JP2000199721A - 赤外線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来よりも低コストで製造可能な小型で信頼
性の高い赤外線検出器を提供する。 【解決手段】 焦電体チップ１と、焦電体チップ１から
出力される信号を処理する電子部品３０と、前記焦電体
チップ１や各種電子部品３０が実装された複数のプリン
ト基板Ａ、Ｂと、該プリント基板Ａ、Ｂを収納するパッ
ケージ６０、６１とからなる赤外線検出器であって、土
台となるプリント基板Ｂに対して少なくとも１枚のプリ
ント基板Ａが略垂直となるような状態で互いに電気的に
接続されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物体から輻射され
る赤外線を検知する赤外線検出器に関するものであり、
更に詳しくは、低コストで生産可能な小型でかつ信頼性
の高い赤外線検出器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、人体を赤外線の変化量で検出する
素子には、焦電素子（焦電型赤外線センサ）と呼ばれる
ものが多く使用されている。このような焦電素子を用い
た赤外線検出器は、防犯用侵入検知器のほか、照明等の
負荷の自動制御用として急速に普及しつつある。図１８
はこの種の赤外線検出器の回路ブロック図であり、図１
９はその分解斜視図である。

【０００３】このような赤外線検出器は、人体の動作に
より発生した赤外線の変化をフレネルレンズ等の集光器
５により焦電素子の受光部に集光し、この焦電素子の出
力をバンドパスフィルター付きの増幅器３（以下、バン
ドパスアンプ部と記載する）により所望の周波数帯域の
信号を増幅する。更に、コンパレータ部４において、前
述のバンドパスアンプ部３により増幅された出力と、予
め設定された閾値とを比較し、出力が閾値よりも大きい
場合に検知信号が出力されるようになっている。そし
て、コンパレータ部４から検知信号が出力されると、タ
イマー回路により予め設定された所定の遅延時間（オフ
ディレイタイム）の間、出力がオン状態を維持する構成
となっている。

【０００４】このような構成の赤外線検出器は、図１９
に示したような基本構造を有しており、プリント基板
Ｐ’上には、焦電素子１０１を内蔵したＣＡＮパッケー
ジの他、コンデンサや抵抗等の電子部品Ｄ’及びＩＣチ
ップＣ’などの外付け電子部品が実装され、最後にマル
チレンズの集光構造を備えたカバー１００が被せられ、
図１８に示したバンドパスアンプ部３と、コンパレータ
部４、タイマー部を構成するものである。この赤外線検
出器の出力は、リレー等の負荷制御装置を駆動し、これ
により照明等の負荷の制御が行われるのである。

【０００５】図２０は焦電素子の等価回路図である。こ
のような赤外線検出器では、PbTiO3、PZT等のセラミッ
クやLiTaO3等の単結晶、PVF2といった高分子等の焦電効
果を有する材料（焦電体）を検知素子として利用して焦
電素子１０１が構成される。ここに、焦電効果とは、分
極している受光部１０１ａに赤外線が入射すると熱に変
換され、その温度変化により今まで空気中のイオンと平
衡状態にあった素子がバランスを崩し、これにより電荷
を発生する特性のことをいう。焦電素子では、通常この
時に発生する電荷をＦＥＴと高抵抗Ｒによりインピーダ
ンス変換し、電圧信号として取り出すものである。

【０００６】図２１は赤外線検出器の分解斜視図であ
る。図２１に示す焦電体チップ１は、基板上に２つの受
光部が構成されているもので、一般にデュアルタイプと
呼ばれるものである。このような焦電体チップ１はＦＥ
Ｔと高抵抗とを組み合わせたインピーダンス変換回路と
ともに基板上に実装される。その際、焦電体チップ１
は、チップの両端に形成された電極部を基板上に設けた
支持台の上に橋渡し、導電性の接着剤等を用いて接着さ
れることでインピーダンス変換回路との導通をはかった
上で、プリント基板との熱的アイソレーションを確保し
ている。

【０００７】ところで、図２０及び図２１に示した焦電
素子においてＣＡＮパッケージ内に内蔵されているもの
は、基板上の実装可能な面積の関係上、焦電体チップ
１、インピーダンス変換回路を構成するＦＥＴ、高抵抗
のみであり、実際に赤外線検出器として使用するために
は、図１８及び図１９にあるようなバンドパスアンプ部
３やコンパレータ部４、タイマー部等を外付け回路とし
て設ける必要がある。

【０００８】この点を改善するために、例えば、特開平
８−１００７６９号公報に記載の赤外線検出器が提案さ
れている。このものは、ＩＣチップや外付け電子部品を
ＭＩＤブロック（３次元成形回路基板）上に実装するも
のであり、これにより基板上の実装面積を大きくしよう
とするものである。部品実装前のＭＩＤブロックと外付
け電子部品の外観図を図２２に、このような電子部品を
装着したＭＩＤブロックの外観斜視図を図２３に示す。
また、ＭＩＤブロックを用いた赤外線検出器の分解斜視
図を図２４に示す。なお、図２３において、（ａ）はＭ
ＩＤブロックを表面から見た斜視図であり、（ｂ）はＭ
ＩＤブロックを裏面から見た斜視図である。このような
構造の赤外線検出器では、焦電チップとインピーダンス
変換回路のみならず、ＩＣチップや外付け電子部品も金
属パッケージ（ＴＯ−５形ベース部６０及びキャップ６
１）に内蔵することができ、大幅な小型化を実現するこ
とが可能になる。

【０００９】図２２乃至図２４に示した赤外線検出器で
は、焦電チップはＭＩＤブロック上部に実装される。そ
の際、焦電体チップ１はＭＩＤブロック上部に設けられ
た支持部４１の上に載架された後、焦電体チップ１の両
側に形成された電極部を導電性を有する接着剤で接着す
ることで実装された回路との導通がなされている。

【００１０】このように、焦電体チップ１をＭＩＤブロ
ック上部に設けた支持部４１により橋架することによ
り、焦電素子とＭＩＤブロックとの熱的アイソレーショ
ンを確保している。なお、図２２乃至図２４に示した赤
外線検出器は、焦電体チップ１上に４つの受光部が構成
されているもので、一般的にクワッドタイプあるいは４
エレメントタイプと呼ばれている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、図１
８乃至図２１に示した赤外線検出器にあっては、焦電素
子以外にバンドパスアンプ部３やコンパレータ部４、タ
イマー部等を外付け部品として設ける必要がある。特
に、バンドパスアンプ部３にあっては、人間の動きを検
出するために比較的低い周波数の信号を増幅する必要が
あり、アルミ電解コンデンサやタンタルコンデンサ等の
容量の大きいコンデンサを使用しなければならないた
め、センサの小型化や低コスト化が困難であるという問
題点を有している。

【００１２】また、図２２乃至図２４に示した赤外線検
出器にあっては、全ての外付け電子部品を金属パッケー
ジに内蔵するため、大幅に小型化を実現することが可能
であるが以下のような問題点を有している。

【００１３】すなわち、このタイプの赤外線検出器で
は、パッケージ内部に樹脂成形などで製造されるＭＩＤ
ブロックを収容させて回路部を構成している。このよう
なＭＩＤブロックは、レーザーパターニング等の方法に
より、ＭＩＤブロックの表面に導電パターンや部品実装
の為の導電ランド及び導電パッド等が形成されている。
そして、その導電ランドに信号処理ＩＣや外付け電子部
品を実装して、更にＩＣパッドとＭＩＤブロック側の導
電パッドをワイヤボンディング等により電気的に接続す
ることにより、回路ブロックとしての機能を有する構成
となっている。

【００１４】しかしながら、前述したように、ＭＩＤブ
ロックは主に樹脂成形などにより製造されるため、ＭＩ
Ｄブロックの材料が限定されることになる。これによ
り、ポップコーンノイズの発生を低減できないという問
題点がある。すなわち、ポップコーンノイズとは焦電素
子特有の一過性ノイズであるが、これは焦電素子全体に
温度変化が加わると焦電体チップ１の欠陥部やチッピン
グ部、マイクロクラック部等に応力集中が生じ、これが
原因となって不要な電荷が発生し、突発的なノイズを発
生させるものである。一般に、ＭＩＤブロックに使用さ
れる樹脂は比較的熱膨張係数が大きいため、上記のポッ
プコーンノイズ現象が生じにくい構成であるとは言い難
い。

【００１５】このようなポップコーンノイズを防止する
ために、より熱膨張係数の小さいセラミック等の材料に
よりＭＩＤブロックを構成することが考えられるが、セ
ラミックは成形が困難であり、樹脂製のＭＩＤブロック
のように簡単に製造することは難しく、仮に製造できた
としても必要とするコストが高くなってしまう。また、
ＭＩＤブロックの表面に導電パターンやランドを形成す
るためにレーザーパターニング等の方法が採用されてい
るが、例えば、レーザーを照射する方向に対して９０゜
で立位する面、すなわち、レーザーの照射方向と平行に
立位している面についてはパターニングができないとい
った工法上の制約を有している。このことは、ＭＩＤブ
ロックの形状を設計する上において一定の制約があるこ
とを示し、パターニングが出来ない面は実装面として使
用できないので外付け部品などの実装面積を減少させる
結果となり、より高密度な実装を実現した小型化ができ
ないことになる。

【００１６】本発明は、上記の問題点に鑑みて成された
ものであり、その目的とするところは、従来よりも低コ
ストで製造可能な小型で信頼性の高い赤外線検出器を提
供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
焦電体チップと、焦電体チップから出力される信号を処
理する電子部品と、前記焦電体チップや各種電子部品が
実装された複数のプリント基板と、該プリント基板を収
納するパッケージとからなる赤外線検出器であって、土
台となるプリント基板に対して少なくとも１枚のプリン
ト基板が略垂直となるような状態で互いに電気的に接続
するようにしたことを特徴とするものである。

【００１８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の赤
外線検出器において、土台となるプリント基板に対して
略垂直に立位するプリント基板に焦電体チップの両端部
のみを支持する支持部を設け、該支持部に焦電体チップ
を橋渡し実装するようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１９】請求項３記載の発明は、請求項１又は請求
項２記載の赤外線検出器において、土台となるプリント
基板と該プリント基板に略垂直に立位するプリント基板
との間で電気的接続を必要とする部分を互いの接触面の
近傍に備え、該接触面を導電性を有する接着剤で固着す
るようにしたことを特徴とするものである。

【００２０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求
項３記載の赤外線検出器において、土台となるプリント
基板と該プリント基板に略垂直に立位するプリント基板
との間で電気的接続を必要としない部分が互いの接触面
の近傍にある場合は、該接触面を非導電性を有する接着
剤で固着するようにしたことを特徴とするものである。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求
項４記載の赤外線検出器において、プリント基板の表面
及び裏面を電気的に接続する導電パターンを備えるよう
にしたことを特徴とするものである。

【００２２】請求項６記載の発明は、請求項１乃至請求
項５記載の赤外線検出器において、前記プリント基板を
焦電体チップと同程度の熱膨張係数を有する材料にて構
成するようにしたことを特徴とするものである。

【００２３】請求項７記載の発明は、請求項１乃至請求
項６記載の赤外線検出器において、土台となるプリント
基板に複数の切欠部を設けるとともに、土台となるプリ
ント基板に対して略垂直に立位するプリント基板の下端
に突条部を設け、前記切欠部に突条部を嵌合するように
したことを特徴とするものである。

【００２４】請求項８記載の発明は、請求項７記載の赤
外線検出器において、土台となるプリント基板に対して
略垂直に立位するプリント基板が異なる形状の突条部を
有し、土台となるプリント基板に該突条部の形状に応じ
た切欠部を設けるようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００２５】請求項９記載の発明は、請求項１乃至請求
項８記載の製外線検出器において、土台となるプリント
基板に対して略垂直に立位するプリント基板において、
その形状を上下に分割する中心線に対して略線対称の形
状にするようにしたことを特徴とするものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態に係
る赤外線検出器を図１乃至図１７に基づいて詳細に説明
する。図１は本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の
キャップを外した状態の斜視図である。図２は本発明の
実施の形態に係る赤外線検出器の概略構成を示すブロッ
ク図である。図３は本発明の実施の形態に係る赤外線検
出器の切断前のプリント基板Ａの表面を示す外観図であ
る。図４は本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切
断前のプリント基板Ａの裏面を示す外観図である。図５
は本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切断後のプ
リント基板Ａの外観図であり、（ａ）は表面を示し、
（ｂ）裏面を示す。図６は本発明の実施の形態に係る赤
外線検出器の切断前のプリント基板Ｂの表面を示す外観
図である。図７は本発明の実施の形態に係る赤外線検出
器の切断前のプリント基板Ｂの裏面を示す外観図であ
る。図８は本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切
断後のプリント基板Ｂの外観図であり、（ａ）は表面を
示し、（ｂ）裏面を示す。図９は本発明の実施の形態に
係る赤外線検出器のプリント基板Ａ及びプリント基板Ｂ
から成る基板ブロックの分解斜視図であり、（ａ）は表
面から見た図であり、（ｂ）は裏面から見た図である。
図１０は本発明の実施の形態に係る赤外線検出器のプリ
ント基板Ａ及びプリント基板Ｂから成る基板ブロックの
斜視図であり、（ａ）は表面から見た図であり、（ｂ）
は裏面から見た図である。図１１は本発明の実施の形態
に係る赤外線検出器の基板ブロックをベース部に取り付
ける前の状態を示す分解斜視図である。図１２は本発明
の実施の形態に係る赤外線検出器の基板ブロックをベー
ス部に取り付けた後の状態を示す斜視図である。図１３
は本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の基板ブロッ
クに焦電体チップを実装した状態を示す斜視図である。
図１４は本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の外観
斜視図である。図１５は本発明の他の実施の形態に係る
赤外線検出器のプリント基板Ａ及びプリント基板Ｂから
成る基板ブロックの分解斜視図であり、（ａ）は表面か
ら見た図であり、（ｂ）は裏面から見た図である。図１
６は本発明の他の実施の形態に係る赤外線検出器の基板
ブロックに焦電体チップを実装した状態を示す斜視図で
ある。図１７は本発明の他の実施の形態に係る赤外線検
出器のプリント基板Ａ及びプリント基板Ｂから成る基板
ブロックの分解斜視図であり、（ａ）は表面から見た図
であり、（ｂ）は裏面から見た図である。なお、本実施
の形態に係る赤外線検出器にあっては、２枚のプリント
基板（プリント基板Ａと土台及びなるプリント基板Ｂ）
の個片から１つの基板ブロックを構成したものについて
説明する。

【００２７】本実施の形態に係る赤外線検出器は、図２
に示すような構成であり、焦電体チップ１の出力を電流
増幅回路２で増幅し、バンドパスアンプ部３で所定の周
波数帯域の信号を抽出／増幅し、予め定めた閾値を設定
したコンパレータ部４において閾値との比較を行った上
で「Ｈ」又は「Ｌ」の信号を出力するものである。

【００２８】次に、土台となるプリント基板Ｂに対して
少なくとも１枚のプリント基板Ａが略垂直となるような
状態で互いに電気的に接続されている基板ブロック２０
の製造工程について説明する。まず、図３（表面）及び
図４（裏面）に示すような導電パターンを有するプリン
ト基板Ａ（平板）をセラミックを用いて製作する。この
プリント基板Ａは、信号処理ＩＣ等の電子部品３０が実
装された後に、図３に示した点線のラインで割り加工あ
るいはダイシング加工等の方法により切断され、図５に
示すプリント基板Ａの個片を形成する。図５に示された
プリント基板Ａの個片では、Ｈａ〜Ｈｌの１２個の孔部
が形成されている。孔部Ｈａ〜Ｈｌはプリント基板Ｂの
表面及び裏面を電気的に接続する導電パターン（スルー
ホール）となっている。また、プリント基板Ａの個片の
上部に設けられた焦電体チップ１の支持部４０は、図３
の切断前の集合基板上ではスルーホールとして形成さ
れ、必要部分のみを残して切断するような構成になって
いる。

【００２９】次に、図６（表面）及び図７（裏面）に示
すような導電パターンを有するプリント基板Ｂ（平板）
をプリント基板Ａと同様にセラミックを用いて製作す
る。このプリント基板Ｂも、信号処理ＩＣといった電子
部品３０が実装された後に、図６に示した点線のライン
で割り加工あるいはダイシング加工等の方法により切断
され、図８に示すプリント基板Ｂの個片を形成する。図
８に示されたプリント基板Ｂの個片では、Ｈｍ〜Ｈｑの
５個の孔部が形成されており、このうちＨｏ及びＨｑの
みがスルーホールとなっており、裏面の導電パターンに
導通している。Ｈｍ、Ｈｎ、Ｈｐは、後述するベース部
６０（ステム）のＧＮＤ以外の端子と導通をはかるため
のランドであり、これらはスルーホールを構成していな
い。

【００３０】便宜上、図５及び図８に、プリント基板Ａ
の個片上やびプリント基板Ｂの個片上に信号処理ＩＣと
いった電子部品３０が実装されていない状態図示してい
るが、実際には前述のように集合基板の状態で各個片に
切断される前に信号処理ＩＣ等の電子部品３０がランド
部に実装され、その後に個片に切断されるほうが量産時
には望ましい。

【００３１】プリント基板Ａの個片及びプリント基板Ｂ
の個片に、それぞれ信号処理ＩＣ等の電子部品３０が実
装された状態を図９に示す。図９は、電子部品３０とし
て、１２個の積層セラミックチップコンデンサと、１個
のチップ抵抗と、１個の信号処理ＩＣとを実装した状態
を示すものである。さらに、図９では、信号処理ＩＣを
フリップチップ実装している。なお、図９において、簡
単のためプリント基板上の導電パターンは省略してあ
る。

【００３２】更に、信号処理ＩＣ等の電子部品３０が実
装されたプリント基板Ａの個片及びプリント基板Ｂの個
片を基板ブロック２０に組み立てた状態を図１０に示
す。これは、プリント基板Ａの個片とプリント基板Ｂの
個片とが略垂直となるように、図９におけるプリント基
板Ａの個片下部の凸部８０をプリント基板Ｂの個片中央
部に形成された凹部８１にはめ込み、両基板個片の３箇
所の導通部とはめ込み部とに導電性を有する接着剤５０
を塗布して導通をはかるとともに、導通部ではない両基
板の接触部の一部に絶縁性の接着剤５１を塗布すること
により、基板ブロック２０の組立状態を補強したもので
ある。以上のようにして、プリント基板Ａ、Ｂによる基
板ブロック２０が完成する。なお、導電性を有する接着
剤５０に代えてはんだ等を用いるようにしてもよい。

【００３３】次に、図１０に示す基板ブロック２０を金
属パッケージ（ＴＯ−５形）のベース部６０に実装す
る。図１１に基板ブロック２０及びベース部６０（ＴＯ
−５形）を示す。なお、ベース部６０は後述するキャッ
プ６１とパッケージ６２を構成する。本実施の形態にあ
っては、ベース部６０の端子は４本であり、各端子が基
板ブロック２０の下部の４つの孔部（図８に示したプリ
ント基板Ｂの個片の孔部Ｈｍ〜Ｈｐ）に貫通する構造と
なっている。そして、４箇所のランドに導電性を有する
接着剤５０を塗布し、基板ブロック２０とベース部６０
の導通及び固着をはかるようになっている（図１２参
照）。

【００３４】図１３に焦電体チップ１を実装した状態を
示す。前述したように、焦電体チップ１の支持部４０
は、図３に示したプリント基板Ａの集合基板（平板）に
おいてスルーホールとして形成されているので、図１３
に示すように基板ブロック２０の上部は電極部分となっ
ている。なお、支持部４０はプリント基板Ａの厚み程度
の幅しか有しておらず、従来のＭＩＤブロックにおいて
形成される支持部４１に比べて狭いものになっている。
この基板ブロック２０の上部に焦電体チップ１を橋架
し、焦電体チップ１の両端に設けられた電極部と支持部
４０とを導電性を有する接着剤５０により接着するとと
もに、導通をはかる構造となっている。

【００３５】焦電体チップ１を橋渡し実装することによ
り、焦電体チップ１と基板ブロック２０が熱的にアイソ
レートされるので、受光部に入射した赤外線が逃げるこ
とがなく、効率的に感度を得ることができる。また、本
実施の形態に示した焦電体チップ１は、受光部に加わる
応力を軽減する目的で受光部周辺にコ字状のスリットを
形成したものである。（なお、コ字状のスリットの効果
については、本件発明者らが既に特願平９−０３２２５
４号公報にて公開しており、その詳細については省略す
る。） 最後に、図１３に示したベース部６０に実装された基板
ブロック２０にキャップ６１（ＴＯ−５形）を被せる。
キャップ６１を溶接する前の様子を図１に、キャップ６
１を溶接した後の様子を図１４に示している。

【００３６】以上のようにして、小型で信頼性の高い赤
外線検出器を低コストに製造することが可能になる。

【００３７】本実施の形態にあっては、プリント基板
Ａ、Ｂを組み合わせてブロック化するため、ＭＩＤブロ
ックに比べて基板設計に伴う制約が少なく、プリント基
板Ａ、Ｂにセラミック等の成形困難な材料を用いること
が容易にできるとともに、実装密度が向上させることが
可能になり、従来よりも低コストで製造可能な小型で信
頼性の高い赤外線検出器を提供することが可能になる。
なお、プリント基板Ａ、Ｂに焦電体チップ１と同程度の
熱膨張係数を有する材料を用いるようにすれば、焦電体
チップ１に印加される熱応力を低減することが可能にな
るため、ポップコーンノイズの発生を低減することが可
能になる。

【００３８】上述した構成にあっては、土台となるプリ
ント基板Ｂの略中央に矩形の凹部８１を形成し、プリン
ト基板Ａに設けた凸部８０を形成し、これを凹部８１に
はめ込むことでブロック化するようにしている。しかし
ながら、凸部８０や凹部８１の形状は設計値よりも若干
の誤差（寸法公差）を生じることがある。したがって、
凸部８０が凹部８１にはめ込むことができなくなること
を防止するために、凹部８１の大きさを凸部８０よりも
若干大きくなるように成形することになる。ところが、
そのような構成にあっては、プリント基板Ａ、Ｂの組立
の際にずれを生じさせる原因となり、プリント基板Ａ、
Ｂの位置合わせ精度が悪化し、ひいては焦電体チップ１
の取り付け位置のずれをも招くことになる。そこで、図
１５に示すように、プリント基板Ｂに互いに対向するよ
うに複数の切欠部７１、７１を設けるとともに、プリン
ト基板Ａに該切欠部７１、７１にはめ込まれる複数の突
条部７０、７０を設けるようにしてもよい。これによ
り、一方の突条部７０と切欠部７１とをはめ込む際に生
じるずれが他方の突条部７０と切欠部７１とをはめ込む
際に是正されることになるので、２枚のプリント基板
Ａ、Ｂの組み合わせ精度が高まり、結果として焦電体チ
ップ１の実装精度を高めることが可能になるのである。
なお、突条部７０、７０間の距離や切欠部７１、７１間
の距離は離れている方が望ましい。これにより、突条部
７０と切欠部７１とをはめ込む際に生じるずれを一層是
正することが可能になる。

【００３９】さらに、一方の突条部７０と切欠部７１と
の形状をそれぞれ対応させて異なるようにするようにし
てもよい。例えば、図１７に示すように、突条部７０ａ
の形状は突条部７０ｂの形状よりも小さくなるように形
成され、それに応じて切欠部７１ａ、７１ｂの形状も異
なるようにしてある。これにより、突条部７０ａと切欠
部７１ａとが嵌合され、突条部７０ｂと切欠部７１ｂと
が嵌合されることになり、プリント基板Ａ、Ｂの取り付
け方向を誤ることなく接合することが可能になり、製造
工程における歩留まりを向上させることが可能になる。

【００４０】また、プリント基板Ａにおいて、図１６及
び図１７に示すように、その形状を上下に分割する中心
線に対して略線対称の形状にするようにしてもよい。こ
れにより、温度変化が生じてプリント基板Ａに膨張／収
縮が発生した場合、プリント基板Ａの上部と下部とにお
いて略均等に膨張／収縮することになるので、プリント
基板Ａの上部と下部とにおいて均等に膨張／収縮しなか
った場合に生じるねじれ方向の応力の発生を低減するこ
とが可能になり、該ねじれ方向の応力が焦電体チップ１
に伝播することを防止することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明にあ
っては、焦電体チップと、焦電体チップから出力される
信号を処理する電子部品と、前記焦電体チップや各種電
子部品が実装された複数のプリント基板と、該プリント
基板を収納するパッケージとからなる赤外線検出器であ
って、土台となるプリント基板に対して少なくとも１枚
のプリント基板が略垂直となるような状態で互いに電気
的に接続されるようにしたので、プリント基板を高コス
ト化の原因となるＭＩＤブロック化することなく、該プ
リント基板に樹脂よりも熱膨張係数の小さいセラミック
基板等を組み合わせて容易にブロック化することができ
るため、ポップコーンノイズを低減することが可能にな
り、ＭＩＤブロックに比べて基板設計に伴う制約が少な
く、実装密度が向上させることが可能になり、従来より
も低コストで製造可能な小型で信頼性の高い赤外線検出
器を提供することが可能になるという効果を奏する。

【００４２】請求項２記載の発明にあっては、請求項１
記載の赤外線検出器において、土台となるプリント基板
に対して略垂直に立位するプリント基板に焦電体チップ
の両端部のみを支持する支持部を設け、その支持部に焦
電体チップを橋渡し実装するようにしたので、焦電体チ
ップとプリント基板との熱的なアイソレーションを充分
に保持でき、焦電体チップの受光部に入射した赤外線が
プリント基板に逃げるのを防止することが可能になり、
焦電体チップの感度を高めることが可能になるという効
果を奏する。

【００４３】請求項３記載の発明にあっては、請求項１
又は請求項２記載の赤外線検出器において、土台となる
プリント基板と該プリント基板に略垂直に立位するプリ
ント基板との間で電気的接続を必要とする部分を互いの
接触面の近傍に備え、該接触面を導電性を有する接着剤
で固着するようにしたので、前記接触面を接着剤により
固着することにより、プリント基板間の電気的接続と固
着を同時に行うことが可能になるという効果を奏する。

【００４４】請求項４記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項３記載の赤外線検出器において、土台となる
プリント基板と該プリント基板に略垂直に立位するプリ
ント基板との間で電気的接続を必要としない部分が互い
の接触面の近傍にある場合は、該接触面を非導電性を有
する接着剤で固着するようにしたので、プリント基板間
で絶縁を必要とする部分の絶縁作業と固着を同時に行う
ことが可能になるという効果を奏する。

【００４５】請求項５記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項４記載の赤外線検出器において、プリント基
板の表面及び裏面を電気的に接続する導電パターンを備
えるようにしたので、プリント基板の両面に互いに導通
が必要となる電子部品を容易に実装することが可能にな
るという効果を奏する。

【００４６】請求項６記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項５記載の赤外線検出器において、前記プリン
ト基板を焦電体チップと同程度の熱膨張係数を有する材
料にて構成するようにしたので、焦電体チップに印加さ
れる熱応力を低減することが可能になるため、ポップコ
ーンノイズの発生を低減することが可能になるという効
果を奏する。

【００４７】請求項７記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項６記載の赤外線検出器において、土台となる
プリント基板に複数の切欠部を設けるとともに、土台と
なるプリント基板に対して略垂直に立位するプリント基
板の下端に突条部を設け、前記切欠部に突条部を嵌合す
るようにしたので、突条部を対応する切欠部にはめ込む
ことにより、はめ込みに生じるずれを互いに是正するこ
とが可能になるため、プリント基板の組み合わせ精度を
高めることが可能になり、結果として焦電体チップの実
装精度を高めることが可能になるという効果を奏する。

【００４８】請求項８記載の発明にあっては、請求項７
記載の赤外線検出器において、土台となるプリント基板
に対して略垂直に立位するプリント基板が異なる形状の
突条部を有し、土台となるプリント基板に該突条部の形
状に応じた切欠部を設けるようにしたので、土台となる
プリント基板に立位するプリント基板の取り付け方向を
誤ることなく接合することが可能になり、製造工程にお
ける歩留まりを向上させることが可能になるという効果
を奏する。

【００４９】請求項９記載の発明にあっては、請求項１
乃至請求項８記載の製外線検出器において、土台となる
プリント基板に対して略垂直に立位するプリント基板に
おいて、その形状を上下に分割する中心線に対して略線
対称の形状にするようにしたので、土台となるプリント
基板に対して略垂直に立位するプリント基板に熱膨張／
収縮が生じた際、プリント基板の上部と下部で略均等に
膨張／収縮が生じるため、プリント基板に実装される焦
電体チップに応力が伝播することを防止することが可能
になり、ひいてはポップコーンノイズの発生を低減する
ことが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器のキャ
ップを外した状態の斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の概略
構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切断
前のプリント基板Ａの表面を示す外観図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切断
前のプリント基板Ａの裏面を示す外観図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切断
後のプリント基板Ａの外観図であり、（ａ）は表面を示
し、（ｂ）裏面を示す。

【図６】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切断
前のプリント基板Ｂの表面を示す外観図である。

【図７】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切断
前のプリント基板Ｂの裏面を示す外観図である。

【図８】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の切断
後のプリント基板Ｂの外観図であり、（ａ）は表面を示
し、（ｂ）裏面を示す。

【図９】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器のプリ
ント基板Ａ及びプリント基板Ｂから成る基板ブロックの
分解斜視図であり、（ａ）は表面から見た図であり、
（ｂ）は裏面から見た図である。

【図１０】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器のプ
リント基板Ａ及びプリント基板Ｂから成る基板ブロック
の斜視図であり、（ａ）は表面から見た図であり、
（ｂ）は裏面から見た図である。

【図１１】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の基
板ブロックをベース部に取り付ける前の状態を示す分解
斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の基
板ブロックをベース部に取り付けた後の状態を示す斜視
図である。

【図１３】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の基
板ブロックに焦電体チップを実装した状態を示す斜視図
である。

【図１４】本発明の実施の形態に係る赤外線検出器の外
観斜視図である。

【図１５】本発明の他の実施の形態に係る赤外線検出器
のプリント基板Ａ及びプリント基板Ｂから成る基板ブロ
ックの分解斜視図であり、（ａ）は表面から見た図であ
り、（ｂ）は裏面から見た図である。

【図１６】本発明の他の実施の形態に係る赤外線検出器
の基板ブロックに焦電体チップを実装した状態を示す斜
視図である。

【図１７】本発明の他の実施の形態に係る赤外線検出器
のプリント基板Ａ及びプリント基板Ｂから成る基板ブロ
ックの分解斜視図であり、（ａ）は表面から見た図であ
り、（ｂ）は裏面から見た図である。

【図１８】従来の赤外線検出器の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図１９】従来の赤外線検出器の分解斜視図である。

【図２０】従来の赤外線検出器の接続状態を示す回路図
である。

【図２１】従来の他の赤外線検出器の分解斜視図であ
る。

【図２２】従来の赤外線検出器に用いられているＭＩＤ
ブロックの分解斜視図である。

【図２３】従来の赤外線検出器に用いられているＭＩＤ
ブロックの外観斜視図であり、（ａ）は表面を示し、
（ｂ）は裏面を示す。

【図２４】従来のＭＩＤブロックを用いた赤外線検出器
の分解斜視図である。

【符号の説明】 １ 焦電体チップ ２ 電流増幅回路 ３ バンドパスアンプ部 ４ コンパレータ部 ５ 集光器 ２０ 基板ブロック ３０ 電子部品 ４０ 支持部 ５０ 導電性を有する接着剤 ５１ 非導電性を有する接着剤 ６０ ベース部 ６１ キャップ ７０ 突条部 ７１ 切欠部 ６２ パッケージ（ベース部６０及びキャップ６１から
成る） Ａ プリント基板 Ｂ プリント基板（立位するプリント基板Ａの土台と
して使用）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 啓史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 2G065 BA13 BA36 BC14 BC40 CA21 CA25 CA27 2G066 AC13 BA01 BB11 BB13 CA08

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焦電体チップと、焦電体チップから出力
   される信号を処理する電子部品と、前記焦電体チップや
   各種電子部品が実装された複数のプリント基板と、該プ
   リント基板を収納するパッケージとからなる赤外線検出
   器であって、土台となるプリント基板に対して少なくと
   も１枚のプリント基板が略垂直となるような状態で互い
   に電気的に接続するようにしたことを特徴とする赤外線
   検出器。
2. 【請求項２】 土台となるプリント基板に対して略垂直
   に立位するプリント基板に焦電体チップの両端部のみを
   支持する支持部を設け、該支持部に焦電体チップを橋渡
   し実装するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   赤外線検出器。
3. 【請求項３】 土台となるプリント基板と該プリント基
   板に略垂直に立位するプリント基板との間で電気的接続
   を必要とする部分を互いの接触面の近傍に備え、該接触
   面を導電性を有する接着剤で固着するようにしたことを
   特徴とする請求項１乃至請求項２記載の赤外線検出器。
4. 【請求項４】 土台となるプリント基板と該プリント基
   板に略垂直に立位するプリント基板との間で電気的接続
   を必要としない部分が互いの接触面の近傍にある場合
   は、該接触面を非導電性を有する接着剤で固着するよう
   にしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の赤
   外線検出器。
5. 【請求項５】 プリント基板の表面及び裏面を電気的に
   接続する導電パターンを備えるようにしたことを特徴と
   する請求項１乃至請求項４記載の赤外線検出器。
6. 【請求項６】 前記プリント基板を焦電体チップと同程
   度の熱膨張係数を有する材料にて構成するようにしたこ
   とを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の赤外線検出
   器。
7. 【請求項７】 土台となるプリント基板に複数の切欠部
   を設けるとともに、土台となるプリント基板に対して略
   垂直に立位するプリント基板の下端に突条部を設け、前
   記切欠部に突条部を嵌合するようにしたことを特徴とす
   る請求項１乃至請求項６記載の赤外線検出器。
8. 【請求項８】 土台となるプリント基板に対して略垂直
   に立位するプリント基板が異なる形状の突条部を有し、
   土台となるプリント基板に該突条部の形状に応じた切欠
   部を設けるようにしたことを特徴とする請求項７記載の
   赤外線検出器。
9. 【請求項９】 土台となるプリント基板に対して略垂直
   に立位するプリント基板において、その形状を上下に分
   割する中心線に対して略線対称の形状にするようにした
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８記載の赤外線検
   出器。