CN103370606A - 红外线传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种红外线传感器,其轻质且可获得稳定的设置状态,还能够高精确度地检测与电路基板分离的部分的温度,并且能够轻松地进行安装。本发明的红外线传感器具备:绝缘性薄膜(2);第1热敏元件(3A)及第2热敏元件(3B),在该绝缘性薄膜(2)的一侧的面彼此隔开而设置;连接于第1热敏元件(3A)的导电性的第1配线膜(4A)及连接于第2热敏元件(3B)的导电性的第2配线膜(4B),所述导电性的第1配线膜及导电性的第2配线膜形成于绝缘性薄膜(2)的一侧的面;红外线反射膜(6),与第2热敏元件(3B)对置而设置于绝缘性薄膜(2)的另一侧的面;多个端子电极(7A、7B),形成于绝缘性薄膜的一端部,且能够嵌入到外部连接器;端部加强板(11),粘附在绝缘性薄膜的一侧的面上的一端部;及安装用孔(2b),形成于绝缘性薄膜的另一端部。

Description

红外线传感器
技术领域
本发明涉及一种感测来自测定对象物的红外线来测定该测定对象物的温度等的红外线传感器。
背景技术
已知,感测FET等的开关元件或电解电容器等电路基板上的电子组件(器件)的发热状态时,在器件附近的电路基板上设置温度传感器或在与器件连接的散热片上设置温度传感器,并由电路基板或散热片的温度来间接得知元件温度的方法。该方法间接检测器件等测定对象物的温度,因此检测误差较大,难以进行高精确度的检测。
另一方面,以往,作为以非接触方式感测从测定对象物放射的红外线来对测定对象物的温度进行测定的温度传感器,使用红外线传感器。例如,专利文献1中公开有如下红外线传感器,其为对使用于复印机的固定装置的加热定影辊等的温度进行测定的温度传感器,且具备:树脂薄膜,设置于保持体;红外线感测用热敏元件,设置于该树脂薄膜且经由保持体的导光部感测红外线;及温度补偿用热敏元件,以遮光状态设置于树脂薄膜,且感测保持体的温度。该红外线传感器中,在导光部的内侧面形成红外线吸收膜,并且在树脂薄膜中含有炭黑等红外线吸收材料来提高红外线的吸收。并且,在该红外线传感器中,在保持体中内置有热敏元件,所述保持体是由导热率大而热发射率小的铝等金属材料形成为大致块状的箱体。
并且,专利文献2中提出有如下红外线检测器,其具备:红外线感测用热敏元件;温度补偿用热敏元件;树脂薄膜,将这些粘附固定;及壳体,具有在红外线的入射窗侧配置有红外线感测用热敏元件并且在屏蔽红外线的屏蔽部侧配置有温度补偿用热敏元件的框体。该红外线检测器中,在树脂薄膜中含有炭黑等红外线吸收材料来提高红外线的吸收,并且为了消除红外线感测用热敏元件与温度补偿用热敏元件之间的热梯度而以导热良好的材料形成框体。并且,红外线感测用热敏元件及温度补偿用热敏元件采用引线连接于热敏电阻的径向引线型热敏电阻。而且,该红外线检测器在由树脂或金属形成的壳体中内置有热敏元件。
这些专利文献1及2的红外线传感器中,采用在树脂薄膜中含有炭黑等红外线吸收材料并且以温度补偿用途对另一侧的热敏元件侧进行遮光的结构,但含有红外线吸收材料的树脂薄膜的导热较高,存在在红外线感测用与温度补偿用的热敏元件之间难以产生温度差量之类的不良情况。并且,为了在这些热敏元件之间增加温度差量,需要扩大热敏元件之间的距离,导致整体形状变大,存在难以小型化的问题。而且,需要将对温度补偿用热敏元件进行遮光的结构设置于壳体本身,因此导致价格升高。并且,专利文献2中,由于采用了导热良好的框体,因此导致红外线吸收膜也被散热,存在灵敏度劣化的不良情况。并且,由于是连接有引线的径向引线型,因此导致在热敏电阻与引线之间产生热空间传导。而且,一侧的热敏元件采用以箱体遮挡红外线的结构,但是仅通过遮住红外线,屏蔽部分就会吸收掉红外线,导致屏蔽部分发生温度变化,因此存在作为基准并不完备的不良情况。
因此,如专利文献3所示,研制出如下红外线传感器,即,具备:绝缘性薄膜;第1热敏元件及第2热敏元件,在该绝缘性薄膜的一侧的面彼此隔开而设置;分别连接于第1热敏元件及第2热敏元件的多对导电性配线膜,形成于绝缘性薄膜的一侧的面;红外线吸收膜,与第1热敏元件对置而设置于绝缘性薄膜的另一侧的面;及红外线反射膜,与第2热敏元件对置而设置于绝缘性薄膜的另一侧的面。
该红外线传感器中,在设置有红外线吸收膜的部分吸收红外线,在设置有红外线反射膜的部分反射红外线,从而能够在较薄且导热性较低的绝缘性薄膜上,于第1热敏元件与第2热敏元件之间获得良好的温度差量。即,即使是在薄膜中不含红外线吸收材料等的低导热性的绝缘性薄膜,也能够通过红外线吸收膜,使基于红外线吸收的热仅传导至绝缘性薄膜的第1热敏元件的正上方部分。尤其,由于是夹着较薄的绝缘性薄膜来传导红外线吸收膜的热,因此灵敏度不会劣化,且具有较高的响应性。并且,能够任意设定红外线吸收膜的面积,因此能够根据面积来设定与红外线吸收膜和测定对象物的距离相匹配的红外线检测视角,并能够获得较高的受光效率。并且,能够通过红外线反射膜反射绝缘性薄膜的第2热敏元件的正上方部分的红外线来阻止其吸收。另外,在绝缘性薄膜上形成有红外线吸收膜与红外线反射膜,因此对在红外线吸收膜与红外线反射膜之间的热进行传导的媒介除了空气以外只剩下与这些膜对置的间隔内的绝缘性薄膜,进行传导的截面积变小。因此,难以传递热敏元件彼此的热,热干扰减少而检测灵敏度提高。如此,具有由在低导热性的绝缘性薄膜上彼此抑制了热影响的第1热敏元件与第2热敏元件分别测定红外线吸收膜的正下方与红外线反射膜的正下方的绝缘性薄膜的局部温度的结构。因此,可在设为红外线感测用的第1热敏元件与设为温度补偿用的第2热敏元件之间获得良好的温度差量,并能够实现高灵敏度化。
专利文献1:日本专利公开2002-156284号公报(段落号[0026]、图2)
专利文献2:日本专利公开平7-260579号公报(权利要求书、图2)
专利文献3:日本专利公开2011-13213号公报(权利要求书、图1)
上述以往的技术中留有以下课题。安装专利文献1至3中所记载的红外线传感器时,为了安装块状的箱体或壳体,需要采用较大的专用安装结构及支承结构,存在必需确保宽广的设置空间以及导致成本增高的不良情况。并且,例如如图7所示,还可考虑将热电堆101作为红外线传感器固定于垂直竖立的安装基板102上来从器件的横向检测温度,但此时为热电堆101被金属罐密封的结构,具有较大的容积且较厚,因此与上述各专利文献同样地存在需要宽广的设置面积及空间的不良情况。因此,存在搭载红外线传感器的装置或电路基板整体难以小型化及高密度化的问题。并且,由于热电堆101较重,因此将安装基板102在电路基板104上垂直竖立时需要通过较大的支承部件103等的支承结构来获得较高的支承强度。尤其,如图8所示,测定对象物S的欲测定温度部分S1与电路基板104的表面分离时,为了确保至检测位置为止的高度(距离)而需加长安装基板102,在车载用途等中,有可能因振动而使安装基板102在电路基板104上的固定变松弛,并且存在因安装基板102的摇摆而导致红外线的视角摇晃,振动噪音增加而使检测精确度劣化的不良情况。而且,需要焊接热电堆101等,安装工序增多,存在招致成本增加的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于提供一种轻质且可获得稳定的设置状态,还能够高精确度地检测与电路基板分离的部分的温度,并且能够轻松地进行安装的红外线传感器。
本发明为了解决所述课题而采用了以下结构。即,第1发明的红外线传感器的特征在于,具备:绝缘性薄膜;第1热敏元件及第2热敏元件,在该绝缘性薄膜的一侧的面彼此隔开而设置;连接于所述第1热敏元件的导电性的第1配线膜及连接于所述第2热敏元件的导电性的第2配线膜,所述导电性的第1配线膜及导电性的第2配线膜形成于所述绝缘性薄膜的一侧的面;红外线反射膜,与所述第2热敏元件对置而设置于所述绝缘性薄膜的另一侧的面;多个端子电极,与所述第1配线膜及所述第2配线膜连接,形成于所述绝缘性薄膜的另一侧的面上的一端部,且能够嵌入到外部连接器;端部加强板,粘附于所述绝缘性薄膜的一侧的面上的一端部;及安装用孔,形成于所述绝缘性薄膜的另一端部。
该红外线传感器中具备形成于绝缘性薄膜的一端部且能够嵌入到外部连接器的多个端子电极、粘附于绝缘性薄膜的一端部的端部加强板、及形成于绝缘性薄膜的另一端部的安装用孔,因此能够通过将利用端部加强板成为高刚性的一端部的端子电极嵌入到连接器来轻松地固定并电连接于电路基板,并且能够利用安装用孔通过用螺钉固定等将绝缘性薄膜的另一端部固定于与连接器分离的其他外部部件上。由此,绝缘性薄膜的两端部被固定而成为紧绷状态,整体被稳定地支承,从而即使包含第1热敏元件、第2热敏元件及红外线反射膜的传感部与连接器分离而配置,也能够抑制传感部的视角因振动而摇晃或振动噪音增加。并且,由于绝缘性薄膜柔软,因此也能够从连接器正上方挪开通过安装用孔安装另一端部的位置,还能够改变传感部的倾斜来任意地改变红外线的检测方向。因此,只要将一端部插入于利用回流方式安装在电路基板上的连接器并且利用安装用孔固定另一端部就能够轻松地进行安装,并且在狭窄的设置空间中也能够进行安装,适于高密度化,还能够以高精确度检测与电路基板分离的位置的温度。
并且,第2发明的红外线传感器的特征在于,在第1发明中,该红外线传感器还具备传感部加强框,该传感部加强框上形成有与所述第1热敏元件、所述第2热敏元件及所述红外线反射膜的区域对应的传感部用窗部,且包围所述区域而粘附于所述绝缘性薄膜的一侧的面。即,该红外线传感器中具备包围第1热敏元件、第2热敏元件及红外线反射膜的区域而粘附于绝缘性薄膜的一侧的面的传感部加强框,因此通过传感部加强框能够提高成为传感部的上述区域周围的刚性,并抑制在紧绷时施加于第1热敏元件及第2热敏元件的应力。另外,传感部加强框内被挖空以在传感部设置空间来作为传感部用窗部,因此,传感部加强框不会妨碍第1热敏元件及第2热敏元件的安装,并且可抑制来自传感部加强框的热传导对于传感部的影响。
并且,第3发明的红外线传感器的特征在于,在第1或第2发明中,在所述绝缘性薄膜上设置有多个至少包含所述第1热敏元件、所述第2热敏元件及所述红外线反射膜的传感部,与它们对应的所述端子电极均形成于所述绝缘性薄膜的一端部。即,该红外线传感器中,在绝缘性薄膜上设置有多个传感部,与这些传感部对应的端子电极均形成于绝缘性薄膜的一端部,因此能够通过将一端部插入并固定于连接器并且将另一端部固定于外部部件等来配置多个传感部,并能够检测多个部位的温度。并且,多个传感部一体形成于1个绝缘性薄膜上,因此无需配置多个导电线,不仅能够简化装配工序,并且还能够确保耐振性。因此,本发明的红外线传感器适合检测例如Li离子等电池单元或空调的前窗等上的多个部位的温度。
并且,第4发明的红外线的特征在于,在第2发明中,遮挡所述传感部用窗部的密封件粘附于所述传感部加强框。即,该红外线传感器中,遮挡传感部用窗部的密封件粘附于传感部加强框,因此能够在空出空间的状态下通过密封件罩住传感部,并能够减轻来自背面的空气对流或红外线的影响。
并且,第5发明的红外线传感器的特征在于,在第1至第4发明中的任一发明中,所述第1配线膜配置至所述第1热敏元件的周围,形成为比第2配线膜更大的面积。即,该红外线传感器中,第1配线膜配置至第1热敏元件的周围,形成为比第2配线膜更大的面积,因此能够改善来自绝缘性薄膜的吸收了红外线的部分的集热,并且热容与绝缘性薄膜的形成有红外线反射膜的部分接近,因此能够减少变动误差。另外,优选将第1配线膜的面积及形状设定成热容与绝缘性薄膜的形成有红外线反射膜的部分大致相等。
根据本发明,起到以下效果。即,根据本发明所涉及的红外线传感器,具备形成于绝缘性薄膜的一端部且能够插入于外部连接器的多个端子电极、粘附于绝缘性薄膜的一端部的端部加强板、及形成于绝缘性薄膜的另一端部的安装用孔,因此只要将一端部插入于连接器并且利用安装用孔来固定另一端部,就能够轻松地进行安装,且在狭窄的设置空间中也能够进行安装,适于高密度化,还能够以高精确度检测与电路基板分离的位置的温度。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的红外线传感器的第1实施方式的主视图及拆下密封件的状态的后视图。
图2是表示在第1实施方式中粘接有第1热敏元件的部分(a)与粘接有第2热敏元件的部分(b)的主要部分的放大主视图。
图3是表示在第1实施方式中设置状态的红外线传感器的主视图及侧视图。
图4是表示在第1实施方式中拆下传感部加强框及端部加强板的状态的红外线传感器的后视图(a)及表示粘附有密封件的状态的红外线传感器的后视图。
图5是表示使用多个温度传感器的以往例的简单结构图。
图6是表示本发明所涉及的红外线传感器的第2实施方式的主视图。
图7是表示在本发明所涉及的参考例中垂直设置于基板上的状态的热电堆的侧视图。
图8是用于说明在本发明所涉及的参考例中垂直设置于基板上的红外线传感器的振动时的状态的立体图。
具体实施方式
以下,参考图1至图4对本发明所涉及的红外线传感器的第1实施方式进行说明。另外,以下说明中使用的各附图中,为了将各部件设为能够识别或较易识别的大小而适当地改变比例尺。
如图1至图4所示,本实施方式的红外线传感器1具备:绝缘性薄膜2;第1热敏元件3A及第2热敏元件3B,在该绝缘性薄膜2的一侧的面彼此隔开而设置;连接于第1热敏元件3A的一对第1配线膜4A及连接于第2热敏元件3B的一对第2配线膜4B,作为导电性的金属膜的该第1配线膜及第2配线膜形成于绝缘性薄膜2的一侧的面;红外线反射膜6,与第2热敏元件3B对置而设置于绝缘性薄膜2的另一侧的面;第1端子电极7A及第2端子电极7B,与第1配线膜4A及第2配线膜4B连接,形成于绝缘性薄膜2的另一侧的面上的一端部,且能够嵌入到外部连接器9;端部加强板11,粘附于绝缘性薄膜2的一侧的面上的一端部;及安装用孔2b,形成于绝缘性薄膜2的另一端部。
并且,该红外线传感器1具备传感部加强框8,在该传感部加强框上形成有与第1热敏元件3A、第2热敏元件3B及红外线反射膜6的区域对应的传感部用窗部8a,且包围所述区域而粘附于绝缘性薄膜2的一侧的面。
如图1及图4的(a)所示,一对第1配线膜4A在其一端部分别具有形成于绝缘性薄膜2上的一对第1粘接电极5A,并且在另一端部经由通孔(省略图示)分别连接有形成于绝缘性薄膜2的相反面(另一侧的面)的一对第1端子电极7A。并且,一对第2配线膜4B在其一端部分别具有形成于绝缘性薄膜2上的一对第2粘接电极5B,并且在另一端部经由通孔(省略图示)分别连接有形成于绝缘性薄膜2的相反面(另一侧的面)的一对第2端子电极7B。
一对第1粘接电极5A配置至第1热敏元件3A的周围,形成为比第2粘接电极5B更大的面积。这些第1粘接电极5A在一对的大致中央配置第1热敏元件3A,且以一对第1粘接电极5A设定成与红外线反射膜6大致相同的面积。即,第1粘接电极5A设定成热容与绝缘性薄膜2的形成有红外线反射膜6的部分大致相等。另外,在上述第1粘接电极5A及第2粘接电极5B上通过焊锡等导电性粘接剂分别粘接有第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的端子电极3a。
上述绝缘性薄膜2由聚酰亚胺树脂片形成为带状,红外线反射膜6、第1配线膜4A、第2配线膜4B、第1端子电极7A及第2端子电极7B由铜箔形成。即,这些是由两面柔性基板制成的,该两面柔性基板在成为绝缘性薄膜2的聚酰亚胺基板的两面上图案形成有成为红外线反射膜6、第1配线膜4A及第2配线膜4B的铜箔电极。
该绝缘性薄膜2上形成有在第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的周围避开第1配线膜4A及第2配线膜4B而延伸的一对长孔部2a。这些长孔部2a是彼此对置并以コ字形挖空的槽,彼此间的区域被设为安装有第1热敏元件3A及第2热敏元件3B并且形成第1配线膜4A、第2配线膜4B及红外线反射膜6的中央安装区域。另外,彼此对置的一对长孔部2a的端部之间成为第1配线膜4A及第2配线膜4B穿过的配线区域,并且成为中央安装区域的支承部。
并且如图1的(a)所示,上述红外线反射膜6在第2热敏元件3B的正上方配置成四角形状,由铜箔及在该铜箔上层叠的镀金膜构成。此时,镀金膜能够发挥铜箔的抗氧化膜的作用并且提高红外线的反射率。另外,在绝缘性薄膜2的背面形成有覆盖除第1端子电极7A及第2端子电极7B以外的包括第1配线膜4A及第2配线膜4B在内的整个面的聚酰亚胺树脂的覆盖层(省略图示)。
该红外线反射膜6由具有比绝缘性薄膜2更高的红外线反射率的材料形成,如上所述,在铜箔之上施予镀金膜而形成。另外,除镀金膜外,也可由例如镜面的铝蒸镀膜或铝箔等形成。该红外线反射膜6形成为以比第2热敏元件3B更大的尺寸将其覆盖。
如图2所示,上述第1热敏元件3A及第2热敏元件3B为在两端部形成有端子电极3a的芯片热敏电阻。作为该热敏电阻有NTC型、PTC型、CTR型的热敏电阻,但在本实施方式中,作为第1热敏电阻3A及第2热敏电阻3B采用例如NTC型热敏电阻。该热敏电阻由Mn-Co-Cu系材料、Mn-Co-Fe系材料等热敏电阻材料形成。另外,这些第1热敏元件3A及第2热敏元件3B将各端子电极3a接合于相对应的第1粘接电极5A上或第2粘接电极5B上来安装于绝缘性薄膜2上。
尤其,本实施方式中,作为第1热敏元件3A及第2热敏元件3B,采用由含有Mn、Co及Fe的金属氧化物的金属陶瓷烧结体即Mn-Co-Fe系材料形成的金属陶瓷元件。并且,该金属陶瓷烧结体优选具有以立方尖晶石相为主相的结晶结构。尤其,作为金属陶瓷烧结体,最优选为由立方尖晶石相构成的单相的结晶结构。上述金属陶瓷烧结体采用以立方尖晶石相为主相的结晶结构的理由在于其没有各向异性并且没有杂质层,因此在金属陶瓷烧结体内,电气特性偏差较小,且能够通过第1热敏元件3A与第2热敏元件3B进行高精确度的测定。并且,由于是稳定的结晶结构,因此耐环境的可靠性也较高。
上述传感部加强框8及端部加强板11例如由玻璃环氧基板等具有绝缘性的硬质树脂基板等形成。如图1的(b)所示,传感部加强框8中形成有与传感部3对应的矩形形状的传感部用窗部8a。该传感部用窗部8a形成于一对长孔部2a的内侧,且形成为包围第1粘接电极5A及第2粘接电极5B。
并且如图4的(b)所示,遮挡传感部用窗部8a的密封件10粘附于传感部加强框8的背面。该密封件10优选能够反射来自外部的红外线,能够适用与上述红外线反射膜6相同的膜或铝箔等。上述端部加强板11与绝缘性薄膜2的一端部的形状对应而形成为长方形形状。
如图3所示,该红外线传感器1如下进行安装,即将一端部即具有第1端子电极7A、第2端子电极7B及端部加强板11的端部插入于电路基板104上的连接器9,并且利用安装用孔2b通过螺钉N将另一端部固定于在连接器9的上方配置的箱体或散热片等外部部件H上。另外,绝缘性薄膜2的另一端部柔软,因此能够通过折弯或弯曲来与外部部件H的安装面的方向对应地进行安装。并且,此时使绝缘性薄膜2的另一侧的面即形成有红外线反射膜6的面朝向电解电容器或开关元件等测定对象物S来设置红外线传感器1。
如此,本实施方式的红外线传感器1中具备形成于绝缘性薄膜2的另一侧的面上的一端部且能够嵌入到外部连接器9的第1端子电极7A及第2端子电极7B、粘附于绝缘性薄膜2的一侧的面上的一端部的端部加强板11、及形成于绝缘性薄膜2的另一端部的安装用孔2b,因此能够通过将利用端部加强板11成为高刚性的一端部的端子电极7A、7B嵌入到连接器9来轻松地固定并电连接于电路基板104,并且能够利用安装用孔2b通过用螺钉固定等来将绝缘性薄膜2的另一端部固定于与连接器9分离的箱体或散热片等外部部件H上。
由此,绝缘性薄膜2的两端部被固定而成为紧绷状态,整体被稳定地支承,从而即使包含第1热敏元件3A、第2热敏元件3B及红外线反射膜6的传感部3与连接器9分离而配置,也能够抑制传感部3的视角因振动而摇晃,或振动噪音增加。即,如图3的(b)所示,即使在测定对象物S中欲测定温度的部分S1为与电路基板104分离的位置,也能够轻松地将传感部3以与该部分S1对置的状态稳定地配置。
并且,由于绝缘性薄膜2柔软,因此也能够从连接器9正上方挪开通过安装用孔2b安装另一端部的位置,还能够改变传感部3的倾斜来任意地改变红外线的检测方向。因此,只要将一端部插入到利用回流方式安装于电路基板104上的连接器9并且利用安装用孔2b固定另一端部就能够轻松地进行安装,并且在狭窄的设置空间中也能够进行安装,适于高密度化,还能够以高精确度检测与电路基板104分离的位置的温度。
并且,具备包围第1热敏元件3A、第2热敏元件3B及红外线反射膜6的区域而粘附于绝缘性薄膜2的一侧的面上的传感部加强框8,因此通过传感部加强框8能够提高成为传感部3的上述区域周围的刚性,并能够抑制在紧绷时施加于第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的应力。另外,传感部加强框8内被挖空以在传感部3设置空间来作为传感部用窗部8a,因此,传感部加强框8不会妨碍第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的安装,并且可抑制来自传感部加强框8的热传导对于传感部3的影响。
并且,遮挡传感部用窗部8a的密封件10粘附于传感部加强框8,因此能够在空出空间的状态下通过密封件10罩住传感部3,并能够减轻来自背面的空气对流或红外线的影响。
并且,绝缘性薄膜2上形成有在第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的周围避开第1配线膜4A及第2配线膜4B而延伸的一对长孔部2a,因此从第1热敏元件3A上的红外线吸收区域朝向周围的热传导被长孔部2a遮断,能够将来自测定对象物S的辐射热进行热隔离并高效地进行储存。并且,能够利用长孔部2a遮断来自受到从周边装置的热影响的部分的热传导来抑制影响,以免温度分布因来自测定对象物S的辐射热而被打乱。
并且,第1配线膜4A配置至第1热敏元件3A的周围,形成为比第2配线膜4B更大的面积,因此能够改善来自绝缘性薄膜2的吸收了红外线的部分的集热,并且热容与绝缘性薄膜2的形成有红外线反射膜6的部分接近,因此能够减少变动误差。
接着,以下参考图5及图6对本发明所涉及的红外线传感器的第2实施方式进行说明。另外,以下实施方式的说明中,对于在上述实施方式中已说明的同一构成要件附加相同符号,省略其说明。
第2实施方式与第1实施方式的不同点在于,第1实施方式中,绝缘性薄膜2上仅设置有1个具有第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的传感部3,相对于此,第2实施方式的红外线传感器21如图6所示,在绝缘性薄膜22上设置有多个至少包含第1热敏元件3A、第2热敏元件3B及红外线反射膜6的传感部3,与这些传感部3对应的端子电极7A、7B均形成于绝缘性薄膜22的一端部。
即,第2实施方式中,绝缘性薄膜22比第1实施方式更长,且在延伸方向上彼此隔开间隔设置有多个(图6中为3个)传感部3。这些传感部3经由第1配线膜及第2配线膜分别与一端部的端子电极7A、7B连接。
以往,为了检测多个部位的温度,例如如图5所示,需要将多个温度传感器105和与它们连接的多个导电线106配设于各处,存在导电线106的处理或安装工序麻烦并且为了确保耐振性而需要将较粗的线材作为导电线106的不良情况。
相对于此,第2实施方式的红外线传感器21中,在绝缘性薄膜22上设置有多个传感部3,与它们对应的端子电极7A、7B均形成于绝缘性薄膜22的一端部,因此能够通过将一端部插入并固定于连接器并且将另一端部固定于外部部件等来配置多个传感部3,并能够检测多个部位的温度。并且,多个传感部3一体形成于1个绝缘性薄膜22上,因此无需配设多个温度传感器105和多个导电线106,不仅能够简化装配工序并且还能够确保耐振性。
因此,该红外线传感器21适合检测例如Li离子等电池单元或空调的前窗等中的多个部位的温度。另外,上述第2实施方式中,安装用孔2b仅形成于绝缘性薄膜22的另一端部,但也可以在较长的绝缘性薄膜22的中途也形成1个或多个安装用孔2b并通过旋入等来固定于外部部件等上。
另外,本发明的技术范围并非限定于上述各实施方式,在不脱离本发明宗旨的范围内能够加以各种改动。
例如,上述各实施方式中,由第1热敏元件对从直接吸收了红外线的绝缘性薄膜传导的热进行检测,但也可在第1热敏元件的正上方且绝缘性薄膜上形成红外线吸收膜。此时,能够进一步提高第1热敏元件中的红外线吸收效果,并能够获得比第1热敏元件与第2热敏元件更良好的温度差量。即,也可以通过该红外线吸收膜吸收由来自测定对象物的辐射产生的红外线,使正下方的第1热敏元件的温度通过从吸收红外线并发热的红外线吸收膜经绝缘性薄膜的热传导而发生变化。
该红外线吸收膜由具有比绝缘性薄膜更高的红外线吸收率的材料形成,例如能够采用由包含炭黑等红外线吸收材料的薄膜或红外线吸收性玻璃膜(含有71%的氧化硅的硼硅酸玻璃膜等)形成的膜等。尤其,希望红外线吸收膜为锑掺杂氧化锡(ATO)膜。与炭黑等相比,该ATO膜的红外线吸收率良好并且耐光性优异。并且,ATO膜被紫外线硬化,因此粘接强度较强,与炭黑等相比不易剥离。另外,优选该红外线吸收膜形成为以比第1热敏元件更大的尺寸将其覆盖。
并且,采用了芯片热敏电阻的第1热敏元件及第2热敏元件,但也可以采用由薄膜热敏电阻形成的第1热敏元件及第2热敏元件。另外,作为热敏元件,如上所述使用薄膜热敏电阻或芯片热敏电阻,但除热敏电阻以外还能够采用热释电元件等。并且,在树脂薄膜上除上述传感部以外还能够一体地设置与该传感部连接的传感控制用检测电路即电路部。
符号的说明
1、21-红外线传感器,2、22-绝缘性薄膜,2a-长孔部,2b-安装用孔,3-传感部,3A-第1热敏元件,3B-第2热敏元件,4A-第1配线膜,4B-第2配线膜,5A-第1端子电极,5B-第2端子电极,6-红外线反射膜,7A-第1端子电极,7B-第2端子电极,8-传感部加强框,8a-传感部用窗部,9-连接器,10-密封件,11-端部加强板,H-外部部件。

Claims (5)

1.一种红外线传感器,其特征在于,具备:
绝缘性薄膜;
第1热敏元件及第2热敏元件,在该绝缘性薄膜的一侧的面彼此隔开而设置;
连接于所述第1热敏元件的导电性的第1配线膜及连接于所述第2热敏元件的导电性的第2配线膜,所述导电性的第1配线膜及导电性的第2配线膜形成于所述绝缘性薄膜的一侧的面;
红外线反射膜,与所述第2热敏元件对置而设置于所述绝缘性薄膜的另一侧的面;
多个端子电极,连接于所述第1配线膜及所述第2配线膜,形成于所述绝缘性薄膜的另一侧的面上的一端部,且能够嵌入到外部连接器;
端部加强板,粘附在所述绝缘性薄膜的一侧的面上的一端部;及
安装用孔,形成于所述绝缘性薄膜的另一端部。
2.根据权利要求1所述的红外线传感器,其特征在于,
所述红外线传感器具备传感部加强框,所述传感部加强框上形成有与所述第1热敏元件、所述第2热敏元件及所述红外线反射膜的区域对应的传感部用窗部,且包围所述区域而粘附于所述绝缘性薄膜的一侧的面。
3.根据权利要求1所述的红外线传感器,其特征在于,
在所述绝缘性薄膜上设置有多个至少包含所述第1热敏元件、所述第2热敏元件及所述红外线反射膜的传感部,与这些传感部对应的所述端子电极均形成于所述绝缘性薄膜的一端部。
4.根据权利要求2所述的红外线传感器,其特征在于,
遮挡所述传感部用窗部的密封件粘附于所述传感部加强框。
5.根据权利要求1所述的红外线传感器,其特征在于,
所述第1配线膜配置至所述第1热敏元件的周围,形成为比所述第2配线膜更大的面积。
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