JP2007010445A

JP2007010445A - 焦電センサ

Info

Publication number: JP2007010445A
Application number: JP2005190911A
Authority: JP
Inventors: Minoru Kashihara; 稔樫原; Yasuhiko Furuyama; 康彦古山; Kazuyuki Watanabe; 一之渡邉; Noriyuki Nishii; 宣之西居
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2005-06-30
Publication date: 2007-01-18

Abstract

【課題】透湿による性能低下を防止する。
【解決手段】パッケージ（Ｂ）とキャップ（Ｃ）と窓板（Ｄ）とで形成された密閉空間（Ｅ）に焦電素子（Ａ）を収容すると共に、密閉空間（Ｅ）内に水分吸収材（Ｆ）を入れる。
【効果】長期間のうちに水分が密閉空間（Ｅ）に透過してきても水分吸収材（Ｆ）に水分が吸収されてしまうため、焦電素子表面への水分の吸着による性能低下を防止することが出来る。また、ＴＧＳ系焦電結晶（１）の潮解による性能低下を防止出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は、焦電センサに関し、さらに詳しくは、透過による性能低下を防止することが出来る焦電センサに関する。

従来、焦電素子を、パッケージとキャップと窓板とで形成された密閉空間に収容した焦電センサが知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特開平６−２０１４７７号公報特開平９−１８４７５６号公報

従来の焦電センサにおいて、パッケージとキャップとは金属材料であるため溶接により接合され高度な気密性が確保されるが、窓材は金属材料でないため接着剤によりキャップに固定されており気密性が低い。
しかし、気密性が低いと、長期間のうちに水分が透過し、焦電素子表面への水分の吸着により、誘電損失tanδによるジョンソン雑音の増加等を招き、性能が低下してしまう問題点があった。
さらに、焦電素子を構成する焦電結晶がＴＧＳ系焦電結晶の場合は、潮解性を有するため、潮解による性能低下を起こす問題点があった。
そこで、本発明の目的は、透過による性能低下を防止することが出来る焦電センサを提供することにある。

第１の観点では、本発明は、焦電素子（Ａ）を、パッケージ（Ｂ）とキャップ（Ｃ）と窓板（Ｄ）とで形成された密閉空間（Ｅ）に収容した焦電センサにおいて、前記密閉空間（Ｅ）内に水分吸収材（Ｆ）を入れたことを特徴とする焦電センサを提供する。
上記第１の観点による焦電センサでは、焦電素子（Ａ）を収容する密閉空間（Ｅ）内に水分吸収材（Ｆ）を入れたため、長期間のうちに水分が密閉空間（Ｅ）に透過してきても水分吸収材（Ｆ）に吸収されてしまう。これにより、焦電素子表面への水分の吸着による性能低下を防止することが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点による焦電センサにおいて、前記水分吸収材（Ｆ）がモレキュラーシーブであることを特徴とする焦電センサを提供する。
上記第２の観点による焦電センサでは、低湿度での吸湿性に優れたモレキュラーシーブを水分吸収材（Ｆ）として用いるため、密閉空間（Ｅ）内に透過してきた水分を好適に吸収できる。

第３の観点では、本発明は、前記第１または前記第２の観点による焦電センサにおいて、前記焦電素子（Ａ）を構成する焦電結晶（１）がＴＧＳ系焦電結晶であることを特徴とする焦電センサを提供する。
上記第３の観点による焦電センサでは、焦電結晶がＴＧＳ系焦電結晶の場合は、潮解性を有するため潮解による性能低下を起こす問題点があったが、水分吸収材（Ｆ）が水分を吸収するため、潮解による性能低下を防止できる。

本発明の焦電センサによれば、焦電素子（Ａ）を収容する密閉空間（Ｅ）内に長期間のうちに透過してくる水分による性能低下を防止することが出来る。

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１に係る焦電センサ１００を示す一部破断正面図である。
この焦電センサ１００は、焦電結晶１に上面電極２および下面電極３を形成してなる焦電素子Ａと、焦電素子Ａが導電性接着剤６により接着される配線パターン７が上面に形成された絶縁基板４と、絶縁基板４が水分吸収材Ｆを介して接着剤により接着されると共にリード９ａ，９ｂを有するパッケージＢと、パッケージＢに溶接されるキャップＣと、キャップＣの窓部に接着剤で接着される窓板Ｄと、上面電極２とリード９ａを接続するワイヤ５ａと、配線パターン７とリード９ｂを接続するワイヤ５ｂとを具備している。
また、パッケージＢとキャップＣと窓板Ｄとで形成された密閉空間Ｅには、不活性ガスが封入されている。

焦電結晶１は、例えばＤＬＡＴＧＳ（Deuterated L-Alanine doped TriGlycine Sulphate）の結晶を１０μｍ程度の厚さに薄膜化したものである。
上面電極２および下面電極３は、例えばＡｕである。
導電性接着剤６は、例えばＡｇペーストである。
絶縁基板４は、例えばガラスである。
水分吸収材Ｆは、例えば円柱状に成形したモレキュラーシーブである。
パッケージＢおよびキャップＣは、例えばコバールの如き金属製である。
窓板Ｄは、例えばＫＲＳ−５の如き赤外線透過材製である。
水分吸収材Ｆを接着したり、窓板Ｄを接着したりする接着剤は、例えばエポキシ樹脂である。

焦電センサ１００は次のようにして製造される。
（１）絶縁基板４の上面の配線パターン７に導電性接着剤６を塗布する。
（２）導電性接着剤６の上に焦電素子Ａを載せ、導電性接着剤６を硬化して固定する。
（３）パッケージＢの上面中央に水分吸収材Ｆを接着剤で接着する。
（４）水分吸収材Ｆの上面に接着剤で絶縁基板４を接着する。
（５）上面電極２とリード９ａとをワイヤ５ａで接続する。また、配線パターン７とリード９ｂとをワイヤ５ｂで接続する。
（６）キャップＣに窓板Ｄを接着剤で接着する。
（７）不活性ガス雰囲気下でキャップＣをパッケージＢに被せて溶接する。

実施例１の焦電センサ１００によれば、次の効果が得られる。
（１）密閉空間Ｅに水分吸収材Ｆを入れるため、長期間のうちに水分が透過しても水分吸収材Ｆに吸収される。これにより、焦電素子表面への水分の吸着による性能低下を防止することが出来る。また、焦電結晶１の潮解による性能低下を防止することが出来る。
（２）絶縁基板４とパッケージＢの間に水分吸収材Ｆを挟むため、両者が断熱される。これにより、焦電素子Ａから絶縁基板４を介してパッケージＢに熱が逃げることが抑制されて、感度が高くなる。

図２は、実施例２に係る焦電センサ２００を示す一部破断正面図である。
この焦電センサ２００は、水分吸収材ＦをキャップＣの内周面に接着剤で接着し、絶縁基板４はパッケージＢに直に接着剤で接着したものである。

実施例２の焦電センサ２００によれば、次の効果が得られる。
（１）密閉空間Ｅに水分吸収材Ｆを入れるため、長期間のうちに水分が透過しても水分吸収材Ｆに吸収される。これにより、焦電素子表面への水分の吸着による性能低下を防止することが出来る。また、焦電結晶１の潮解による性能低下を防止することが出来る。
（２）絶縁基板４がパッケージＢに直に接着されるため両者の熱伝導が良好になる。これにより、強い赤外線入力による焦電素子Ａの温度上昇があっても、熱が速やかに絶縁基板４を介してパッケージＢに逃げられるため、焦電素子Ａの熱変形やクラックの発生を防止できる。

本発明の焦電センサは、熱型赤外センサとして利用できる。

実施例１に係る焦電センサを示す一部破断正面図である。実施例２に係る焦電センサを示す一部破断正面図である。

符号の説明

１焦電結晶
４絶縁基板
６導電性接着剤
７配線パターン
Ａ焦電素子
Ｂパッケージ
Ｃキャップ
Ｄ窓板
Ｅ密閉空間
Ｆ水分吸収材
１００，２００焦電センサ

Claims

焦電素子（Ａ）を、パッケージ（Ｂ）とキャップ（Ｃ）と窓板（Ｄ）とで形成された密閉空間（Ｅ）に収容した焦電センサにおいて、前記密閉空間（Ｅ）内に水分吸収材（Ｆ）を入れたことを特徴とする焦電センサ。
請求項１に記載の焦電センサにおいて、前記水分吸収材（Ｆ）がモレキュラーシーブであることを特徴とする焦電センサ。
請求項１または請求項２に記載の焦電センサにおいて、前記焦電素子（Ａ）を構成する焦電結晶（１）がＴＧＳ系焦電結晶であることを特徴とする焦電センサ。