JP2007316077A - 赤外線センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース基板1と、ベース基板1の一表面側において2次元アレイ状に配列され赤外線を吸収するとともに該吸収による温度変化を検知する複数の温度検知部3と、各温度検知部3がベース基板1の上記一表面から離間して配置されるように各温度検知部3を各別に支持して各温度検知部3とベース基板1とを熱絶縁する複数の断熱部4と、ベース基板1の上記一表面側において各温度検知部3および各断熱部4を囲みベース基板1との間に気密空間15を形成する封止部材20とを備える。各断熱部4は、多孔質材料である多孔質の酸化シリコンにより形成されてなる。
【選択図】 図1
Description
以下、本実施形態の赤外線センサについて図1を参照しながら説明する。
G=2×α×(S/L)=560×10−9〔W/K〕となる。
G=2×α×(S/L)=2.0×10−8〔W/K〕
となり、熱コンダクタンスGを脚部42がシリコン酸化膜により構成される比較例の熱コンダクタンスGの10分の1よりも小さな値とすることができ、脚部42,42を通した熱伝達をより抑制することができ、高感度化を図れる。
C=cv×A×d=22.6×10−10〔J/K〕となる。
C=cv×A×d=11.0×10−10〔J/K〕
となり、支持部41の熱容量Cを支持部41がシリコン酸化膜により構成される比較例の場合に比べて半分よりも小さな値とすることができ、時定数が小さくなって応答速度の高速化を図れる。
本実施形態の赤外線センサの基本構成は実施形態1と略同じであり、図5および図6に示すように、センサ本体10の各温度検知部3に各別に赤外線を収束させる複数のレンズ31が2次元アレイ状に配列されたレンズアレイ30を備えている点が相違する。ここにおいて、レンズアレイ30は、センサ本体10のベース基板1と封止部材20とで構成されるパッケージの外側において封止部材20におけるベース基板1側とは反対側に封止部材20から離間して配置されている。なお、実施形態1と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の赤外線センサの基本構成は実施形態2と略同じであり、図9および図10に示すように、レンズアレイ30が封止部材20の一部を構成している点が相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の赤外線センサの基本構成は実施形態2と略同じであり、図11および図12(a)に示すように、レンズアレイ30が封止部材20に一体に形成されている点が相違する。なお、実施形態2と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態の赤外線センサの基本構成は実施形態4と略同じであり、図19に示すように、レンズアレイ30の各レンズ31をレンズ31が封止部材20とは反対側で接する媒質の屈折率と封止部材20の屈折率との中間の屈折率を有する材料により形成してある点が相違する。ここで、本実施形態では、封止部材20の材料としてSiを採用し、レンズ31の材料としてSiO2を採用しているが、封止部材20の材料は、実施形態1でも説明したようにSiに限らず、Ge,InP,ZnSe,ZnS,Al2O3,CdSeなどを採用可能なので、レンズ31の材料は封止部材20の材料に応じて適宜選定すればよい。なお、実施形態4と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。
3 温度検知部
4 断熱部
10 センサ本体
15 気密空間
20 封止部材
30 レンズアレイ
31 レンズ
Claims (7)
- ベース基板と、ベース基板の一表面側において2次元アレイ状に配列され赤外線を吸収するとともに該吸収による温度変化を検知する複数の温度検知部と、各温度検知部がベース基板の前記一表面から離間して配置されるように各温度検知部を各別に支持して各温度検知部とベース基板とを熱絶縁する複数の断熱部と、ベース基板の前記一表面側において各温度検知部および各断熱部を囲みベース基板との間に気密空間を形成する封止部材とを備え、各断熱部が、多孔質材料により形成されてなることを特徴とする赤外線センサ。
- 前記各温度検知部に各別に赤外線を収束させる複数のレンズが2次元アレイ状に配列されたレンズアレイを備えてなることを特徴とする請求項1記載の赤外線センサ。
- 前記レンズアレイが前記封止部材の一部を構成してなることを特徴とする請求項2記載の赤外線センサ。
- 前記レンズアレイは、前記封止部材に一体に形成されてなることを特徴とする請求項2記載の赤外線センサ。
- 前記レンズアレイは、前記レンズアレイが前記封止部材側とは反対側で接する媒質の屈折率と前記封止部材の屈折率との中間の屈折率を有する材料により形成されてなることを特徴とする請求項4記載の赤外線センサ。
- 前記気密空間内を減圧雰囲気としてあることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の赤外線センサ。
- 前記多孔質材料は、多孔質の酸化シリコン、多孔質の酸化シリコン系有機ポリマー、多孔質の酸化シリコン系無機ポリマーの群から選択される材料であることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の赤外線センサ。
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