CN103403507B - 红外线传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轻质且垂直竖立于基板上来轻松地以充分的支承强度进行安装的红外线传感器。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）的一侧的面上彼此隔开而设置；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配线膜和导电性的第2配线膜形成于绝缘性薄膜（2）的一侧的面；及红外线反射膜（6），与第2热敏元件（3B）对置而设置在绝缘性薄膜（2）的另一侧的面，而且还具备：加强板（8），形成有与传感部相对应的传感部用窗部（8a）并贴附于绝缘性薄膜；及第1端子电极（7A）及第2端子电极（7B），连接于第1配线膜及第2配线膜，形成于绝缘性薄膜的端部，且能够嵌入到连接器。
Description
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等开关元件或电解电容器等的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，其为对在复印机的定影装置中使用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，因此导致来自红外线吸收膜的热也被散热，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，但只要遮住红外线，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，因热干扰减少而提高检测灵敏度。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)
发明内容
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，而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，但此时热电堆101为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垂直竖立在电路基板104上时需要通过较大的支承部件103等支承结构来获得较高的支承强度，而且，存在需要焊接热电堆101等安装工序增多，招致成本增加的问题。
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垂直竖立于基板上来轻松地以充分的支承强度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；加强板，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相对应的传感部用窗部且贴附于所述绝缘性薄膜的一侧的面；及多个端子电极，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端部，且能够嵌入到外部的连接器，将所述端子电极侧的端部插入到基板上的连接器中而使该红外线传感器被垂直竖立设置，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。
该红外线传感器中具备加强板，其形成有与第1热敏元件、第2热敏元件及红外线反射膜的区域相对应的传感部用窗部并贴附于绝缘性薄膜的一侧的面；及多个端子电极，连接于第1配线膜及第2配线膜，形成于绝缘性薄膜的另一侧的面上的端部，且能够嵌入到外部的连接器，因此绝缘性薄膜被加强板支承而整体成为轻质的板状，并且，通过将端子电极嵌入到连接器，能够轻松地进行电连接并以充分的支承强度垂直竖立在电路基板等上。因此，只要插入到以回熔焊接方式安装到电路基板上的连接器就能够轻松地进行安装，并且，即使在狭窄的设置空间也能够进行安装，而且还适于高密度化。并且，加强板被挖空以便在传感部上设置空间而形成有传感部用窗部，因此加强板不会妨碍第1热敏元件及第2热敏元件的安装，并且可抑制来自加强板的传导热对传感部的影响。
并且，第2发明的红外线传感器的特征在于，在第1发明中，遮挡所述传感部用窗部的密封件贴附于所述加强板。即，在该红外线传感器中，遮挡传感部用窗部的密封件贴附于加强板，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3发明的红外线传感器的特征在于，在第1或第2发明中，所述红外线传感器具备形成于所述绝缘性薄膜上的电路部，且在所述加强板上形成有与所述电路部相对应的电路部用窗部。即，在该红外线传感器中，具备形成于绝缘性薄膜上的电路部，且在加强板上形成有与电路部相对应的电路部用窗部，因此，通过使传感部与其控制电路等电路部在同一薄膜上一体化，能够使装置整体小型化及低成本化。并且，通过电路部用窗部在与电路部相对应的区域形成空间，以此能够不受加强板的阻碍而安装运算放大器等电子组件。
并且，第4发明的红外线传感器的特征在于，在第1至第3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，具备形成有传感部用窗部且贴附于绝缘性薄膜的一侧的面的加强板、及与第1配线膜及第2配线膜连接且形成于绝缘性薄膜的另一侧的面上的端部并能够嵌入到外部的连接器的多个端子电极，因此只要将形成有端子电极的端部插入到连接器就能够以垂直竖立的状态轻松地进行安装，并且也能够在狭窄的设置空间进行安装，而且还适于高密度化。
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实施方式中安装于基板上的连接器的红外线传感器的主视图及侧视图。
图4是用于说明在第1实施方式中，基板上的测定对象物和安装在连接器上的红外线传感器的位置关系的立体图。
图5是在第1实施方式中表示拆下加强板的状态的红外线传感器的后视图(a)、表示加强板的后视图(b)以及表示贴附有密封件的加强板的后视图(c)。
图6是表示本发明所涉及的红外线传感器的第2实施方式中红外线传感器的后视图、主视图及拆下加强板的状态的后视图。
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。
具体实施方式
以下，参考图1至图5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；加强板8，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(以下，也称为传感部)相对应的传感部用窗部8a且贴附于绝缘性薄膜2的一侧的面；及与第1配线膜4A及第2配线膜4B连接且形成于绝缘性薄膜2的另一侧的面的端部并且能够嵌入到外部的连接器9的第1端子电极7A及第2端子电极7B。
如图5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，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的铜箔的电极。
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并且形成有第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相同的配线区域，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的背面形成有罩住除第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型等热敏电阻，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，通过将各端子电极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，来将这些第1热敏元件3A及第2热敏元件3B安装到绝缘性薄膜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，采用含有Mn、Co及Fe的金属氧化物的陶瓷烧结体即由Mn-Co-Fe系材料形成的热敏电阻元件。并且，该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，因此在陶瓷烧结体内，电性偏差较小，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。
上述加强板8为例如由玻璃环氧基板等具有绝缘性的硬质树脂基板等，如图5的(b)所示，形成有与传感部相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5的(c)所示，在加强板8的背面贴附有遮挡传感部用窗部8a的密封件10。该密封件10优选能够反射来自外部的红外线，且能够应用与上述红外线反射膜6相同的膜或铝箔等。
并且如图3所示，该红外线传感器1将第1端子电极7A及第2端子电极7B侧端部插入到电路基板104上的连接器9来安装，如图4所示，将绝缘性薄膜2的另一侧的面即形成有红外线反射膜6的面设置成朝向电解电容器或开关元件等测定对象物S。
如此，本实施方式的红外线传感器1中具备：加强板8，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的区域相对应的传感部用窗部8a且贴附于绝缘性薄膜2的一侧的面；及第1端子电极7A及第2端子电极7B，连接于第1配线膜4A及第2配线膜4B且形成于绝缘性薄膜2的另一侧的面上的端部并能够嵌入到外部的连接器9，因此，绝缘性薄膜2被加强板8支承而整体成为轻质的板状，并且，通过将第1端子电极7A及第2端子电极7B嵌入到连接器9来轻松地进行电连接并以充分的支承强度垂直竖立到电路基板104。
因此，只要插入到以回熔焊接方式安装到电路基板104上的连接器9就能够轻松地进行安装，并且，即使在狭窄的设置空间也能够进行安装，而且还适于高密度化。并且，加强板8被挖空以便在传感部上设置空间而形成有传感部用窗部8a，因此加强板8不会妨碍第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的安装，并且可抑制来自加强板8的传导热对传感部的影响。并且，遮挡传感部用窗部8a的密封件10贴附于加强板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，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，能够对来自测定对象物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遮断来自受到周边装置的热影响的部分的导热来抑制影响，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热收集，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相同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上仅设置有安装了第1热敏元件3A及第2热敏元件3B的传感部，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2上不仅设置有上述传感部，还一体设置有连接在该传感部的传感器控制用的检测电路即电路部22。并且，加强板28上形成有与电路部22相对应的矩形形状的电路部用窗部28b，这一点也与第1实施方式不同。另外，图6中省略了密封件10的图示。
如此，第2实施方式的红外线传感器21具备电路部22，该电路部形成于绝缘性薄膜2上且与第1配线膜4A及第2配线膜4B、第1端子电极7A及第2端子电极7B连接。该电路部22为例如由运算放大器等构成的温度检测电路。因此，第2实施方式的红外线传感器21中，具备形成于绝缘性薄膜2上且与第1配线膜4A及第2配线膜4B连接的电路部22，从而通过使传感部与其检测电路等电路部22在同一薄膜上一体化，能够使装置整体小型化及低成本化。
并且，通过电路部用窗部28b在与电路部22相对应的区域形成空间，不受加强板28的阻碍而能够安装运算放大器等电子组件。而且，通过长孔部2a来遮断产生于电路部22的运算放大器等的热传递到第1热敏元件3A及第2热敏元件3B，因此也能够抑制对产生在电路部22中的热的温度进行检测的影响。
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因来自测定对象物的辐射而产生的红外线，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由绝缘性薄膜的热传导而发生变化。
该红外线吸收膜由具有红外线吸收率高于绝缘性薄膜的材料形成，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％的二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，如上所述，作为热敏元件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。
符号的说明
1、21-红外线传感器，2-绝缘性薄膜，2a-长孔部，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、28-加强板，8a-传感部用窗部，9-连接器，22-电路部，28b-电路部用窗部。
Claims (3)
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配线膜和导电性的第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；
加强板，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相对应的传感部用窗部且贴附于所述绝缘性薄膜的一侧的面；及
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端部，且能够嵌入到外部的连接器，
将所述端子电极侧的端部插入到基板上的连接器中而使该红外线传感器被垂直竖立设置，
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。
2.根据权利要求1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贴附于所述加强板上。
3.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形成于所述绝缘性薄膜上的电路部，
在所述加强板上形成有与所述电路部相对应的电路部用窗部。
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| CA3111330C (en) | 2020-03-10 | 2023-08-22 | Pella Corporation | Systems and methods for controlling an electrostatic shutter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1619342A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-01-25 | Bea S.A. | Thermally sensitive array device for presence detection around automatic doors |
| CN101581605A (zh) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | 日本陶瓷株式会社 | 热堆式红外线检测装置 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021425A (ja) * | 1983-07-15 | 1985-02-02 | Nippon Denso Co Ltd | 光学的検出装置 |
| JPH0631387Y2 (ja) * | 1988-04-13 | 1994-08-22 | 呉羽化学工業株式会社 | 焦電型赤外線センサ |
| JP3327668B2 (ja) | 1994-03-24 | 2002-09-24 | 石塚電子株式会社 | 赤外線検出器 |
| JP2000331577A (ja) * | 1999-05-18 | 2000-11-30 | Omron Corp | 光電センサ並びにその製造方法 |
| JP4628540B2 (ja) | 2000-11-20 | 2011-02-09 | 石塚電子株式会社 | 赤外線温度センサ |
| JP2003006584A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-10 | Dainippon Printing Co Ltd | 機能カードおよび機能カード活用システム |
| JP2003194630A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-09 | Ishizuka Electronics Corp | 非接触温度センサおよび非接触温度センサ用検出回路 |
| JP2004061283A (ja) * | 2002-07-29 | 2004-02-26 | Ishizuka Electronics Corp | 赤外線センサ及びこれを用いた物体の大きさと表面温度の判定装置 |
| JP2005241457A (ja) | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Hamamatsu Photonics Kk | 赤外線センサ及びその製造方法 |
| JP2005268404A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Sanyo Electric Co Ltd | 回路モジュール |
| JP2006228768A (ja) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Funai Electric Co Ltd | ケーブルと配線基板との接続構造、ｄｖｄ駆動装置およびｄｖｄ駆動装置付きテレビジョン |
| TW200922394A (en) * | 2007-11-02 | 2009-05-16 | Delta Electronics Inc | Circuit board module and method of strengthening structure thereof |
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| JP2011013213A (ja) * | 2009-06-02 | 2011-01-20 | Mitsubishi Materials Corp | 赤外線センサ |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1619342A1 (en) * | 2004-07-22 | 2006-01-25 | Bea S.A. | Thermally sensitive array device for presence detection around automatic doors |
| CN101581605A (zh) * | 2008-05-13 | 2009-11-18 | 日本陶瓷株式会社 | 热堆式红外线检测装置 |
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