JP2560560B2 - 熱型光検出器およびその支持台の製造方法 - Google Patents
熱型光検出器およびその支持台の製造方法Info
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は、例えばフーリエ変換
赤外分光分析器(FT-IR) に使用される高感度赤外線検出
器などの熱型光検出器、およびその検出器の支持台の製
造方法に関する。
赤外分光分析器(FT-IR) に使用される高感度赤外線検出
器などの熱型光検出器、およびその検出器の支持台の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来、FT-IR 用の室温動作型の高感度
赤外線検出器としては、焦電型赤外線検出器が用いられ
ており、その中でも焦電係数が大きい、ＴＧＳ(triglyc
ine-sulphate) 系のD-TGS,LA-TGSやDLA-TGS などの焦電
結晶を用いたものが多く使用されている。ところが、こ
れらのＴＧＳ系結晶の臨界温度Ｔｃは、最も高いDLA-TG
S においても６０℃程度であり、その感度が安定する結
晶温度範囲は、２４〜３６℃と非常に狭い。このことか
ら、焦電結晶の温度制御は不可欠となるが、焦電型赤外
線検出器も熱型光検出器で、焦電結晶への赤外線（熱
線）入射による微小な温度変化を検出しているため、焦
電結晶そのものを直接に温度調節することは、感度の低
下やノイズの混入等の悪影響をまねくため、あまり好ま
しくない。
赤外線検出器としては、焦電型赤外線検出器が用いられ
ており、その中でも焦電係数が大きい、ＴＧＳ(triglyc
ine-sulphate) 系のD-TGS,LA-TGSやDLA-TGS などの焦電
結晶を用いたものが多く使用されている。ところが、こ
れらのＴＧＳ系結晶の臨界温度Ｔｃは、最も高いDLA-TG
S においても６０℃程度であり、その感度が安定する結
晶温度範囲は、２４〜３６℃と非常に狭い。このことか
ら、焦電結晶の温度制御は不可欠となるが、焦電型赤外
線検出器も熱型光検出器で、焦電結晶への赤外線（熱
線）入射による微小な温度変化を検出しているため、焦
電結晶そのものを直接に温度調節することは、感度の低
下やノイズの混入等の悪影響をまねくため、あまり好ま
しくない。
【０００３】そこで、従来では、FT-IR の装置全体とし
ての性能が低下するが、FT-IR の光学系を暗く絞って、
焦電検出器への入射光量が最大時でも、結晶温度が３６
℃以上にならならいようにするか、あるいは、焦電検出
器に対して少し離れた場所から温度調節を行っている。
このような温度調節の構造としては、従来、例えば図５
に示すように、焦電検出器５１の封入体５１ａの側壁周
囲に温度調節媒体５２を密着させ、かつ、その温度調節
媒体５２の他端側には、温度調節手段としてのペルチェ
素子５３を配置して、焦電検出器５１の焦電結晶の温度
を間接的に調節する構造がある。
ての性能が低下するが、FT-IR の光学系を暗く絞って、
焦電検出器への入射光量が最大時でも、結晶温度が３６
℃以上にならならいようにするか、あるいは、焦電検出
器に対して少し離れた場所から温度調節を行っている。
このような温度調節の構造としては、従来、例えば図５
に示すように、焦電検出器５１の封入体５１ａの側壁周
囲に温度調節媒体５２を密着させ、かつ、その温度調節
媒体５２の他端側には、温度調節手段としてのペルチェ
素子５３を配置して、焦電検出器５１の焦電結晶の温度
を間接的に調節する構造がある。
【０００４】また、使用温度範囲の広い焦電結晶を用い
た場合には、素子の温度が少々高くなっても焦電結晶か
らの熱拡散が少ないほど感度が良好となるため、焦電検
出素子の受光部からの熱拡散を抑えることを目的とし
て、例えば図６ (ａ) に示すように、焦電素子Ｐを４本
足の架台６１の上に載せることにより、受光部（電極Ｅ
の形成部）の熱拡散を防ぐ構造のものや、あるいは同図
(ｂ) に示すように、焦電素子Ｐの支持基板７１に、エ
ッチングによって開口部７１ａを形成して、受光部の下
方を空洞として熱拡散を防止する構造のものが提案され
ている。
た場合には、素子の温度が少々高くなっても焦電結晶か
らの熱拡散が少ないほど感度が良好となるため、焦電検
出素子の受光部からの熱拡散を抑えることを目的とし
て、例えば図６ (ａ) に示すように、焦電素子Ｐを４本
足の架台６１の上に載せることにより、受光部（電極Ｅ
の形成部）の熱拡散を防ぐ構造のものや、あるいは同図
(ｂ) に示すように、焦電素子Ｐの支持基板７１に、エ
ッチングによって開口部７１ａを形成して、受光部の下
方を空洞として熱拡散を防止する構造のものが提案され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 ところで、上記の図
５の温度調節構造においては、製作・組立が比較的容易
であるものの、焦電素子自体の検出器の封入体５１ａと
の間の熱伝導度や熱時定数等が検出器ごとに異なる点、
さらに焦電検出器５１およびペルチェ素子５３と、それ
らを結合する媒体５２との間における熱的接触（熱抵
抗）が、それぞれの熱接触面積が大きいことから、組立
ごとにばらついて再現性が悪いといった点があり、これ
らのことから、常に安定した高精度の温度調節を望めな
いという問題があった。
５の温度調節構造においては、製作・組立が比較的容易
であるものの、焦電素子自体の検出器の封入体５１ａと
の間の熱伝導度や熱時定数等が検出器ごとに異なる点、
さらに焦電検出器５１およびペルチェ素子５３と、それ
らを結合する媒体５２との間における熱的接触（熱抵
抗）が、それぞれの熱接触面積が大きいことから、組立
ごとにばらついて再現性が悪いといった点があり、これ
らのことから、常に安定した高精度の温度調節を望めな
いという問題があった。
【０００６】一方、図６ (ａ) ,(ｂ) に示した構造は、
熱拡散を極力おさえることを目的としており、素子温度
は考慮していなかった。また図６ (ｂ) に示した構造に
よると、基板７１としてＭｇＯ等を使用して、その基板
に、フォトリソグラフィの技術により開口部７１ａのパ
ターンを描き、リン酸エッチングによって開口部を開口
するので、開口部以外はエッチングされないように、図
７に示すように、ワックスＷ等で保護することが必要
で、その保護工程が複雑になり、またエッチング後の開
口部の寸法精度もあまり良くない。
熱拡散を極力おさえることを目的としており、素子温度
は考慮していなかった。また図６ (ｂ) に示した構造に
よると、基板７１としてＭｇＯ等を使用して、その基板
に、フォトリソグラフィの技術により開口部７１ａのパ
ターンを描き、リン酸エッチングによって開口部を開口
するので、開口部以外はエッチングされないように、図
７に示すように、ワックスＷ等で保護することが必要
で、その保護工程が複雑になり、またエッチング後の開
口部の寸法精度もあまり良くない。
【０００７】また、図６ (ａ) に示した構造によれば、
焦電素子Ｐの形状寸法が高々２mm角程度であるため、極
めて小さな架台を製作する必要があり、しかも４本の架
台６１を所定の位置に配置した状態で、１０μｍオーダ
の薄い結晶体を架台６１の上に載せる作業は、ほぼ不可
能に近く実現化が難しい。本発明は、上記の従来の問題
点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、焦電素
子等の検出素子を温度調節を高精度に行うことが可能な
構造の熱型光検出器を提供することにある。また、第２
の目的は、その熱型光検出器の支持台を、高精度でかつ
再現性よく製造することのできる方法を提供することに
ある。
焦電素子Ｐの形状寸法が高々２mm角程度であるため、極
めて小さな架台を製作する必要があり、しかも４本の架
台６１を所定の位置に配置した状態で、１０μｍオーダ
の薄い結晶体を架台６１の上に載せる作業は、ほぼ不可
能に近く実現化が難しい。本発明は、上記の従来の問題
点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、焦電素
子等の検出素子を温度調節を高精度に行うことが可能な
構造の熱型光検出器を提供することにある。また、第２
の目的は、その熱型光検出器の支持台を、高精度でかつ
再現性よく製造することのできる方法を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 上記の第１の目的を達
成するための構成を実施例に対応する図１，図２を参照
しつつ説明すると、本発明は、熱型光検出素子１と、こ
の検出素子１を保持し、かつ、冷却媒体（例えばペルチ
ェ素子４が密着されたハイブリッドＩＣ基板３）に熱的
に接続する感光性ガラス製の支持台２を有し、その支持
台２は、検出素子１から冷却媒体３への熱伝導経路の熱
伝導量が、当該熱型光検出素子１に最大光量の光が定常
的に入射した状態で、素子温度の最大値を規定値に制限
できる容量となるような形状に加工されていることによ
って特徴づけられる。
成するための構成を実施例に対応する図１，図２を参照
しつつ説明すると、本発明は、熱型光検出素子１と、こ
の検出素子１を保持し、かつ、冷却媒体（例えばペルチ
ェ素子４が密着されたハイブリッドＩＣ基板３）に熱的
に接続する感光性ガラス製の支持台２を有し、その支持
台２は、検出素子１から冷却媒体３への熱伝導経路の熱
伝導量が、当該熱型光検出素子１に最大光量の光が定常
的に入射した状態で、素子温度の最大値を規定値に制限
できる容量となるような形状に加工されていることによ
って特徴づけられる。
【０００９】また、第２の目的を達成するために、本発
明方法では、実施例に対応する図３に示すように、製造
すべき支持台の高さに応じた厚さの感光性ガラス板３１
ａを、その支持台の水平断面形状に対応した遮光部が形
成されたマスクＭを用いて露光し (ａ) 、この後に、そ
のガラス板の片面の所定位置に、例えば、焦電素子Ｐを
配置し、かつ、その片面のみをワックスＷによって保護
した状態で (ｃ) 、感光部をエッチングにより除去する
(ｄ) 。
明方法では、実施例に対応する図３に示すように、製造
すべき支持台の高さに応じた厚さの感光性ガラス板３１
ａを、その支持台の水平断面形状に対応した遮光部が形
成されたマスクＭを用いて露光し (ａ) 、この後に、そ
のガラス板の片面の所定位置に、例えば、焦電素子Ｐを
配置し、かつ、その片面のみをワックスＷによって保護
した状態で (ｃ) 、感光部をエッチングにより除去する
(ｄ) 。
【００１０】
【作用】 まず、本発明方法によると、基本的には、エ
ッチングにより支持台を製造するので量産が可能で、し
かも、感光性ガラスを素子基板として用いることによ
り、基板にフォトレジストをパターニングするといった
煩雑な工程が不要となり、工程の簡略化をはかることが
できる。ここで、感光ガラスは、感光部のエッチングレ
ートが、非感光部に比してかなり速いことから、ＨＦ等
のエッチャントによって感光部のみを選択的にエッチン
グすることが可能で、従って、エッチング時に非感光部
の全てを保護する必要がなくなる。しかも、感光性ガラ
スは感光部のエッチング精度が高く、これにより寸法精
度の高い支持台を再現性よく得ることができる。
ッチングにより支持台を製造するので量産が可能で、し
かも、感光性ガラスを素子基板として用いることによ
り、基板にフォトレジストをパターニングするといった
煩雑な工程が不要となり、工程の簡略化をはかることが
できる。ここで、感光ガラスは、感光部のエッチングレ
ートが、非感光部に比してかなり速いことから、ＨＦ等
のエッチャントによって感光部のみを選択的にエッチン
グすることが可能で、従って、エッチング時に非感光部
の全てを保護する必要がなくなる。しかも、感光性ガラ
スは感光部のエッチング精度が高く、これにより寸法精
度の高い支持台を再現性よく得ることができる。
【００１１】従って、このような感光性ガラス製の支持
台を用いた、本発明の熱型光検出器によれば、検出素子
１から冷却媒体３への熱伝導路の伝熱量つまり支持台２
の熱伝導量を、所望の量に正確かつ再現性よく設定する
ことが可能となる。
台を用いた、本発明の熱型光検出器によれば、検出素子
１から冷却媒体３への熱伝導路の伝熱量つまり支持台２
の熱伝導量を、所望の量に正確かつ再現性よく設定する
ことが可能となる。
【００１２】
【実施例】 本発明の実施例を、以下、図面に基づいて
説明する。図１は本発明実施例の要部構造を示す図で、
(ａ) は平面図を、 (ｂ)は縦断面図をそれぞれ示して
いる。また、図２は本発明実施例の全体構成を示す図
で、(ａ) は平面図を、 (ｂ) は側面図をそれぞれ示し
ている。まず、図２に示すように、焦電素子１は、ハイ
ブリッドＩＣ基板（以下、ＨＩＣ基板と称する）３の所
定位置に実装されている。このＨＩＣ基板３の一端部に
は、ペルチェ素子４が密着されており、さらに、ペルチ
ェ素子４と焦電素子１との間に温度検出素子５が実装さ
れいる。この温度検出素子５は、ＨＩＣ基板３に密着で
きる構造のもので、ＨＩＣ基板３の温度を正確に検出で
きるものを使用する（例えばアナログデバイセス社製;A
590 等）。
説明する。図１は本発明実施例の要部構造を示す図で、
(ａ) は平面図を、 (ｂ)は縦断面図をそれぞれ示して
いる。また、図２は本発明実施例の全体構成を示す図
で、(ａ) は平面図を、 (ｂ) は側面図をそれぞれ示し
ている。まず、図２に示すように、焦電素子１は、ハイ
ブリッドＩＣ基板（以下、ＨＩＣ基板と称する）３の所
定位置に実装されている。このＨＩＣ基板３の一端部に
は、ペルチェ素子４が密着されており、さらに、ペルチ
ェ素子４と焦電素子１との間に温度検出素子５が実装さ
れいる。この温度検出素子５は、ＨＩＣ基板３に密着で
きる構造のもので、ＨＩＣ基板３の温度を正確に検出で
きるものを使用する（例えばアナログデバイセス社製;A
590 等）。
【００１３】また、ペルチェ素子４の放熱側は、銅製の
網線６を通じて熱容量の大きい場所に熱的に接続されて
おり、これらペルチェ素子４および温度検出素子５など
によって、ＨＩＣ基板３は、例えば２４℃に正確に温度
制御される。さらに、ＨＩＣ基板３の焦電素子１の実装
部の周辺には、この素子の出力信号処理用としてのプリ
アンプ回路（図示せず）が実装されている。なお、７は
遮光およびノイズシールドカバーである。
網線６を通じて熱容量の大きい場所に熱的に接続されて
おり、これらペルチェ素子４および温度検出素子５など
によって、ＨＩＣ基板３は、例えば２４℃に正確に温度
制御される。さらに、ＨＩＣ基板３の焦電素子１の実装
部の周辺には、この素子の出力信号処理用としてのプリ
アンプ回路（図示せず）が実装されている。なお、７は
遮光およびノイズシールドカバーである。
【００１４】さて、焦電素子１は、図１に示すように、
焦電結晶体(DLA-TGS) １ａの中央部の互いに対応する位
置に、それぞれ円形の電極１ｂおよび１ｃを形成した構
造でこの電極部が受光部Ｄとなっている。また、焦電素
子１は、感光性ガラス製の支持台２よって保持され、か
つ、この支持台２を介してＨＩＣ基板３に熱的に接続さ
れている。
焦電結晶体(DLA-TGS) １ａの中央部の互いに対応する位
置に、それぞれ円形の電極１ｂおよび１ｃを形成した構
造でこの電極部が受光部Ｄとなっている。また、焦電素
子１は、感光性ガラス製の支持台２よって保持され、か
つ、この支持台２を介してＨＩＣ基板３に熱的に接続さ
れている。
【００１５】支持台２は、その中央部に円筒形状の開口
部２ａが開口されており、焦電素子１の受光部Ｄの熱拡
散を制限できる形状となっている。また、その各部の形
状寸法は、この支持台２によって形成される焦電素子１
からハイブリッドＩＣ基板３への熱伝導経路の熱伝導量
が、焦電素子１の受光部Ｄに、最大光量の光が定常的に
入射した状態で、素子温度を最大温度３６℃に制限でき
る容量となるように、感光性ガラスや焦電結晶体の熱伝
導率等を考慮して決定されている。
部２ａが開口されており、焦電素子１の受光部Ｄの熱拡
散を制限できる形状となっている。また、その各部の形
状寸法は、この支持台２によって形成される焦電素子１
からハイブリッドＩＣ基板３への熱伝導経路の熱伝導量
が、焦電素子１の受光部Ｄに、最大光量の光が定常的に
入射した状態で、素子温度を最大温度３６℃に制限でき
る容量となるように、感光性ガラスや焦電結晶体の熱伝
導率等を考慮して決定されている。
【００１６】以上の構造とすることにより、焦電素子１
に光が入射していない状態では、素子温度は、ＨＩＣ基
板３の制御温度つまり２４℃に保たれ、一方、最大光量
の光が定常的に入射したときには素子温度は３６℃に保
持される。これにより、素子温度は、入射光の光量に応
じて２４〜３６℃間において変化することになる。すな
わち、焦電素子１は、焦電結晶体(DLA-TGS) の感度が安
定する温度範囲内において常に正確に温度調節されるこ
とになる。
に光が入射していない状態では、素子温度は、ＨＩＣ基
板３の制御温度つまり２４℃に保たれ、一方、最大光量
の光が定常的に入射したときには素子温度は３６℃に保
持される。これにより、素子温度は、入射光の光量に応
じて２４〜３６℃間において変化することになる。すな
わち、焦電素子１は、焦電結晶体(DLA-TGS) の感度が安
定する温度範囲内において常に正確に温度調節されるこ
とになる。
【００１７】ここで、以上の本発明実施例によると、焦
電素子１の形状寸法は、３mm角で厚さ１０μｍ程度と非
常に小さく、正確に温度制御されているＨＩＣ基板３と
の接触面積が極めて小さいことから、その両者の熱的な
接続は再現性が良く、しかも焦電素子１に比してＨＩＣ
基板３の形状寸法が大きいので、安定した温度調節を行
うことができる。なお、ＨＩＣ基板３は焦電素子１に対
しては大きいものの、基板自体としては、さほど大掛か
りなものではなくので、ペルチェ素子４による温度制御
を、低電力でかつ安定に行うことができる。さらに、Ｈ
ＩＣ基板３に、焦電素子１，プリアンプ回路および温度
調節回路等を実装しているので、検出器を全体のモジュ
ール化をはかることができ、しかもそのモジュールをコ
ンパクトに纏めることができるいった点の効果もある。
電素子１の形状寸法は、３mm角で厚さ１０μｍ程度と非
常に小さく、正確に温度制御されているＨＩＣ基板３と
の接触面積が極めて小さいことから、その両者の熱的な
接続は再現性が良く、しかも焦電素子１に比してＨＩＣ
基板３の形状寸法が大きいので、安定した温度調節を行
うことができる。なお、ＨＩＣ基板３は焦電素子１に対
しては大きいものの、基板自体としては、さほど大掛か
りなものではなくので、ペルチェ素子４による温度制御
を、低電力でかつ安定に行うことができる。さらに、Ｈ
ＩＣ基板３に、焦電素子１，プリアンプ回路および温度
調節回路等を実装しているので、検出器を全体のモジュ
ール化をはかることができ、しかもそのモジュールをコ
ンパクトに纏めることができるいった点の効果もある。
【００１８】なお、この実施例においては、焦電素子１
を支持台２を介して、温度制御されたＨＩＣ基板３に熱
的に接続しているが、本発明はこれに限られることな
く、例えばヒートシンク等の他の冷却媒体に感光性ガラ
ス製の支持台を介して熱的に接続してもよい。図３は本
発明方法の実施例の手順を説明する図で、焦電型赤外線
検出器の製造に本発明を適用した例を示す。
を支持台２を介して、温度制御されたＨＩＣ基板３に熱
的に接続しているが、本発明はこれに限られることな
く、例えばヒートシンク等の他の冷却媒体に感光性ガラ
ス製の支持台を介して熱的に接続してもよい。図３は本
発明方法の実施例の手順を説明する図で、焦電型赤外線
検出器の製造に本発明を適用した例を示す。
【００１９】まず、 (ａ) に示すように、感光性ガラス
板３１ａを、マスクＭを用いて、紫外線によって露光し
て、 (ｂ) に示すように、検出器の支持台に相当する部
分以外を感光部３１ｂとする。次に、 (ｃ) に示すよう
に、感光したガラス板３１ａを基板として、蒸着法等の
技術を用いて焦電素子Ｐを形成した後、この素子側の面
のみをワックスＷによって保護しておく。そして、５％
ＨＦを用いて、感光部３１ｂをエッチングすることによ
り、焦電素子Ｐの受光部の下方に円筒状の空洞を設けた
構造の支持台、つまり図１の実施例において用いた支持
台２を得ることが可能となる。
板３１ａを、マスクＭを用いて、紫外線によって露光し
て、 (ｂ) に示すように、検出器の支持台に相当する部
分以外を感光部３１ｂとする。次に、 (ｃ) に示すよう
に、感光したガラス板３１ａを基板として、蒸着法等の
技術を用いて焦電素子Ｐを形成した後、この素子側の面
のみをワックスＷによって保護しておく。そして、５％
ＨＦを用いて、感光部３１ｂをエッチングすることによ
り、焦電素子Ｐの受光部の下方に円筒状の空洞を設けた
構造の支持台、つまり図１の実施例において用いた支持
台２を得ることが可能となる。
【００２０】なお、この例においては、支持台３１の開
口部の水平断面形状を円形としているが、これに限定さ
れず、その断面形状は例えば四角形であってもよい。図
４は本発明方法の他の実施例の手順を説明する図であ
る。なお、この例においても、焦電型赤外線検出器の製
造に本発明を適用した例を示す。まず、先の実施例と同
様にマスクを用いた露光を行って、 (ａ) に示すように
感光性ガラス板４１ａの検出器支持台に相当する部分以
外を感光部４１ｂとし、次いで、 (ｂ) に示すように、
ガラス板４１ａの片面をワックスＷによって被覆した
後、感光部４１ｂを所定の深さまでエッチングする。
口部の水平断面形状を円形としているが、これに限定さ
れず、その断面形状は例えば四角形であってもよい。図
４は本発明方法の他の実施例の手順を説明する図であ
る。なお、この例においても、焦電型赤外線検出器の製
造に本発明を適用した例を示す。まず、先の実施例と同
様にマスクを用いた露光を行って、 (ａ) に示すように
感光性ガラス板４１ａの検出器支持台に相当する部分以
外を感光部４１ｂとし、次いで、 (ｂ) に示すように、
ガラス板４１ａの片面をワックスＷによって被覆した
後、感光部４１ｂを所定の深さまでエッチングする。
【００２１】次に、ガラス板４１ａの上部に、焦電素子
Ｐを載置する (ｃ) 。そして、ワックスＷを除去した
後、残っている感光部４１ｂをエッチングにより除去す
ることによって、架台４１・・４１を得る (ｄ)。なお、
このエッチング時において、必要であれば焦電素子Ｐを
載置した側の面を、ワックスにより保護しておいてもよ
い。また、 (ｄ) の工程は特に行わなくてもかまわな
い。
Ｐを載置する (ｃ) 。そして、ワックスＷを除去した
後、残っている感光部４１ｂをエッチングにより除去す
ることによって、架台４１・・４１を得る (ｄ)。なお、
このエッチング時において、必要であれば焦電素子Ｐを
載置した側の面を、ワックスにより保護しておいてもよ
い。また、 (ｄ) の工程は特に行わなくてもかまわな
い。
【００２２】この実施例においては、 (ｃ) 工程におい
て、ガラス板４１ａ上に、焦電素子Ｐを載せるといった
作業は残るものの、この工程では、各架台４１・・４１は
個別に分離しておらず、その素子載置作業は、従来に比
してきわめて容易に行うことが可能で、これにより、図
６ (ａ) の構造の実現化も可能となる。なお、この実施
例において、 (ａ) の工程で、ガラス板４１ａの上部に
焦電素子Ｐを配置した後、感光部４１ｂを除去すること
により、各焦電素子Ｐに４本足の架台を設けるようにし
てもよい。この場合、焦電素子Ｐを架台上の載せるとい
った煩雑な作業を省略できる。
て、ガラス板４１ａ上に、焦電素子Ｐを載せるといった
作業は残るものの、この工程では、各架台４１・・４１は
個別に分離しておらず、その素子載置作業は、従来に比
してきわめて容易に行うことが可能で、これにより、図
６ (ａ) の構造の実現化も可能となる。なお、この実施
例において、 (ａ) の工程で、ガラス板４１ａの上部に
焦電素子Ｐを配置した後、感光部４１ｂを除去すること
により、各焦電素子Ｐに４本足の架台を設けるようにし
てもよい。この場合、焦電素子Ｐを架台上の載せるとい
った煩雑な作業を省略できる。
【００２３】以上の実施例においては、焦電検出素子を
用いた光検出器に本発明を適用した例について説明した
が、本発明はこれに限られることなく、例えばサーモパ
イル等の他の熱型光検出器にも適用可能である。
用いた光検出器に本発明を適用した例について説明した
が、本発明はこれに限られることなく、例えばサーモパ
イル等の他の熱型光検出器にも適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】 以上説明したように、本発明の熱型光
検出器によれば、焦電素子等の光検出素子を保持し、か
つ冷却媒体に熱的に接続する支持台を、感光性ガラス製
としたので、その支持台を、高精度でかつ再現性よく加
工することことができ、これによって、検出素子から冷
却媒体への熱伝導経路の伝熱量を、所望の量に正確かつ
再現性よく設定することが可能となる結果、光検出素子
の温度調節を高精度で行うことができ、しかも、検出器
製造ごとの温度調節精度の再現性も高くなる。これらの
ことから、本発明を、例えばFT-IR に使用される高感度
赤外線検出器に適用すると、分光装置全体の性能を低下
させることなく、高感度の測定を行うことが可能とな
る。
検出器によれば、焦電素子等の光検出素子を保持し、か
つ冷却媒体に熱的に接続する支持台を、感光性ガラス製
としたので、その支持台を、高精度でかつ再現性よく加
工することことができ、これによって、検出素子から冷
却媒体への熱伝導経路の伝熱量を、所望の量に正確かつ
再現性よく設定することが可能となる結果、光検出素子
の温度調節を高精度で行うことができ、しかも、検出器
製造ごとの温度調節精度の再現性も高くなる。これらの
ことから、本発明を、例えばFT-IR に使用される高感度
赤外線検出器に適用すると、分光装置全体の性能を低下
させることなく、高感度の測定を行うことが可能とな
る。
【００２５】また、本発明方法によれば、非感光部に対
する感光部のエッチング選択比の高い感光性ガラス板
を、所定のマスクを用いて露光して、支持台形成部に相
応する部分以外を感光部としておき、このガラス板の片
面に、例えば焦電素子を形成した後に、その片面のみを
ワックスにより保護した状態で、感光部をエッチングに
よって除去することで支持台を得るので、製造が容易で
かつ量産が可能となる。しかも、エッチング時には、そ
の片面のみを保護すればよいので、製造工程が簡略化さ
れて生産性が向上する結果、コストダウンをはかること
ができる。なお、本発明方法によると、従来では不可能
に近かった４本足の架台を設ける構造も、容易に実現可
能となるいった点の効果もある。
する感光部のエッチング選択比の高い感光性ガラス板
を、所定のマスクを用いて露光して、支持台形成部に相
応する部分以外を感光部としておき、このガラス板の片
面に、例えば焦電素子を形成した後に、その片面のみを
ワックスにより保護した状態で、感光部をエッチングに
よって除去することで支持台を得るので、製造が容易で
かつ量産が可能となる。しかも、エッチング時には、そ
の片面のみを保護すればよいので、製造工程が簡略化さ
れて生産性が向上する結果、コストダウンをはかること
ができる。なお、本発明方法によると、従来では不可能
に近かった４本足の架台を設ける構造も、容易に実現可
能となるいった点の効果もある。
【図１】 本発明検出器の実施例の要部構造を示す図
【図２】 本発明検出器の実施例の全体構成を示す図
【図３】 本発明方法の実施例の手順を説明する図
【図４】 本発明方法の他の実施例の手順を説明する図
【図５】 焦電検出器の温度調節構造の従来例を説明す
る図
る図
【図６】 焦電検出器の支持台の一般的な構造例を示す
図
図
【図７】 焦電検出器支持台の製造工程における従来の
問題点の説明図
問題点の説明図
１・・・・焦電素子 １ａ・・・・焦電結晶体 １ｂ，１ｃ・・・・電極 Ｄ・・・・受光部 ２・・・・支持台（感光性ガラス製） ２ａ・・・・開口部 ３・・・・ハイブリッドＩＣ基板 ４・・・・ペルチェ素子 ５・・・・温度検出素子 ３１ａ・・・・感光性ガラス板 ３１ｂ・・・・感光部 Ｍ・・・・マスク Ｗ・・・・ワックス
Claims (2)
- 【請求項１】 熱型光検出素子と、この検出素子を保持
し、かつ、冷却媒体に熱的に接続する感光性ガラス製の
支持台を有し、その支持台は、上記検出素子から上記冷
却媒体への熱伝導経路の熱伝導量が、当該熱型光検出素
子に最大光量の光が定常的に入射した状態で、素子温度
の最大値を規定値に制限できる容量となるような形状に
加工されてなる熱型光検出器。 - 【請求項２】 製造すべき熱型光検出器の支持台の高さ
に応じた厚さの感光性ガラス板を、当該支持台の水平断
面形状に対応して遮光部が形成されたマスクを用いて露
光し、この後に、そのガラス板の片面のみをワックスに
よって保護した状態で、上記の露光による感光部をエッ
チングにより除去する工程を有する、熱型光検出器の支
持台の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090416A JP2560560B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 熱型光検出器およびその支持台の製造方法 |
| CA002066379A CA2066379C (en) | 1991-04-22 | 1992-04-16 | Thermal photodetector and method of manufacturing the same |
| CN92102897.0A CN1028184C (zh) | 1991-04-22 | 1992-04-20 | 热式光检测器及其制造方法 |
| US07/871,771 US5231289A (en) | 1991-04-22 | 1992-04-21 | Thermal photodetector and method of manufacturing the same |
| DE69216463T DE69216463T2 (de) | 1991-04-22 | 1992-04-22 | Thermischer Photodetektor und Verfahren zur Herstellung desselben |
| EP92303571A EP0510920B1 (en) | 1991-04-22 | 1992-04-22 | Thermal photodetector and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3090416A JP2560560B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 熱型光検出器およびその支持台の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04320934A JPH04320934A (ja) | 1992-11-11 |
| JP2560560B2 true JP2560560B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=13997994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3090416A Expired - Fee Related JP2560560B2 (ja) | 1991-04-22 | 1991-04-22 | 熱型光検出器およびその支持台の製造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5231289A (ja) |
| EP (1) | EP0510920B1 (ja) |
| JP (1) | JP2560560B2 (ja) |
| CN (1) | CN1028184C (ja) |
| CA (1) | CA2066379C (ja) |
| DE (1) | DE69216463T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013125734A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Nec Corporation | Bolometer and manufacturing method thereof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5763885A (en) * | 1995-12-19 | 1998-06-09 | Loral Infrared & Imaging Systems, Inc. | Method and apparatus for thermal gradient stabilization of microbolometer focal plane arrays |
| DE10320357B4 (de) * | 2003-05-07 | 2010-05-12 | Perkinelmer Optoelectronics Gmbh & Co.Kg | Strahlungssensor, Wafer, Sensorarray und Sensormodul |
| GB2429592A (en) * | 2005-08-27 | 2007-02-28 | Hewlett Packard Development Co | Data transfer by IR laser detected by thermal variations |
| WO2012056943A1 (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-03 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | 焦電センサアレイ及び焦電型赤外線検出装置 |
| EP2690358A4 (en) * | 2011-03-24 | 2014-09-17 | Olympus Corp | LIGHTING SYSTEM |
| CN102364370B (zh) * | 2011-10-31 | 2013-08-28 | 北京空间机电研究所 | 一种高隔热效率小热应力影响的低温光学系统支撑装置 |
| FR3119888B1 (fr) * | 2021-02-18 | 2023-11-17 | Elichens | Dispositif pyroelectrique comprenant un substrat a couche superficielle pyroelectrique et procede de realisation |
| CN116571985B (zh) * | 2023-07-14 | 2023-09-29 | 深圳市鼎合丰科技有限公司 | 一种igbt插件自动装夹装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4480979A (en) * | 1978-05-18 | 1984-11-06 | A.A.R.C. (Management) Pty. Limited | Stretch forming hollow articles |
| JPS56133634A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-19 | Toshiba Corp | Pyroelectric detector |
| US4463262A (en) * | 1981-09-21 | 1984-07-31 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Thick film radiation detector |
| JPS60133329A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-16 | Fuji Xerox Co Ltd | 非接触式温度検出装置 |
| JPS60171425A (ja) * | 1984-02-17 | 1985-09-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 焦電形熱検出素子 |
| JPS61193030A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Tdk Corp | 赤外線検出器 |
| GB8628610D0 (en) * | 1986-11-29 | 1987-01-07 | Emi Plc Thorn | Temperature sensing arrangement |
| JPS6413525A (en) * | 1987-07-08 | 1989-01-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | Liquid crystal display element |
| GB2215513B (en) * | 1988-03-02 | 1991-02-06 | Philips Electronic Associated | Pyroelectric infra-red detectors and their method of manufacture |
| JPH01227931A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 放射照度計 |
| GB8900688D0 (en) * | 1989-01-12 | 1989-07-05 | Thorn Emi Electronics Ltd | Thermal imaging device |
| JPH02221823A (ja) * | 1989-02-22 | 1990-09-04 | Hitachi Ltd | 光度計 |
| US5041723A (en) * | 1989-09-30 | 1991-08-20 | Horiba, Ltd. | Infrared ray detector with multiple optical filters |
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-
1991
- 1991-04-22 JP JP3090416A patent/JP2560560B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-04-16 CA CA002066379A patent/CA2066379C/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-20 CN CN92102897.0A patent/CN1028184C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1992-04-21 US US07/871,771 patent/US5231289A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-22 EP EP92303571A patent/EP0510920B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-04-22 DE DE69216463T patent/DE69216463T2/de not_active Expired - Fee Related
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| WO2013125734A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Nec Corporation | Bolometer and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04320934A (ja) | 1992-11-11 |
| EP0510920B1 (en) | 1997-01-08 |
| CA2066379C (en) | 1999-10-12 |
| CN1028184C (zh) | 1995-04-12 |
| CA2066379A1 (en) | 1992-10-23 |
| EP0510920A3 (en) | 1993-05-19 |
| EP0510920A2 (en) | 1992-10-28 |
| CN1066329A (zh) | 1992-11-18 |
| US5231289A (en) | 1993-07-27 |
| DE69216463T2 (de) | 1997-06-05 |
| DE69216463D1 (de) | 1997-02-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |