連接到讀出電路上，使得讀出電路能夠讀出敏感元4所產(chǎn)生的電信號(hào)。
[0031]導(dǎo)電金屬支撐腿6具有一定的長(zhǎng)度，因此敏感元4被支撐在與電路板5相距一定距離(本文中稱之為第二預(yù)定距離)處。即，本發(fā)明的實(shí)施例中，敏感元4與電路板5相距第二預(yù)定距離。該第二預(yù)定距離的具體值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。
[0032]本發(fā)明的實(shí)施例中，導(dǎo)電金屬支撐腿6的數(shù)量、與敏感元4的支撐位置(即與敏感元4相互連接或接觸的位置)以及與敏感元4電連接的方式等等可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定。例如，一些實(shí)施例中，可以包括四個(gè)導(dǎo)電金屬支撐腿6，該四個(gè)導(dǎo)電金屬支撐腿6分別支撐在敏感元4的四個(gè)轉(zhuǎn)角處。一些實(shí)施例中，導(dǎo)電金屬支撐腿可以通過(guò)導(dǎo)電銀漿連接到敏感元4上。一些實(shí)施例中，導(dǎo)電金屬支撐腿6可以由任何適合的導(dǎo)電金屬形成。
[0033]這些實(shí)施例中，敏感元4通過(guò)導(dǎo)電金屬支撐腿6支撐并與讀出電路電連接，而非直接與電路板5接觸并電連接，使得敏感元4與電路板5之間的接觸面積最小化，從而降低信號(hào)損失。
[0034]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，敏感元4可以是任何適合的敏感元件，例如熱釋電敏感元。敏感元4可以接收通過(guò)外殼1上的光學(xué)窗口 3入射的光輻射并產(chǎn)生電信號(hào)，該電信號(hào)由電路板5上的讀出電路讀出并輸出。
[0035]本發(fā)明的一些實(shí)施例中，電路板5還進(jìn)行了金屬包邊處理，即設(shè)有金屬包邊，該金屬包邊包覆電路板5的邊緣。金屬包邊提供了對(duì)讀出電路的電磁屏蔽，有效消除了噪聲，提高了探測(cè)器的可靠性，使輸出的信號(hào)更穩(wěn)定，有效的提高了熱釋電單元探測(cè)器的響應(yīng)、等效噪聲功率(NEP)及探測(cè)率。
[0036]本發(fā)明的實(shí)施例中提供的熱釋電單元探測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工成本低，且可以實(shí)現(xiàn)讀出電路的電磁屏蔽，消除噪聲，使探測(cè)器提供高可靠性的信號(hào)輸出。
[0037]以上通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些具體的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，還可以對(duì)本發(fā)明做各種修改、等同替換、變化等等，這些變換只要未背離本發(fā)明的精神，都應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，以上多處所述的“一個(gè)實(shí)施例”表示不同的實(shí)施例，當(dāng)然也可以將其全部或部分結(jié)合在一個(gè)實(shí)施例中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于，包括: 底座； 引腳，所述引腳的第一端穿過(guò)所述底座并且延伸到與所述底座相距第一預(yù)定距離的位置處； 電路板，所述電路板設(shè)置在所述引腳的所述第一端處并支撐在所述第一端上，所述電路板包括面向所述底座的第一側(cè)和與所述第一側(cè)相反的第二側(cè)，所述電路板上設(shè)置有讀出電路，并且所述讀出電路的輸出端與所述引腳電連接； 敏感元，所述敏感元通過(guò)導(dǎo)電金屬支撐腿支撐在所述電路板的所述第二側(cè)上，并且所述導(dǎo)電金屬支撐腿的兩端分別與所述讀出電路和所述敏感元電連接； 外殼，所述外殼密封連接到所述底座上并且與所述底座圍成密封的收容空間，其中所述電路板和所述敏感元位于所述收容空間內(nèi)，并且所述外殼上設(shè)有供光輻射穿過(guò)以入射到所述敏感元上的光學(xué)窗口。2.如權(quán)利要求1所述的熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于:所述讀出電路設(shè)置在所述電路板的第一側(cè)和/或第二側(cè)上。3.如權(quán)利要求1或者2所述的熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于:所述敏感元與所述電路板相距第二預(yù)定距離。4.如權(quán)利要求1所述的熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于:所述導(dǎo)電金屬支撐腿支撐在所述敏感元的轉(zhuǎn)角處。5.如權(quán)利要求1所述的熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于:所述導(dǎo)電金屬支撐腿通過(guò)導(dǎo)電銀楽連接到所述敏感元上。6.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于:所述引腳包括信號(hào)源引腳、漏極引腳和接地引腳。7.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于:所述敏感元為熱釋電敏感元。8.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的熱釋電單元探測(cè)器，其特征在于:所述電路板設(shè)有金屬包邊，所述金屬包邊包覆所述電路板的邊緣。
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種熱釋電單元探測(cè)器，包括：底座；引腳，其第一端穿過(guò)底座并且延伸到與底座相距第一預(yù)定距離的位置處；電路板，設(shè)置并支撐在引腳的第一端，電路板上設(shè)置有讀出電路，其輸出端與引腳電連接；敏感元，通過(guò)導(dǎo)電金屬支撐腿支撐在電路板上，并且導(dǎo)電金屬支撐腿的兩端分別與讀出電路和敏感元電連接；外殼，與底座圍成密封的收容空間，其中電路板和敏感元位于所述收容空間內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例中提供的熱釋電單元探測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工成本低，且可以實(shí)現(xiàn)讀出電路的電磁屏蔽，消除噪聲，使探測(cè)器提供高可靠性的信號(hào)輸出。
【IPC分類】G01J5/06, G01J5/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105387943
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510730041
【發(fā)明人】劉子驥, 梁志清, 鄭興, 王濤
【申請(qǐng)人】電子科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年11月2日