DE29806578U1 - Infrared detector using the thermoelectric effect - Google Patents
Infrared detector using the thermoelectric effectInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Infrarot-Detektor nach dem Prinzip des thermoelektrischen Effektes, der in flacher, fester Bauweise ausgeführt ist.The invention relates to an infrared detector based on the principle of the thermoelectric effect, which is designed in a flat, solid construction.
Infrarot-Sensoren, die nach dem Thermopile-Prinzip unter Ausnutzung des thermoelektrischen Effektes arbeiten, sind bekannt. Diese Sensoren wandeln die auf sie treffende Wärmestrahlung in eine elektrische Spannung um. Die elektrische Spannung steht im Zusammenhang mit der zwischen der Sensoroberfläche und einer Wärmequelle ausgetauschten Wärmestrahlung, die wiederum von der Temperatur der Wärmequelle abhängt.Infrared sensors that work according to the thermopile principle using the thermoelectric effect are well known. These sensors convert the heat radiation that hits them into an electrical voltage. The electrical voltage is related to the heat radiation exchanged between the sensor surface and a heat source, which in turn depends on the temperature of the heat source.
Es ist bekannt, daß Infrarot-Sensoren, die den thermoelektrischen Effekt ausnutzen, aus einer aktiven Thermoelementstruktur bestehen, wobei die Thermoelementstruktur häufig radial auf einer dünnen, schlecht wärmeleitenden, freitragenden Siliziumdioxid-Membran als dünne Schicht aufgebracht ist.It is known that infrared sensors that utilize the thermoelectric effect consist of an active thermocouple structure, whereby the thermocouple structure is often applied radially on a thin, poorly thermally conductive, self-supporting silicon dioxide membrane as a thin layer.
Um die mechanisch empfindliche, freitragende Membran zu schützen, besitzen solche Sensoren ein metallisches Gehäuse, das den Sensor-Chip aufnimmt und umschließt. Die Gehäusekapsel schützt dabei auch die empfindlichen Bonddrähte, die bei einem Sensor in Silizium-Chip-Ausführung zur elektrischen Kontaktierung erforderlich sind. Das Gehäuse besitzt ein Fenster, durch das die Infrarotstrahlung die Sensoroberfläche erreicht. In diesem Zusammenhang sei auf eine derzeitig aktuelle Produktinformation (1997) der Micro-Hybrid Electronic GmbH, Hermsdorf/Thüringen, bzw. auf ein Prospekt der EG & G Heimann Optoelectronics GmbH, Wiesbaden, verwiesen.In order to protect the mechanically sensitive, self-supporting membrane, such sensors have a metal housing that holds and encloses the sensor chip. The housing capsule also protects the sensitive bonding wires that are required for electrical contact in a silicon chip sensor. The housing has a window through which the infrared radiation reaches the sensor surface. In this context, reference is made to the current product information (1997) from Micro-Hybrid Electronic GmbH, Hermsdorf/Thuringia, or to a brochure from EG & G Heimann Optoelectronics GmbH, Wiesbaden.
Es ist auch üblich, daß zur Verbesserung der Sensoreigenschaften das Gehäuse mit einem Inertgas gefüllt sein kann.It is also common for the housing to be filled with an inert gas to improve the sensor properties.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Infrarot-Detektor unter Ausnutzung des thermoelektrischen Effektes vorzuschlagen, welcher relativ einfach herstellbar und robust ausgeführt ist.It is the object of the invention to propose an infrared detector using the thermoelectric effect, which is relatively easy to manufacture and robust.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe wie folgt gelöst, wobei hinsichtlich der grundlegenden Gedanken auf den Schutzanspruch 1 verwiesen wird. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich aus den Schutzansprüchen 2 bis 4. . ,· -According to the invention, the problem is solved as follows, whereby reference is made to claim 1 for the basic ideas. The further development of the invention results from claims 2 to 4. . ,· -
Zur erfindungsgemäßen Lösung sind weitere Ausführungen erforderlich.Further details are required for the solution according to the invention.
Die aktive Thermopile-Struktur ist als dünne Schicht auf einer Folie aufgebracht. Insbesondere zur mechanischen Stabilisierung und auch zur besseren Handhabung sitzt die Folie auf einem festen steifen Träger (auch als Trägerplatte bezeichnet). Der Träger, aus einem gut wärmeleitenden Material, kann z. B. aus Metall oder Keramik bestehen. Der feste Träger besitzt Kontaktstifte oder anders gesagt, der Träger besitzt Durchbrüche und durch diese Durchbrüche werden die Kontaktstifte geführt. Selbstverständlich sind die Kontaktstifte bei einem Träger aus Metall gegenüber dem Metall elektrisch isoliert.The active thermopile structure is applied as a thin layer on a film. In particular for mechanical stabilization and also for better handling, the film sits on a solid, rigid carrier (also known as a carrier plate). The carrier, made of a material that conducts heat well, can be made of metal or ceramic, for example. The solid carrier has contact pins or, in other words, the carrier has openings and the contact pins are guided through these openings. Of course, the contact pins on a metal carrier are electrically insulated from the metal.
Eine weitere zweckmäßige Lösung ist die Anordnung der Metallstifte derart, daß sie parallel zur Trägerplatte geführt werden.Another practical solution is to arrange the metal pins in such a way that they are guided parallel to the carrier plate.
Da die Thermopile-Struktur mit einer Lackschicht versehen ist, wird der Sensor gegen schädliche Umwelteinflüsse geschützt. Damit ist es nicht mehr erforderlich, daß der Detektor mit einem Metallgehäuse versehen wird. Das sonst notwendige Fenster bei einem Metallgehäuse kann entfallen. Demgegenüber wird vorgeschlagen, eine Lackschicht zu verwenden, die Infrarot-Filtereigenschaften besitzt.Since the thermopile structure is coated with a layer of paint, the sensor is protected against harmful environmental influences. This means that it is no longer necessary for the detector to be coated with a metal housing. The window that would otherwise be required in a metal housing can be omitted. Instead, it is suggested that a layer of paint be used that has infrared filter properties.
Mit den erfindungsgemäßen Vorschlägen ist es möglich, ein flaches, robustes Bauelement zu schaffen.With the inventive proposals it is possible to create a flat, robust component.
Anhand von zwei Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die Figuren zeigen in Prinzipdarstellung:The invention will be explained in more detail using two embodiments.
The figures show in principle:
Figur 1 - Prinzipieller Aufbau des Infrarot-Detektors gemäß erstem Ausführungsbeispiel
Figur 2 - Draufsicht gemäß Figur 1Figure 1 - Basic structure of the infrared detector according to the first embodiment
Figure 2 - Top view according to Figure 1
Figur 3 - Prinzipieller Aufbau des Infrarot-Detektors gemäß zweitem Ausführungsbeispiel
Figur 4 - Ansicht in Richtung A gemäß Figur 3Figure 3 - Basic structure of the infrared detector according to the second embodiment
Figure 4 - View in direction A according to Figure 3
ft*ft*
Die verwendeten Bezugszeichen bedeuten:The reference symbols used mean:
- Thermopile-Struktur auf Folie- Thermopile structure on foil
- Träger/Trägerplatte- Carrier/carrier plate
- Anschlußstifte- Connection pins
- Kontakt mit Kontaktversiegelung- Contact with contact sealing
- Metallisierung- Metallization
- Orientierungsmarke- Orientation mark
1. Ausführungsbeispiel, es wird auf die Figuren 1 und 2 verwiesen.1. Embodiment, reference is made to Figures 1 and 2.
Auf der Trägerplatte 2, die gemäß Ausführungsbeispiel aus Metall bestehen soll, ist die Folie mit der Thermopile-Struktur 1 angeordnet. Die Anschlußstifte 3 sind oberhalb der Trägerplatte 2 durch LeitklebstofiFmit den Kontaktstellen der Thermopile-Struktur 1 verbunden. Der entsprechende Kontakt mit Kontaktversiegelung ist mit dem Bezugszeichen 4 versehen.The foil with the thermopile structure 1 is arranged on the carrier plate 2, which according to the embodiment is to be made of metal. The connection pins 3 are connected above the carrier plate 2 to the contact points of the thermopile structure 1 by means of conductive adhesive. The corresponding contact with contact sealing is provided with the reference number 4.
Um bei der Montage Irrtümer auszuschließen, befindet sich an der Trägerplatte 2 die Orientierungsmarke 6.To avoid errors during assembly, the orientation mark 6 is located on the carrier plate 2.
Die Kontaktstifte sind so angeordnet, daß &zgr;. B. durch Löten der Infrarot-Detektor in eine elektrische Schaltung eingebaut werden kann.The contact pins are arranged in such a way that the infrared detector can be installed in an electrical circuit, e.g. by soldering.
2. Ausführungsbeispiel, es wird auf die Figur 3 und 4 verwiesen.2nd embodiment, reference is made to figures 3 and 4.
Auf einer im Beispiel verwendeten rechteckigen Trägerplatte 2 ist die Thermopile-Struktur mit Folie 1 plaziert. Über die Metallisierung 5 wird der Kontakt zu den Anschlußstiften 3 hergestellt. Der Kontakt mit Kontaktversiegelung ist wieder mit dem Bezugszeichen 4 versehen. Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich, sind die Anschlußstifte 3 parallel zur Trägerplatte 2 angeordnet.The thermopile structure with foil 1 is placed on a rectangular carrier plate 2 used in the example. The contact to the connection pins 3 is made via the metallization 5. The contact with contact sealing is again provided with the reference number 4. As can be seen from Figures 3 and 4, the connection pins 3 are arranged parallel to the carrier plate 2.
Die in beiden Ausführungsbeispielen nicht dargestellte Lackschicht zum Abdecken der Thermopile-Struktur 1 hat eine Schutzfunktion.The lacquer layer for covering the thermopile structure 1, which is not shown in either embodiment, has a protective function.
Die Figuren 1 bis 4 lassen erkennen, daß mit den erfindungsgemäßen Vorschlägen in vorteilhafter Ausführung ein flacher und robuster Infrarot-Detektor unter Anwendung des thermoelektrischen Effektes geschaffen wurde.Figures 1 to 4 show that the proposals according to the invention have been used in an advantageous embodiment to create a flat and robust infrared detector using the thermoelectric effect.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29806578U DE29806578U1 (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Infrared detector using the thermoelectric effect |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29806578U DE29806578U1 (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Infrared detector using the thermoelectric effect |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29806578U1 true DE29806578U1 (en) | 1998-07-30 |
Family
ID=8055602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29806578U Expired - Lifetime DE29806578U1 (en) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | Infrared detector using the thermoelectric effect |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29806578U1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD147872A1 (en) | 1979-12-17 | 1981-04-22 | Juergen Mueller | RADIATION DETECTOR FOR ABSOLUTE MEASUREMENTS |
| US4456919A (en) | 1980-12-30 | 1984-06-26 | Horiba, Ltd. | Thermopile type detector with temperature sensor for cold junction |
| DE4102524A1 (en) | 1990-01-30 | 1991-08-01 | Citizen Watch Co Ltd | INFRARED SENSOR |
| DE4221037A1 (en) | 1992-06-26 | 1994-01-05 | Heimann Optoelectronics Gmbh | Pyroelectric or thin film bolometer thermal radiation sensor - has photolithographically-structurable layer with infrared absorption characteristics, several microns in thickness on radiation-receiving surface of sensor over silicon@ substrate. |
| DE9415597U1 (en) | 1994-09-29 | 1994-11-17 | BLZ Bayerisches Laserzentrum Gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH, 91058 Erlangen | Atomic layer thermopile detector |
| US5695283A (en) | 1994-07-01 | 1997-12-09 | Wahl Instruments, Inc. | Compensating infrared thermopile detector |
-
1998
- 1998-04-14 DE DE29806578U patent/DE29806578U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD147872A1 (en) | 1979-12-17 | 1981-04-22 | Juergen Mueller | RADIATION DETECTOR FOR ABSOLUTE MEASUREMENTS |
| US4456919A (en) | 1980-12-30 | 1984-06-26 | Horiba, Ltd. | Thermopile type detector with temperature sensor for cold junction |
| DE4102524A1 (en) | 1990-01-30 | 1991-08-01 | Citizen Watch Co Ltd | INFRARED SENSOR |
| DE4221037A1 (en) | 1992-06-26 | 1994-01-05 | Heimann Optoelectronics Gmbh | Pyroelectric or thin film bolometer thermal radiation sensor - has photolithographically-structurable layer with infrared absorption characteristics, several microns in thickness on radiation-receiving surface of sensor over silicon@ substrate. |
| US5695283A (en) | 1994-07-01 | 1997-12-09 | Wahl Instruments, Inc. | Compensating infrared thermopile detector |
| DE9415597U1 (en) | 1994-09-29 | 1994-11-17 | BLZ Bayerisches Laserzentrum Gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH, 91058 Erlangen | Atomic layer thermopile detector |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1- 29721 A.,P- 873,May 18,1989,Vol.13,No.212 |
| 57-104828 A.,P- 146,Oct. 5,1982,Vol. 6,No.195 |
| JP Patents Abstracts of Japan: 1-187420 A.,P- 950,Oct. 27,1989,Vol.13,No.475 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
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| R021 | Search request validly filed |
Effective date: 19980526 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
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| R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20041103 |