JPH11258055A - Thermopile type temperature sensor - Google Patents

Thermopile type temperature sensor

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Publication number
JPH11258055A
JPH11258055A JP10083024A JP8302498A JPH11258055A JP H11258055 A JPH11258055 A JP H11258055A JP 10083024 A JP10083024 A JP 10083024A JP 8302498 A JP8302498 A JP 8302498A JP H11258055 A JPH11258055 A JP H11258055A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermopile
thermistor
thin film
sensor
temperature sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP10083024A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Higuchi
誠良 樋口
Mikifumi Danno
幹史 團野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP10083024A priority Critical patent/JPH11258055A/en
Publication of JPH11258055A publication Critical patent/JPH11258055A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a temperature sensor, and accurately measure a cold junction temperature without being influenced by infrared rays by arranging a temperature measuring element such as thermistor on the surface on the opposite side of the surface forming a thermopile of a sensor base board. SOLUTION: A temperature measuring thermopile 9 is formed by arranging a cold junction 7 and a hot junction 8 of a thermocouple by alternately wiring/ joining thermoelectric materials 5, 6 between the upper surface of a heat sink 7 (a sensor base board) 2 composed of a silicon substrate and the upper surface of an insulating thin film 4 having electric insulating performance. When infrared rays are applied to the hot junction 8, thermoelectromotive force is generated, so that electromotive force according to a temperature difference between the hot junction 8 and the cold junction 7 is outputted from electrodes 10 on both ends of the thermopile 9. A thin film thermistor 13 is formed on the surface of an insulating thin film 12 covering an aluminum thin film 11 over the whole under surface of a heat sink 2. A temperature of the cold junction 7 is measured by measuring a temperature of the heat sink 2 by this thin film thermistor 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、非接触で対象物の
温度を計測するためのサーモパイル型温度センサに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermopile type temperature sensor for measuring the temperature of an object without contact.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、熱電対に発生する起電力を利
用したサーモパイル型温度センサが用いられている。サ
ーモパイル型温度センサは、2種類の異種金属又は半導
体を接合した熱電対を直列に接続してサーモパイルを形
成し、サーモーパイルの温接点を絶縁薄膜のような熱容
量の小さな部材上に配置し、サーモパイルの冷接点をヒ
ートシンクのような熱容量の大きな部材上に配置し、温
接点を赤外線吸収体によって覆ったものである。そし
て、測定対象物から放出された赤外線が温接点上に形成
された赤外線吸収体に吸収されて熱に変換されると、冷
接点と温接点に温度差が生じることでサーモパイルの両
端に形成された電極間に起電力が生じるので、この起電
力を計測することによって対象物の温度を測定する。す
なわち、サーモパイルの温接点又は冷接点の温度がTの
時そこに生じる熱起電力がφ(T)で表されるとする
と、温接点の温度がTw、冷接点の温度がTcであると
き、m個の温接点とm個の冷接点を有するサーモパイル
の両端間には、次の(1)式で表される起電力Vが発生す
る。 V=m[φ(Tw)−φ(Tc)] …(1) 従って、ヒートシンクの温度Tcが既知であるとする
と、サーモパイルに発生する起電力Vを測定することで
測定対象物の温度Twを非接触で計測することができ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a thermopile type temperature sensor utilizing an electromotive force generated in a thermocouple has been used. The thermopile type temperature sensor forms a thermopile by connecting two kinds of different types of metals or semiconductors in series to form a thermopile, and arranges a thermopile hot junction on a member having a small heat capacity such as an insulating thin film. The cold junction is disposed on a member having a large heat capacity such as a heat sink, and the hot junction is covered with an infrared absorber. When infrared rays emitted from the object to be measured are absorbed by the infrared absorber formed on the hot junction and converted into heat, a temperature difference occurs between the cold junction and the hot junction, so that the infrared rays are formed at both ends of the thermopile. Since an electromotive force is generated between the electrodes, the temperature of the object is measured by measuring the electromotive force. That is, assuming that the thermoelectromotive force generated when the temperature of the hot junction or the cold junction of the thermopile is T is represented by φ (T), when the temperature of the hot junction is Tw and the temperature of the cold junction is Tc, An electromotive force V represented by the following equation (1) is generated between both ends of a thermopile having m hot junctions and m cold junctions. V = m [φ (Tw) −φ (Tc)] (1) Accordingly, assuming that the temperature Tc of the heat sink is known, the temperature Tw of the object to be measured is measured by measuring the electromotive force V generated in the thermopile. It can be measured without contact.

【0003】このような原理のサーモパイル型温度セン
サで検出できるのは、温接点と冷接点の間の温度差のみ
であるから、温接点の温度を決めるためには基準となる
冷接点の温度を別途測定する必要がある。冷接点の温度
を求めるためには主としてサーミスタが用いられてお
り、サーミスタを実装基板等の上でサーモパイル型温度
センサの近辺に実装し、サーミスタの温度を冷接点温度
として検出していた。
Since the thermopile type temperature sensor based on such a principle can detect only the temperature difference between the hot junction and the cold junction, the temperature of the cold junction as a reference for determining the temperature of the hot junction is determined. Must be measured separately. A thermistor is mainly used to determine the temperature of the cold junction, and the thermistor is mounted near a thermopile type temperature sensor on a mounting board or the like, and the temperature of the thermistor is detected as the cold junction temperature.

【0004】しかしながら、このようにサーモパイル型
温度センサの付近にサーミスタを実装したものでは、サ
ーミスタが、実装基板上で僅かではあるがサーモパイル
型温度センサから離れた位置に存在しているため、冷接
点の温度でなく温度センサを実装する実装基板の温度を
検出してしまい、正確な冷接点の検出が困難であった。
However, in the case where the thermistor is mounted in the vicinity of the thermopile type temperature sensor as described above, since the thermistor is slightly apart from the thermopile type temperature sensor on the mounting board, the cold junction is not provided. However, the temperature of the mounting board on which the temperature sensor is mounted is detected instead of the temperature, and it is difficult to accurately detect the cold junction.

【0005】さらに、実装基板上では、サーモパイル型
温度センサとサーミスタの各実装面積が必要であるた
め、サーモパイル型温度センサとサーミスタを実装する
ための全体としての必要面積が増大し、サーモパイル型
温度センサとサーミスタからなる温度検出器の小型化が
困難であった。そのため、細い管の内部に温度センサを
差し込んで管内部の温度を検出したい場合、管内の奥ま
で温度センサを差し込めず、正確な測定ができないとい
う問題があった。例えば、耳式体温計として用いる場合
には、温度センサを小型化しないと、一番正確な体温を
検出できる鼓膜付近まで温度センサを入れることができ
ず、正確な体温を計測することができない。
Further, since the mounting area of the thermopile type temperature sensor and the thermistor is required on the mounting board, the total area required for mounting the thermopile type temperature sensor and the thermistor is increased, and the thermopile type temperature sensor is increased. It is difficult to reduce the size of the temperature detector including the thermistor and thermistor. Therefore, when it is desired to insert a temperature sensor into a thin tube to detect the temperature inside the tube, there has been a problem that the temperature sensor cannot be inserted deep into the tube and accurate measurement cannot be performed. For example, when used as an ear thermometer, unless the temperature sensor is miniaturized, the temperature sensor cannot be inserted near the eardrum where the most accurate body temperature can be detected, and the accurate body temperature cannot be measured.

【0006】そこで、特開平5−90649号公報に開
示されているサーモパイル型温度センサ(サーモパイル
型赤外線センサ)では、サーモパイル型温度センサのチ
ップ表面にサーミスタを一体に設けている。この従来例
では、サーミスタをサーモパイル型温度センサのチップ
表面に設けているので、サーミスタと冷接点とを接近さ
せることができ、サーミスタの検出温度と冷接点の温度
との誤差は小さくなっている。
Therefore, in a thermopile type temperature sensor (thermopile type infrared sensor) disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-90649, a thermistor is integrally provided on the chip surface of the thermopile type temperature sensor. In this conventional example, since the thermistor is provided on the chip surface of the thermopile type temperature sensor, the thermistor and the cold junction can be brought close to each other, and the error between the temperature detected by the thermistor and the temperature of the cold junction is reduced.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来例で
は、サーモパイルと同一面上にサーミスタが形成されて
いるので、例えば赤外線が温接点に照射された時、同時
にサーミスタや冷接点にも赤外線が照射されることがあ
る。冷接点はシリコン基板上に形成されており、シリコ
ンは赤外線を透過するので、冷接点は赤外線照射による
影響を受けにくい。これに対し、サーミスタは赤外線を
浴びると温度変化を発生する。このため、サーミスタに
赤外線が照射されると、正確に冷接点の温度を測定でき
なくなり、温度センサの計測精度や信頼性に問題があっ
た。
However, in this conventional example, since the thermistor is formed on the same surface as the thermopile, for example, when infrared rays are applied to the hot junction, infrared rays are simultaneously applied to the thermistor and the cold junction. May be irradiated. Since the cold junction is formed on a silicon substrate and silicon transmits infrared rays, the cold junction is hardly affected by infrared irradiation. In contrast, a thermistor generates a temperature change when exposed to infrared rays. Therefore, when the thermistor is irradiated with infrared rays, the temperature of the cold junction cannot be measured accurately, and there is a problem in the measurement accuracy and reliability of the temperature sensor.

【0008】また、この従来例では、サーミスタをサー
モパイル型温度センサのチップ表面に形成しているの
で、サーモパイル型温度センサとサーミスタからなる全
体のサイズを幾分か小さくすることができたかに思え
る。しかし、サーモパイルの占める領域とサーミスタの
占める領域が同一平面上に存在しているため、素子2個
分の面積が必要となり、結果としては大幅な小型化には
結び付かなかった。従って、外耳道のような細い管内に
奥まで挿入できるような小型のサーモパイル型温度セン
サを製作することができなかった。
Further, in this conventional example, since the thermistor is formed on the chip surface of the thermopile type temperature sensor, it seems that the overall size of the thermopile type temperature sensor and the thermistor can be reduced somewhat. However, since the area occupied by the thermopile and the area occupied by the thermistor exist on the same plane, an area equivalent to two elements is required, and as a result, this has not led to significant miniaturization. Therefore, it has not been possible to manufacture a small thermopile type temperature sensor that can be inserted into a thin tube such as the ear canal.

【0009】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、温度計測用
のサーモパイルとサーミスタのような温度計測素子とを
有するサーモパイル型温度センサの小型化を図ることに
ある。また、本発明の別な目的は、冷接点温度を赤外線
の影響を受けることなく正確に計測できるようにするこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and has as its object to provide a thermopile type temperature sensor having a thermopile for temperature measurement and a temperature measuring element such as a thermistor. The goal is to reduce the size. Another object of the present invention is to make it possible to accurately measure the cold junction temperature without being affected by infrared rays.

【0010】[0010]

【発明の開示】請求項1に記載のサーモパイル型温度セ
ンサは、温接点と冷接点を有するサーモパイルをセンサ
基板上に形成されたサーモパイル型温度センサにおい
て、センサ基板の、サーモパイルが形成されている面と
反対面に、サーミスタのような温度計測素子を設けたこ
とを特徴としている。
A thermopile type temperature sensor according to a first aspect of the present invention is a thermopile type temperature sensor in which a thermopile having a hot junction and a cold junction is formed on a sensor substrate, the surface of the sensor substrate on which the thermopile is formed. On the opposite side, a temperature measuring element such as a thermistor is provided.

【0011】請求項2に記載のサーモパイル型温度セン
サは、温接点と冷接点を有するサーモパイルを形成され
たセンサ基板が、サーモパイルを形成されている面と反
対側の面をサーミスタのような温度計測素子の上に載置
され、一体化されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a thermopile type temperature sensor, wherein a sensor substrate having a thermopile having a hot junction and a cold junction has a temperature measurement surface such as a thermistor on a surface opposite to a surface on which the thermopile is formed. It is mounted on the element and integrated.

【0012】請求項1及び請求項2に記載したサーモパ
イル型温度センサは、サーミスタのような温度計測素子
とサーモパイルとが積層された構造となっているので、
温接点と冷接点の間の温度差を計測するためのサーモパ
イルと冷接点の温度を計測するための温度計測素子を備
えたサーモパイル型温度センサを小型化することができ
る。従って、センサ基板の元になる1枚の親基板(半導
体ウエハなど)から得ることができるセンサ数が多くな
り、サーモパイル型温度センサを低コスト化することが
できる。
The thermopile type temperature sensor according to the first and second aspects has a structure in which a temperature measuring element such as a thermistor and a thermopile are laminated.
A thermopile-type temperature sensor including a thermopile for measuring the temperature difference between the hot junction and the cold junction and a temperature measuring element for measuring the temperature of the cold junction can be miniaturized. Therefore, the number of sensors that can be obtained from one parent substrate (such as a semiconductor wafer) serving as a base of the sensor substrate increases, and the cost of the thermopile type temperature sensor can be reduced.

【0013】また、サーモパイル型温度センサを小型化
することができるので、細い管や孔などの奥までサーモ
パイル型温度センサを挿入することができ、例えば耳式
温度計に用いる場合には、外耳道内の奥深く(鼓膜の近
く)まで入れることが可能になり、正確に温度(体温)
測定をすることができる。
Further, since the thermopile type temperature sensor can be downsized, the thermopile type temperature sensor can be inserted deep into a thin tube or a hole. Can be inserted deeply (near the eardrum), accurately at the temperature (body temperature)
You can make measurements.

【0014】さらに、サーモパイルと温度計測素子とが
互いにセンサ基板の反対面に設けられているので、サー
モパイル側に赤外線が照射されても、温度計測素子はセ
ンサ基板の裏側にあって赤外線の影響を受けにくく、冷
接点の温度を正確に計測することができる。よって、温
接点側で計測している対象物の温度も精度良く計測する
ことができる。
Further, since the thermopile and the temperature measuring element are provided on the opposite sides of the sensor substrate, even if the thermopile side is irradiated with infrared rays, the temperature measuring element is located on the back side of the sensor substrate and is not affected by the infrared rays. The temperature of the cold junction can be measured accurately. Therefore, the temperature of the object measured on the hot junction side can also be accurately measured.

【0015】もし、赤外線がサーモパイル側からセンサ
基板を透過して多少でも温度計測素子に届く恐れがある
場合には、サーモパイルと温度計測素子の中間に赤外線
遮断層を設ければ、温度計測素子における赤外線の影響
を排除することができ、より計測精度を向上させること
ができる。
If there is a possibility that infrared rays may pass through the sensor substrate from the thermopile side and reach the temperature measuring element to some extent, an infrared shielding layer may be provided between the thermopile and the temperature measuring element. The influence of infrared rays can be eliminated, and the measurement accuracy can be further improved.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1及び図2
は本発明の一実施形態によるサーモパイル型温度センサ
1のセンサ取付基板16への実装前と実装後の状態を示
す断面図である。図1に示すように、シリコン基板から
なるヒートシンク(センサ基板)2の上面中央部には、
皿状ないし擦り鉢状をした凹部3が形成されており、凹
部3の上面には電気的な絶縁性を有する温接点支持膜
(絶縁薄膜)4が平面状に張られている。温接点支持膜
4は、Si02やSiNなどによって形成されており、
熱容量を小さくするため数ミクロンの厚みにしている。
なお、図には示していないが、温接点支持膜4の一部に
は、シリコン基板をエッチングして凹部3を形成するす
るために用いた微小な孔もしくはスリットがあいてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIGS. 1 and 2
1 is a cross-sectional view showing a state before and after mounting a thermopile type temperature sensor 1 on a sensor mounting board 16 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, at the center of the upper surface of a heat sink (sensor substrate) 2 made of a silicon substrate,
A dish-shaped or mortar-shaped recess 3 is formed, and a hot-junction supporting film (insulating thin film) 4 having electrical insulation properties is provided on the upper surface of the recess 3 in a planar manner. The hot-junction support film 4 is formed of SiO 2 , SiN, or the like.
The thickness is several microns to reduce the heat capacity.
Although not shown in the drawing, a small hole or slit used for forming the concave portion 3 by etching the silicon substrate is formed in a part of the hot junction supporting film 4.

【0017】ヒートシンク2の上面と温接点支持膜4の
上面の間には、図3に示すように、第1熱電材料5と第
2熱電材料6が交互に配線されており、ヒートシンク2
上面で第1及び第2熱電材料5,6を接合させて熱電対
の冷接点7を設け、温接点支持膜4上面で第1及び第2
熱電材料5,6を接合させて熱電対の温接点8を設け、
これによって熱電対が直列に接続された温度計測用のサ
ーモパイル9を形成している。また、サーモパイル9の
両端には、それぞれ電極10が設けられている。なお、
温接点8の上は赤外線吸収体により覆ってもよい。従っ
て、温接点8に赤外線が照射されると、温接点8に熱起
電力が発生し、サーモパイル9の両端の電極10からは
温接点8と冷接点7との温度差に応じた起電力が出力さ
れる。
As shown in FIG. 3, a first thermoelectric material 5 and a second thermoelectric material 6 are alternately arranged between the upper surface of the heat sink 2 and the upper surface of the hot junction support film 4.
The first and second thermoelectric materials 5 and 6 are joined on the upper surface to provide a cold junction 7 of a thermocouple, and the first and second thermoelectric materials are
Thermoelectric materials 5 and 6 are joined to provide a thermocouple hot junction 8,
This forms a thermopile 9 for temperature measurement in which thermocouples are connected in series. Electrodes 10 are provided at both ends of the thermopile 9, respectively. In addition,
The top of the hot junction 8 may be covered with an infrared absorber. Therefore, when the hot junction 8 is irradiated with infrared rays, a thermoelectromotive force is generated at the hot junction 8, and an electromotive force corresponding to the temperature difference between the hot junction 8 and the cold junction 7 is generated from the electrodes 10 at both ends of the thermopile 9. Is output.

【0018】ヒートシンク2の下面全面には、アルミニ
ウム薄膜11を形成してあり、アルミニウム薄膜11は
絶縁薄膜12で全体を覆われている。なお、赤外線遮断
層としては、アルミニウム薄膜11以外の金属薄膜や多
層反射膜を用いてもよいが、安価なアルミニウム薄膜1
1が好ましい。この絶縁薄膜12の表面には、図4に示
すような薄膜サーミスタ13が形成されており、薄膜サ
ーミスタ13の両端には引出し配線14,15が設けら
れている。ヒートシンク2は熱容量が大きいので、温度
変化が小さく、冷接点7とヒートシンク2の温度は等し
い。従って、薄膜サーミスタ13によりヒートシンク2
の温度を測定することにより、冷接点7の温度を計測す
ることができる。
An aluminum thin film 11 is formed on the entire lower surface of the heat sink 2, and the entire aluminum thin film 11 is covered with an insulating thin film 12. As the infrared shielding layer, a metal thin film other than the aluminum thin film 11 or a multilayer reflective film may be used.
1 is preferred. On the surface of the insulating thin film 12, a thin film thermistor 13 as shown in FIG. 4 is formed, and lead wires 14 and 15 are provided at both ends of the thin film thermistor 13. Since the heat sink 2 has a large heat capacity, the temperature change is small, and the temperature of the cold junction 7 and the temperature of the heat sink 2 are equal. Therefore, the heat sink 2 is formed by the thin film thermistor 13.
, The temperature of the cold junction 7 can be measured.

【0019】サーモパイル型温度センサ1を実装するた
めのセンサ取付基板16の上面には、図1及び図5に示
すように、薄膜サーミスタ13と対向する領域が一段低
くなっていて凹所17が形成されており、その両側に薄
膜サーミスタ13の引出し配線14,15と接続するた
めの配線パターン18が形成されている。しかして、図
2に示すように、サーモパイル型温度センサ1をセンサ
取付基板16上に載置し、薄膜サーミスタ13の引出し
配線14,15を導電性接着剤19でセンサ取付基板1
6の配線パターン18にダイボンドすることにより、サ
ーモパイル型温度センサ1をセンサ取付基板16に固定
すると共に薄膜サーミスタ13の引出し配線14,15
と配線パターン18とを電気的に接続される。
On the upper surface of the sensor mounting substrate 16 for mounting the thermopile type temperature sensor 1, as shown in FIG. 1 and FIG. A wiring pattern 18 for connecting to the lead wirings 14 and 15 of the thin film thermistor 13 is formed on both sides thereof. Then, as shown in FIG. 2, the thermopile type temperature sensor 1 is mounted on the sensor mounting substrate 16, and the lead wires 14, 15 of the thin film thermistor 13 are electrically conductive adhesive 19.
6, the thermopile-type temperature sensor 1 is fixed to the sensor mounting substrate 16 and the lead-out wirings 14 and 15 of the thin-film thermistor 13 are die-bonded.
And the wiring pattern 18 are electrically connected.

【0020】さらに、サーモパイル9の両電極10にボ
ンディングワイヤ(図示せず)を結線してサーモパイル
9の出力(温度変化)をセンサ取付基板16上へ、ある
いはセンサ取付基板16外へ取り出すことができるよう
にし、センサ取付基板16の配線パターン18から出力
回路に配線をつなぐことで薄膜サーミスタ13の出力
(冷接点7の温度)を取り出すことができる。
Further, by bonding wires (not shown) to both electrodes 10 of the thermopile 9, the output (temperature change) of the thermopile 9 can be taken out onto the sensor mounting board 16 or out of the sensor mounting board 16. As described above, by connecting the wiring from the wiring pattern 18 of the sensor mounting board 16 to the output circuit, the output of the thin film thermistor 13 (the temperature of the cold junction 7) can be taken out.

【0021】このサーモパイル型温度センサ1は、上記
のような構造を有しているから、次のような特徴があ
る。ヒートシンク2のサーモパイル形成面と対向する面
に薄膜サーミスタ13を形成しているので、サーモパイ
ル9と同程度の占有面積でサーモパイル9及び薄膜サー
ミスタ13を配置することができ、サーモパイル型温度
センサ1のチップサイズを非常に小さくすることができ
る。特に、耳式体温計として用いる場合には、サーモパ
イル型温度センサ1を小型化することにより、一番正確
な体温が検出できる鼓膜付近まで温度センサ1を入れる
ことができ、正確に体温を図ることができる。さらに、
チップサイズを小さくすることができるので、1枚のシ
リコンウエハから得ることのできるチップ個数が増加
し、温度センサ1のコストを安価にすることができる。
Since the thermopile type temperature sensor 1 has the above structure, it has the following features. Since the thin-film thermistor 13 is formed on the surface of the heat sink 2 opposite to the surface on which the thermopile is formed, the thermopile 9 and the thin-film thermistor 13 can be arranged in the same occupied area as the thermopile 9. The size can be very small. In particular, when used as an ear thermometer, by reducing the size of the thermopile type temperature sensor 1, the temperature sensor 1 can be inserted near the eardrum where the most accurate body temperature can be detected, and the body temperature can be accurately measured. it can. further,
Since the chip size can be reduced, the number of chips that can be obtained from one silicon wafer increases, and the cost of the temperature sensor 1 can be reduced.

【0022】また、薄膜サーミスタ13はサーモパイル
9と反対側の面に設けられているので、サーモパイル9
に赤外線が照射されても、ヒートシンク2が赤外線を通
さない場合にはヒートシンク2や温接点支持膜4によっ
て赤外線が遮断され、ヒートシンク2が赤外線に対して
透明である場合には、この実施形態のようにアルミニウ
ム薄膜11を設けることによって赤外線を遮断すること
ができる。従って、薄膜サーミスタ13は赤外線の影響
を全く受けることなく、正確に冷接点7の温度を検出す
ることができ、サーモパイル型温度センサ1の温度計測
精度も向上する。
Since the thin film thermistor 13 is provided on the surface opposite to the thermopile 9, the thermopile 9
When the heat sink 2 does not transmit the infrared light even if the heat sink 2 does not transmit the infrared light, the infrared light is blocked by the heat sink 2 and the hot-junction support film 4, and when the heat sink 2 is transparent to the infrared light, By providing the aluminum thin film 11 as described above, infrared rays can be blocked. Therefore, the thin film thermistor 13 can accurately detect the temperature of the cold junction 7 without being affected by infrared rays at all, and the temperature measurement accuracy of the thermopile type temperature sensor 1 is also improved.

【0023】さらに、センサ取付基板16の上面には、
凹所17を設けて薄膜サーミスタ13とセンサ取付基板
16とが接触しないようにしているので、センサ取付基
板16に万一温度変化が起きても薄膜サーミスタ13は
センサ取付基板16に影響されることなく、冷接点7温
度を正確に検出できる。
Further, on the upper surface of the sensor mounting board 16,
Since the recesses 17 are provided so that the thin film thermistor 13 does not contact the sensor mounting board 16, even if a temperature change occurs in the sensor mounting board 16, the thin film thermistor 13 is affected by the sensor mounting board 16. Therefore, the temperature of the cold junction 7 can be accurately detected.

【0024】また、ヒートシンク2下面の温度計測素子
として薄膜サーミスタ13を用いているので、サーモパ
イル9を形成するヒートシンク2とほぼ等しい体積でサ
ーモパイル型温度センサ1を製作することが可能にな
る。つまり、冷接点7の温度を計測するための素子をヒ
ートシンク2に一体化してもサーモパイル型温度センサ
1が大きくならず、小型で、かつ測定精度の高いサーモ
パイル型温度センサ1が得られる。
Further, since the thin-film thermistor 13 is used as a temperature measuring element on the lower surface of the heat sink 2, it is possible to manufacture the thermopile type temperature sensor 1 with a volume almost equal to that of the heat sink 2 forming the thermopile 9. That is, even if an element for measuring the temperature of the cold junction 7 is integrated with the heat sink 2, the thermopile temperature sensor 1 does not become large, and the thermopile temperature sensor 1 that is small and has high measurement accuracy can be obtained.

【0025】また、サーモパイル型温度センサ1をセン
サ取付基板16に実装する際、導電性接着剤19を用い
れば、サーモパイル型温度センサ1のセンサ取付基板1
6への固定と薄膜サーミスタ13と配線パターン18と
の電気的接続とを同時に行うことができ、作業工程を削
減できる。
Further, when the thermopile type temperature sensor 1 is mounted on the sensor mounting substrate 16, if the conductive adhesive 19 is used, the sensor mounting substrate 1 of the thermopile type temperature sensor 1 can be used.
6 and the electrical connection between the thin film thermistor 13 and the wiring pattern 18 can be performed simultaneously, and the number of working steps can be reduced.

【0026】つぎに、上記サーモパイル型温度センサ1
の製造プロセスを図6(a)〜(g)により説明する。
まず、ヒートシンク2となるシリコン基板20の裏面に
アルミニウムをスパッタリングし、アルミニウム薄膜1
1を形成する[図6(a)]。ついで、CVD装置など
によりシリコン基板20の両面にシリコン酸化膜やシリ
コン窒化膜等の絶縁薄膜4a,12を堆積させ[図6
(b)]、絶縁薄膜12の上に薄膜サーミスタ13とそ
の引出し配線14,15を形成し、パターニングする
[図6(c)]。この後、シリコン基板20の表面に異
種金属、例えばポリシリコン(第1熱電材料5)とアル
ミニウム(第2熱電材料6)等を直列に接続して温接点
8と冷接点7を有するサーモパイル9を形成する[図6
(d)]。さらに、シリコン基板20の両面にCVD装
置などにより酸化膜を堆積させて、表裏両面を酸化膜2
1で覆った[図6(e)]後、シリコン基板20表面
の、サーモパイル9下の領域をウエットエッチングによ
り一部除去する[図6(f)]。このとき、図では省略
してあるが、表面の絶縁薄膜4aには微小な孔やスリッ
ト等を開口してあり、その隙間からエッチング液がシリ
コン基板20に接触し、シリコン基板20に凹部3がエ
ッチングされ、その上に絶縁膜4aの一部からなる温接
点支持膜4が形成される。最後に、基板表面に堆積して
いる酸化膜21をフッ酸等でウエットエッチング除去す
ると、サーモパイル型温度センサ1が完成する[図6
(g)]。
Next, the thermopile type temperature sensor 1
6A to 6G will be described.
First, aluminum is sputtered on the back surface of the silicon substrate 20 serving as the heat sink 2 to form an aluminum thin film 1.
1 [FIG. 6 (a)]. Then, insulating thin films 4a and 12 such as a silicon oxide film and a silicon nitride film are deposited on both surfaces of the silicon substrate 20 by a CVD apparatus or the like [FIG.
(B)], a thin film thermistor 13 and its lead wires 14 and 15 are formed on the insulating thin film 12, and are patterned [FIG. 6 (c)]. Thereafter, a thermopile 9 having a hot junction 8 and a cold junction 7 is connected in series to the surface of the silicon substrate 20 by dissimilar metals, for example, polysilicon (first thermoelectric material 5) and aluminum (second thermoelectric material 6). Form [FIG.
(D)]. Further, an oxide film is deposited on both surfaces of the silicon substrate 20 by a CVD apparatus or the like, and the oxide film 2 is formed on both front and back surfaces.
After [FIG. 6 (e)], the region under the thermopile 9 on the surface of the silicon substrate 20 is partially removed by wet etching [FIG. 6 (f)]. At this time, although not shown in the figure, fine holes, slits, and the like are formed in the insulating thin film 4a on the surface, and the etching solution comes into contact with the silicon substrate 20 through the gap, and the concave portion 3 is formed in the silicon substrate 20. Etching is performed, and a hot-junction support film 4 composed of a part of the insulating film 4a is formed thereon. Finally, when the oxide film 21 deposited on the substrate surface is removed by wet etching with hydrofluoric acid or the like, the thermopile type temperature sensor 1 is completed [FIG.
(G)].

【0027】(第2の実施形態)図7及び図8は本発明
の別な実施形態によるサーモパイル型温度センサ31の
センサ取付基板16への実装前と実装後の状態を示す断
面図である。このサーモパイル型温度センサ31は、薄
膜サーミスタ13の一方の引出し配線15がヒートシン
ク2を介してその上面のサーミスタ用パッド(ワイヤボ
ンディング用パッド)32と導通している点が特徴であ
る。
(Second Embodiment) FIGS. 7 and 8 are sectional views showing states before and after mounting a thermopile type temperature sensor 31 on a sensor mounting board 16 according to another embodiment of the present invention. The thermopile type temperature sensor 31 is characterized in that one of the lead-out wirings 15 of the thin film thermistor 13 is electrically connected to the thermistor pad (wire bonding pad) 32 on the upper surface thereof via the heat sink 2.

【0028】このためには、まず一方の引出し配線15
をヒートシンク2と電気的に接続する必要がある。すな
わち、ヒートシンク2と薄膜サーミスタ13の一方の引
出し配線15とは、つぎのようにして電気的に導通させ
ている。例えばヒートシンク2となるシリコン基板とし
てn型のものを使用する場合には、シリコン基板(ヒー
トシンク2)の裏面にリン(P)をドープしてn+層を
形成しておく。このn+層の上にアルミニウム薄膜11
を形成した後、熱処理によりシリコン基板とアルミニウ
ム薄膜11をオーミック接続させる。また、アルミニウ
ム薄膜11の上に形成された絶縁薄膜12に薄膜サーミ
スタ13及び引出し配線(アルミニウム電極)14,1
5を形成する際、一方の引出し配線15の位置で絶縁薄
膜12に窓を開口しておくことにより、薄膜サーミスタ
13の一方の引出し配線15をアルミニウム薄膜11に
接続する。これによって、薄膜サーミスタ13の一方の
引出し配線15がヒートシンク2と電気的に導通させら
れる。
For this purpose, first, one of the lead wirings 15
Must be electrically connected to the heat sink 2. That is, the heat sink 2 and one of the lead-out wires 15 of the thin film thermistor 13 are electrically connected as follows. For example, when using an n-type silicon substrate as the heat sink 2, phosphorus (P) is doped on the back surface of the silicon substrate (heat sink 2) to form an n + layer. An aluminum thin film 11 is formed on the n + layer.
Is formed, the silicon substrate and the aluminum thin film 11 are ohmically connected by heat treatment. Further, a thin film thermistor 13 and a lead wiring (aluminum electrode) 14, 1 are provided on an insulating thin film 12 formed on the aluminum thin film 11.
At the time of forming 5, a window is opened in the insulating thin film 12 at the position of the one extraction wiring 15, so that one extraction wiring 15 of the thin film thermistor 13 is connected to the aluminum thin film 11. As a result, one of the lead wires 15 of the thin film thermistor 13 is electrically connected to the heat sink 2.

【0029】一方、ヒートシンク2の上面に形成された
絶縁薄膜4aを開口し、その上にサーミスタ用パッド3
2を設け、熱処理によりサーミスタ用パッド32とヒー
トシンク2をオーミック接合させる。こうして、ヒート
シンク2の下面に形成された薄膜サーミスタ13の一方
の引出し配線15は、ヒートシンク2上面のサーミスタ
用パッド32と電気的に導通する。また、絶縁薄膜12
の上に形成された薄膜サーミスタ13の表面はさらに絶
縁薄膜12で覆われており、他方の引出し配線14だけ
が絶縁薄膜12から露出している。
On the other hand, the insulating thin film 4a formed on the upper surface of the heat sink 2 is opened, and the thermistor pads 3 are formed thereon.
2, and the thermistor pad 32 and the heat sink 2 are ohmically joined by heat treatment. In this way, the one outgoing wiring 15 of the thin film thermistor 13 formed on the lower surface of the heat sink 2 is electrically connected to the thermistor pad 32 on the upper surface of the heat sink 2. The insulating thin film 12
The surface of the thin film thermistor 13 formed thereon is further covered with the insulating thin film 12, and only the other extraction wiring 14 is exposed from the insulating thin film 12.

【0030】この実施形態のセンサ取付基板16には、
凹所17はなく、フラットな表面に帯状の配線パターン
18が設けられている。しかして、図7に示すように、
センサ取付基板16上面の配線パターン18の通過して
いる領域にサーモパイル型温度センサ31の面積程度の
広さに導電性接着剤19を塗布し、図8に示すように、
その上にサーモパイル型温度センサ31を接着固定す
る。
The sensor mounting board 16 of this embodiment includes
There is no recess 17 and a strip-shaped wiring pattern 18 is provided on a flat surface. Then, as shown in FIG.
A conductive adhesive 19 is applied to a region of the upper surface of the sensor mounting substrate 16 where the wiring pattern 18 passes, as large as the area of the thermopile type temperature sensor 31, and as shown in FIG.
A thermopile-type temperature sensor 31 is bonded and fixed thereon.

【0031】このような構造では、サーモパイル型温度
センサ31の下面には引出し配線14が1個しかないた
め、サーモパイル型温度センサ31をセンサ取付基板1
6にダイボンドする際にシビアな位置合わせが不要とな
り、作業が容易になると共に作業効率が向上する。ま
た、センサ取付基板16に特別な加工が不要となるの
で、コストダウンにつながる。なお、この実施形態のサ
ーモパイル型温度センサ31を図5に示したようなセン
サ取付基板16に実装してもよい。
In such a structure, there is only one lead wire 14 on the lower surface of the thermopile type temperature sensor 31, so that the thermopile type temperature sensor 31 is attached to the sensor mounting board 1.
Severe alignment is not required when die-bonding to No. 6, making work easier and improving work efficiency. In addition, no special processing is required for the sensor mounting substrate 16, which leads to cost reduction. Note that the thermopile type temperature sensor 31 of this embodiment may be mounted on the sensor mounting board 16 as shown in FIG.

【0032】また、一方の引出し配線15は、アルミニ
ウム薄膜11に接続することによってヒートシンク2に
導通させているので、薄膜サーミスタ13の形状にかか
わらず、引出し配線15を任意の位置で容易にアルミニ
ウム薄膜11に接続することができる。
Since one of the lead wires 15 is electrically connected to the heat sink 2 by being connected to the aluminum thin film 11, the lead wire 15 can be easily connected to the aluminum thin film at an arbitrary position regardless of the shape of the thin film thermistor 13. 11 can be connected.

【0033】(第3の実施形態)図9及び図10は本発
明のさらに別な実施形態によるサーモパイル型温度セン
サ41のセンサ取付基板16への実装前と実装後の状態
を示す断面図である。このサーモパイル型温度センサ4
1では、ヒートシンク2の上面の凹部3と対向させて下
面にも凹部42を形成してあり、下面の凹部42内の天
面にアルミニウム薄膜11及び絶縁薄膜12を介して薄
膜サーミスタ13を設けている。この薄膜サーミスタ1
3の一方の引出し配線15は、第2の実施形態の場合と
同じ方法により、ヒートシンク2を介してその上面のサ
ーミスタ用パッド32に導通させられており、他方の引
出し配線14は凹部3の外のヒートシンク2の下面に導
かれている。
(Third Embodiment) FIGS. 9 and 10 are cross-sectional views showing states before and after mounting a thermopile type temperature sensor 41 on a sensor mounting board 16 according to still another embodiment of the present invention. . This thermopile type temperature sensor 4
1, a concave portion 42 is formed on the lower surface of the heat sink 2 so as to face the concave portion 3 on the upper surface, and the thin film thermistor 13 is provided on the top surface in the concave portion 42 on the lower surface via the aluminum thin film 11 and the insulating thin film 12. I have. This thin film thermistor 1
One of the lead-out lines 15 is electrically connected to the thermistor pad 32 on the upper surface thereof through the heat sink 2 in the same manner as in the second embodiment, and the other lead-out line 14 is located outside the recess 3. Is guided to the lower surface of the heat sink 2.

【0034】この実施形態では、センサ取付基板16と
して金属基板を用いた場合を示してあり、このセンサ取
付基板16の上面に導電性接着剤19を塗布してサーモ
パイル型温度センサ41をダイボンドすることにより、
サーモパイル型温度センサ41を接着固定すると共に、
下面の引出し配線14をセンサ取付基板16に導通させ
ている。
In this embodiment, a case where a metal substrate is used as the sensor mounting substrate 16 is shown, and a thermopile type temperature sensor 41 is die-bonded by applying a conductive adhesive 19 on the upper surface of the sensor mounting substrate 16. By
The thermopile-type temperature sensor 41 is fixed by bonding.
The lower wiring 14 is electrically connected to the sensor mounting board 16.

【0035】なお、図では、赤外線カット用のアルミニ
ウム薄膜11を介して薄膜サーミスタ13の引出し配線
15をヒートシンク2に接続しているが、引出し配線1
5としてアルミニウム電極を用いれば、アルミニウム薄
膜11のない箇所で直接ヒートシンク2に接合させるこ
とが可能である。また、薄膜サーミスタ13とヒートシ
ンク2の間のアルミニウム薄膜11を省略し、サーミス
タ13の引出し配線15にアルミ電極を用いて直接ヒー
トシンク2と電気的接続をとるようにすれば、赤外線照
射の影響は受けるが、作製工程を削減することが可能と
なる。
Although the drawing wiring 15 of the thin film thermistor 13 is connected to the heat sink 2 through the infrared cut aluminum thin film 11 in the drawing, the drawing wiring 1
If an aluminum electrode is used as 5, it is possible to directly join the heat sink 2 at a portion where the aluminum thin film 11 does not exist. Further, if the aluminum thin film 11 between the thin film thermistor 13 and the heat sink 2 is omitted, and the lead wiring 15 of the thermistor 13 is electrically connected directly to the heat sink 2 by using an aluminum electrode, the influence of infrared irradiation is exerted. However, the number of manufacturing steps can be reduced.

【0036】この実施形態では、センサ取付基板16と
して金属基板を用いているので、薄膜サーミスタ13の
引出し配線14の接続個所が自由となり、接続作業も容
易になる。また、センサ取付基板16に一切の加工が不
要となり、市販のセンサ取付基板16(センサステム)
を使用することが可能になる。なお、第1及び第2の実
施形態で、センサ取付基板16として金属基板を用いて
も同様の効果が得られる。
In this embodiment, since a metal substrate is used as the sensor mounting substrate 16, the connecting point of the lead-out wiring 14 of the thin film thermistor 13 is free, and the connection work is also facilitated. Further, the sensor mounting substrate 16 does not require any processing, and a commercially available sensor mounting substrate 16 (sensor stem)
Can be used. In the first and second embodiments, a similar effect can be obtained even if a metal substrate is used as the sensor mounting substrate 16.

【0037】また、ヒートシンク2下面に凹部42を設
け、この凹部42内に薄膜サーミスタ13を設けている
ので、センサ取付基板16に凹所17などを設けずと
も、薄膜サーミスタ13がセンサ取付基板16と接触す
ることがなく、薄膜サーミスタ13により冷接点温度を
正確に検出することができる。
Further, since the concave portion 42 is provided on the lower surface of the heat sink 2 and the thin film thermistor 13 is provided in the concave portion 42, the thin film thermistor 13 can be mounted on the sensor And the cold junction temperature can be accurately detected by the thin film thermistor 13.

【0038】なお、この実施形態のサーモパイル型温度
センサ41の製造方法については、はじめにシリコン基
板の下面に凹部42を形成しておけば、その後は図6に
示した方法と同様な方法によって製造することができ
る。
In the method of manufacturing the thermopile type temperature sensor 41 of this embodiment, if the concave portion 42 is first formed on the lower surface of the silicon substrate, then the same method as that shown in FIG. 6 is used. be able to.

【0039】(第4の実施形態)図11及び図12はそ
れぞれ本発明のさらに別な実施形態によるサーモパイル
型温度センサ51,61の構造を示す断面図である。こ
のサーモパイル型温度センサ51、61にあっては、ヒ
ートシンク2の上面にサーモパイル9を形成したセンサ
チップ52を市販のサーミスタ53の上面に接合してい
る。
(Fourth Embodiment) FIGS. 11 and 12 are sectional views showing the structure of thermopile type temperature sensors 51 and 61 according to still another embodiment of the present invention. In the thermopile type temperature sensors 51 and 61, a sensor chip 52 having a thermopile 9 formed on the upper surface of a heat sink 2 is joined to the upper surface of a commercially available thermistor 53.

【0040】図11のサーモパイル型温度センサ51の
ようにヒートシンク2とサーミスタ53のチップサイズ
がほぼ同じである場合には、センサチップ52をサーミ
スタ53上にダイボンドする際、センサチップ52のヒ
ートシンク2下面に設けられたアルミニウム薄膜11を
サーミスタ53の上面電極と導電性接着剤54で接続
し、センサチップ52の上面のサーミスタ用パッド32
に引き出す。サーミスタ53の下面電極も、同様に導電
性接着剤19によりセンサ取付基板16に固定するとと
もに電気的に接続する。
When the heat sink 2 and the thermistor 53 have substantially the same chip size as in the thermopile type temperature sensor 51 of FIG. 11, when the sensor chip 52 is die-bonded on the thermistor 53, the lower surface of the heat sink 2 of the sensor chip 52 Is connected to the upper surface electrode of the thermistor 53 by a conductive adhesive 54, and the thermistor pad 32 on the upper surface of the sensor chip 52 is connected.
Pull out. Similarly, the lower surface electrode of the thermistor 53 is fixed to the sensor mounting substrate 16 by the conductive adhesive 19 and is electrically connected.

【0041】あるいは、図12のサーモパイル型温度セ
ンサ61ようにセンサチップ52に比ベてサーミスタ5
3のチップサイズが大きな場合には、サーミスタ53が
センサチップ52からはみ出るので、サーミスタ53の
上面電極は、センサチップ52からはみ出た部分62で
ワイヤボンディングにより直接取り出すことが可能とな
る。
Alternatively, like the thermopile type temperature sensor 61 shown in FIG.
When the chip size of 3 is large, the thermistor 53 protrudes from the sensor chip 52, so that the upper electrode of the thermistor 53 can be directly taken out by wire bonding at the portion 62 protruding from the sensor chip 52.

【0042】図12の場合のように、サーミスタ53の
形状がセンサチップ52よりも大きい場合には、センサ
チップ52として従来のサーモパイル型温度センサを使
用することが可能になる。従来のセンサをサーミスタ5
3の上に実装することでセンサ全体のダイボンド必要面
積が縮小し、サーミスタ53上部の電極取り出しをサー
ミスタ53から直接ワイヤボンディングにて行うことに
より、製造工程が簡略化される。例えば、サーミスタ5
3とセンサチップ52の間に赤外線カット用のアルミニ
ウム薄膜11を形成する場合でも、アルミニウム薄膜1
1とヒートシンク2を熱処理によりオーミック接続する
必要がなくなる。
When the shape of the thermistor 53 is larger than the sensor chip 52 as shown in FIG. 12, a conventional thermopile type temperature sensor can be used as the sensor chip 52. Conventional sensor used as thermistor 5
The mounting area on the sensor 3 reduces the area required for the die bonding of the entire sensor, and the manufacturing process is simplified by extracting the electrode on the thermistor 53 directly from the thermistor 53 by wire bonding. For example, thermistor 5
3 and the sensor chip 52, the aluminum thin film 11 for infrared cut is formed.
The need for ohmic connection between the heat sink 1 and the heat sink 2 is eliminated.

【0043】市販のサーミスタ53で、大量購入などに
より低廉な価格で購入できるものがあれば、この実施形
態のような構造を採用すれば、ヒートシンク2の下面に
薄膜サーミスタ13を形成するより全体のコストが安く
なることも考えられる。コストの算出は容易に可能であ
るため、市販のサーミスタ53を使用するかセンサ基板
に薄膜サーミスタ13を使用するかを使い分けることに
より、低コストのサーモパイル型温度センサを提供する
ことが可能となる。
If there is a commercially available thermistor 53 that can be purchased at a low price by mass purchase or the like, adopting the structure as in this embodiment will reduce the total thickness of the thin film thermistor 13 on the lower surface of the heat sink 2. It is also possible that the cost will be lower. Since the cost can be easily calculated, a low-cost thermopile-type temperature sensor can be provided by using a commercially available thermistor 53 or a thin-film thermistor 13 for the sensor substrate.

【0044】(第5の実施形態)図13は本発明のさら
に別な実施形態によるサーモパイル型温度センサ71の
構造を示す断面図である。この実施形態は、市販のサー
ミスタ53の中でも小さなサーミスタ53を使用した場
合を示している。小さなサーミスタ53の上にセンサチ
ップ52を重ねると不安定にあるので、以下に述べるよ
うな構造にしている。
(Fifth Embodiment) FIG. 13 is a sectional view showing the structure of a thermopile type temperature sensor 71 according to still another embodiment of the present invention. This embodiment shows a case where a small thermistor 53 among commercially available thermistors 53 is used. When the sensor chip 52 is placed on a small thermistor 53, it is unstable. Therefore, the structure is as follows.

【0045】センサチップ52のヒートシンク2下面
に、サーミスタ53の高さとほぼ等しい深さの凹部42
を形成し、この凹部42の天面に赤外線カット用のアル
ミニウム薄膜11を成膜して熱処理によりアルミニウム
薄膜11をヒートシンク2と電気的に接続する。また、
ヒートシンク2の上面には、サーモパイル9と共に、ヒ
ートシンク2に導通したサーミスタ用パッド32を設け
ておく。そして、センサ取付基板(金属基板)16の上
に導電性接着剤72を塗布し、導電性接着剤72により
サーミスタ53の下面電極をセンサ取付基板16に固定
するとともに電気的接続する。ついで、センサ取付基板
16とサーミスタ53上面にそれぞれ導電性接着剤5
4,72を塗布しておき、センサチップ52下面のアル
ミニウム薄膜11をサーミスタ53の上面電極に接着し
て電気的に導通させると共に、センサチップ52下面を
センサ取付基板16に接着してセンサチップ52を固定
する。この時、センサチップ52とセンサ取付基板16
が接触する位置には、センサチップ52側に絶縁薄膜4
が形成されているので、センサチップ52とセンサ取付
基板16は電気的に絶縁されている。
A concave portion 42 having a depth substantially equal to the height of the thermistor 53 is formed on the lower surface of the heat sink 2 of the sensor chip 52.
Is formed on the top surface of the concave portion 42, and the aluminum thin film 11 is electrically connected to the heat sink 2 by heat treatment. Also,
On the upper surface of the heat sink 2, together with the thermopile 9, a thermistor pad 32 electrically connected to the heat sink 2 is provided. Then, a conductive adhesive 72 is applied on the sensor mounting substrate (metal substrate) 16, and the lower surface electrode of the thermistor 53 is fixed to the sensor mounting substrate 16 and electrically connected by the conductive adhesive 72. Next, the conductive adhesive 5 is applied to the sensor mounting substrate 16 and the upper surface of the thermistor 53, respectively.
4 and 72 are applied, and the aluminum thin film 11 on the lower surface of the sensor chip 52 is adhered to the upper electrode of the thermistor 53 for electrical conduction. Is fixed. At this time, the sensor chip 52 and the sensor mounting board 16
The insulating thin film 4 on the sensor chip 52 side
Are formed, the sensor chip 52 and the sensor mounting board 16 are electrically insulated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態によるサーモパイル型温度
センサのセンサ取付基板への実装前の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a thermopile type temperature sensor according to an embodiment of the present invention before being mounted on a sensor mounting board.

【図2】同上のサーモパイル型温度センサのセンサ取付
基板への実装後の断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the same thermopile type temperature sensor after being mounted on a sensor mounting board.

【図3】同上のサーモパイル型温度センサの上面図であ
る。
FIG. 3 is a top view of the thermopile type temperature sensor according to the first embodiment;

【図4】同上のサーモパイル型温度センサの下面図であ
る。
FIG. 4 is a bottom view of the thermopile type temperature sensor.

【図5】同上のセンサ取付基板の平面図である。FIG. 5 is a plan view of the sensor mounting board according to the first embodiment;

【図6】(a)〜(g)は同上のサーモパイル型温度セ
ンサの製造工程説明図である。
FIGS. 6 (a) to 6 (g) are diagrams illustrating a manufacturing process of the thermopile type temperature sensor according to the first embodiment.

【図7】本発明の別な実施形態によるサーモパイル型温
度センサのセンサ取付基板への実装前の断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a thermopile type temperature sensor according to another embodiment of the present invention before being mounted on a sensor mounting board.

【図8】同上のサーモパイル型温度センサのセンサ取付
基板への実装後の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view after mounting the thermopile type temperature sensor on the sensor mounting board.

【図9】本発明のさらに別な実施形態によるサーモパイ
ル型温度センサのセンサ取付基板への実装前の断面図で
ある。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a thermopile type temperature sensor according to still another embodiment of the present invention before being mounted on a sensor mounting board.

【図10】同上のサーモパイル型温度センサのセンサ取
付基板への実装後の断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of the same thermopile-type temperature sensor after being mounted on a sensor mounting board.

【図11】本発明のさらに別な実施形態によるサーモパ
イル型温度センサのセンサ取付基板への実装後の断面図
である。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a thermopile type temperature sensor according to still another embodiment of the present invention after being mounted on a sensor mounting board.

【図12】本発明のさらに別な実施形態によるサーモパ
イル型温度センサのセンサ取付基板への実装後の断面図
である。
FIG. 12 is a cross-sectional view of a thermopile type temperature sensor according to still another embodiment of the present invention after being mounted on a sensor mounting board.

【図13】本発明のさらに別な実施形態によるサーモパ
イル型温度センサのセンサ取付基板への実装後の断面図
である。
FIG. 13 is a sectional view of a thermopile type temperature sensor according to still another embodiment of the present invention after being mounted on a sensor mounting board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ヒートシンク 4 絶縁薄膜 7 冷接点 8 温接点 9 サーモパイル 11 アルミニウム薄膜 13 薄膜サーミスタ 16 センサ取付基板 19 導電性接着剤 20 シリコン基板 42 凹所 53 サーミスタ Reference Signs List 2 heat sink 4 insulating thin film 7 cold junction 8 hot junction 9 thermopile 11 aluminum thin film 13 thin film thermistor 16 sensor mounting substrate 19 conductive adhesive 20 silicon substrate 42 recess 53 thermistor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温接点と冷接点を有するサーモパイルを
センサ基板上に形成されたサーモパイル型温度センサに
おいて、 センサ基板の、サーモパイルが形成されている面と反対
面に、サーミスタのような温度計測素子を設けたことを
特徴とするサーモパイル型温度センサ。
1. A thermopile type temperature sensor in which a thermopile having a hot junction and a cold junction is formed on a sensor substrate, wherein a temperature measuring element such as a thermistor is provided on a surface of the sensor substrate opposite to a surface on which the thermopile is formed. A thermopile type temperature sensor characterized by comprising:
【請求項2】 温接点と冷接点を有するサーモパイルを
形成されたセンサ基板が、サーモパイルを形成されてい
る面と反対側の面をサーミスタのような温度計測素子の
上に載置され、一体化されていることを特徴とするサー
モパイル型温度センサ。
2. A sensor substrate on which a thermopile having a hot junction and a cold junction is formed is placed on a temperature measuring element such as a thermistor on a surface opposite to a surface on which a thermopile is formed, and integrated. A thermopile-type temperature sensor characterized in that:
【請求項3】 前記サーモパイルと前記温度計測素子の
中間に、赤外線遮断層を設けたことを特徴とする、請求
項1又は2に記載のサーモパイル型温度センサ。
3. The thermopile type temperature sensor according to claim 1, wherein an infrared shielding layer is provided between the thermopile and the temperature measuring element.
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