JP2753905B2 - 焦電素子 - Google Patents
焦電素子Info
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- JP2753905B2 JP2753905B2 JP3315555A JP31555591A JP2753905B2 JP 2753905 B2 JP2753905 B2 JP 2753905B2 JP 3315555 A JP3315555 A JP 3315555A JP 31555591 A JP31555591 A JP 31555591A JP 2753905 B2 JP2753905 B2 JP 2753905B2
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- thin film
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- pyroelectric
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、赤外線を検出する炎感
知器などに使用される焦電素子に関するものである。
知器などに使用される焦電素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、赤外線センサや感熱素子として、
焦電素子が広く用いられている。この焦電素子に使用さ
れる焦電体は、一般に自発分極を有する高分子材料やセ
ラミック材料等からなり、焦電体の膜の両面に電極を形
成すると、温度変化により電極間に電位差を発生する作
用がある。一般に赤外線センサは、このような焦電素子
により入射する赤外線による熱量に応じた電圧を発生さ
せ、これを適宜増幅して炎や人体を検出する。
焦電素子が広く用いられている。この焦電素子に使用さ
れる焦電体は、一般に自発分極を有する高分子材料やセ
ラミック材料等からなり、焦電体の膜の両面に電極を形
成すると、温度変化により電極間に電位差を発生する作
用がある。一般に赤外線センサは、このような焦電素子
により入射する赤外線による熱量に応じた電圧を発生さ
せ、これを適宜増幅して炎や人体を検出する。
【０００３】このような焦電素子の一例として、図６に
断面図を示すような素子がある。焦電体１は、焦電材料
としてのＰＶＤＦまたはそのコポリマをフィルム状にし
たものであり、枠状のその基台となる素子基板２を介し
てプリント基板３に載置されており、同様にプリント基
板３には、焦電体１の電位差を取り出すためのＦＥＴ等
による電気回路部４が構成されている。この基台２およ
びプリント基板３の材質にはアルミナが使用されてい
る。
断面図を示すような素子がある。焦電体１は、焦電材料
としてのＰＶＤＦまたはそのコポリマをフィルム状にし
たものであり、枠状のその基台となる素子基板２を介し
てプリント基板３に載置されており、同様にプリント基
板３には、焦電体１の電位差を取り出すためのＦＥＴ等
による電気回路部４が構成されている。この基台２およ
びプリント基板３の材質にはアルミナが使用されてい
る。
【０００４】プリント基板３は、ステム５を貫通（必要
に応じて絶縁体６を介する）する３本の端子７の先端に
接続され、その周囲をフィルタ８による窓を有するキャ
ン９により気密に覆われている。フィルタ８は、シリコ
ン等の赤外線透過能を有する材質が用いられ、フィルタ
８と鉄鋼等の金属製のステム５およびキャン９によりシ
ールド作用がなされている。
に応じて絶縁体６を介する）する３本の端子７の先端に
接続され、その周囲をフィルタ８による窓を有するキャ
ン９により気密に覆われている。フィルタ８は、シリコ
ン等の赤外線透過能を有する材質が用いられ、フィルタ
８と鉄鋼等の金属製のステム５およびキャン９によりシ
ールド作用がなされている。
【０００５】焦電体１近傍について図５の概略的拡大図
により詳しく説明すると、焦電体１の上下面には、鍵穴
形の電極１０、１１が蒸着などにより形成され、その円
形部１０ａ、１１ａは、重なる位置にされている。そし
て、その突出部１０ｂ、１１ｂが円形部１０ａ、１１ａ
から焦電体１の左右の端まで形成されている。電極１
０、１１の材質には、ニッケル・クロム合金、金黒等の
赤外線吸収材料が使用されている。
により詳しく説明すると、焦電体１の上下面には、鍵穴
形の電極１０、１１が蒸着などにより形成され、その円
形部１０ａ、１１ａは、重なる位置にされている。そし
て、その突出部１０ｂ、１１ｂが円形部１０ａ、１１ａ
から焦電体１の左右の端まで形成されている。電極１
０、１１の材質には、ニッケル・クロム合金、金黒等の
赤外線吸収材料が使用されている。
【０００６】焦電体１、基台２、プリント基板３は、そ
れぞれ適切な材質により接着固定されており、焦電体１
上下面の電極１０、１１と、プリント基板３の図示しな
い回路パターンとの間は、導電性接着剤１２、１３の塗
布により、導通がとられている。導電性接着剤１２、１
３には、銀フィラーが混入されているものなどが使用さ
れる。
れぞれ適切な材質により接着固定されており、焦電体１
上下面の電極１０、１１と、プリント基板３の図示しな
い回路パターンとの間は、導電性接着剤１２、１３の塗
布により、導通がとられている。導電性接着剤１２、１
３には、銀フィラーが混入されているものなどが使用さ
れる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このような焦電素子に
おいて、焦電体１の表面に構成される電極１０、１１に
は、焦電体１への電気的な接続の作用とともに、更に焦
電体１に入射した赤外線を閉じ込める作用がある。即
ち、理想的には、受光面の電極１０は、赤外線を反射せ
ずに吸収し、その背面の電極１１は、赤外線を透過させ
ずに反射させることにより、焦電体１への赤外線吸収効
率を向上させる。従って、電極１０、１１は、個々に最
適な所定の厚みにされている。
おいて、焦電体１の表面に構成される電極１０、１１に
は、焦電体１への電気的な接続の作用とともに、更に焦
電体１に入射した赤外線を閉じ込める作用がある。即
ち、理想的には、受光面の電極１０は、赤外線を反射せ
ずに吸収し、その背面の電極１１は、赤外線を透過させ
ずに反射させることにより、焦電体１への赤外線吸収効
率を向上させる。従って、電極１０、１１は、個々に最
適な所定の厚みにされている。
【０００８】電極１０、１１には、導電性接着剤１２、
１３が塗布され、その硬化時に電極１０、１１に対して
張力がかかる。電極１０、１１は、赤外線吸収作用のた
め、厚くすることは不可能で、腐食や振動等により、薄
くて細くなっている電極１０、１１と接着剤１２、１３
との境界面において簡単に切断されてしまうことがあ
る。特に赤外線を検出することによる炎感知器にこのよ
うな焦電素子を使用する場合、耐久性に関する規定が厳
しいのみならず、実際の設置環境が極めて悪条件の場合
もあり、故障の原因となる。
１３が塗布され、その硬化時に電極１０、１１に対して
張力がかかる。電極１０、１１は、赤外線吸収作用のた
め、厚くすることは不可能で、腐食や振動等により、薄
くて細くなっている電極１０、１１と接着剤１２、１３
との境界面において簡単に切断されてしまうことがあ
る。特に赤外線を検出することによる炎感知器にこのよ
うな焦電素子を使用する場合、耐久性に関する規定が厳
しいのみならず、実際の設置環境が極めて悪条件の場合
もあり、故障の原因となる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の点に鑑
みなされたものであり、第１発明として、ＰＶＤＦまた
はそのコポリマによる薄膜の焦電体１の上下面にニッケ
ル・クロム合金または金黒による電極１０、１１を形成
する際に、吸収電極部１０ｃ、１１ｃを赤外線吸収効率
に適した所定の厚みの薄層に形成し、細く連通する引出
電極１０ｄ、１１ｄを吸収電極部１０ｃ、１１ｃより厚
く形成して強度を持たせるよう構成したものである。
みなされたものであり、第１発明として、ＰＶＤＦまた
はそのコポリマによる薄膜の焦電体１の上下面にニッケ
ル・クロム合金または金黒による電極１０、１１を形成
する際に、吸収電極部１０ｃ、１１ｃを赤外線吸収効率
に適した所定の厚みの薄層に形成し、細く連通する引出
電極１０ｄ、１１ｄを吸収電極部１０ｃ、１１ｃより厚
く形成して強度を持たせるよう構成したものである。
【００１０】また、第２発明として、ＰＶＤＦまたはそ
のコポリマによる薄膜の焦電体１の上下面に電極１０、
１１を形成する際に、吸収電極部１０ｅ、１１ｅをニッ
ケル・クロム合金または金黒により赤外線吸収効率に適
した所定の厚みの薄層に形成し、細く連通する引出電極
１０ｆ、１１ｆを貴金属材料またはアルミニウムにより
構成して強度を持たせるよう構成したものである。
のコポリマによる薄膜の焦電体１の上下面に電極１０、
１１を形成する際に、吸収電極部１０ｅ、１１ｅをニッ
ケル・クロム合金または金黒により赤外線吸収効率に適
した所定の厚みの薄層に形成し、細く連通する引出電極
１０ｆ、１１ｆを貴金属材料またはアルミニウムにより
構成して強度を持たせるよう構成したものである。
【００１１】
【作用】第１発明においては、電極１０、１１の形成を
二段階に行ってその厚みを変えること、第２発明におい
ては、電極１０、１１の形成の際に材質を２種類用いる
ことにより、焦電体１の赤外線吸収効率を減少させるこ
となく、導電性接着剤１２、１３の硬化時に高分子材料
であるＰＶＤＦまたはそのコポリマの薄膜である焦電体
１にかかる張力による電極１０、１１の細い部分の切断
を防止し、プリント基板３との電気的接続を確実なもの
とする。
二段階に行ってその厚みを変えること、第２発明におい
ては、電極１０、１１の形成の際に材質を２種類用いる
ことにより、焦電体１の赤外線吸収効率を減少させるこ
となく、導電性接着剤１２、１３の硬化時に高分子材料
であるＰＶＤＦまたはそのコポリマの薄膜である焦電体
１にかかる張力による電極１０、１１の細い部分の切断
を防止し、プリント基板３との電気的接続を確実なもの
とする。
【００１２】また、吸収電極部１０ｃ、１０ｅ、１１
ｃ、１１ｅの材質としてはニッケル・クロム合金を、引
出電極部１０ｄ、１０ｄ、１１ｆ、１１ｆの材質として
は良導体で耐食性の導電材料として、白金、アルミニウ
ム、金、銀、銅等を用いることができる。
ｃ、１１ｅの材質としてはニッケル・クロム合金を、引
出電極部１０ｄ、１０ｄ、１１ｆ、１１ｆの材質として
は良導体で耐食性の導電材料として、白金、アルミニウ
ム、金、銀、銅等を用いることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明による実施例について説明す
る。図１は、本発明による焦電素子の内部の平面図、図
２は、第１実施例を示す図１の概略的断面図、図３およ
び図４は、第２実施例を示す図２同様の断面図である。
図５および図６と同一部分または相当部分には、同一符
号を付し、説明を省略する。
る。図１は、本発明による焦電素子の内部の平面図、図
２は、第１実施例を示す図１の概略的断面図、図３およ
び図４は、第２実施例を示す図２同様の断面図である。
図５および図６と同一部分または相当部分には、同一符
号を付し、説明を省略する。
【００１４】第１実施例において、電極１０、１１は、
焦電体１の上下面に形成されていて、図１の如く、表面
上には焦電体１を介して円形の吸収電極部１０ｃ、１１
ｃが重なって見え、その左右に引出電極部１０ｄ、１１
ｄが突出している。導電性接着剤１２、１３は、引出電
極部１０ｄ、１１ｄの部分に着けられるとともに、その
下方に位置するプリント基板３の図示しない回路パター
ンに電気的に接続されている。
焦電体１の上下面に形成されていて、図１の如く、表面
上には焦電体１を介して円形の吸収電極部１０ｃ、１１
ｃが重なって見え、その左右に引出電極部１０ｄ、１１
ｄが突出している。導電性接着剤１２、１３は、引出電
極部１０ｄ、１１ｄの部分に着けられるとともに、その
下方に位置するプリント基板３の図示しない回路パター
ンに電気的に接続されている。
【００１５】電極１０を作成する場合、まず焦電体１の
片面に所定の厚みの薄層を鍵穴形に蒸着等により形成す
る。その後、その円形から突出する部分上のみに同様に
して更に積層する。すると、円形部分には、所定の厚さ
の吸収電極部１０ｃが、突出部分には、円形部分よりも
厚みを有する引出電極部１０ｄが構成される。電極１１
も電極１０と同様に作成する。その結果、幅が細く形成
される引出電極部１０ｄ、１１ｄの伝導性や耐久性が改
善される。
片面に所定の厚みの薄層を鍵穴形に蒸着等により形成す
る。その後、その円形から突出する部分上のみに同様に
して更に積層する。すると、円形部分には、所定の厚さ
の吸収電極部１０ｃが、突出部分には、円形部分よりも
厚みを有する引出電極部１０ｄが構成される。電極１１
も電極１０と同様に作成する。その結果、幅が細く形成
される引出電極部１０ｄ、１１ｄの伝導性や耐久性が改
善される。
【００１６】電極１０、１１の作成方法は、上記に限ら
ず、先に突出部分（引出電極部１０ｄ、１１ｄ）にある
程度の層を作成して、その上に所定の厚みになるように
吸収電極部１０ｃ、１１ｃを作成してもよい。更に両者
を個々に作成してもよい。
ず、先に突出部分（引出電極部１０ｄ、１１ｄ）にある
程度の層を作成して、その上に所定の厚みになるように
吸収電極部１０ｃ、１１ｃを作成してもよい。更に両者
を個々に作成してもよい。
【００１７】第２実施例において、電極１０、１１等の
構成および作成方法は、第１実施例とほぼ同じであり、
異なる点は、蒸着等による鍵穴形の１回目の薄層（吸収
電極部１０ｅ、１１ｅ）作成時には、その材質をニッケ
ル・クロム合金などの赤外線吸収材料を円形に用い、突
出部分（引出電極部１０ｆ、１１ｆ）に対する積層時に
は、その材質を白金などの良導体または耐食性の他の材
料を用い円形部分の端部に重ねることである。従って、
表面上、鍵穴形の円形部分（吸収電極部１０ｅ、１１
ｅ）にはニッケル・クロム合金が、突出部分（引出電極
部１０ｆ、１１ｆ）には白金が見えることになり、導電
性接着剤１２、１３は、白金の部分に塗布される。その
結果、第１実施例同様に引出電極部１０ｆ、１１ｆの伝
導性や耐久性が改善される。また、鍵穴形にニッケル・
クロム合金を形成し、その上に白金を形成してもよい。
構成および作成方法は、第１実施例とほぼ同じであり、
異なる点は、蒸着等による鍵穴形の１回目の薄層（吸収
電極部１０ｅ、１１ｅ）作成時には、その材質をニッケ
ル・クロム合金などの赤外線吸収材料を円形に用い、突
出部分（引出電極部１０ｆ、１１ｆ）に対する積層時に
は、その材質を白金などの良導体または耐食性の他の材
料を用い円形部分の端部に重ねることである。従って、
表面上、鍵穴形の円形部分（吸収電極部１０ｅ、１１
ｅ）にはニッケル・クロム合金が、突出部分（引出電極
部１０ｆ、１１ｆ）には白金が見えることになり、導電
性接着剤１２、１３は、白金の部分に塗布される。その
結果、第１実施例同様に引出電極部１０ｆ、１１ｆの伝
導性や耐久性が改善される。また、鍵穴形にニッケル・
クロム合金を形成し、その上に白金を形成してもよい。
【００１８】電極１０、１１の作成方法については、第
１実施例の如く種々の方法があり、最終的に焦電体１の
受光面にニッケル・クロム合金、導電性接着剤１２、１
３の接合面に白金が配置されていればよい。
１実施例の如く種々の方法があり、最終的に焦電体１の
受光面にニッケル・クロム合金、導電性接着剤１２、１
３の接合面に白金が配置されていればよい。
【００１９】以上、各実施例において、電極１０、１１
の形状は上記に限らず、吸収電極部１０ｃ、１０ｅ、１
１ｃ、１１ｅは、焦電体１の受光面に広く形成されてよ
く、引出電極部１０ｄ、１０ｆ、１１ｄ、１１ｆは、導
電性接着剤１２、１３が接合する部分のみでよく、電極
１０、１１を同じに構成する必要がないことは、勿論で
ある。
の形状は上記に限らず、吸収電極部１０ｃ、１０ｅ、１
１ｃ、１１ｅは、焦電体１の受光面に広く形成されてよ
く、引出電極部１０ｄ、１０ｆ、１１ｄ、１１ｆは、導
電性接着剤１２、１３が接合する部分のみでよく、電極
１０、１１を同じに構成する必要がないことは、勿論で
ある。
【００２０】本発明は、焦電素子における高分子材料で
あるＰＶＤＦまたはそのコポリマの薄膜の上下面に構成
するそれぞれの電極に対して、電極の厚みを、または、
電極の材質を部分毎に変えることにより、素子基台に接
着固定された状態でプリント基板と導通をとるための導
電性接着剤の硬化時にかかる張力に強くなり、腐食に強
く耐久性に優れた焦電素子が得られる効果がある。
あるＰＶＤＦまたはそのコポリマの薄膜の上下面に構成
するそれぞれの電極に対して、電極の厚みを、または、
電極の材質を部分毎に変えることにより、素子基台に接
着固定された状態でプリント基板と導通をとるための導
電性接着剤の硬化時にかかる張力に強くなり、腐食に強
く耐久性に優れた焦電素子が得られる効果がある。
【図１】本発明の第１実施例による焦電素子の内部の平
面図。
面図。
【図２】図１の概略的な断面図。
【図３】本発明の第２実施例による図２同様の断面図。
【図４】第２実施例の他の構成を示す図２同様の断面
図。
図。
【図５】従来例を示す図２同様の断面図。
【図６】焦電素子の全体の構造を示す縦断面図。
１ 焦電体 ３ プリント基板 １０、１１ 電極 １２、１３ 導電性接着剤
Claims (2)
- 【請求項１】 ＰＶＤＦまたはそのコポリマによる薄膜
の上下面各々に、円形等の薄層に形成されるニッケル・
クロム合金または金黒による吸収電極部と、それに連通
して細く該吸収電極部よりも厚い層に形成される引出電
極部と、からなる電極がそれぞれ構成され、前記薄膜が
枠状の素子基板に固定されてプリント基板上に固定され
るとともに、前記薄膜の上下の引出電極と前記プリント
基板とがそれぞれ導電性接着剤により導通されているこ
とを特徴とする焦電素子。 - 【請求項２】 ＰＶＤＦまたはそのコポリマによる薄膜
の上下面各々に、円形等の薄層に形成されるニッケル・
クロム合金または金黒による吸収電極部と、それに連通
して細く形成される貴金属材料またはアルミニウムによ
る引出電極部と、からなる電極がそれぞれ構成され、前
記薄膜が枠状の素子基板に固定されてプリント基板上に
固定されるとともに、前記薄膜の上下の引出電極と前記
プリント基板とがそれぞれ導電性接着剤により導通され
ていることを特徴とする焦電素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315555A JP2753905B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 焦電素子 |
| US08/066,146 US5420426A (en) | 1991-09-24 | 1992-09-24 | Pyroelectric device |
| DE69219453T DE69219453T2 (de) | 1991-09-24 | 1992-09-24 | Pyroelektrisches element |
| EP92920398A EP0558766B1 (en) | 1991-09-24 | 1992-09-24 | Pyroelectric element |
| PCT/JP1992/001211 WO1993006444A1 (fr) | 1991-09-24 | 1992-09-24 | Element pyroelectrique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315555A JP2753905B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 焦電素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579908A JPH0579908A (ja) | 1993-03-30 |
| JP2753905B2 true JP2753905B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=18066760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3315555A Expired - Fee Related JP2753905B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | 焦電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2753905B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3829459B2 (ja) * | 1998-02-19 | 2006-10-04 | 松下電工株式会社 | 焦電型赤外線検知素子 |
| JPWO2006009174A1 (ja) * | 2004-07-20 | 2008-05-01 | 株式会社村田製作所 | 赤外線センサおよびその製造方法 |
| JP6319872B2 (ja) * | 2013-09-24 | 2018-05-09 | 株式会社センサーズ・アンド・ワークス | 焦電型赤外線センサ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58180434U (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | 松下電器産業株式会社 | 焦電形赤外線センサ |
| JPS6069524A (ja) * | 1984-07-27 | 1985-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外線検出素子 |
| JPS61170626A (ja) * | 1985-01-24 | 1986-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 赤外線リニアアレイ素子 |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3315555A patent/JP2753905B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579908A (ja) | 1993-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |