专利名称：一种冷ccd图像传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电技术领域，具体涉及一种CCD图像传感芯片及其制冷装置。 技术背景CCD (Charge-coupled Device)也就是电荷耦合元件，属于一种半导体器件，其功 能是将光学影像转化为数字信号，其自上世纪七十年代诞生以来，已经被广泛应用于各个 行业。入射光经由C⑶处理，激发出光信号电荷，并且以电荷包的形式进行传输，从而将 光信号转换成电信号，这些电信号符合一般的视频播放要求，可以通过屏幕显现出来；由于 CCD具有体积小、光谱响应范围宽、灵敏度高等特点，其被广泛应用于各种高精度的光学仪 器中。现有的CXD的成像效果，通常受到环境温度以及景物照度的影响，当温度较高、照 度较低时，图像上容易形成噪点影响成像质量，尤其在夜视时或荧光成像情况下，此种缺陷 尤为突出。综上所述，开发一种在普通室温、低照度环境下能够获取高质量图像的冷CXD图 像传感器，已经成为业内关注的焦点。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种局部制冷CCD图像传感 器，能够在常温、甚至较高温度环境下，保证成像质量，其内置降温装置，减少了各成像单元 上的暗电流，以增进CCD在低照度环境中的敏感性。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种冷CXD图像传感器，包括光线入射端，以及一 CXD图像传感芯片，该冷CXD图 像传感器内还设置有与所述CCD图像传感芯片热导通的导热组件，以及与所述导热组件热 导通的半导体制冷块，以及一散热装置。该冷CXD图像传感器包括有一外部壳体；所述壳体上设置有下部内腔、上部内腔， 所述CCD图像传感芯片、导热组件、半导体制冷块位于所述下部内腔内，所述散热装置为设 置于所述上部内腔内的风扇。所述导热组件包括设置于所述半导体制冷块上部的导热板，以及设置于所述半导 体制冷块下部的导热柱。所述导热板两侧分别具有一折弯段，所述折弯段通过螺栓连接于所述外部壳体内壁。。所述导热组件外部还设置有保温层。该冷CXD图像传感器内置有电路板。所述上部内腔与下部内腔之间设置有一导风槽。所述C⑶图像传感芯片外设置有防尘装置，该防尘装置包括隔离防尘罩以及密封防尘玻璃。所述光线入射端设置有滤光片。本实用新型所阐述的冷CXD图像传感器，其有益效果在于降低温度后的CXD图像传感芯片，减少了其成像单元上的暗电流，增进其在低照 度环境下的敏感度，并且对紫外线和可见光的敏感度也随之提升。
图1为本实用新型一种冷CXD图像传感器的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式
，对本实用新型的冷CCD图像传感器做进一步 说明，以便于更为清楚的理解本实用新型权利要求所保护的技术思想。如图1所示，为本实用新型的一种冷CCD图像传感器，其外部具有一壳体1，在壳体 1内部具有上部内腔A和下部内腔B，上部内腔A中安装有风扇2，壳体1上位于上部内腔A 与下部内腔B之间具有一导风槽14，上部内腔A的顶部与外界环境导通，风扇2可以从顶部 吸入空气，并从壳体1上的导风槽将空气排出，使得壳体1内的空气可以与外界环境空气进 行循环，从而让壳体1降温；下部内腔B中安装有CCD图像传感芯片、半导体制冷6块及导 热板5，导热板5将半导体制冷块6在制冷过程中产生的热量传导到铝质壳体1上，并由壳 体1将热量带走，达到为半导体制冷块6散热的目的；壳体1下端部安装通用光学接口作为 其成像光线的入射端。在上述下部内腔B中由上至下依次安装有信号传输电路板31、泡沫保温隔热层 41、紫铜导热板5、半导体制冷块6、紫铜导热柱7、泡沫保温隔热层42、信号处理电路板10、 CXD图像传感芯片9，在CXD图像传感芯片9外围设置有隔离防尘罩11，隔离防尘罩11的前 端设置密封防尘玻璃13 ；此外，为了实现较好的成像效果，在隔离防尘罩11内还装有滤光 片12 ；如上述，半导体制冷块6位于导热板5和导热柱7之间，并且其发热面与导热板5热 导通、制冷面与导热柱7热导通，半导体制冷块6工作时，两面分别会发热和制冷，制冷面可 以将导热柱7的温度降低，从而降低与导热柱7热导通的CCD图像传感芯片9的温度，而半 导体制冷块6在制冷过程中产生的热量，则经由导热板5传递到铝质壳体上，并由风扇2吸 入的空气将热量散发出去。隔离防尘罩11套在CXD图像传感芯片9外，滤光片12和密封 防尘玻璃13则实现了对CXD图像传感芯片9的感光面的双层密封隔离同时又让可见光通 过，隔离防尘罩11内部需抽真空或充惰性气体；此外，隔离防尘罩11还起到防尘防雾的作 用。为使得上述冷CXD图像传感器达到更好的效果，其导热柱7的上端部为一截面较 大的紫铜板状结构，与半导体制冷块6的底面大小匹配，以实现较为流畅的热导通过程；并 且，在半导体制冷块6以及导热柱7的外围，沿冷CCD图像传感器的高度方向，设置有泡沫 保温层42，以实现较好的隔热效果；上述导热板5的截面为C形结构，两端为折弯段，其两 端的折弯段沿冷CCD图像传感器的高度方向向上延伸，螺栓51穿过其折弯段将导热板5与 外部壳体1的内壁紧密结合，导热板5上部铺设的泡沫保温层41包裹在导热板5上部，露 出其两端的折弯段，由此，半导体制冷块6制冷过程中所产生的热量，经由导热板5两端部传递至下部内腔B的上半部，并从此位置将热量传递到壳体，壳体上导风槽的空气通过风 扇与外部环境中的常温空气进行对流置换，使得热量被排出外部壳体以外。本发明人选用导热性能较好的紫铜制作上述导热板5、导热柱7，以实现更为优良 的效果。降低温度后的CXD图像传感芯片9，减少了其成像单元上的暗电流，增进其在低照 度环境下的敏感度，并且对紫外线和可见光的敏感度也随之提升。上述冷CXD图像传感器中位于泡沫保温层41的上部还设置有一信号传输电路板 31，在泡沫保温层42的下部设置有一信号处理电路板32，CXD图像传感芯片9焊接在信号 处理电路板32上，信号传输电路板31和信号处理电路板32通过多芯插针相互连接，信号 传输电路板31具备将图像信号传递到外部设备的功能，其中外部设备如显示器等。。在泡沫保温层42内，还镶嵌设置有胶木衬板8，用以保持半导体制冷块6的平行 性。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各 种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保 护范围之内。
权利要求一种冷CCD图像传感器，包括光线入射端，以及一CCD图像传感芯片，其特征在于，该冷CCD图像传感器内还设置有与所述CCD图像传感芯片热导通的导热组件，以及与所述导热组件热导通的半导体制冷块，以及一散热装置。
2.如权利要求1所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，该冷CCD图像传感器包括有一 外部壳体；所述壳体上设置有下部内腔、上部内腔，所述CCD图像传感芯片、导热组件、半导 体制冷块位于所述下部内腔内，所述散热装置为设置于所述上部内腔内的风扇。
3.如权利要求2所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，所述导热组件包括设置于所述 半导体制冷块上部的导热板，以及设置于所述半导体制冷块下部的导热柱。
4.如权利要求3所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，所述导热板两侧分别具有一折 弯段，所述折弯段通过螺栓连接于所述外部壳体内壁。。
5.如权利要求1所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，所述导热组件外部还设置有保 温层ο
6.如权利要求1所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，该冷CCD图像传感器内置有电 路板。
7.如权利要求2所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，所述上部内腔与下部内腔之间设置有一导风槽。
8.如权利要求1所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，所述CCD图像传感芯片外设置 有防尘装置，该防尘装置包括隔离防尘罩以及密封防尘玻璃。
9.如权利要求1所述的冷CCD图像传感器，其特征在于，所述光线入射端设置有滤光片。
专利摘要一种冷CCD图像传感器，包括光线入射端，以及一CCD图像传感芯片，该冷CCD图像传感器内还设置有与所述CCD图像传感芯片热导通的导热组件，以及与所述导热组件热导通的半导体制冷块，以及一散热装置；降低温度后的CCD图像传感芯片，减少了其成像单元上的暗电流，增进其在低照度环境下的敏感度，并且对紫外线和可见光的敏感度也随之提升。
文档编号H04N5/335GK201717962SQ20102017873
公开日2011年1月19日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者夏志坚 申请人:夏志坚