JPH03104262A - 防振型伝熱構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 赤外線検出素子等の半導体素子を伝熱ラミネート材を介
して冷却器により冷却する防振型伝熱構造に関し、 冷却特性を損なわずに、防振特性の改善を可能とするこ
とを目的とし、 平面形状がＬ字形の伝熱ラミネート材を、その両端が互
いに直交する如く湾曲させ、該伝熱ラミネート材の各端
部を熱的に結合すべき２つの要素にそれぞれ接続固定し
て構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は赤外線検出素子等の半導体素子を伝熱ラミネー
ト材を介して冷却器により冷却する防振型伝達構造に関
する。

第６図はこの種の半導体素子冷却装置の一般的な構造を
示す。

１は循環冷却器であり、基台２上に設けてある。

３は冷却端部であり、冷却器１より上方に延出している
。

４は内筒部、５は外筒部であり、夫々のフランジ部６が
光学部７に固定してある。

８はベローズであり、冷Ｗ器１の振動の内筒部４等への
伝播を防止し、且つ内筒部４内を真空状態の気密に保つ
。

冷却端部３は内筒部４内に突出している。

９は光学窓であり、外筒部５の上端を塞いでいる。

１０は支持台であり、内筒部４の上端に固定してある。

１１は赤外線検出素子であり、支持台１０上に固定して
ある。

この赤外線検出素子１１は−２００℃程度の極く低潟に
冷却することにより、高い検出特性が発揮される。

１２は伝熱ラミネートであり、支持台１０と冷却端部３
との間に設けてある。

冷却端部３は冷却器１により−２００℃程度の掻く低温
とされており、赤外線検出素子１１は伝熱ラミネート１
２を介して−２００℃程度に冷却される。

冷却器１は例えば逆スターリングサイクルによるヘリウ
ム％環型冷即器であり、冷却器内部にモータ，クランク
ーピストン機構部からなる振動源を有しており動竹時に
振動する。冷却器１が振動すると、冷即端部３も振動す
る。

伝熱ラミネート１２は、■　熱抵抗が低いこと、■　可
撓性を有し冷却端部３の振動を素子１１に伝達しないよ
うな構成である必要がある。

〔従来の技術〕

第７図は従来例の要部を示す。

伝熱ラミネート２０は、幅Ｗ１が６〜７ａｗ．長さＬ１
が３０ａｍ＋程度の長方形状であり、極く簿い無酸素銅
製の箔を１０数枚重ねて両端側だけを半田付けして固定
した構成であり、Ｕ字状に湾曲させて一端（ｌｌ２０ａ
が冷却端部３の上面３ａに固定され、他端側２０ａが支
持台１０の下面に固定されている。

両方の固定部分は平行な位置関係にある。

冷即端部３は、矢印ｘ．ｙ，ｚ方向に振動する。

（発明が解決しようとする課題） 冷郎端部３の矢印Ｙ方向の振動及び矢印Ｚ方向の振動に
対しては、伝熱ラミネート２０は厚さ方向に柔軟に撓む
。

しかし、矢印Ｘ方向は伝熱ラミネート２０の幅方向であ
るため、伝熱ラミネート２０は撓みにくい。

このため、矢印Ｘ方向の振動成分の・一部が赤外線検出
素子１１に不要に伝達され、素子１１を通して再生され
た画像が劣化してしまう。

また、伝熱ラミネート２０の固定部分に応力が繰り返し
作用して、この部分が予定よりも早い時期に破断し、寿
命の点でも問題があった。

なお、上記伝熱ラミネート２０の幅を狭くし、長さを長
くすると、伝熱ラミネートは矢印Ｘ方向にも可動の自由
度が増えて上記問題は改善されるけれども、このように
すると伝熱性が悪化してしまう。

本発明は、冷却特性を損なわずに、防振特性の改善を可
能とした防振型伝熱構造を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、平面形状がＬ字形の伝熱ラミネート材を、そ
の両端が互いに直交する如く湾曲させ、該伝熱ラミネー
ト材の各端部を熱的に結合すべき２つの要素にそれぞれ
接続固定してｑる構成である。

〔作用〕

Ｌ字形の伝熱ラミネート材をその両端を実質上直交する
位８％係で固定したことにより、伝熱ラミネート材は、
冷却端部の直交する三方向の振動の全部に対して厚さ方
向に撓むことが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の要部を示す。

３０は伝熱ラミネート材であり、第２図（Ａ），（Ｂ）
に示すように、！Ｗｚが６〜７　ｅｔａ　，長さＬ２が
３０ｍ，厚さｔ＋が０．０５屠程度のＬ字形の無酸素銅
製の＠３１を１０数枚積み重ね、両端の部分３０ａ．３
０ｂを半田により貼り合せてなる構造である。

伝熱ラミネート材３０は、第２図（Ａ）に示すように、
両端側の部分３０ａ．３０ｂと、Ｌ字形の中央部３０ｃ
と、この中央部３０ｃと端部３０ａ，３０ｂとの間の腕
部３０ｄ．３０ｅとよりなる。

この伝熱ラミネート材３０は、第１図に示すように、一
の端部３０ａを冷！］端部３上に垂直に立設してある取
付用リブ３ｂの垂直な側面に垂直に固定し、反対側の端
部３０ｂを支持台１０の下面に水平に固定して取り付け
てある。

端部３０ａと３０ｂとは直交する位置関係にある。

腕部３０ｄは、Ｚ軸に関して湾曲しており、腕部３０ｅ
は、Ｘ軸に関して湾曲している。

次に、伝熱ラミネート０３０を上記のように組み込んだ
赤外線検出素子冷が装置の冷却特性及び防振特性につい
て説明する。

まず、冷却特性について説明する。

上記伝熱ラミネート材３０は形状がＬ字状である以外は
、幅ｗ２，長さＬ２共第２図の伝熱ラミネート１２と同
一であり、冷却装置は従来と同程度の優れた冷却特性を
有する。

次に防振特性について説明する。

冷却端部３が第１図中矢印×１方向に変位したときには
、第３図に示すように、腕部３０ｄが厚さ方向に自由に
撓んで上記の変位を吸収する。

冷却端部３が第１図中矢印Ｙ１方向に変位したときには
、第４図に示すように、腕部３０ｄが厚さ方向に自由に
撓み、同時に腕部３０ｅが厚さ方向に撓んで、上記の変
位を吸収する。

冷即端部３が第１図中矢印ｚ１方向に変位したときには
、第５図に示すように、腕部３０ｅが厚さ方向に自由に
撓んで、上記の変位を吸収する。

従って、伝熱ラミネート材３０は、冷却端部の矢印Ｘ，
Ｙ．Ｚの全部の方向の振動に対して自由に撓み、冷却端
部３の振動は素子１１に伝達されず、素ｊ’１１を冷即
端部３に対して防振する特性は従来より優れている。

これにより、素子１１を通して再生される画像は従来に
比べて画像劣化の少ない高品質の画像となる。

また、冷却端部３の互いに直交する三方向の振動に対し
て、伝熱ラミネート３０は厚さ方向に自由に撓むため、
固定端部分３０ａ，３０ｂに不要な応力が作用すること
が無く、伝熱ラミネート３０が早期に破断して、寿命が
不当に短くなるような不都合は生じない。

なお、本発明の冷却装置は、赤外線検出素子に限らず、
他の冷却を必要とする部品の冷郎にも適用しうる。

また、冷却のみならず、その他２要素間の熱伝導にも適
用可能である。

〔発明の効果） 以上説明した様に、本発明によれば、伝熱ラミネート材
は互いに直交する三方向の振動に対していずれも厚さ方
向に撓むことが出来、然して、冷却特性を何ら損なわず
に、防振特性を改善することが出来、特に被冷却素子が
赤外線検出素子のように画像を再生する素子である場合
には、従来に比べて画像劣化が少なく高品質の画像を得
ることが出来る。また、伝熱ラミネート材の一部に応力
が作用することが無く、伝熱ラミネート材の早期の破断
を防止し得、長寿命を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の防振型伝熱構造の一実施例の要部を示
す図、 第２図は第１図中の伝熱ラミネート材を展開して示す図
、 第３図は冷却端部の矢印Ｘ＋方向変位時の伝熱ラミネー
ト材の変形状態を示す図、 第４図は冷却端部の矢印Ｙ１方向変位時の伝熱ラミネー
ト材の変形状態を示す図、 第５図は冷却端部の矢印Ｚ１方内変位時の伝熱ラミネー
ト材の変形状態を示す図、 第６図は赤外線検出素子冷却構造の一般的な構成を示す
図、 第７図は従来例を示す図である。 図において、 １は循環冷却器、 ３は冷即端部、 ３ｂは取付用リブ、 ４は内簡部、 １０は支持台、 １１は赤外線検出素子、 ３０は伝熱ラミネート材、 ３０ａ．３０ｂは端部、 ３０ｃは中央部、 ３０ｄ．３０ｅは腕部 を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平面形状がＬ字形の伝熱ラミネート材を、その両端（３
   ０ａ、３０ｂ）が互いに直交する如く湾曲させ、該伝熱
   ラミネート材の各端部（３０ａ、３０ｂ）を熱的に結合
   すべき２つの要素にそれぞれ接続固定してなることを特
   徴とする防振型伝熱構造。