JPH034127A - 焦電型赤外線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、赤外線焦電素子と、その赤外線焦電素子の出
力段に接続されたＦＥＴと、そのＦＥＴに対するゲート
抵抗とから成る焦電型赤外線検出器に関する。

〔従来の技術〕

この種の焦電型赤外線検出器の基本的な回路構成は、第
３図に示すように、赤外線焦電素子ｌの出力段にＦＥＴ
２を接続すると共に、そのＦＥＴ２の入力段に、前記赤
外線焦電素子ｌに並列接続されたゲート抵抗３を設けた
ものとなっている。

なお、この第３図に示した焦電型赤外線検出器は、赤外
線焦電素子ｌが一つだけであることから、般にシングル
タイプと呼ばれている。

そして、かかる焦電型赤外線検出器の具体的構造、つま
り、各構成要素の実装状態としては、特に、前記赤外線
焦電素子１の配置の仕方（支持体へのマウント状態）如
何が非常に重要である。

即ち、高感度および高精度の検出信号を得るためには、
前記赤外線焦電素子１をその支持体（例えば基板あるい
は単なる支持台や支持板など）から熱的に分離して、そ
の熱放散あるいは不要な熱吸収を可及的に小さくする必
要がある。

そこで、従来の焦電型赤外線検出器においては、第４図
に示すように、ステムＳ上に所定高さを有するアーチ形
細線４・・・を立て、それらアーチ形細線４・・・上に
各々点接触状態で赤外線焦電素子ｌを載置するとか、あ
るいは、第５図に示すように、ステムＳ上にスペーサー
としての支持台５・・・を設け、それら支持台５・・・
に亘って赤外線焦電素子ｌを載置するとか、あるいはま
た、第６図に示すように、ステムＳの所定高さ上方に、
中央部にホール６ａを有する支持板６を固定し、その支
持板６上に赤外線焦電素子ｌを載置する、といったよう
に種々の工夫がなされていた。なお、上記の各図（第４
図、第５図および第６図）において、？ａ。

７ｂ、７ｃは端子ピン、８はカバー、８ａはそのカバー
８に設けられたウィンドウ材、９・・・はボンディング
ワイヤである。

ところで、従来の焦電型赤外線検出器においては、前記
ゲート抵抗３は、例えば実公昭６１−１０２８３０号公
報に示されているもののように、ステムＳ上の所定箇所
に設けられて赤外線焦電素子１とボンディングワイヤに
て接続されるとか、あるいは、実開昭６１−１４４４４
８号公報に示されているもののように、支持板６上にパ
ターン形成されるのが普通であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記した従来構成の焦電型赤外線検出器
では、何れのものにおいても、赤外線焦電素子ｌを熱的
分離状態で支持するための格別な治具（アーチ形細線４
・・・、支持台５・・・あるいはホール付き支持板６）
を設ける必要があるために、部品点数が多くなって全体
構造が複雑化するという問題があり、また、赤外線焦電
素子ｌの両ｉｌ１部を夫々端子ピン７ａ、７ｂまたは支
持台５あるいは支持板６にボンディングワイヤ９・・・
により接続する必要があるために、製造時のミスボディ
ングや機械的衝撃によるボンディングワイヤ９・・・の
脱落等による不良品が発生し易くて、信輔性に劣ると共
に歩留りも悪いという問題もあった。

本発明は、かかる従来実情に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、本来必要なもの以外の余計な部品を用
いない簡素な構成のものでありながら、赤外線焦電素子
とその支持体との間の熱的分離状態を十分に確保できて
高感度および高精度の検出信号を得ることができ、しか
も、製造時における不良品の発生を少なくできる（信鎖
性および歩留りを向上できる）焦電型赤外線検出器を開
発・提供せんとすることにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、冒頭に記載した
ような基本的構成を有する焦電型赤外線検出器において
、 赤外線焦電素子およびゲート抵抗以外の回路パターンと
ＦＥＴとが付された基板上の所定箇所に、前記ゲート抵
抗としてのチップ抵抗体を導電性接合剤を介してマウン
トすると共に、そのチップ抵抗体の上に前記赤外線焦電
素子を載置した状態で、両者の対応する電極部同士を導
電性接合剤を介して接合しである、 という点に特徴がある。

〔作用〕

上記特徴構成により発揮される作用は下記の通りである
。

即ち、上記本発明に係る焦電型赤外線検出器においては
、赤外線焦電素子とゲート抵抗とが並列接続されるもの
であるという原理的構成に着目して、そのゲート抵抗と
しである程度の厚み（高さ）を有するチップ抵抗体を採
用すると共に、そのゲート抵抗としてのチップ抵抗体を
導電性接合剤を介して基板上にマウントし、かつ、その
チップ抵抗体の上に導電性接合剤を介して赤外線焦電素
子を載置接続固定する、という構成を採用したことによ
って、後述する実施例の記載からもより一層明らかとな
るように、本来のゲート抵抗としての機能を有するチッ
プ抵抗体に、赤外線焦電素子と基板との間の熱的分離用
スペーサとしての機能をも兼用させることができるので
、従来構成の焦電型赤外線検出器では必要としていた格
別な熱約分離用治具（アーチ形細線、支持台あるいはホ
ール付き支持板など）のような本来必要なもの以外の余
計な部品を用いないで済むようになり、部品点数の削減
および全体構造の簡素化および小型化を実現できるよう
になり、また、赤外線焦電素子とチップ抵抗体、および
、チップ抵抗体と基板を、夫々、導電性接合剤を介して
接続するようにしたから、それらを容易かつ確実にしか
も互いに強固に接続固定できて、不良品の発生を非常に
少なく抑えることができ、高い信転性および良好な歩留
りを達成できるようになった。

（実施例〕 以下、本発明の具体的な実施例を図面（第１図および第
２図）に基いて説明する。

第１図は、第１実施例に係る焦電型赤外線検出器を示し
ている。

この実施例に係る焦電型赤外線検出器は前記第３図に示
したものと同様の回路構成を有するシングルタイプのも
のであって、その具体的構造は第１図〈イ〉の縦断正面
図および第１図〈口〉の縦断側面図に示すようなものと
されている。

即ち、これらの図において、ｌは赤外線焦電素子であり
、３Ａはゲート抵抗３として用いられるチップ抵抗体で
あって、ある程度の厚み（高さ）を有している。また、
Ｏは、前記赤外線焦電素子１およびチップ抵抗体３Ａ　
（３）以外の回路パターン（つまり、ＦＥＴ２を含む回
路パターン）が付された基板（例えばアルミナ磁器で構
成される）であり、７ａ、７ｂ、７ｃは端子ビン、８は
カバー、８ａはそのカバー８に設けられたウィンドウ材
、Ｓはステムである。

前記チップ抵抗体３Ａ　（３）は、その両端電極部３ａ
、３ｂにおいて、前記基板０上の回路パターンにおける
所定箇所に対して、例えばハンダや銀ペーストなどの導
電性接合剤Ｂ、Ｂを介してマウント接合されており、そ
して、そのチップ抵抗体３Ａ　（３）の上に前記赤外線
焦電素子ｌをｉ！置した状態で、両者の対応する電極部
同士（ｌａと３ａ、ｌｂと３ｂ）を、やはり導電性接合
剤ＢＢを介して接合しである。

上記のように構成された焦電型赤外線検出器においては
、赤外線焦電素子１を支承固定しているチップ抵抗体３
Ａ（ゲート抵抗３）がある程度の厚み（高さ）を有して
いるのみならず、その基板０および赤外線焦電素子ｌに
対する導電性接合剤Ｂ・・・による接合厚さも相まって
、赤外線焦電素子ｌと基＃＆０との間には、格別な熱的
分離用治具を用いることなしに、十分な熱的分離スペー
スＨが確保されることになる。また、前記赤外線焦電素
子１とチップ抵抗体３Ａ、および、チップ抵抗体３Ａと
基板０は、夫ｈ、導電性接合剤Ｂ・・・を介して容易か
つ確実にしかも互いに強固に接続固定されるため、不°
良品の発生を非常に少なく抑えることができる。

ところで、上記第１図くイ〉、＜口）に示したように、
赤外線焦電素子１を１個のチップ抵抗体３Ａ（ゲート抵
抗３）のみで支承固定させるのではな（、第１図くハ）
の縦断側面図に示すように、チップ抵抗体３Ａにより赤
外線焦電素子ｌの片端部を支承固定すると共に、そのチ
ップ抵抗体３Ａおよびそれに関連する導電性接合剤Ｂ・
・・により定まるスペースＨに適合するダミー支持台り
により赤外線焦電素子・１の他端部を支偽固定するよう
にしてもよい、なお、このダミー支持台りの基板０およ
び赤外線焦電素子ｌに対する接合手段としては、例えば
ボンドなどの非導電性接合剤す由を用いてもよい。

第２図は、第２実施例に係る焦電型赤外線検出器を示し
ている。

この第２実施例に係る焦電型赤外線検出器は、所謂デュ
アルツインタイプと呼ばれるものであって、第２図くイ
〉に示すような回路構成とされている。

即ち、この実施例において用いられる赤外線焦電素子ｌ
は、２個の焦電素子ＩＡ、ＩＡを直列逆接続し、更に、
それを２組並列に設けて構成されており、第２図（口〉
の平面図および第２図くハ）の底面図に示しているよう
に、その表面には各組の共通電極部１ａ、ｌｂが形成さ
れており、また、その裏面には各組の両端電極部１ｃ、
ｌｄ、ｌｅ。

ｌｆが形成されている。そして、それら２ＩＩＩの直列
逆接続焦電素子ＩＡ、ＩＡに対しては、夫々、ＦＥＴ２
，２およびゲート抵抗３，３が接続されている。なお、
上記のように２個の焦電素子ＩＡ。

ＩＡを直列逆接続しであることにより、周囲温度変化に
よるドリフトを防止することができると共に、更に、そ
れを２組並列に設けであることにより、同相の出力以外
は信号と見做さないとする時、一方のみの検出器の出力
は後段の信号処理系で却下し得ることにより、赤外人力
信号とノイズ信号の効果的な弁別を実現できる。

さて、この第２実施例に係る焦電型赤外線検出器の具体
的構造は、第２図〈二〉の横断平面図第２図くホ〉の縦
断正面図、第２図くべ〉の縦断側面図に示すようなもの
とされている。

即ち、これらの図において、１は、前記第２図〈口〉、
〈ハ〉に示した構成を有する赤外線焦電素子であり、３
Ａ、３Ａはゲート抵抗３．３として用いられるチップ抵
抗体であって、夫々、ある程度の厚み（高さ）を有して
いる。また、０は、前記赤外線焦電素子ｌおよびチップ
抵抗体３Ａ。

３Ａ　（３，３）以外の回路パターン（つまり、ＦＥＴ
２，２を含む回路パターン）が付された基板であり、７
ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄはその回路パターンに接続されて
いる端子ピンであり、８はカバ、８ａはそのカバー８に
設けられたウィンドウ材、Ｓはステムである。

前記両チップ抵抗体３Ａ、３Ａ（３，３）は、互いに所
定間隔を隔てる状態で、夫々、その両端電極部３ａ、３
ｂにおいて、前記基ＦＩｉＯ上の回路パターンにおける
所定箇所に対して、例えばハンダや銀ペーストなどの導
電性接合剤Ｂ・・・を介してマウント接合されており、
そして、それらチップ抵抗体３Ａ、３Ａ　（３，３）の
上に前記赤外線焦電素子ｌを！！？Ｉ！シ・た状態で、
夫々対応する電極部同士（ｌａと３ｃ、１ｂと３ｄ、ｌ
ａと３ｅ、１ｂと３ｆ）を、やはり導電性接合剤Ｂ・・
・を介して接合しである。

上記のように構成された焦電型赤外線検出器においても
、赤外線焦電素子ｌを支承固定しているチップ抵抗体３
Ａ、３Ａ（ゲート抵抗３，３）が共にある程度の厚み（
高さ）を有していること、ならびに、その基板０および
赤外線焦電素子ｌに対する接合を導電性接合剤Ｂ・・・
を用いて行っていることから、やはり前記第１実施例の
ものと同様に、赤外線焦電素子ｌと基Ｖｉ０との間には
、格別な熱的分離用治具を用いることなしに、十分な熱
的分離スペースＨが確保されると共に、赤外線焦電素子
１とチップ抵抗体３Ａ、３Ａ、および、チップ抵抗体３
Ａ、３Ａと基板０を、夫々、容易かつ確実にしかも互い
に強固に接続固定できる。

なお、上記した本考案の実施例では、シングルタイプお
よびデュアルタイプの焦電型赤外線検出器を例示したが
、本考案は、更なる多素子（アレー等）にも同様に適用
可能なことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したところから明らかなように、本発明に係る
焦電型赤外線検出器によれば、ゲート抵抗としである程
度の厚み（高さ）を有するチップ抵抗体を採用すると共
に、そのゲート抵抗としてのチップ抵抗体を導電性接合
剤を介して基板上にマウントし、かつ、そのチップ抵抗
体の上に導電性接合剤を介して赤外線焦電素子を載置接
続固定する、という特異な構成を採用したことにより、
本来のゲート抵抗としての機能を有するチップ抵抗体に
、赤外線焦電素子と基板との間の熱的分離用スペーサと
しての機能をも兼用させることができるので、従来は必
要としていた格別の熱的分離用治具（アーチ形細線、支
持台あるいはホール付き支持板など）のような本来必要
なもの以外の余計な部品を用いないで済むようになり、
部品点数の削減および全体構造の簡素化および小型化を
実現でき、また、赤外線焦電素子とチップ抵抗体、およ
び、チップ抵抗体と基板を、夫々、導電性接合剤を介し
て接続するようにしたから、それらを容易かつ確実にし
かも互いに強固に接続固定できて、不良品の発生を非常
に少なく抑えることができ、高い信輔性および良好な歩
留りを達成できる、という優れた効果が発揮されるに至
った。

【図面の簡単な説明】 第１図および第２図は本発明の具体的実施例を示し、第
１図くイ〉は第１実施例に係る焦電型赤外線検出器の鬼
面図、第１図〈口〉はその縦断側面図（第１図〈イ）の
１−１線矢視図）、第１図〈ハ〉はその変形例の縦断側
面図であり、また、第２図くイ）は第２実施例に係る焦
電型赤外線検出器の回路構成図、第２図（口〉はその要
部（赤外線焦電素子）の平面図、第２図くハ〉は同要部
の底面図であり、第２図り二〉はその横断平面図、第２
図（ホ）はその縦断正面図（第２図く二〉の■−■線矢
視図）、第２図（へ〉はその縦断側面図（第２図（ニ）
の■−■線矢視図）である。 そして、第３図ないし第６図は、本発明の技術的背景な
らびに従来技術における問題点を説明するためのもので
あって、第３図は焦電型赤外線検出器の基本的回路構成
図、第４図ないし第６図は、夫々、従来構成の各種焦電
型赤外線検出器の縦断正面図を示している。 ０　・・・・・・基板、 ｌ　・・・・・・赤外線焦電素子、 ２　・・・・・・ＦＥＴ。 ３　・・・・・・ゲート抵抗、 ３Ａ・・・チンブ抵抗体、 Ｂ　・・・・・・導電性接合剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 赤外線焦電素子と、その赤外線焦電素子の出力段に接続
   されたＦＥＴと、そのＦＥＴに対するゲート抵抗とから
   成る焦電型赤外線検出器であって、前記赤外線焦電素子
   およびゲート抵抗以外の回路パターンとＦＥＴとが付さ
   れた基板上の所定箇所に、前記ゲート抵抗としてのチッ
   プ抵抗体を導電性接合剤を介してマウントすると共に、
   そのチップ抵抗体の上に前記赤外線焦電素子を載置した
   状態で、両者の対応する電極部同士を導電性接合剤を介
   して接合してあることを特徴とする焦電型赤外線検出器
   。