JP2020012791A - 表面実装型赤外線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】既存の金属製パッケージを使用し表面実装機による部品実装およびリフロー炉によるはんだ接合を可能とした耐電磁波性能が良好な焦電型赤外線検出器を提供する。【解決手段】既存の金属製パッケージの焦電型赤外線検出器１と絶縁スペーサ６を組み合わせ、絶縁スペーサ６より飛び出したリード３を絶縁スペーサ下面の凹部７に沿って折り曲げることで焦電型赤外線検出器１と絶縁スペーサ６を機械的に挟持する。絶縁スペーサ６により焦電型赤外線検出器１の下面４とグランド端子を除くリード３は電気的に開放され、折り曲げられたリード３は被実装基板との接合端子として使用し短距離での電気的接合を可能とする。従って耐電磁波性能を含む既存の金属製パッケージの焦電型赤外線検出器１の性能を維持したまま、表面実装機による赤外線検出器の実装を可能とする。【選択図】図１

Description

本発明は焦電型光電変換素子を有する表面実装型赤外線検出器に関する。

人体の検出などに用いられる焦電型光電変換素子を有する焦電型赤外線検出器１は、リード３を有する円筒状金属製パッケージのＴО−５型が一般的であり、被実装基板に空いた複数の貫通穴にリード３を挿入し、そのリード３は被実装基板のはんだ面ではんだにより機械的、電気的に接合され、その手法ははんだコテの使用あるいはフローはんだ装置によるものである。

しかしながら前記金属製パッケージの焦電型赤外線検出器１においては、赤外線の透過を目的とした光学フィルタ配設部２と、リード３と下面４のガラス接合部を除く上面、下面、側面を金属製のケースとベースに覆われており耐電磁波特性は優れるが、上述のようにはんだコテあるいはフローはんだ装置によるはんだ接合を要し、表面実装機での実装、リフロー炉を使用したはんだ接合は不可能であり、他の表面実装部品と同一の設備、工程を使用した生産が出来ない為、量産コストの増大、生産性低下という問題点がある。

また一方では、リード３を不要とし被実装基板との電気的接合を目的とした電極パターンあるいは端子を検出器下面あるいは側面に配設し、小型でかつ表面実装機による検出器の実装、リフロー炉によるはんだ接合を可能とする表面実装型赤外線検出器がある。

しかしながら上述の表面実装型赤外線検出器においては、電源端子および信号出力端子の配設のため、検出器の下面あるいは側面は樹脂またはプリント基板などの不導体により構成されており、保有インピーダンスの高い内部回路に対し電磁波影響を受けやすい面を有することとなり、焦電型赤外線検出器の耐電磁波特性低下に伴う検出器搭載製品の誤発報に繋がる。

特開２０１３−４４５６０号 特開２０１４−３５２３８号 特開２００７−２８８１６８号

本発明は上記課題を解決するものであり、既存の金属製パッケージの性能を維持しつつ、耐電磁波特性が良好かつ表面実装機による実装を可能とする焦電型赤外線検出器を提供することを目的とする。

本発明は前記金属製パッケージに封入された焦電型光電変換素子と外部回路とを接続する為の電気回路を有する既存の焦電型赤外線検出器を使用し、焦電型赤外線検出器のリードを複数の貫通穴を有しかつはんだの融点以上の耐熱性を有する絶縁材料から成るスペーサに挿入し、リードを挿入した垂直方向に対し、検出器下面に向かって８０°以上の角度で折り曲げることで焦電型赤外線検出器と絶縁スペーサが機械的に固定され、かつリードは絶縁スペーサ下面に直線的に折り曲げられることで、被実装基板と機械的、電気的に接合する端子となり、表面実装機による被実装基板への実装を可能とすることを特徴とする。

請求項２の絶縁スペーサは前記焦電型赤外線検出器の折り曲げたリードを格納する凹部を複数備え、凹部底面は前記絶縁スペーサ下面の中心点から外側に向かって０°から１０°の傾斜を有し、その傾斜は絶縁スペーサ下面から絶縁スペーサ上面へ向かって斜設するものである。この傾斜は折り曲げたリードのスプリングバックを考慮したものであり、リード曲げ加工時に一時的に９０°以上の角度に曲げることを可能とする。

また前記既存の金属製パッケージに封入される焦電型光電変換素子は２６０℃以上の高キュリー点を有するものであり、表面実装機により被実装基板への実装後、リフロー炉により焦電型赤外線検出器のリードと被実装基板とをはんだにより機械的、電気的に接合できることを特徴する。

上述のように本発明では既存の金属製パッケージの焦電型赤外線検出器と耐熱性を有する絶縁スペーサのみで表面実装を可能とする焦電型赤外線検出器を構成でき、耐電磁波性能は樹脂パッケージの焦電型赤外線検出器に対し良好である。また下面に複数の凹部を有し、凹部底面に傾斜を有する絶縁スペーサにより、リードを機械的、電気的接合を目的とする端子として使用することで複雑な製造工程を必要としない表面実装を可能とする焦電型赤外線検出器を提供することができる。

本発明の実施例に係る焦電型赤外線検出器と絶縁スペーサを示す斜視図である。 本発明の実施例に係る焦電型赤外線検出器と絶縁スペーサを組み合わせた斜視図である。 図２の組み合わせた焦電型赤外線検出器の下面図である。 絶縁スペーサの凹部断面図である。 1つの貫通穴を有する絶縁スペーサの斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１に示す様に焦電型光電変換素子を有する既存のＴО−５パッケージの焦電型赤外線検出器１と２６０℃の耐熱性を有する絶縁スペーサ６により構成される。また既存の金属製パッケージの焦電型赤外線検出器であればＴО−５パッケージに限らず、ＴО−３９パッケージであっても良い。

図１に示す焦電型赤外線検出器１の下面４に配設されるリード３は、絶縁スペーサ６に空いた貫通穴８を通し、絶縁スペーサ６の下面に配設された凹部７に沿って曲げられる。

凹部７の底面１０は絶縁スペーサ中心から外側へ検出器下面４側に向かって５°の傾斜を設け、前記貫通穴に挿入したリードを９０°以上に折り曲げることを可能とする。また９０°以上に折り曲げられたリード３は絶縁スペーサ下面に配設されるスタンドオフの下面９以上に位置することとなり、焦電型赤外線検出器の実装平行度はリードの折り曲げ角に依存しない。

絶縁スペーサ６は線対称な形状とすることで焦電型赤外線検出器のリード３を絶縁スペーサ６の貫通穴８に挿入する際、方向性を問わない組付けを実現し生産性向上を可能とし、絶縁スペーサ６の下面にある凹部７は複数配設されており、リード折り曲げ方向は一方向に限定されない構造となっている。

また焦電型赤外線検出器１を絶縁スペーサ６組付け方向は自由であるが、既存のＴО−５型パッケージの焦電型赤外線検出器を使用することで、検出器の方向はタブ５により目視確認でき、基板への実装時も装置による方向識別が可能である。

上述の実施例では焦電型赤外線検出器のリードは４本であるが、リード本数に絶縁スペーサの貫通穴の個数を合わせることでリード本数が限定されることは無く、既存の焦電型赤外線検出器の形状仕様に合わせた絶縁スペーサを用いることで、焦電型赤外線検出器の種類を問わず表面実装を可能とする。

また本発明の絶縁スペーサは図５に示すように貫通穴が単数の場合においても前記同様の組み立てを実現でき、既存の焦電型赤外線検出器のリード仕様に依存することなく、表面実装型の赤外線検出器を構成することが可能である。

更に本発明の焦電型赤外線検出器を製造する為に必要となる部品は、既存の金属製パッケージの焦電型赤外線検出器と絶縁スペーサのみであり、電気的な特性を変更することなく、経済性に優れた表面実装を可能とする検出器を提供することが可能である。従って本発明の表面実装型赤外線検出器は人体検知機能を有する照明機器のみならず、防犯機器、火災検知器など幅広い分野に利用することが可能である。

１ ＴО−５パッケージの焦電型赤外線検出器
２ 光学フィルタ
３ リード
４ ＴО−５パッケージの焦電型赤外線検出器下面
５ タブ
６ 絶縁スペーサ
７ 凹部
８ 貫通穴
９ スタンドオフ
１０ 凹部底面

Claims (3)

1. 焦電型光電変換素子を有する金属製パッケージで構成された焦電型赤外線検出器と、前記焦電型赤外線検出器のリードを挿入する単数または複数の貫通穴を有し且つはんだの融点以上の耐熱性を有する絶縁材料から成るスペーサにより構成され、前記焦電型赤外線検出器のリードを前記絶縁スペーサの貫通穴に挿入し、挿入した垂直方向に対してセンサ下面に向かって８０°以上の角度でリードを折り曲げることにより、前記焦電型赤外線検出器と前記絶縁スペーサとが機械的に固定されていることを特徴する焦電型赤外線検出器。
2. 前記絶縁スペーサは前記焦電型赤外線検出器の折り曲げられたリードを格納する凹部を複数備えており、かつ凹部の底面は絶縁スペーサの中心より外側に向かって焦電型赤外線検出器下面の方向に０°から１０°の傾斜を配設し、焦電型赤外線検出器と絶縁スペーサの組み合わせる際に、リードを垂直方向に対してセンサ下面に向かって一時的に９０°以上の角度へ曲げ加工が可能な構造を有する請求項１に記載の赤外線検出器。
3. 金属製パッケージの焦電型赤外線検出器であり、焦電型光電変換素子は２６０℃以上の高いキュリー点を有し、リフロー炉により前記焦電型赤外線検出器のリードと被実装基板とのはんだ接合を可能とした請求項２に記載の焦電型赤外線検出器。

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