CN105452826A - 红外线温度传感器及利用红外线温度传感器的装置 - Google Patents

红外线温度传感器及利用红外线温度传感器的装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可减轻膜的变形并实现高精度化,从而能够确保可靠性的红外线温度传感器及利用所述红外线温度传感器的装置。红外线温度传感器1包括:膜3,吸收红外线;罩体1,覆盖并保持所述膜3,并且与膜3之间形成密闭的空间部22c、24b,包括具有开口部23a而引导红外线的导光部23以及具有遮蔽壁24a而遮蔽红外线的遮蔽部24;透气部件11~17,容许所述空间部与外部的透气性;红外线检测用热敏元件4,配置在所述膜3上,并且配设在与所述导光部23相对应的位置上;以及温度补偿用热敏元件5,配置在所述膜3上,并且配设在与所述遮蔽部24相对应的位置上。

Description

红外线温度传感器及利用红外线温度传感器的装置
技术领域
本发明涉及一种对来自检测对象物的红外线进行检测,来测定检测对象物的温度的红外线温度传感器及利用所述红外线温度传感器的装置。
背景技术
先前,例如,作为对复印机的定影装置中所使用的加热定影辊等检测对象物的温度进行测定的温度传感器,是使用以非接触方式对来自检测对象物的红外线进行检测来测定检测对象物的温度的红外线温度传感器。
这种红外线温度传感器中,除了红外线检测用热敏元件以外,还设置有温度补偿用热敏元件,以改善伴随着周围温度的变化的追随性,补偿周围温度的变化。
并且,红外线检测用热敏元件及温度补偿用热敏元件配置在热吸收性的膜上,所述膜通过罩体而保持为密闭状态(参照专利文献1至专利文献3)。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:国际公开2013/014707号
专利文献2:日本专利特开2003-194630号公报
专利文献3:日本专利特开2004-612834号公报
发明内容
发明所要解决的问题
然而,在如上所述的现有的红外线温度传感器中,如果红外线温度传感器的周围温度升高,那么被设为密闭状态的空间部的空气会膨胀而使内压上升,从而产生膜鼓起变形的问题。并且,当空间部的空气过度膨胀时,有时会产生因为膜的变形而使在膜上布线的布线图案被切断等故障。此外,由于膜变形,还会产生红外线的入射量或来自膜的散热量产生变化,从而红外线温度传感器的输出发生变动的问题。
本发明是鉴于所述问题而完成的,目的在于提供一种可减轻膜的变形并实现高精度化,从而能够确保可靠性的红外线温度传感器及利用所述红外线温度传感器的装置。
解决问题的技术手段
技术方案1所述的红外线温度传感器的特征在于包括:膜,吸收红外线;罩体,覆盖并保持所述膜,并且与膜之间形成密闭的空间部,包括具有开口部而引导红外线的导光部以及具有遮蔽壁而遮蔽红外线的遮蔽部;透气部件,容许所述空间部与外部的透气性;红外线检测用热敏元件,配置在所述膜上,并且配设在与所述导光部相对应的位置上;以及温度补偿用热敏元件,配置在所述膜上,并且配设在与所述遮蔽部相对应的位置上。
透气部件是容许空间部与外部的透气性的部件,对其形成位置及形态没有特别限定。
作为红外线检测用热敏元件及温度补偿用热敏元件,优选使用薄膜热敏电阻(thinfilmthermistor)或片式热敏电阻(chipthermistor),但并不限定于这些,而可使用例如热电偶(thermocouple)或测温电阻体等。
根据所述发明,可减轻膜的变形并实现高精度化,从而能够确保可靠性。
技术方案2所述的红外线温度传感器根据技术方案1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件是形成在罩体上的贯通孔。
当罩体例如包含第1罩体及第2罩体时,在所述第1罩体及第2罩体中的至少一者上形成贯通孔即可。
技术方案3所述的红外线温度传感器根据技术方案1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件形成在罩体与膜之间。
技术方案4所述的红外线温度传感器根据技术方案1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件是形成在与导光部及遮蔽部相对应的膜上的贯通孔。
技术方案5所述的红外线温度传感器根据技术方案1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件是形成在与遮蔽部相对应的膜上的贯通孔及形成在罩体上的贯通孔。
技术方案6所述的红外线温度传感器根据技术方案1至技术方案5中任一项所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述导光部及遮蔽部以将所述导光部及遮蔽部隔开的区划壁为轴而形成为大致对称的形态。
技术方案7所述的红外线温度传感器根据技术方案1至技术方案6中任一项所述的红外线温度传感器,其特征在于:在所述膜上,形成有连接红外线检测用热敏元件及温度补偿用热敏元件的布线图案,在与所述布线图案连接的外部引出端子与外部导线的连接部中封入有混合着微粒的填料的具有绝缘性的加热硬化物。
技术方案8所述的红外线温度传感器根据技术方案7所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述微粒的填料的一次粒径为5nm~80nm。
技术方案9所述的红外线温度传感器根据技术方案7或技术方案8所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述加热硬化物为环氧树脂,微粒的填料是二氧化硅(silica)、碳酸钙、碳纳米管(carbonnanotube)或石墨(graphite)。
技术方案10所述的红外线温度传感器根据技术方案1至技术方案6中任一项所述的红外线温度传感器,其特征在于:在所述膜上,形成有连接红外线检测用热敏元件及温度补偿用热敏元件的布线图案,与所述布线图案连接的外部引出端子与外部导线经由中继端子而连接。
利用根据技术方案11所述的红外线温度传感器的装置的特征在于:包括根据技术方案1至技术方案10中任一项所述的红外线温度传感器。
红外线温度传感器例如可用于复印机的定影装置、电池单元、电磁炉等各种装置。对所应用的装置没有特别限定。
发明的效果
根据本发明,可提供一种可减轻膜的变形并实现高精度化,从而能够确保可靠性的红外线温度传感器及利用所述红外线温度传感器的装置。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的红外线温度传感器的立体图。
图2表示所述红外线温度传感器,(a)是平面图,(b)是前视图,(c)是侧视图,(d)是后视图。
图3中,图3(a)是图2(a)中沿X-X线的剖视图,(b)是沿Y-Y线的剖视图。
图4是表示所述红外线温度传感器的布线连接关系的平面图。
图5表示本发明的第2实施方式的红外线温度传感器,(a)是平面图,(b)是前视图,(c)是侧视图,(d)是后视图。
图6中,图6(a)是图5(a)中沿X-X线的剖视图,(b)是沿Y-Y线的剖视图。
图7是表示所述红外线温度传感器的布线连接关系的平面图。
图8表示本发明的第3实施方式的红外线温度传感器,(a)是平面图,(b)是前视图,(c)是侧视图,(d)是后视图。
图9中,图9(a)是图8(a)中沿X-X线的剖视图,(b)是沿Y-Y线的剖视图。
图10是表示所述红外线温度传感器的布线连接关系的平面图。
图11表示本发明的第4实施方式的红外线温度传感器,(a)是平面图,(b)是前视图,(c)是侧视图,(d)是后视图。
图12中,图12(a)是图11(a)中沿X-X线的剖视图,(b)是沿Y-Y线的剖视图。
图13是表示所述红外线温度传感器的布线连接关系的平面图。
图14表示本发明的第5实施方式的红外线温度传感器,(a)是平面图,(b)是前视图,(c)是侧视图,(d)是后视图。
图15中,图15(a)是图14(a)中沿X-X线的剖视图,(b)是沿Y-Y线的剖视图。
图16是表示所述红外线温度传感器的布线连接关系的平面图。
图17表示本发明的第6实施方式的红外线温度传感器,(a)是平面图,(b)是前视图,(c)是侧视图,(d)是后视图。
图18中,图18(a)是图17(a)中沿X-X线的剖视图,(b)是沿Y-Y线的剖视图。
图19是表示所述红外线温度传感器的布线连接关系的平面图。
具体实施方式
以下,参照图1至图4,对本发明的第1实施方式的红外线温度传感器进行说明。图1表示红外线温度传感器的立体图,图2(a)表示平面图,(b)表示前视图,(c)表示侧视图,(d)表示后视图。而且,图3(a)及(b)表示剖视图,图4是表示膜上的布线连接关系的平面图。再者,在各图中,为了将各构件及部分设为可识别的大小,适当变更了各构件及构件的缩尺。
如图1及图2所示,红外线温度传感器1包括罩体2、膜3及配设在所述膜3上的红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5。
罩体2包括第1罩体21及第2罩体22。具体而言,第1罩体21是保持体,第2罩体22是盖构件。而且,罩体2例如包含尼龙、聚对苯二甲酸丁二酯(polybutyleneterephthalate,PBT)、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide,PPS)或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile-butadiene-styrene,ABS)等树脂材料。
再者,形成罩体2的材料没有特别限定,可利用使树脂中含有碳、金属、陶瓷等填料而成的材料,铝、铜、铁、镍等金属材料,在金属材料上实施有黑体涂饰的材料等。
第1罩体21包括:大致长方体形状的本体部21a,向前面侧(图2(b)中的上侧)突出;以及大致长方形形状的凸缘(flange)部21b,形成在所述本体部21a的周围。在本体部21a上,形成有引导红外线的导光部23及遮蔽红外线的遮蔽部24。
导光部23在前面侧具有开口部23a并且由侧壁21c及区划壁21d形成为大致长方体形状的筒状。区划壁21d位于导光部23与遮蔽部24的边界部而发挥将导光部23与遮蔽部24隔开的作用。再者,也可以设为在导光部23的内周面上,根据需要,例如实施黑色涂饰或耐酸铝(alumite)处理等而形成红外线吸收层。并且,也可以设为对导光部23的内周面进行金属研磨,或对内周面实施金属镀敷而形成反射面。
遮蔽部24与导光部23邻接配置,以区划壁21d为轴而形成为与导光部23成大致对称的形态。遮蔽部24在前面侧具有遮蔽壁24a而由侧壁21c及区划壁21d形成有大致长方体形状的空间部24b。并且,与遮蔽壁24a相对向的背面侧形成开口。
第2罩体22包括:大致长方体形状的本体部22a,向背面侧(图2(b)中的下侧)突出;以及大致长方形形状的凸缘部22b,形成在所述本体部22a的周围。本体部22a形成为与第1罩体21中的本体部21a的背面侧的形状大致吻合的形态,在内侧与所述导光部23及遮蔽部24相对应地形成连续的空间部22c。
在本实施方式中,如下所述,设置有容许所述空间部22c及所述遮蔽部24的空间部24b与外部的透气性的透气部件。
膜3是形成为大致长方形形状的树脂膜,如图4所示在一个表面上形成有未图示的布线图案7,在所述布线图案7上连接配置有红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5。在布线图案7的终端,形成有外部引出端子8,在所述外部引出端子8上,通过焊接或熔接等手段而电性连接有外部导线6。
膜3可使用包含氟、硅、聚酰亚胺、聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯硫醚(polyphenylenesulfide,PPS)等高分子材料的树脂。只要是吸收红外线的材料,便还可使用其它材料。此外,也可以利用使碳黑或无机颜料(铬黄、氧化铁红、钛白、佛青(ultramarine)中的一种以上)混合分散在这些树脂中而可吸收大致所有波长的红外线的材料。
所述膜3通过使第1罩体21与第2罩体22组合起来加以结合,而介于第1罩体21的凸缘部21b与第2罩体22的凸缘部22b之间得到固定。并且,这时,红外线检测用热敏元件4配设在与导光部23相对应的位置上,温度补偿用热敏元件5配设在与遮蔽部24相对应的位置上,二者均位于第2罩体22的空间部22c侧。
此外,通过将第1罩体21与第2罩体22加以结合,而使膜3由罩体1所覆盖并加以保持,并且在罩体1与膜3之间,密闭地形成如上所述的空间部22c及空间部24b。
此处,如图2(b)及图3(b)所示,在第1罩体21中的本体部21a(侧壁21c)上且靠近与遮蔽部24相对应的膜3的位置上,形成有贯通孔11作为容许空间部24b与外部的透气性的透气部件。并且,在第2罩体22中的本体部22a的靠近膜3的位置上,同样地形成有贯通孔12作为容许空间部22c与外部的透气性的透气部件。
为了防止热气、风等侵入至空间部22c及空间部24b,所述贯通孔11、12虽然没有特别限定,但优选的是形成为φ1μm~φ800μm左右。
再者,贯通孔理想的是形成在第1罩体21侧与第2罩体22侧两者上,但有时只要形成在至少一个罩体上,即,形成在第1罩体21侧或第2罩体22侧即可。
红外线检测用热敏元件4对来自检测对象物的红外线进行检测,来测定检测对象物的温度。温度补偿用热敏元件5对周围温度进行检测,来测定周围温度。所述红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5至少包括具有大致相等的温度特性的热敏元件,配置在所述膜3上。
具体而言,红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5包括含有Mn、Co、Ni、Ti、Al、Zn、Cu及Fe的金属氧化物的热敏电阻等陶瓷半导体。所述陶瓷半导体的温度系数即B常数高,因此可高灵敏度地检测出吸收红外线的膜3的温度变化。
所述陶瓷半导体理想的是具有以立方晶尖晶石相(spinelphase)为主相的晶体结构,这时,既没有各向异性,而且也没有杂质层,所以在陶瓷烧结体内电气特性的偏差小,当利用多个红外线温度传感器时可进行高精度的测定。此外,因为晶体结构稳定,所以对耐受环境的可靠性也高。再者,作为陶瓷半导体,最理想的是包含立方晶尖晶石相的单相的晶体结构。
并且,红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5优选的是利用规定的容许误差内的电阻值,从由包含陶瓷半导体的同一晶片获得的热敏电阻元件、薄膜热敏电阻之中挑选的热敏元件。
这时,在成对的红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5中B常数的相对误差变小,从而可高精度地检测出同时对温度进行检测的两者的温度差分。并且,关于红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5,不需要B常数的挑选操作或电阻值的调整步骤,从而可提高生产率。
再者,用于红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5的热敏电阻元件的构成例如可以是块状(bulk)、层叠、厚膜、膜中的任一个构成。
其次,对所述红外线温度传感器1的动作进行说明。从检测对象物的表面放射的红外线从红外线温度传感器1的导光部23中的开口部23a入射,并由导光部23引导而穿过导光部23到达膜3。到达所述膜3的红外线被膜3吸收而转换成热能。
经转换的热能被传递至红外线检测用热敏元件4,使红外线检测用热敏元件4的温度上升。红外线检测用热敏元件4及温度补偿用热敏元件5是至少具有大致相等的温度特性的陶瓷半导体,红外线检测用热敏元件4的电阻值因为来自检测对象物的红外线而发生变化。
同时,红外线被遮蔽部24的遮蔽壁24a所遮断,但罩体2的温度随着来自检测对象物的辐射热或周围环境温度而上升,因此温度补偿用热敏元件5的电阻值也承受与罩体2的温度上升相当的电阻值的变化。
这时,因导光部23及遮蔽部24以区划壁21d为轴而形成为大致对称的形态,因此红外线检测用热敏元件4与温度补偿用热敏元件5相对于周围的温度变化同样地发生变化,从而可防止对热扰动的影响,能够确实地检测出因来自检测对象物的红外线而产生的温度变化。
再者,当罩体2包含金属等具有导热性的材料时,红外线温度传感器1的温度变化可追随于周围的温度变化而整体上均匀化。
在如上所述的动作中,在现有的红外线温度传感器中,如果红外线温度传感器的周围温度升高,则被设为密闭状态的空间部的空气会膨胀而使内压上升,从而膜产生鼓起变形,并且,如果空间部的空气过度膨胀,则有时会产生使在膜上布线的布线图案被切断等故障。此外,由于空间部的内压的反复上升、下降,也会助长膜的变形。
然而,在本实施方式中,在第1罩体21上形成有贯通孔11,在第2罩体22上形成有贯通孔12。因此,即使处于空间部24b及空间部22c的内压上升之类的温度环境中,也可以通过贯通孔11及贯通孔12来确保与外部的透气性,从而可抑制内压的上升,减轻膜3的变形。具体而言,空间部24b通过贯通孔11而与外部连通,空间部22c通过贯通孔12而与外部连通。
如上所述,根据本实施方式,可提供一种可减轻膜的变形并实现高精度化,从而能够确保可靠性的红外线温度传感1。
其次,参照图5至图7,对本发明的第2实施方式的红外线温度传感器进行说明。图5(a)表示平面图,(b)表示前视图,(c)表示侧视图,(d)表示后视图。并且,图6(a)及(b)表示剖视图,图7是表示膜上的布线连接关系的平面图。再者,对与第1实施方式相同或相当的部分标注相同符号并且省略重复说明。
在本实施方式中,红外线温度传感器的基本构成与第1实施方式相同。容许空间部24b及空间部22c与外部的透气性的透气部件的形成方式不同。透气部件形成在罩体2与膜3之间。
如图5(a)及(c)以及图6(b)所示,作为透气部件,在第1罩体2的凸缘部21b形成有凹槽13,在第2罩体22的凸缘部22b形成有凹槽14。所述形成在罩体2上的凹槽13、14隔着膜3而相对向,因此透气部件(凹槽13、14)形成在罩体2与膜3之间。为了防止热气、风等侵入至空间部22c及空间部24b,虽然没有特别限定,但是透气部件(凹槽13、14)的间隔优选的是形成为1μm~500μm。
因此,空间部24b通过凹槽13与外部连通,空间部22c通过凹槽14与外部连通。由此,可抑制空间部24b及空间部22c的内压的上升,从而减轻膜3的变形。
再者,也能够以在第1罩体2中的凸缘部21b的大致全周与膜3之间、第2罩体22中的凸缘部22b的大致全周与膜3之间形成微小的间隙的方式来构成透气部件。这时,例如,可以通过缓和将第1罩体21与第2罩体22加以结合的紧密度等的方法来构成。
如上所述根据本实施方式,与第1实施方式同样地,可提供一种可减轻膜的变形并实现高精度化,从而能够确保可靠性的红外线温度传感器1。
其次,参照图8至图10,对本发明的第3实施方式的红外线温度传感器进行说明。图8(a)表示平面图,(b)表示前视图,(c)表示侧视图,(d)表示后视图。并且,图9(a)及(b)表示剖视图,图7是表示膜上的布线连接关系的平面图。再者,对与第1实施方式相同或相当的部分标注相同符号并且省略重复说明。
本实施方式中,红外线温度传感器的基本构成与第1实施方式相同,但是容许空间部24b及空间部22c与外部的透气性的透气部件的形成方式不同。
如图8(a)、图9(a)及图10所示,在膜3中的与导光部23及遮蔽部24相对应的位置上,以避开布线图案7的方式形成有贯通于表面与背面的贯通孔15、16作为透气部件。为了防止热气、风等侵入至空间部22c及空间部24b,贯通孔15、16虽然没有特别限定,但优选的是形成为1μm~500μm。
因此,空间部22c通过贯通孔15与外部连通,空间部24b从贯通孔16经由空间部22c经过贯通孔15与外部连通。
因此,与所述各实施方式同样地,可抑制空间部24b及空间部22c的内压的上升而减轻膜3的变形,可实现高精度化,从而能够确保可靠性。
接着,参照图11至图13,对本发明的第4实施方式的红外线温度传感器进行说明。图11(a)表示平面图,(b)表示前视图,(c)表示侧视图,(d)表示后视图。并且,图12(a)及(b)表示剖视图,图13是表示膜上的布线连接关系的平面图。再者,对与第1实施方式相同或相当的部分标注相同符号并且省略重复说明。
本实施方式中,红外线温度传感器的基本构成与第1实施方式相同,但是容许空间部24b及空间部22c与外部的透气性的透气部件的形成方式不同。
如图11(a)、图12(a)及(b)以及图13所示,在膜3中的与遮蔽部24相对应的位置上,以避开布线图案7的方式形成有贯通于表面与背面的贯通孔16作为透气部件。并且,在第1罩体21中的本体部21a(侧壁21c)上且靠近与遮蔽部24相对应的膜3的位置上,形成有贯通孔17作为透气部件。
因此,空间部24b通过贯通孔17与外部连通,空间部22c从贯通孔16经由空间部24b经过贯通孔17与外部连通。
再者,形成在所述第1罩体21中的本体部21a上的贯通孔17也可以设为形成在第2罩体22中的本体部22a上。
因此,与所述各实施方式同样地,可抑制空间部24b及空间部22c的内压的上升,从而减轻膜3的变形。
其次,参照图14至图16,对本发明的第5实施方式的红外线温度传感器进行说明。图14(a)表示平面图,(b)表示前视图,(c)表示侧视图,(d)表示后视图。并且,图15(a)及(b)表示剖视图,图16是表示膜上的布线连接关系的平面图。再者,对与第1实施方式相同或相当的部分标注相同符号并且省略重复说明。
本实施方式中,红外线温度传感器的基本构成与第1实施方式相同,但是容许空间部24b及空间部22c与外部的透气性的透气部件的形成方式不同。而且,表示了外部导线6的连接构成。
如图14(a)、图15(a)及(b)以及图16所示,在膜3中的与遮蔽部24相对应的位置上,以避开布线图案7的方式形成有贯通于表面与背面的贯通孔16作为透气部件。并且,在第2罩体22的凸缘部22b上形成有凹槽14。因此,空间部24b从贯通孔16经由空间部22c经过凹槽14与外部连通,空间部22c通过凹槽14与外部连通。因此,可抑制空间部24b及空间部22c的内压的上升。如图14(d)及图16所示,在外部引出端子8上通过焊接等而电性连接有外部导线6。
这时,是采用在焊接等的连接部中封入环氧树脂等绝缘性的加热硬化物Rh而加以保护,从而使连接部的强度与可靠性提高的方法。然而,环氧树脂由于流动性高,所以有可能在封入时顺着所述膜3与罩体1的接缝或膜3绕至相反侧。由此,产生如下问题:作为透气部件的例如凹槽14被环氧树脂所堵塞,从而空间部24b及空间部22c成为密闭状态。
在本实施方式中,通过在加热硬化物Rh即环氧树脂中混合微粒的填料而赋予环氧树脂的液体的增粘性或触变性来抑制绕至相反侧。因此,可避免空间部24b及空间部22c成为密闭状态。
微粒的填料的材质最优选的是二氧化硅,通过将一次粒径为5nm~80nm的微粒混合至环氧树脂中,可将流动性抑制得较低。因此,环氧树脂绕至相反侧的现象得以消除,从而可避免空间部24b及空间部22c成为密闭状态。再者,微粒的填料的材质优选的是二氧化硅,但是也可以是碳纳米管、石墨及碳酸钙等。在碳酸钙的情况下,赋予增粘性或触变性的一次粒径最大为80μm左右。
其次,参照图17至图19,对本发明的第6实施方式的红外线温度传感器进行说明。图17(a)表示平面图,(b)表示前视图,(c)表示侧视图,(d)表示后视图。并且,图18(a)及(b)表示剖视图,图19是表示膜上的布线连接关系的平面图。再者,对与第5实施方式相同或相当的部分标注相同符号并且省略重复说明。
本实施方式中,红外线温度传感器的构成与第5实施方式相同,透气部件的形成方式也相同,但是关于外部导线6的连接构成,是使用中继端子9。
即,所述外部引出端子8经由中继端子9与外部导线6连接。中继端子9包括宽度稍宽的连接端子部91以及从所述连接端子部91延伸出来的引线部92。而且,所述中继端子9是嵌入成形在包含树脂材料的保持构件93中而加以一体化。
这种中继端子9是通过焊接或熔接等手段而将引线部92电性连接至外部引出端子8,然后,将第2罩体结合至第1罩体。再者,保持构件93通过未图示的固定部件而固定在第2罩体22侧。
根据这种构成,中继端子9的连接端子部91形成为在罩体2的背面侧露出至外部的状态(参照图17(d)及图18(a)),因此在将第1罩体与第2罩体加以结合之后,可通过焊接或熔接等手段将任意的外部导线6连接至所述连接端子91。
因此,将外部导线6不直接连接于形成在膜3上的外部引出端子8,而介隔着中继端子9加以连接,因此可提高连接强度,从而不需要在焊接等的连接部中封入环氧树脂等绝缘性的加热硬化物Rh。由此,可避免在使用流动性高的环氧树脂等加热硬化物Rh时所产生的堵塞透气部件的问题。
并且,通过使用中继端子9,可应对外部导线6的长度等不同的多种多样的品种,从而可提高量产性。即,可以在未连接外部导线6的状态下对红外线温度传感器1进行管理,从而可对应于外部导线6的长度等不同的品种,将外部导线6连接至这种红外线温度传感器1。
如上所述根据本实施方式,可避免堵塞透气部件的问题,并且在外部导线6的长度等不同的品种增加而成为量少品种多的情况下,也可以确保量产性。
以上所述的各实施方式中的红外线温度传感器1可以设置在复印机的定影装置、电池单元、电磁炉等各种装置中应用。对所应用的装置没有特别限定。
再者,本发明并不限定于所述各实施方式的构成,在不脱离发明的主旨的范围内可进行各种变形。而且,所述各实施方式是作为一例起提示作用,并不意图限定发明的范围。
例如,透气部件只要是以密闭的空间部与外部连通的方式而形成即可,对形成位置、形状或个数等没有特别限定。
并且,作为红外线检测用热敏元件及温度补偿用热敏元件,优选使用包含陶瓷半导体的薄膜热敏电阻或片式热敏电阻,但是并不限定于这些,可使用热电偶或测温电阻体等。
符号的说明
1:红外线温度传感器
2:罩体
3:膜
4:红外线检测用热敏元件
5:温度补偿用热敏元件
6:外部导线
7:布线图案
8:外部引出端子
9:中继端子
11~17:透气部件
21:第1罩体(保持体)
21d:区划壁
22:第2罩体(盖构件)
22c、24b:空间部
23:导光部
23a:开口部
24:遮蔽部
24a:遮蔽壁
Rh:加热硬化物(环氧树脂)

Claims (11)

1.一种红外线温度传感器,其特征在于包括:
膜,吸收红外线;
罩体,覆盖并保持所述膜,并且与膜之间形成密闭的空间部,包括具有开口部而引导红外线的导光部以及具有遮蔽壁而遮蔽红外线的遮蔽部;
透气部件,容许所述空间部与外部的透气性;
红外线检测用热敏元件,配置在所述膜上,并且配设在与所述导光部相对应的位置上;以及
温度补偿用热敏元件,配置在所述膜上,并且配设在与所述遮蔽部相对应的位置上。
2.根据权利要求1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件是形成在罩体上的贯通孔。
3.根据权利要求1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件形成在罩体与膜之间。
4.根据权利要求1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件是形成在与导光部及遮蔽部相对应的膜上的贯通孔。
5.根据权利要求1所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述透气部件是形成在与遮蔽部相对应的膜上的贯通孔以及形成在罩体上的贯通孔。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述导光部与遮蔽部以将所述导光部与遮蔽部隔开的区划壁为轴形成为大致对称的形态。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的红外线温度传感器,其特征在于:在所述膜上,形成有连接红外线检测用热敏元件及温度补偿用热敏元件的布线图案,在与所述布线图案连接的外部引出端子与外部导线的连接部中封入有混合着微粒的填料的具有绝缘性的加热硬化物。
8.根据权利要求7所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述微粒的填料的一次粒径为5nm~80nm。
9.根据权利要求7或8所述的红外线温度传感器,其特征在于:所述加热硬化物为环氧树脂,微粒的填料为二氧化硅、碳酸钙、碳纳米管或石墨。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的红外线温度传感器,其特征在于:在所述膜上,形成有连接红外线检测用热敏元件及温度补偿用热敏元件的布线图案,与所述布线图案连接的外部引出端子与外部导线经由中继端子而连接。
11.一种利用红外线温度传感器的装置,其特征在于:包括根据权利要求1至10中任一项所述的红外线温度传感器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106629574A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 中国科学院微电子研究所 一种mems红外光源及其制作方法
CN109073468A (zh) * 2016-12-20 2018-12-21 株式会社芝浦电子 红外线温度传感器
CN109416283A (zh) * 2017-06-06 2019-03-01 株式会社芝浦电子 红外线温度传感器及其制造方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6076549B1 (ja) * 2015-03-25 2017-02-08 Semitec株式会社 赤外線温度センサ、回路基板及び赤外線温度センサを用いた装置
WO2016152221A1 (ja) * 2015-03-25 2016-09-29 Semitec株式会社 赤外線温度センサ及び赤外線温度センサを用いた装置
JP2017181130A (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 三菱マテリアル株式会社 赤外線センサ装置
CN109073469B (zh) * 2016-06-13 2019-06-25 株式会社芝浦电子 红外线温度传感器
JP6892500B2 (ja) * 2017-09-12 2021-06-23 株式会社芝浦電子 赤外線温度センサ
KR101930898B1 (ko) * 2018-06-26 2019-03-11 (주)힌지코리아 비접촉식 온도센서 조립체
KR102213701B1 (ko) * 2019-07-16 2021-02-08 에스케이하이닉스 주식회사 온도 감지 장치 및 이를 이용한 온도 감지 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001326367A (ja) * 2000-05-12 2001-11-22 Denso Corp センサおよびその製造方法
JP2002168702A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Denso Corp 温度センサ
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
CN102401699A (zh) * 2010-09-17 2012-04-04 三菱综合材料株式会社 温度传感器

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0566529A (ja) 1991-09-06 1993-03-19 Fuji Photo Film Co Ltd カラー画像の減力方法
JP2582416Y2 (ja) * 1992-02-18 1998-10-08 シチズン時計株式会社 サーモパイル
JP3223461B2 (ja) 1993-01-14 2001-10-29 能美防災株式会社 焦電素子
US5683181A (en) * 1995-05-12 1997-11-04 Thermal Wave Imaging, Inc. Method and apparatus for enhancing thermal wave imaging of reflective low-emissivity solids
US5914488A (en) * 1996-03-05 1999-06-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Infrared detector
JPH11132857A (ja) * 1997-10-28 1999-05-21 Matsushita Electric Works Ltd 赤外線検出器
JP3859479B2 (ja) * 2001-10-17 2006-12-20 日本電気株式会社 ボロメータ型赤外線検出器
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
JP4432947B2 (ja) * 2006-09-12 2010-03-17 株式会社デンソー 赤外線式ガス検出器
JP4096992B2 (ja) 2007-03-26 2008-06-04 株式会社日立製作所 半導体モジュールの製造方法
EP2350585A4 (en) * 2008-10-21 2014-12-03 Lifescan Inc INFRARED TEMPERATURE MEASUREMENT OF A BAND
JP5404548B2 (ja) * 2010-07-26 2014-02-05 三菱電機株式会社 空気調和機
US8481943B2 (en) * 2010-09-04 2013-07-09 Accuflux Inc. Net solar radiometer
WO2013014707A1 (ja) 2011-07-26 2013-01-31 株式会社芝浦電子 赤外線温度センサ、及び、それを用いた定着器
KR101927064B1 (ko) 2011-07-26 2018-12-10 삼성전자주식회사 전자책 또는 전자노트에 대한 요약 데이터 생성 장치 및 방법
JP5853476B2 (ja) * 2011-08-04 2016-02-09 セイコーエプソン株式会社 赤外線検出素子及び電子機器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001326367A (ja) * 2000-05-12 2001-11-22 Denso Corp センサおよびその製造方法
JP2002168702A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Denso Corp 温度センサ
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
CN102401699A (zh) * 2010-09-17 2012-04-04 三菱综合材料株式会社 温度传感器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109073468A (zh) * 2016-12-20 2018-12-21 株式会社芝浦电子 红外线温度传感器
CN109073468B (zh) * 2016-12-20 2020-04-28 株式会社芝浦电子 红外线温度传感器及其制造方法
CN106629574A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 中国科学院微电子研究所 一种mems红外光源及其制作方法
CN106629574B (zh) * 2016-12-30 2019-02-05 中国科学院微电子研究所 一种mems红外光源及其制作方法
CN109416283A (zh) * 2017-06-06 2019-03-01 株式会社芝浦电子 红外线温度传感器及其制造方法
CN109416283B (zh) * 2017-06-06 2019-12-24 株式会社芝浦电子 红外线温度传感器及其制造方法

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Publication number Publication date
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JPWO2015020081A1 (ja) 2017-03-02
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