JP2011022006A

JP2011022006A - センサキャップ、赤外線センサ、センサキャップの製造方法及び赤外線センサの製造方法

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Publication number: JP2011022006A
Application number: JP2009167309A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Furuyama; 康彦古山; Noriyuki Nishii; 宣之西居
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2009-07-16
Filing date: 2009-07-16
Publication date: 2011-02-03
Anticipated expiration: 2029-07-16
Also published as: JP5146421B2

Abstract

【課題】窓材（２ａ）をキャップ（１）に接着するための接着剤が窓材（２ａ）の光透過部分へしみ出すことを防止する。接着性改善のための表面改質処理のコストを低減する。
【解決手段】段差部（２ｂ）を設ける前の窓材に、該窓材のポリオレフィン樹脂が軟化する温度以上に加熱したキャップ（１）の頭部を押し付けて、段差部（２ｂ）を形成するのと同時に接着性改善のための表面改質処理を行う。
【効果】キャップ（１）の開口（１ａ）と窓材（２ａ）の段差部（２ｂ）の隙間が非常に小さくなり、接着剤が窓材（２ａ）の光透過部分へしみ出すことが無くなる。例えばプラズマ処理のような別個の表面改質処理作業が不要になり、装置コストおよび作業コストを低減することが出来る。
【選択図】図６

Description

本発明は、センサキャップ、赤外線センサ、センサキャップの製造方法及び赤外線センサの製造方法に関し、さらに詳しくは、窓材をキャップに接着するための接着剤が窓材の光透過部分へしみ出すことを防止できると共に接着性改善のための表面改質処理のコストを低減できるセンサキャップ、赤外線センサ、センサキャップの製造方法及び赤外線センサの製造方法に関する。

従来、キャップの頭部に設けた開口に窓材の段差部が嵌合し且つキャップと窓材とが接着されてなる赤外線センサが知られている（特許文献１参照。）。

特開２００９−２００７７号公報

上記従来の赤外線センサでは、段差部を設ける前の窓材に対してダイサーを用いて段差部を形成している（特許文献１の［０００９］参照。）。
しかし、段差部を設けた部分の外径寸法のバラツキ及びキャップの開口の内径寸法のバラツキによりキャップと窓材の嵌合部分の隙間が大きくなって、接着剤が窓材の光透過部分へしみ出すことがある問題点があった。
また、難接着性のポリオレフィン樹脂製の窓材の場合、接着性改善のための表面改質処理が必要となるが、従来は例えばプラズマ処理を行っており、装置コストおよび作業コストが増加する問題点があった。
そこで、本発明の目的は、窓材をキャップに接着するための接着剤が窓材の光透過部分へしみ出すことを防止できると共に接着性改善のための表面改質処理のコストを低減できるセンサキャップ、赤外線センサ、センサキャップの製造方法及び赤外線センサの製造方法を提供することにある。

第１の観点では、本発明は、金属製のキャップ（１）の頭部に設けた開口（１ａ）にポリオレフィン樹脂製の窓材（２ａ）の段差部（２ｂ）が嵌合し且つ前記キャップ（１）と前記窓材（２ａ）とが接着されてなるセンサキャップであって、前記段差部（２ｂ）を設ける前の窓材（２）に、該窓材（２）の樹脂が軟化する温度以上に加熱した前記キャップ（１）の頭部を押し付けて前記段差部（２ｂ）が形成されると共に接着性改善のための表面改質処理が行われていることを特徴とするセンサキャップ（２００）を提供する。
上記第１の観点によるセンサキャップ（２００）では、段差部（２ｂ）を設ける前の窓材（２）に加熱したキャップ（１）の頭部を押し付けることにより段差部（２ｂ）を形成しているため、キャップ（１）と窓材（２ａ）の嵌合部分の隙間が非常に小さくなり、接着剤（３）が窓材（２ａ）の光透過部分へしみ出すことが無くなる。また、キャップ（１）の頭部と当接した窓材（２ａ）の表面が加熱されることにより接着性改善のための表面改質処理が行われるため、例えばプラズマ処理のような別個の作業が不要になり、装置コストおよび作業コストを低減することが出来る。

第２の観点では、本発明は、前記第１の観点によるセンサキャップ（２００）を用いてパッケージングを施したことを特徴とする赤外線センサ（１００）を提供する。
上記第２の観点による赤外線センサ（１００）では、前記第１の観点によるセンサキャップ（２００）を用いるため、シール性能が高いパッケージングが可能となる。また、コストを低減することが出来る。

第３の観点では、本発明は、金属製のキャップ（１）の頭部に設けた開口（１ａ）にポリオレフィン樹脂製の窓材（２ａ）の段差部（２ｂ）が嵌合し且つ前記キャップ（１）と前記窓材（２ａ）とが接着されてなるセンサキャップの製造方法であって、前記段差部（２ｂ）を設ける前の窓材（２）に、該窓材（２）の樹脂が軟化する温度以上に加熱した前記キャップ（１）の頭部を押し付けて前記段差部（２ｂ）を形成するのと同時に接着性改善のための表面改質処理を行うことを特徴とするセンサキャップの製造方法を提供する。
上記第３の観点によるセンサキャップの製造方法では、段差部（２ｂ）を設ける前の窓材（２）に加熱したキャップ（１）の頭部を押し付けることにより段差部（２ｂ）を形成しているため、キャップ（１）と窓材（２ａ）の嵌合部分の隙間が非常に小さくなり、接着剤（３）が窓材（２ａ）の光透過部分へしみ出すことが無くなる。また、キャップ（１）の頭部と当接した窓材（２ａ）の表面が加熱されることにより接着性改善のための表面改質処理が行われるため、例えばプラズマ処理のような別個の作業が不要になり、装置コストおよび作業コストを低減することが出来る。

第４の観点では、本発明は、前記第３の観点によるセンサキャップの製造方法により製造されたセンサキャップを用いてパッケージングを施すことを特徴とする赤外線センサの製造方法を提供する。
上記第４の観点による赤外線センサの製造方法では、前記第３の観点によるセンサキャップの製造方法により製造されたセンサキャップを用いるため、シール性能が高いパッケージングが可能となる。また、コストを低減することが出来る。

本発明のセンサキャップ、赤外線センサ、センサキャップの製造方法及び赤外線センサの製造方法によれば、窓材をキャップに接着するための接着剤が窓材の光透過部分へしみ出すことを防止できると共に接着性改善のための表面改質処理のコストを低減できる。

実施例１に係る赤外線センサを示す正面部分断面図である。実施例１に係る赤外線センサの回路図である。キャップの加熱工程を示す説明図である。窓材の予熱工程を示す説明図である。キャップを窓材の上に載せた状態を示す説明図である。段差部の形成工程を示す説明図である。接着剤の塗布工程を示す説明図である。キャップと窓材の接着工程を示す説明図である。実施例１に係るセンサキャップを示す正面断面図である。

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。

−実施例１−
図１は、実施例１に係る赤外線センサ１００を示す正面部分断面図である。
この赤外線センサ１００は、センサエレメント６ａと負荷抵抗６ｂとＦＥＴ６ｃとを搭載した回路基板７と、ステム９と、ステム９を貫通するピン１０，１１，１２と、スペーサ８とからなるセンサ本体を、センサキャップ２００によりパッケージングした構成である。ステム９は、コバール製である。

センサキャップ２００は、コバール製のキャップ１の頭部に設けた開口１ａにポリオレフィン樹脂製の窓材２ａの段差部２ｂが嵌合し且つ接着剤３によりキャップ１と窓材２ａとが接着されてなる構成である。

図２は、赤外線センサ１００の回路図である。

センサキャップ２００は、次の手順により製造される。
［１］図３に示すように、キャップ１の頭部をホットプレートＨにより加熱し、ポリオレフィン樹脂の軟化点以上の温度（例えば１６０℃〜１７０℃）にする。
［２］図４に示すように、段差部を設ける前の窓材２を予熱台Ｐの載せ、ポリオレフィン樹脂の軟化点未満の温度（例えば１００℃）に予熱する。

［３］図５に示すように、加熱したキャップ１の頭部をガイド治具Ｇで位置決めしながら、予熱台Ｐで予熱している窓材２の上に載せる。
［４］図６に示すように、荷重Ｗａによりキャップ１を押し下げ、窓材２ａに段差部２ｂを形成する。荷重Ｗａはガイド治具ＧのフランジＦの天面で止まるので、フランジＦの天面の高さによって規定される深さの段差部２ｂが形成される。この後、キャップ１を取り外し、室温まで冷却する。また、予熱台Ｐの電源を切って、窓材２ａを室温まで冷却する。

［５］図７に示すように、キャップ１の頭部に接着剤３（例えばエポキシ系接着剤やシアノアクリレート系瞬間接着剤）を塗布する。
［６］図８に示すように、接着剤３を塗布したキャップ１の頭部をガイド治具Ｇで位置決めしながら、予熱台Ｐで室温まで冷却した窓材２の上に載せ、荷重Ｗｂによりキャップ１を押し下げ、窓材２ａとキャップ１を接着する。荷重Ｗｂはガイド治具Ｇの天面で止まるので、ガイド治具Ｇの天面の高さによって規定される厚さの接着剤３になる。
［７」以上により、図９に示す如きセンサキャップ２００を製造できる。

実施例１に係る赤外線センサ１００およびセンサキャップ２００によれば次の効果が得られる。
（ａ）加熱したキャップ１の頭部を窓材２に押し付けることにより段差部２ｂを形成しているため、キャップ１の開口１ａと窓材２ａの段差部２ｂの隙間が非常に小さくなり、接着剤３が窓材２ａの光透過部分へしみ出すことが無くなる。
（ｂ）窓材２ａの表面がキャップ１の頭部と当接して加熱されることにより、接着性改善のための表面改質処理が行われる。このため、例えばプラズマ処理のような別個の表面改質処理作業が不要になり、装置コストおよび作業コストを低減することが出来る。

本発明のセンサキャップ、赤外線センサ、センサキャップの製造方法および赤外線センサの製造方法は、熱検出装置などに利用できる。

１キャップ
１ａ開口
２，２ａ蓋材
２ｂ段差部
３接着剤
１００赤外線センサ
２００センサキャップ
Ｆフランジ
Ｇガイド治具
Ｈホットプレート
Ｐ予熱台
Ｗａ，Ｗｂ荷重

Claims

金属製のキャップ（１）の頭部に設けた開口（１ａ）にポリオレフィン樹脂製の窓材（２ａ）の段差部（２ｂ）が嵌合し且つ前記キャップ（１）と前記窓材（２ａ）とが接着されてなるセンサキャップであって、前記段差部（２ｂ）を設ける前の窓材（２）に、該窓材（２）の樹脂が軟化する温度以上に加熱した前記キャップ（１）の頭部を押し付けて前記段差部（２ｂ）が形成されると共に接着性改善のための表面改質処理が行われていることを特徴とするセンサキャップ（２００）。
請求項１に記載のセンサキャップ（２００）を用いてパッケージングを施したことを特徴とする赤外線センサ（１００）。
金属製のキャップ（１）の頭部に設けた開口（１ａ）にポリオレフィン樹脂製の窓材（２ａ）の段差部（２ｂ）が嵌合し且つ前記キャップ（１）と前記窓材（２ａ）とが接着されてなるセンサキャップの製造方法であって、前記段差部（２ｂ）を設ける前の窓材（２）に、該窓材（２）の樹脂が軟化する温度以上に加熱した前記キャップ（１）の頭部を押し付けて前記段差部（２ｂ）を形成するのと同時に接着性改善のための表面改質処理を行うことを特徴とするセンサキャップの製造方法。
請求項３に記載のセンサキャップの製造方法により製造されたセンサキャップを用いてパッケージングを施すことを特徴とする赤外線センサの製造方法。