JP2007024607A - Pyroelectctric sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焦電センサに関し、さらに詳しくは、圧電性ノイズやクラックの発生を防止でき、特性のバラツキを抑制でき、さらに、透湿による劣化を防止することが出来る焦電センサに関する。 The present invention relates to a pyroelectric sensor, and more particularly to a pyroelectric sensor capable of preventing the occurrence of piezoelectric noise and cracks, suppressing variation in characteristics, and preventing deterioration due to moisture permeability.
従来、焦電結晶の複数箇所をアンプ基板に固定し、そのアンプ基板をステムから浮かせて複数のピンでステムに支持した構造の焦電センサが知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。
Conventionally, there are known pyroelectric sensors having a structure in which a plurality of pyroelectric crystals are fixed to an amplifier substrate, the amplifier substrate is lifted from the stem and supported by the stem with a plurality of pins (for example, see
従来の焦電センサでは、焦電結晶を複数箇所でアンプ基板に固定していたが、入力熱線による焦電結晶の変形が無理に抑えられるため、圧電性によるノイズが発生したり、クラックが発生してしまう問題点があった。
また、アンプ基板をステムから浮かせて複数のピンでステムに支持する場合にアンプ基板の傾きや高さにバラツキを生じることがあったが、アンプ基板に焦電結晶が固定されているために、特性にもバラツキを生じてしまう問題点があった。
さらに、ステムに窓付キャップを被せて密封するが、長期間のうちに透湿し、リーク電流による感度低下やTGS系焦電結晶の潮解による性能低下などの劣化を起こす問題点があった。
そこで、本発明の目的は、圧電性ノイズやクラックの発生を防止でき、特性のバラツキを抑制でき、さらに、透湿による劣化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。
In the conventional pyroelectric sensor, the pyroelectric crystal is fixed to the amplifier board at multiple locations. However, deformation of the pyroelectric crystal due to the input heat rays is forcibly suppressed, so noise due to piezoelectricity and cracks occur. There was a problem that would do.
In addition, when the amplifier board is floated from the stem and supported by the stem with a plurality of pins, there is a variation in the inclination and height of the amplifier board, but because the pyroelectric crystal is fixed to the amplifier board, There was also a problem that the characteristics varied.
Furthermore, although the stem is covered with a cap with a window, it has a problem in that it permeates moisture over a long period of time and causes deterioration such as a decrease in sensitivity due to leak current and a decrease in performance due to deliquescence of the TGS pyroelectric crystal.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pyroelectric sensor capable of preventing the occurrence of piezoelectric noise and cracks, suppressing variation in characteristics, and further preventing deterioration due to moisture permeation.
第1の観点では、本発明は、電極を形成した焦電結晶を載せたアンプ基板と、FETと、抵抗器と、ピンを有するステムとを具備し、前記焦電結晶を一点支持で前記アンプ基板に固定すると共に、スペーサを挟んで前記アンプ基板をステムで支持し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、焦電結晶を一点支持でアンプ基板に支持するため、焦電結晶の変形が可能になり、圧電性ノイズが発生したり、クラックが発生してしまうことを防止できる。
また、アンプ基板とステムの間にスペーサを挟むため、アンプ基板の傾きや高さのバラツキが少なくなり、アンプ基板に焦電結晶が固定されているため、特性のバラツキも少なくなる。また、スペーサの高さを調節することにより所望の高さに焦電結晶の受光面を位置させることが出来る。
In a first aspect, the present invention includes an amplifier substrate on which a pyroelectric crystal on which an electrode is formed is mounted, an FET, a resistor, and a stem having a pin, and the amplifier is supported by one point of the pyroelectric crystal. There is provided a pyroelectric sensor characterized in that the amplifier substrate is supported by a stem while being fixed to a substrate and sandwiching a spacer.
In the pyroelectric sensor according to the first aspect, since the pyroelectric crystal is supported on the amplifier substrate with one point of support, the pyroelectric crystal can be deformed, and piezoelectric noise is generated or cracks are generated. Can be prevented.
In addition, since the spacer is sandwiched between the amplifier substrate and the stem, variations in the inclination and height of the amplifier substrate are reduced, and since the pyroelectric crystal is fixed to the amplifier substrate, variations in characteristics are also reduced. Further, the light receiving surface of the pyroelectric crystal can be positioned at a desired height by adjusting the height of the spacer.
第2の観点では、本発明は、上記構成の焦電センサにおいて、前記FETおよび/または前記抵抗器が前記アンプ基板上に搭載されてい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、FETおよび抵抗器の少なくとも一方がアンプ基板上に搭載されているため、配線が容易になる。
In a second aspect, the present invention provides a pyroelectric sensor, wherein the FET and / or the resistor are mounted on the amplifier substrate in the pyroelectric sensor having the above-described configuration.
In the pyroelectric sensor according to the second aspect, since at least one of the FET and the resistor is mounted on the amplifier substrate, wiring becomes easy.
第3の観点では、本発明は、上記構成の焦電センサにおいて、前記スペーサが乾燥剤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、乾燥剤をスペーサとして使うため、長期間のうちに透湿しても乾燥剤に吸湿され、リーク電流による感度低下やTGS系焦電結晶の潮解による性能低下などの劣化を起こすことがなくなる。
In a third aspect, the present invention provides a pyroelectric sensor, wherein the spacer is a desiccant in the pyroelectric sensor configured as described above.
In the pyroelectric sensor according to the third aspect, since the desiccant is used as a spacer, even if moisture permeates over a long period of time, the desiccant absorbs moisture, and the performance decreases due to a decrease in sensitivity due to leakage current and the liquefaction of the TGS pyroelectric crystal. Deterioration such as lowering will not occur.
本発明の焦電センサによれば、圧電性ノイズやクラックの発生を防止でき、特性のバラツキを抑制でき、さらに、透湿による劣化を防止することが出来る。 According to the pyroelectric sensor of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of piezoelectric noise and cracks, to suppress variation in characteristics, and to prevent deterioration due to moisture permeability.
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。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
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、上面電極2および下面電極3を形成したTGS系焦電結晶1と、FET5および抵抗器6を載せたアンプ基板4と、ピン8,9,10を有するステム7と、全体を密封するためにステム7に接着される窓付キャップ15とを具備しており、TGS系焦電結晶1は導電ペースト11により一点支持でアンプ基板4に固定されると共に、スペーサ12を挟んでアンプ基板4はステム7に支持されている。また、アンプ基板4に形成された配線パターンとワイヤ13により電気的接続が行われている。
赤外線は、窓材16から入射し、TGS系焦電結晶1で検出される。
FIG. 1 is a partially broken front view showing the
The
Infrared rays are incident from the window material 16 and detected by the TGS
図2は、窓付キャップ15を外した焦電センサ100を示す上面図である。
アンプ基板4に形成された配線パターンの図示は省略している。
FIG. 2 is a top view showing the
The wiring pattern formed on the amplifier board 4 is not shown.
スペーサ12は、乾燥剤であるモレキュラーシーブを成形したものである。
The
図3〜図7は、焦電センサ100の製造過程を示す説明図である。
まず、図3に示すように、FET5および抵抗器6を固着したアンプ基板4の上面中央に導電ペースト11を塗布する。
そして、図4に示すように、導電ペースト11の上にTGS系焦電結晶1を載せ、導電ペースト11を硬化して固定する。
3-7 is explanatory drawing which shows the manufacturing process of the
First, as shown in FIG. 3, a conductive paste 11 is applied to the center of the upper surface of the amplifier substrate 4 to which the
Then, as shown in FIG. 4, the TGS
次に、図5に示すように、ステム7の上面中央にスペーサ12を接着剤(例えばエポキシ樹脂)で接着する。また、スペーサ12の上面に接着剤を塗布する。
そして、図6に示すように、スペーサ12の上にアンプ基板4を載せ、接着剤を硬化して固定する。
Next, as shown in FIG. 5, the
Then, as shown in FIG. 6, the amplifier substrate 4 is placed on the
次に、図7に示すように、アンプ基板4とピン8,9,10とを導電性ペースト(図示省略)で固定し、上面電極2とピン10とを導電性ペースト14およびワイヤ13で配線する。
そして、図1に示すように、窓付キャップ15をステム7に被せて接着剤で封止固定する。
Next, as shown in FIG. 7, the amplifier substrate 4 and the
Then, as shown in FIG. 1, a cap 15 with a window is placed on the
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)焦電結晶1を一点支持でアンプ基板4に支持するため、焦電結晶1の変形が可能になり、圧電性ノイズが発生したり、クラックが発生してしまうことを防止できる。
(2)アンプ基板4とステム7の間にスペーサ12を挟むため、アンプ基板4の傾きや高さのバラツキが少なくなり、アンプ基板4に焦電結晶が固定されているため、特性のバラツキも少なくなる。また、スペーサ12の高さを調節することにより所望の高さにTGS系焦電結晶1の受光面を位置させることが出来る。
(3)乾燥剤をスペーサ12として使うため、長期間のうちに透湿しても乾燥剤に吸湿され、リーク電流による感度低下やTGS系焦電結晶1の潮解による性能低下などの劣化を起こすことがなくなる。
According to the
(1) Since the
(2) Since the
(3) Since the desiccant is used as the
透湿による劣化のおそれがない場合には、スペーサ12として、ナイロンなど非乾燥剤を用いてもよい。
If there is no risk of deterioration due to moisture permeability, a non-drying agent such as nylon may be used as the
導電ペースト11と共に、導電性の構造材を用いてもよい。 A conductive structural material may be used together with the conductive paste 11.
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。 The pyroelectric sensor of the present invention can be used as a thermal infrared sensor.
1 TGS系焦電結晶
4 アンプ基板
7 ステム
11 導電ペースト
12 スペーサ
100 焦電センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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---|---|---|---|
JP2005205011A JP2007024607A (en) | 2005-07-14 | 2005-07-14 | Pyroelectctric sensor |
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- 2005-07-14 JP JP2005205011A patent/JP2007024607A/en active Pending
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