DE60308867T2 - Infrarotsensorbaustein - Google Patents

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c/o Matsushita Electric Works Yuji Kadoma-shi TAKADA
c/o Matsushita Electric Works Ltd Masahiro Kadoma-shi KODOH
c/o Matsushita Elc. Works Ltd. Masato Kadoma-shi SHINOTANI
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c/o Matsushita Elc. Works Ltd. Atsushi Kadoma-shi HIRONAKA
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Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Infrarotsensorbaustein und insbesondere einen Infrarotsensorbaustein von in sich abgeschlossener Art, der ein pyroelektrisches Element sowie einen IC-Chip einschließt, der ein von dem Element ausgegebenes Signal zum Bereitstellen einer bestimmten Sensorausgabe verarbeitet.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Die US-Patentschrift Nr. 6,121,614 offenbart einen Infrarotsensor der oben erwähnten in sich abgeschlossenen Art, der einen dielektrischen Träger aufweist, auf dem das pyroelektrische Element ebenso wie IC-Chips montiert sind. Der Träger wird in einem Raum zwischen einer Basis und einer Abdeckung gehalten. Die Basis weist I/O-Anschlußstifte auf, die mit dem IC-Chip und Vorsprüngen zur Verbindung mit einer externen Schaltung verbunden sind. Um den IC-Chip elektrisch mit dem pyroelektrischen Element, den externen elektrischen Teilen und den I/O-Anschlußstiften zu verbinden, ist der Träger der im allgemeinen kubischen Anordnung mit einer komplexen Leiterstruktur über zwei oder mehr Schichten des Trägers ausgebildet. Doch die Leiterstruktur kann nur durch verschiedene Prozesse unter Verwendung spezifischer Einrichtungen umgesetzt werden, wodurch die Herstellung des Sensors zu geringen Kosten schwierig wird.
  • Aus dem Abstract des Japanischen Patents JP 08-015007 A sind ein Infrarotsensor und ein Herstellungsverfahren dafür bekannt, wobei offenbart wird, daß ein Infrarotdetektor in einem Aussparungsteil untergebracht ist, der einen isolierenden Schutzkörper umfaßt, wobei ferner offenbart wird, daß Sensorschaltungsteile und andere Elemente zum elektrischen und mechanischen Verbinden der Schaltungsteile durch ein Harzmaterial fest eingebaut sind.
  • Basierend auf dem oben beschriebenen Stand der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen verbesserten Infrarotsensorbaustein zur Verfügung zu stellen, der zu geringeren Kosten hergestellt werden kann und trotzdem seine Kompaktheit beibehält sowie eine verbesserte Zuverlässigkeit des Infrarotsensors und geringem Ableitstrom von der Sensorausgabe des verwendeten pyroelektrischen Elements aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Infrarotsensorbaustein nach Anspruch 1 gelöst, Anspruch 2 bis 7 betrifft spezielle vorteilhafte Ausführungsformen des Infrarotbausteins nach Anspruch 1.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Der Infrarotsensorbaustein der vorliegenden Erfindung umfaßt einen dielektrischen Träger, der aus einem plastischen Material geformt ist, um eine Sensorhalterung zur Verbindung eines pyroelektrischen Elements ebenso wie eine IC-Halterung zur Verbindung eines IC-Chips aufzuweisen, der ein Signal von dem pyroelektrischen Element verarbeitet. Der Träger ist auf einer Basis befestigt, die mit einer Mehrzahl von I/O-Anschlußstiften ausgebildet ist, die sich durch die Basis zur elektrischen Verbindung des IC-Bausteins mit einer externen Schaltung erstrecken. Eine Abdeckung ist auf der Basis gesichert, um dazwischen einen Raum zur Unterbringung des Trägers zu schaffen. Der Träger ist mit Sensorleitern für elektrische Verbindung zwischen dem pyroelektrischen Element und dem IC-Baustein und außerdem mit I/O-Leitern für elektrische Verbindung zwischen dem IC-Baustein und den I/O-Anschlußstiften ausgebildet. Die wichtige Eigenschaft der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Sensorleiter und die I/O-Leiter in den elektrischen Halter geformt und fest eingebaut sind. Somit können die Sensorleiter ebenso wie die I/O-Leiter durch einen ziemlich einfachen Herstellungsprozeß umgesetzt werden, wodurch die Herstellungskosten für den Infrarotsensor verringert werden können und die elektrischen Verbindungen seitens des Trägers zwischen dem IC-Baustein und dem pyroelektrischen Element und zwischen dem IC-Baustein und den I/O-Anschlußstiften gewährleistet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Träger im allgemeinen kubisch geformt mit einer oberen Fläche, einer Vorderfläche und einer unteren Fläche. Die obere Fläche ist mit der Sensorhalterung ausgebildet und die Vorderfläche ist mit der IC-Halterung ausgebildet. Jeder der Sensorleiter besitzt auf den oberen und unteren Flächen des Trägers exponierte Teile jeweils zur Verbindung mit dem an der Sensorhalterung befestigten pyroelektrischen Element ebenso wie zur Verbindung mit dem an der IC-Halterung befestigten IC-Baustein. Jeder I/O-Leiter besitzt auf den vorderen und unteren Flächen des Trägers exponierte Teile jeweils zur Verbindung mit dem IC-Baustein und dem I/O-Anschlußstift an der unteren Fläche des Trägers. Mit dieser Anordnung kann das Sensorgehäuse kompakt hergestellt werden und die Strukturen der einzelnen Leiter werden vereinfacht.
  • Eine Metallabschirmung ist in einem Teil in den Träger geformt, der benachbart zu der IC-Halterung ist und mit einem stabilisierten elektrischen Potential in der Schaltung des IC-Bausteins zur Abschirmung des IC-Bausteins an dem stabilisierten elektrischen Potential verbunden ist, wodurch die Schaltung des IC-Bausteins elektromagnetisch geschützt wird, um die störende Kapazität zwischen der Eingabe und der Ausgabe des IC-Bausteins für verbesserte Zuverlässigkeit der Sensorausgabe zu minimieren. In diesem Zusammenhang kann die Metallabschirmung geformt sein, ein vertikales Segment, das in den Träger hinter der IC-Halterung eingebettet ist, und ein horizontales Segment aufzuweisen, das von dem oberen Ende des vertikalen Segments zur Abschirmung des IC-Bausteins von dem pyroelektrischen Element gebogen ist. Das ist ebenfalls für die effektive Abschirmung des IC-Bausteins von dem pyroelektrischen Element vorteilhaft, jedoch unter Verwendung der in den Träger eingebetteten Metallabschirmung.
  • Die Metallabschirmung kann geformt sein, einen Hauptteil, der hinter der IC-Halterung in der Vorderfläche eingebettet ist, und einen Anschlußabschnitt aufzuweisen, der sich von dem Hauptabschnitt zu der Vorderfläche des Trägers zur Verbindung mit einem konstanten Potentialteil der Schaltung des IC-Bausteins erstreckt.
  • Ferner weist die Metallabschirmung vorzugsweise eine fest eingebaute Ausdehnung auf, die sich hinter der Sensorhalterung ebenfalls zur Abschirmung des pyroelektrischen Elements erstreckt.
  • In der bevorzugten Ausführungsform befindet sich einer der Sensorleiter, der für die Verbindung mit einer Signalausgabe des pyroelektrischen Sensors verantwortlich ist, benachbart zu der oberen Fläche und ist diagonal relativ zu der Vorderfläche von einem der I/O-Leiter beabstandet, der mit einer Ausgabe des IC-Bausteins verbunden ist. Das dient der Verringerung einer möglichen kapazitiven Kopplung zwischen der Signaleingabe und der Ausgabe des IC-Bausteins für zuverlässige Infraroterkennung.
  • Ferner kann der I/O-Leiter ein vertikales, innerhalb des Trägers eingebettetes Segment und ein sich vom unteren Ende des vertikalen Segments auswärts des Trägers erstreckendes horizontales Element zur sofortigen Verbindung mit dem I/O-Anschlußstift umfassen.
  • Der Träger ist über eine erste Metallabschirmung und eine zweite Metallabschirmung geformt, die zur Abschirmung des IC-Bausteins voneinander beabstandet zu der IC-Halterung sind. Die erste Metallabschirmung ist elektrisch mit einer Masseleitung des IC-Bausteins verbunden und die zweite Metallabschirmung ist elektrisch mit einem Teil des IC-Bausteins mit einem elektrisch höheren Potential als die Masseleitung verbunden. Durch den Einschluß der zweiten Metallabschirmung ist es leicht möglich, einen Kriechstrom von der Sensorausgabe des pyroelektrischen Elements zu verringern, wodurch die Zuverlässigkeit des Infrarotsensors verbessert wird.
  • Die Sensorleiter können jeweils mit Anschlüssen ausgebildet sein, die auf dem Träger zur elektrischen Verbindung mit Elektroden des pyroelektrischen Elements mittels elektrisch leitfähiger Haftmittel herausragen. Der Träger ist mit einer Wölbung zum darin Aufnehmen einer externen elektrischen Komponente ausgebildet, die mit der Schaltung des IC-Bausteins verbunden wird. Ein Paar Komponentenanschlüsse ist in dem Träger geformt, wobei Teile davon an einer Oberseite der Höhlung für einen Kontakt mit der externen elektrischen Komponente und für elektrische Verbindung der Komponente mit dem IC-Baustein exponiert sind. Somit kann die notwendige elektronische Komponente außerhalb des IC-Bausteins zusammen mit dem IC-Baustein in den Träger eingeschlossen werden, wodurch der gesamte Aufbau kompakt wird. In diesem Zusammenhang sind die jeweiligen Teile der Komponentenanschlüsse an einer Oberseite der Höhlung exponiert, wobei sie den IC-Baustein für die elektrische Verbindung der externen elektrischen Komponente des IC-Bausteins aufnehmen.
  • Diese und andere Aufgaben und vorteilhafte Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführunsgsformen im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Einzelbilddarstellung eines Infrarotsensorbausteins gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 2 und 3 sind perspektivische Ansichten eines Hauptteils des Sensorbausteins jeweils aus unterschiedlichen Richtungen betrachtet,
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht, die eine interne Struktur des Bausteins darstellt,
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht von Metalleitern, die in einem Kunststoffträger des Bausteins eingebettet sind,
  • 6 ist eine Vorderansicht des Trägers,
  • 7 ist ein Querschnitt entlang der Linie 7-7 der 6,
  • 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie 8-8 der 6,
  • 9A und 9B sind jeweils eine Draufsicht und Unteransicht eines pyroelektrischen Elements, das in dem Baustein verwendet wird,
  • 10 ist ein Schaltdiagramm es Sensorbausteins,
  • 11A bis 11F sind perspektivische Ansichten, die einen Herstellungsprozeß des Sensorbausteins darstellen,
  • 12A bis 12D sind perspektivische Ansichten, die einen Herstellungsprozeß des Sensorbausteins darstellen,
  • 13 ist eine perspektivische Ansicht einer Anpassung des oben genannten Sensorbausteins.
  • AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
  • Bezugnehmend auf 1 wird ein Infrarotsensorbaustein gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Infrarotsensorbaustein wird zum Beispiel bereitgestellt, um menschliche Gegenwart im Zimmer oder in einem Bereich zu erkennen, um eine Warnung oder Steuerung an eine verbundene Beleuchtungsvorrichtung oder ähnliches abzugeben. Der Baustein setzt sich im allgemeinen aus einer Basis 10 zusammen, die einen dielektrischen Träger 20, I/O-Endanschlußstifte 11 bis 13 und eine Abdeckung 100 trägt, die über den Träger 20 auf der Basis 10 angepaßt ist. Der dielektrische Träger 20 hält ein pyroelektrisches Element 30, einen IC-Baustein 40, der eine Signalverarbeitungsschaltung ausbildet, und eine elektronische Komponente 50, die mit der Schaltung des IC-Bausteins 40 verbunden wird. Das pyroelektrische Element 30 erzeugt beim Empfang einer Infrarotstrahlung durch ein transparentes Fenster 101 in der Oberseite der Abdeckung 100 eine Signalausgabe. Wie in 10 gezeigt realisiert die Signalverarbeitungsschaltung einen Strom-Spannungsumwandler 41 zur Umwandlung der Signaleingabe in Form eines Stroms in eine Spannung, einen Verstärker 41 zur Verstärkung der Spannung, einen digitalen Filter 43 zur Herausfilterung von Rauschen, das nicht von anderen Quellen als dem Menschen stammt, und einen Ausgabebereich 44, der einen Fenstervergleicher umfaßt, der die gefilterte Spannung mit Grenzwerten für die Erkennung menschlicher Präsenz vergleicht, und eine bestimmte Sensorausgabe ausgibt, die menschliche Präsenz durch ein Ausgabeendgerät 45 anzeigt. Zusätzlich umfaßt die Schaltung eine Stromversorgung 46, die durch eine externe Quellspannung <VDD> mit Energie versorgt wird, um das pyroelektrische Element 30 mit einer Betriebsspannung <VR> ebenso wie verschiedene Teile der Schaltung mit anderen Spannungen zu versorgen, und es umfaßt außerdem einen Takterzeuger 47, der ein Taktsignal an den digitalen Filter 43 gibt. Die externe elektronische Komponente 50 ist ein Kondensator mit ziemlich großer Kapazität, der nicht in dem IC-Baustein 40 enthalten ist und mit dessen Schaltung verbunden ist.
  • Wie in 2 und 3 gezeigt, ist der Träger 20 aus einem dielektrischen Kunststoffmaterial in einen im allgemeinen flachen Kubus geformt, der eine enge Oberseite und eine große Vorderfläche aufweist. Die Oberseite ist mit einer Sensorhalterung 21 zur Sicherung des pyroelektrischen Elements 30 ausgebildet, während die Vorderfläche mit einer IC-Halterung 25 zur Sicherung des IC-Bausteins 40 ausgebildet ist. Der Kunststoffträger 20 ist aus einem flüssigen Kristallpolymer hergestellt und ist über die Metallteile geformt, damit er darin fest eingebaut ist. Das heißt die Metallteile sind teilweise in den Träger 20 an dessen Ausformung eingebettet. Wie in 4 und 5 gezeigt umfassen die Metallteile ein Paar Sensorleiter 61 und 62 zur elektrischen Verbindung des pyroelektrischen Elements 30 mit dem IC-Baustein 40, drei I/O-Leitern 71 bis 73 zur elektrischen Verbindung des IC-Baisteins 40 jeweils mit den I/O-Anschlüssen 11 bis 13, ein Paar Komponentenanschlüsse 81 und 82 zur elektrischen Verbindung der externen Komponente 50 mit dem IC-Baustein 40 und Abschirmungsplatten 90 und 95. Die Abdeckungsplatte 90 ist von den anderen Metallteilen getrennt und umfaßt ein vertikales Segment 91, ein horizontales Segment, das sich von der Spitze des vertikalen Segments ausdehnt, und eine Anschlußleitung 93, die sich horizontal von einer Seite des vertikalen Segments erstreckt. Das vertikale Segment 91 ist in den Träger 20 an einem Ort hinter dem oberen Teil des IC-Bausteins 40 zur elektromagnetischen Abschirmung dessen eingebettet, während das horizontale Segment 92 in den Träger an einem Ort unterhalb des pyroelektrischen Elements 30 zur Abschirmung oder elektromagnetischen Isolierung des IC-Bausteins 40 von dem pyroelektrischen Element 30 eingebettet ist. Die Abschirmungsplatte 95 ist andererseits als fest eingebautes oder durchgängiges Bauteil mit den I/O-Leitern 72 ebenso wie mit dem Komponentenanschluß 82 ausgebildet und umfaßt ein vertikales Segment 96, das sich hinter dem unteren Ende des IC-Bausteins 40 befindet, ein horizontales Segment 97, das über das untere Ende des vertikalen Segments 96 zur Abschirmung des unteren Endes des IC-Bausteins 40 herausragt, und eine Seitenausdehnung 98 zur Abschirmung des IC-Bausteins 40. Wie am besten in 6 gezeigt ist der Hauptteil des vertikalen Segments 96 an der Vorderfläche des Trägers 20 exponiert und mit einer Masse des IC-Bausteins 40 verbunden. In diesem Zusammmenhang ist der in die Abschirmungsplatte 95 fest eingebaute I/O-Leiter 72 an der Oberseite des Trägers für direkten Kontakt mit einem Masseleiter 14 an dem oberen Ende der Basis 10 exponiert und dadurch elektrisch mit dem I/O-Anschluß 12 verbunden.
  • Wieder mit Bezug auf 2 und 3 ist die Sensorhalterung 21 durch ein Paar Randleisten an gegenüberliegenden Enden eines in der oberen Fläche des Trägers 20 ausgebildeten Hohlraums begrenzt. Das pyroelektrische Element 30 überbrückt (1) die Randleisten, um an der oberen Fläche des Trägers 20 gesichert zu sein. Das pyroelektrische Element 30 besteht aus einem dielektrischen Substrat 31, das jeweils an gegenüberliegenden Flächen mit den Licht empfangenden Elektroden 32 und 33 ausgebildet ist. Die Elektroden 32 und 33 sind an der oberen Fläche des Substrats in einer Struktur (9A) und an der unteren Fläche des Substrats in einer Struktur (9B) derart angeordnet, daß vier Paare der Elektroden 32 und 33 entgegengesetzter Polaritäten gegeben sind, wobei das Substrat zwischen den Elektroden jedes Paars eingeschoben ist. Das Substrat 30 ist an seinen gegenüberliegenden Enden mit Anschlüssen 34 und 35 ausgebildet, die jeweils mittels eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs mit Anschlüssen oder den Teilen der Sensorleiter 61 und 62 verbunden sind, die an der oberen Fläche des Trägers 20 hervorstehen.
  • Die IC-Halterung 25 hat die Form einer rechteckigen Aussparung in der Oberseite eines Fensters 26 in der Vorderfläche des Trägers 20 zur Aufnahme darin des IC-Bausteins 40, wie in 1 und 7 durch gepunktete Linien angezeigt. Der IC-Baustein 40 ist durch einen Klebstoff an der Oberseite der Aussparung 25 gesichert und durch die Drahtanschlußtechnik elektrisch mit den Teilen des Leiters verbunden, der in dem Träger eingebettet ist. Wie am besten in 4 und 6 gezeigt sind an der Oberseite des Fensters 26 um die Aussparung 25 Teile der Sensorleiter 61 und 62, die Komponentenanschlüsse 81 und 82, das vertikale Segment 96, die Anschlußleitung 93 und die I/O-Leiter 71 und 73 exponiert. Diese Teile sind durch Drahtanschluß mit den entsprechenden Anschlußleitungen an der Außenseite des IC-Bausteins 40 verbunden. In diesem Zusammenhang sind die Wände, die das Fenster 26 umgeben, geneigt, um einen Durchgang oder eine Öffnung zu bieten, der wie in 7 und 8 gezeigt an der Oberseite breiter ist, wodurch die Drahtanschlußvorgänge erleichtert werden, das heißt eine für den Drahtanschluß verwendete Kapillare leicht beherbergt.
  • Der Sensorleiter 61 ist verbunden, eine Signalausgabe von dem pyroelektrischen Element 30 zu empfangen, und mit einer Signaleingabe <SIN> der Schaltung des IC-Bausteins 40 durch Drahtanschluß verbunden, während die Schaltung dem Sensor Ausgabe durch den Ausgabeanschluß 45 an den I/O-Leiter 71 gibt. Wie in den Figuren gezeigt ist die Signalausgabe, das heißt die Verbindung mit dem Sensorleiter 61, relativ zu der Vorderfläche des Trägers 20 von der Sensorausgabe, das heißt von der Verbindung des I/O-Leiters 71, diagonal beabstandet. Diese räumliche Anordnung fördert die elektrische Isolation zwischen der Signalausgabe des pyroelektrischen Elements 30 und der Sensorausgabe des IC-Bausteins 40 in Zusammenarbeit mit einem einzigartigen elektromagnetischen Abschirmungssystem, das zwei Abschirmungsplatten 90 und 95 der unterschiedlichen Potentiale verwendet. Das heißt die Abschirmungsplatte 95, die benachbart zu der Sensorausgabe des I/O-Leiters 71 ist, ist mit einer Schaltungsmasse der Schaltung des IC-Bausteins 40 verbunden, während die Abschirmungsplatte 90, die zu dem Sensorleiter 61 benachbart ist, der die Sensorausgabe bereitstellt, an der Anschlußleitung 93 mit einem Teil des IC-Bausteins 40 verbunden ist, der ein konstantes Potential <VR2> oder <VR> von der Masse erhöht aufweist, wie in 10 gezeigt. Das konstante Potential oder die stabilisierte Spannung wird als Referenzspannung angegeben, mit der die Ausgabe <SIN> des pyroelektrischen Elements 30 verglichen wird, um die menschliche Präsenz zu bestimmen. Da die Abschirmungsplatten 91 und 92 an der Referenzspannung über der Masse gehalten werden, wird ein möglicher Kriechstrom von der Ausgabe des pyroelektrischen Elements an den IC-Baustein minimiert, wodurch zuverlässiges Erkennen sichergestellt wird. Der Träger 20 ist ebenfalls an der Vorderfläche benachbart zu dem Fenster 26 mit einer Höhlung 24 ausgebildet, in die die externe Komponente 50 eingefügt ist und elektrisch mittels des elektrisch leitfähigen Klebstoffs mit den Teilen der Komponentenanschlüsse 81 und 82 verbunden ist, die an der Oberseite der Höhlung 24 exponiert sind. Die jeweiligen unteren Enden der I/O-Leiter 71 sind gebogen, um Füße zu ergeben, die an dem unteren Ende des Trägers zur Verbindung mit den I/O-Anschlüssen 11 und 13 an der oberen Fläche der Basis 10 exponiert sind, wie in 1 gezeigt.
  • 11A bis 11F und 12A bis 12D stellen Schritte der Herstellung des Infrarotsensorbausteins dar. Zunächst werden die Leiter oder Metallteile in einem einzelnen Blech 8 ausgebildet, indem sie daraus ausgestanzt werden (11 A). Dann wird der Träger 20 über die Abschnitte der Metallteile geformt und der IC-Baustein 40 wird an den Träger 20 montiert (11B), wonach das Fenster mit einer verkapselnden Zusammensetzung 2 zur Versiegelung des IC-Bauseins darin gefüllt wird (11C). Danach wird die externe elektronische Komponente 50 in die Höhlung 24 eingepaßt (11D) und der Träger 20 wird von einem Rahmen des Blechs entfernt (11E), wonach die Füße der I/O-Leiter 71 und 73 gebogen werden (11F). Dann wird der Träger 20 auf der Basis 10 mit den I/O-Leitern 71 bis 73 zusammengebaut, die mit den I/O-Anschlüssen 11 und 13 und dem Masseleiter 14 der Basis verbunden sind (12A und 12B). Zuletzt wird das pyroelektrische Element 30 an der Sensorhalterung 21 auf dem Träger 20 gesichert (12C) und die Abdeckung 100 wird über den Träger plaziert und mit der Basis 10 versiegelt (12D).
  • 13 stellt eine Anpassung der oben beschriebenen Ausführungsform dar, in der der Sensor 21 durch ein Paar abgestufter Randleisten begrenzt ist, die von der oberen Fläche des Trägers durch eine Tiefe zurückgesetzt sind, die der Dicke des pyroelektrischen Elements in den abgestuften Randleisten der Sensorhalterung 21 entspricht.

Claims (7)

  1. Infrarotsensorbaustein mit: – einem dielektrischen Träger (20), der aus einem Kunststoffmaterial geformt ist, wobei der Träger mit einer Sensorhalterung (21) zur Befestigung eines pyroelektrischen Elements (30) darauf und einer IC-Halterung (25) zur Befestigung eines IC-Bausteins (40), der ein Signal von dem pyroelektrischen Element verarbeitet, ausgebildet ist, – einer den Träger tragenden Basis (10), wobei die Basis eine Mehrzahl von I/O-Anschlußstiften (11, 12, 13) aufweist, die sich dadurch zur elektrischen Verbindung des IC-Bausteins mit einer externen Schaltung erstrecken, – einer auf der Basis gesicherten Abdeckung (100) zum Ausbilden eines Raums dazwischen zur Unterbringung des dieelektrischen Trägers, – auf der Seite des Trägers gebildeten Sensorleitern (61, 62) zur elektrischen Verbindung zwischen dem pyrolektrischen Element und dem IC-Baustein, – auf der Seite des Trägers gebildeten I/O-Leitern (71, 72, 73) zur elektrischen Verbindung zwischen dem IC-Baustein und den I/O-Anschlußstiften, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorleiter (61, 62) ebenso wie die I/O-Leiter (71, 72, 73) innerhalb des dielektrischen Trägers eingebettet sind, daß sie darin fest eingebaut sind, und der Sensorbaustein eine erste Metallabschirmung (95) und eine zweite Metallabschirmung (90) enthält, die in den Träger in voneinander beabstandeter Beziehung benachbart zu der IC-Halterung zur Abschirmung des IC-Bausteins eingebettet sind, wobei die erste Metallabschirmung (95) elektrisch mit einer Masseleitung des IC-Bausteins verbunden ist und die zweite Metallabschirmung (90) elektrisch mit einem Teil des IC-Bausteins mit einer elektrisch höheren Potential als die Masseleitung verbunden ist.
  2. Infrarotsensorbaustein nach Anspruch 1, wobei der Träger im allgemeinen kubisch mit einer oberen Fläche, einer Vorderfläche benachbart zur oberen Fläche und einer unteren Fläche ist, wobei die obere Fläche mit der Sensorhalterung ausgebildet ist, wobei die vordere Fläche mit der IC-Halterung ausgebildet ist, wobei jeder der Sensorleiter (61, 62) auf den oberen und unteren Flächen des Trägers exponierte Teile besitzt, jeweils zur Verbindung mit dem an der Sensorhalterung befestigten py roelektrischen Element ebenso wie dem an der IC-Halterung befestigten IC-Baustein aufweist, und jeder der I/O-Leiter (71, 72, 73) auf den vorderen und unteren Flächen des Trägers exponierte Teile jeweils zur Verbindung mit dem IC-Baustein und dem I/O-Anschlußstift an der unteren Seite des Trägers besitzt.
  3. Infrarotsensorbaustein nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweite Metallabschirmung (90) ein vertikales Segment (91), das in dem Träger hinter dem IC-Halterung eingebettet ist, und ein horizontales Segment (92), das von dem oberen Ende des vertikalen Segments gebogen ist, um den IC-Baustein gegenüber dem pyroelektrischen Element abzuschirmen, aufweist.
  4. Infrarotsensorbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Träger im allgemeinen kubisch ist, mit einer mit der Sensorhalterung gebildeten oberen Fläche und einer der oberen Fläche benachbarten vorderen Fläche, wobei die vordere Fläche mit der IC-Halterung ausgebildet ist, und der Sensorleiter zur Verbindung mit einem Signalausgang des pyroelektrischen Sensors benachbart der oberen Fläche und diagonal im Hinblick auf die vordere Fläche vom I/C-Leiter angeordnet ist, der mit einem Sensorausgang des IC-Baustein verbunden ist.
  5. Infrarotsensorbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Träger im allgemeinen kubisch, ist mit einer mit der Sensorhalterung gebildeten oberen Fläche und einer zu der oberen Fläche senkrechten vorderen Fläche, wobei die vordere Fläche mit der IC-Halterung gebildet ist, und der I/O-Leiter ein vertikales, innerhalb des Trägers eingebettetes Segment und ein sich vom unteren Ende des vertikalen Segments auswärts des Trägers erstreckendes horizontales Element zur Verbindung mit dem I/O-Anschlußstift umfaßt.
  6. Infrarotsensorbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Sensorleiter an ihren jeweiligen oberen Enden mit Anschlüssen ausgebildet sind, die auf dem Träger zur elektrischen Verbindung mit Elektroden des pyroelektrischen Elements mittels elektrisch leitfähiger Haftmittel herausragen.
  7. Infrarotsensorbaustein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Träger mit einer Höhlung (24) ausgebildet ist, um darin eine externe elektrische Komponente (50) aufzunehmen, die mit einer Schaltung des IC-Bausteins verbindbar ist; und einem Paar von in dem Träger geformten Komponentenanschlüssen (81, 82), wobei Teile davon an einer Oberseite der Höhlung für einen Kontakt mit der externen elektrischen Komponente mit dem IC-Baustein exponiert sind.
DE60308867T 2002-06-25 2003-06-24 Infrarotsensorbaustein Expired - Lifetime DE60308867T2 (de)

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