DE3009897C1

DE3009897C1 - Receiving device for a pyroelectric crystal in a pyroelectric detector and manufacturing process therefor

Info

Publication number: DE3009897C1
Application number: DE3009897A
Authority: DE
Inventors: Peter Ing.(grad.) 8000 München Ludwig; Jürgen. Dr.rer.nat. 6204 Taunusstein Meyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1980-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1981-10-15

Description

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Aufnahmevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß folgende Merkmale vorgeschlagen: a) beide Flächenelektroden sind jeweils mit einer Leiterbahnenstruktur verbunden, die über die Elektrodenfläche hinausreicht; b) die Leiterbahnenstrukturen sind mit den Anschlußstiften verbunden; c) beide Leiterbahnenstrukturen überdecken sich nicht und sind aus einem Stück Blech hergestellt. To solve this problem, the initially proposed the following features according to the invention: a) both Flat electrodes are each connected to a conductor track structure that has the electrode area extends beyond; b) the conductor track structures are connected to the connector pins; c) cover both conductor track structures not and are made from a piece of sheet metal.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung besitzt eine erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung folgende weiteren Merkmale: d) eine Leiterbahnenstruktur hat die Form eines Fadenkreuzes; e) in der Mitte des Fadenkreuzes liegt die eine der beiden Flächenelektroden auf; f) die Enden des Fadenkreuzes sind mit vier Anschlußstiften verbunden; und weiter ausgestaltet: g) die andere Leiterbahnenstruktur besteht aus einer einzigen Leiterbahn, die an ihrem ersten Ende auf der anderen Flächenelektrode aufliegt und an ihrem zweiten Ende mit einem Anschlußstift verbunden ist. According to an advantageous embodiment, an inventive The receiving device has the following additional features: d) has a conductor track structure the shape of a crosshair; e) in the middle of the crosshairs lies one of the both surface electrodes; f) the ends of the crosshairs have four connector pins tied together; and further developed: g) the other conductor track structure consists of a single conductor track, which at its first end on the other surface electrode rests and is connected to a pin at its second end.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer solchen Aufnahmevorrichtung ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet: a) beide Leiterbahnenstrukturen sind zunächst durch einen Tragerahmen aus demselben Blechstück gehalten, aus dem sie entstanden sind; b) der pyroelektrische Kristall wird zwischen die beiden Leiterbahnenstrukturen gelegt und dort verklebt; c) die Leiterbahnenstrukturen werden über Anschlußstifte gelegt und verschweißt; d) der Tragerahmen wird entfernt. The method according to the invention for producing such a receiving device is characterized by the following features: a) Both conductor track structures are initially held by a support frame made of the same piece of sheet metal from which it have arisen; b) the pyroelectric crystal is between the two conductor track structures laid and glued there; c) the conductor track structures are connected to pins laid and welded; d) the support frame is removed.

Weitere Ausgestaltungen betreffen die einzelnen Verbindungen, beispielsweise daß die Flächenelektroden mit den Leiterbahnenstrukturen über einen elektrisch leitenden Klebstoff verbunden sind oder daß die Leiterbahnenstrukturen mit den Anschlußstiften verschweißt sind. Weiter ist vorteilhaft, wenn die Leiterbahnenstrukturen aus Nickel- oder Goldbleeh bestehen. Die Blechstärke richtet sich dabei nach der gewünschten bzw. tolerierten Wärmeableitung und beträgt zwischen 5 und 100 um. Die Breite der Leiterbahnen ist von denselben Überlegungen abhängig, dazu noch von der gewählten Verbindungstechnik Die Leiterbahnenstrukturen werden vorzugsweise durch eine Ätztechnik hergestellt. Das Justieren auf den Anschlußstiften ist einfach, wenn der Tragerahmen an einer Stelle eine Justierfahne trägt. Weiter ist günstig, wenn die Anschlußstifte durch die Enden der Leiterbahnenstrukturen hindurchgesteckt werden, bevor sie verschweißt werden. Further refinements relate to the individual connections, for example that the surface electrodes with the conductor track structures via an electrically conductive Adhesive are connected or that the conductor track structures with the connecting pins are welded. It is also advantageous if the conductor track structures are made of nickel or gold bleeh. The sheet thickness depends on the desired or tolerated heat dissipation and is between 5 and 100 µm. The width of the Conductor tracks are dependent on the same considerations, plus the one chosen Connection technology The conductor track structures are preferably created using an etching technology manufactured. Adjustment on the connector pins is easy when the support frame carries an adjustment flag at one point. It is also advantageous if the connecting pins are inserted through the ends of the conductor track structures before they are welded will.

Die erfindungsgemäße Aufnahmevorrichtung für einen pyroelektrischen Kristall in einem pyroelektrisehen Detektor vereinigt den Vorteil einer wärmeisolierenden Fadenkreuzaufhängung mit der einer einfachen und billigen Herstellung. Die gesamten Leiterbahnenstrukturen werden in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt. Das Verbinden der Anschlußpunkte erfolgt einfacher bei Leiterbahnen als bei dünnen und deshalb leicht abreißenden Drähten. Das Aufsetzen des Kristalls und das Verkleben können in einem einzigen Arbeitsgang vorgenomen werden. Weiter ist das Verfahren leicht mechanisierbar und mit Standardbauteilen aus einer üblichen Einzelhalbleiterfertigung durchzuführen. The recording device according to the invention for a pyroelectric Crystal in a pyroelectric detector combines the advantage of a heat insulating one Crosshair suspension with a simple and inexpensive manufacture. The entire Conductor track structures are produced in a single process step. That Connecting the connection points is easier with conductor tracks than with thin and therefore easy to tear off wires. The placement of the crystal and the gluing can be done in a single operation. Next is the procedure easily mechanized and with standard components from a common single semiconductor production perform.

In den Figuren der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Aufnahmevorrichtung dargestellt, wobei F i g. 1 wie beschrieben einen pyroelektrischen Kristall 1 mit Flächenelektroden 2 und 3 zeigt und die F i g. 2 die Draufsicht auf eine Fadenkreuzaufhängung eines pyroelektrischen Kristalls. In the figures of the drawing, an embodiment of an inventive Recording device shown, wherein F i g. 1 a pyroelectric as described Crystal 1 with surface electrodes 2 and 3 shows and FIG. 2 the top view of a crosshair suspension of a pyroelectric crystal.

In Fig. 2 ist die Flächenelektrode 2 eines pyroelektrisehen Kristalls zu sehen. Darunter liegt eine kreuzförmige Leiterbahnenstruktur 4, die an ihren vier Endpunkten ringförmige Anschlußstellen 5 hat. Auf der Flächenelektrode 2 liegt eine gerade verlaufende Leiterbahn 6 mit ihrem einen Ende. Das andere Ende läuft in eine ringförmige Anschluestelle 7 aus. Die Leiterbahnenstruktur 4 und die Leiterbahn 6, alle strahlenförmig vom pyroelektrischen Kristall ausgehend, werden von einem peripheren Tragering 8 zusammengehalten. Dieser trägt auf seiner Außenseite an einer Stelle eine Justierfahne 9. Die ringförmigen Anschlußstellen 5 umfassen durchgesteckte und geschnitten dargestellte Anschlußstifte 10; die ringförmige Anschlußstelle einen entsprechenden Anschlußstift 11. In Fig. 2, the surface electrode 2 is a pyroelectric crystal to see. Underneath is a cross-shaped conductor track structure 4, which on their has four end points annular connection points 5. On the surface electrode 2 lies a straight conductor track 6 at one end. The other end is running into an annular connection point 7. The conductor track structure 4 and the conductor track 6, all radiating from the pyroelectric crystal, are made by a peripheral support ring 8 held together. This carries on its outside on one Place an adjustment tab 9. The annular connection points 5 include inserted ones and connection pins 10 shown in section; the annular connection point one corresponding pin 11.

Zunächst werden die Leiterbahnenstruktur 4, die Leiterbahn 6 und der Tragerahmen 8 in einem einzigen Arbeitsgang als zusammenhängendes Gebilde aus einem Gold- oder Nickelblech hergestellt Dann wird der pyroelektrische Kristall zwischen die Leiterbahnenstruktur 4 und die Leiterbahn 6 geklebt; anschließend wird das noch zusammenhängende Gebilde auf die Anschlußstifte 10, 11 mit Hilfe der Justierfahne 9 justiert, wobei die Anschlußstifte 10, 11 durch die Öffnungen der ringförmigen Anschlußstellen 5 bzw. 7 hindurchgesteckt werden können. Dann folgt das Verschweißen der Anschlußstifte 10, 11 mit den Anschlußstellen 5 bzw. 7. In einem nachfolgenden Schritt wird der Tragerahmen 8 auf der Außenseite der Anschlußstellen 5 und 7 abgetrennt - strichpunktiert angedeutet. Die Leiterbahnenstruktur 4 ist elektrisch auf Masse gelegt; die Leiterbahn 6 ist mit einem Anschluß verbunden, an dem das elektrische Ausgangspotential abgenommen wird. First, the conductor track structure 4, the conductor track 6 and the support frame 8 in a single operation as a coherent structure A sheet of gold or nickel is then made into the pyroelectric crystal glued between the conductor track structure 4 and the conductor track 6; subsequently becomes the still coherent structure on the connecting pins 10, 11 with the help of the alignment tab 9 adjusted, the connecting pins 10, 11 through the openings of the annular Connection points 5 and 7 can be inserted through. Then the welding follows the connection pins 10, 11 with the connection points 5 and 7. In a subsequent In step 8, the support frame 8 is cut off on the outside of the connection points 5 and 7 - indicated by dash-dotted lines. The conductor track structure 4 is electrically at ground placed; the conductor track 6 is connected to a terminal to which the electrical Output potential is removed.

Claims

Claims: 1. Recording device for a pyroelektrisehen Crystal in a pyroelectric detector where the pyroelectric crystal is located is located between two flat electrodes which are connected to pins, g e k e n n n n z e i n e t d u r c h the following features: a) both surface electrodes (2, 3) are each connected to a conductor track structure (4 or 6), which are connected via the electrode area extends beyond; b) the conductor track structures (4, 6) are with the connecting pins (10 or 11) connected; c) both conductor track structures (4, 6) do not overlap and are made from one piece of sheet metal.

2. Recording device according to claim 1, characterized by the Features: d) a conductor track structure (4) has the shape of a crosshair; a one of the two surface electrodes (3) rests on the center of the crosshairs (4); f) the ends (5) of the crosshairs (4) are connected to four connecting pins (10).

3. Recording device according to claim 2, characterized by the Features: g) the other conductor track structure consists of a single conductor track (6), which rests at its first end on the other surface electrode (2) and is connected at its second end (7) to a connecting pin (11).

4. Recording device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the surface electrodes (2, 3) with the conductor track structures (4 or 6) are connected via an electrically conductive adhesive.

5. Recording device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the conductor track structures (4, 6) with the connecting pins (10 or 11) are welded.

6. Recording device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the conductor track structures (4, 6) made of sheet nickel or gold exist.

7. A method for producing a receiving device according to a of claims 1 to 6, characterized by the features: a) - both conductor track structures (4, 6) are initially held by a support frame (8) made of the same piece of sheet metal, from which they arose; b) the pyroelectric crystal is between the two Conductor track structures (4, 6) laid and glued there; c) the conductor track structures (4, 6) are placed over connecting pins (10 or 11) and welded; d) the support frame (8) is removed.

8. The method according to claim 7, characterized in that the conductor track structures (4, 6) the sheet metal by etching technology.

9. The method according to claim 7, characterized in that the adjustment of the conductor track structures (4, 6) on the connecting pins (10, 11) with the aid of a Adjusting flag (9) takes place at one point on the support frame (8).

10. The method according to claim 7, characterized in that the connecting pins (10, 11) through the ends (5 or 7) of the conductor track structures (4 or

6) before they are welded.

The invention relates to a receiving device for a pyroelectric Crystal in a Pyroelectric Detector and a Method of Making a those in which the pyroelectric crystal is between two with connecting pins connected surface electrodes is located.

A receiving device of this type is known from DE-OS 29 16 744.

Pyroelectric detectors are infrared-sensitive components, the pyroelectric effect of axial crystals such as LiTAO3, PbTiO3, PbZrTi1 ~ xO3, LATGS, SRxBa ~ x, Nu206 for converting electromagnetic radiation into an electrical signal. Usually, platelets of approx. 2 × x 2x 0.025 mm of a pyroelectric crystal prepared and with flat cover electrodes made of radiation-permeable material. The electrical signal of such detectors is directly proportional to the radiation flux density ~ at the location of the crystal. The detectivity is the greater, the smaller the heat dissipation Q through connecting wires, crystal holder, Thermal radiation and the surrounding atmosphere is. In FIG. list such a pyroelectric Crystal shown schematically. It consists of a flat plate 1 from a Crystal with pyroelectric effect and from two this crystal 1 on opposite sides Surface electrodes 2 and 3 covering the surface.

In order to keep the falsifying heat dissipation Q to a minimum, one can hang the crystal on fine wires, for example with such wires, so to speak brace in a transistor base. If the heat dissipation Q at a Such a receiving device with wires is negligibly small, so it must when tensioning the wires and connecting them to the crystal with connecting pins a transistor foot quite high technical effort are driven, so that production becomes expensive.

The present invention is based on the object of a receiving device of the type mentioned and to specify a manufacturing process, which means cheap Way of electrical and mechanical connection of a pyroelectric crystal is to be accomplished in a pyroelectric detector. The heat dissipation Q should remain minimal.