JPH0536995A - 赤外線検知器及び該検知器に用いられる内筒への配線パターンの形成方法 - Google Patents

赤外線検知器及び該検知器に用いられる内筒への配線パターンの形成方法

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JPH0536995A
JPH0536995A JP3192847A JP19284791A JPH0536995A JP H0536995 A JPH0536995 A JP H0536995A JP 3192847 A JP3192847 A JP 3192847A JP 19284791 A JP19284791 A JP 19284791A JP H0536995 A JPH0536995 A JP H0536995A
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metal thin
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Junjiro Goto
純二郎 後藤
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Fujitsu Ltd
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    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/02Constructional details
    • G01J5/06Arrangements for eliminating effects of disturbing radiation; Arrangements for compensating changes in sensitivity
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は赤外線検知器及び該検知器に用いられ
る内筒への配線パターンの形成方法に関し、該方法の容
易化を目的とする。 【構成】内筒6の側面6Bの端面6A側の一部を、該端
面に近付くに従って直径が連続的に減少するようなテー
パ面6Cとし、レーザ加工に際してのレーザ照射始点の
認識を容易にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は赤外線検知器及び該検知
器に用いられる内筒への配線パターンの形成方法に関す
る。
【0002】二元又は三元化合物半導体からなる赤外線
検知器素子(赤外線検知用の光電変換素子)は、液体窒
素温度(77K)程度まで冷却した状態で使用されるの
が通例である。このため、この種の赤外線検知素子を用
いてなる赤外線検知器にあっては、内筒及び外筒からな
るデュア構造の真空断熱容器を用い、外筒の一部に赤外
線透過窓を設けるとともに透過窓に対向した内筒壁上に
赤外線検知素子を設置し、このような構成の断熱容器の
内筒内に液体窒素のような冷媒を収容するか或いはジュ
ールトムソン式の低温冷却装置等を挿設して、赤外線検
知素子を所定温度に冷却して動作させる構成がとられ
る。
【0003】この種の赤外線検知器においては、内筒壁
上に導体からなる配線パターンを形成し、この配線パタ
ーンを用いて赤外線検知素子と外部回路とを接続するこ
とがある。特に多素子型の赤外線検知素子が用いられて
いる場合には、多数の微細な配線パターンの形成が必要
になるので、配線パターンの形成方法の容易化が要望さ
れている。
【0004】
【従来の技術】図4は従来の赤外線検知器の一例を示す
断面図である。この赤外線検知器は、内筒32及び外筒
34からなるデュア構造の真空断熱容器と、外筒34に
設けられた透光窓36に対向して内筒32の真空スペー
ス側に設けられた赤外線検知素子38と、赤外線検知素
子38を外部回路と電気的に接続するための、内筒32
の真空スペース側の端面上及び側面上に設けられた配線
パターン40とを備えている。
【0005】この従来構造によると、内筒32の内側
(真空スペース側と反対の側)に例えば液体窒素を入れ
るか或いはジュールトムソン式冷却装置等を挿設して赤
外線検知素子38を低温に冷却するとともに、赤外線検
知素子38に一定のバイアス電流を流しておくことによ
って、赤外線入射強度に応じて変化する素子の抵抗値変
化を電圧信号として外部回路に取り出すことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の赤外線
検知器において、赤外線検知素子と外部回路を接続する
ための配線パターンは、内筒の端面上及び側面上に形成
される必要がある。一般に、この種の配線パターンは、
内筒の端面上及び側面上に金属薄膜を形成しておき、こ
の金属薄膜の一部をレーザ光照射により蒸発・除去して
形成される。この場合、内筒の端面上のパターンと側面
上のパターンは連続していることが要求されるから、外
筒の端面にレーザ光を照射するときと内筒の側面にレー
ザ光を照射するときとで極めて高精度な位置調整が必要
になり、煩雑な作業が要求されるという問題があった。
【0007】例えば、内筒の端面上の金属薄膜について
先にレーザ光を照射した場合には、内筒の側面上の金属
薄膜にレーザ光を照射するときに、端面上のレーザ光照
射位置を側面側からは容易にイメージ認識することがで
きず、数値制御等により側面上でのレーザ照射位置を確
定しなければならない。
【0008】本発明はこのような事情に鑑みて創作され
たもので、内筒への配線パターンの形成方法の容易化を
目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の赤外線検知器
は、内側を低温に冷却される内筒と、該内筒の端面上に
設けられた赤外線検知素子と、該赤外線検知素子を外部
回路と接続するために上記内筒の端面上及び側面上に形
成された配線パターンと、上記内筒と共に上記赤外線検
知素子側に真空スペースを郭成する外筒とを備えた赤外
線検知器において、上記内筒の側面の端面側の一部を、
該端面に近付くに従って直径が連続的に減少するような
テーパ面としたものである。
【0010】本発明の第1方法は、本発明の赤外線検知
器に用いられる内筒への配線パターンの形成方法であっ
て、上記内筒の端面上、側面上及びテーパ面上に金属薄
膜を形成するステップと、上記内筒に向けてその軸線と
ほぼ平行にレーザ光を照射して、上記端面上及び上記テ
ーパ面上の金属薄膜を部分的に除去して該面上に配線パ
ターンを形成するステップと、上記内筒に向けてその軸
線とほぼ垂直な方向からレーザ光を照射して、上記側面
上の金属薄膜を部分的に除去して該面上に上記テーパ面
上の配線パターンに連続する配線パターンを形成するス
テップとを含む。
【0011】本発明の第2方法は、本発明の赤外線検知
器に用いられる内筒への配線パターンの形成方法であっ
て、上記内筒の端面上、側面上及びテーパ面上に金属薄
膜を形成するステップと、上記内筒に向けてその軸線と
ほぼ垂直な方向からレーザ光を照射して、上記側面上及
び上記テーパ面上の金属薄膜を部分的に除去して該面上
に配線パターンを形成するステップと、上記内筒に向け
てその軸線とほぼ平行にレーザ光を照射して、上記端面
上の金属薄膜を部分的に除去して該面上に上記テーパ面
上の配線パターンに連続する配線パターンを形成するス
テップとを含む。
【0012】
【作用】本発明の赤外線検知器にあっては、内筒の側面
の端面側の一部を、端面に近付くに従って直径が連続的
に減少するようなテーパ面としているので、端面上、側
面上及びテーパ面上に金属薄膜が形成された内筒を用い
てレーザ光照射により配線パターンを形成するに際し
て、端面上及びテーパ面上の金属薄膜をレーザ光照射に
より部分的に除去した後、或いは、側面上及びテーパ面
上の金属薄膜をレーザ光照射により部分的に除去した
後、側面上の或いは端面上の金属薄膜をレーザ光照射に
より部分的に除去するときに、テーパ面上の金属薄膜の
除去部分をイメージ認識等により容易に認識することが
でき、配線パターンの形成を容易に行うことができるよ
うになる。
【0013】
【実施例】以下本発明の望ましい実施例を図面に基づい
て説明する。図2は本発明の実施例を示す赤外線検知器
の断面図であり、図1は図2に示された内筒の上部近傍
のA方向矢視図である。
【0014】2は外筒、4は外筒2の上端に封着された
ゲルマニウム(Ge)等からなる透光窓、6は外筒2の
下端に該下端から外筒2の内部に挿入する形で封着され
たガラス製の内筒であり、これら外筒2、透光窓4及び
内筒6により郭成された空間は真空に排気されている。
【0015】例えば100素子程度の独立した受光部を
有する多素子型の赤外線検知素子8は、透光窓4に対向
して内筒6の端面6A上(真空スペース側)に固着され
ている。内筒6の側面6Bの端面6A側の一部は、端面
6Aに近付くに従って直径が連続的に減少するようなテ
ーパ面6Cとされている。
【0016】内筒6の端面6A、側面6B及びテーパ面
6C上には金(Au)等からなる金属薄膜Mが蒸着等に
より形成されており、レーザ光を照射して金属薄膜Mを
部分的に蒸発・除去することによって、互いに絶縁され
た複数の配線パターン10が形成されている。配線パタ
ーン10の一端には、赤外線検知素子8のそれぞれの素
子出力リード線12がボンディング等により接続されて
いる。
【0017】外筒2の下端部近傍には、複数の導体パタ
ーン14が表面に形成された環状円盤形のセラミック端
子板16が、外筒2を横断する形で設けられており、導
体パターン14はそれぞれリード線18により内筒の側
面6B上の配線パターン10の端部に接続されている。
【0018】導体パターン14とプリント配線板20上
に形成された外部回路との接続は、抵抗22を介してな
され或いは図示しないリード線により直接になされる。
抵抗22の値は、各素子の特性ばらつきを補正するため
に各素子に流すバイアス電流を最適値とするように調整
されている。
【0019】この赤外線検知器を使用する場合には、二
重筒で囲まれた冷媒収容部24内に例えば液体窒素を入
れるか或いはジュールトムソン式冷却装置等を挿設して
赤外線検知素子8を低温に冷却することによって、受光
した赤外線の強度を電圧信号に変換して出力することが
できる。
【0020】次に、図3により、内筒上への配線パター
ンの形成のプロセスを説明する。まず、ガラス等からな
る円筒形の内筒について機械研磨加工により面取りを行
い、テーパ面6Cを形成する。
【0021】テーパ面6Cの面積及び円筒軸方向に対す
る傾斜角は、レーザ光のビーム焦点深度に応じて設定さ
れる。例えば焦点深度が2mmである場合には、テーパ部
の厚みはこれより小さい値に設定される。また、テーパ
面6Cの表面状態については、後述のパターン認識を容
易にするために、鏡面仕上げとする。
【0022】次いで、内筒6の端面6A上、側面6B上
及びテーパ面6C上に例えば真空蒸着によりAu,Au
/Cr等からなる金属薄膜Mを形成する。そして、内筒
6をその軸線と垂直な平面上の2軸方向に移動制御可能
な図示しないワーク台上に取り付けて、内筒6に向けて
その軸線とほぼ平行にレーザ光を照射し得るようにして
おく。
【0023】この状態で、図3(A)に示すように、内
筒6に向けてその軸線とほぼ平行にレーザ光Lを照射し
て、端面6A上及びテーパ面6C上の金属薄膜Mを部分
的に除去して、端面上及びテーパ面上に配線パターンを
形成する。照射するレーザ光としては、例えばYAGレ
ーザ(波長1.06μm)を用いることができる。この
とき、レーザ光の焦点深度にはある程度の許容幅がある
ので、レーザ光源から内筒6までの光路長を調整するこ
となしに、テーパ面6C上に良好なパターンを形成する
ことができる。
【0024】次に、レーザビーム系はそのままにして、
図3(B)に示すように、内筒6を90°回転させ、内
筒6に向けてその軸線とほぼ垂直な方向からレーザ光を
照射する。このとき、内筒6は、その軸線を中心とした
回転と軸線に沿った変位とを制御し得るワーク台上に固
定されている。この場合、レーザ光Lの照射始点Pは、
テーパ面6C上に既に配線パターンが形成されているこ
とから、レーザ光照射方向からのパターン認識により容
易に知ることができる。
【0025】従来方法による場合、内筒にテーパ面が形
成されていないので、内筒の端面上及び側面上に連続し
た配線パターンを形成するためには、構成が複雑で且つ
高精度な三次元レーザ加工機が必要であったが、本実施
例による場合、図3(B)のプロセスでテーパ面上の配
線パターンを容易に認識することができるので、二次元
レーザ加工機で足り、しかも高精度な位置決め精度が要
求されない。
【0026】本実施例においては、内筒6の端面6A及
びテーパ面6C上の配線パターンを先に形成し、その後
側面6B上の配線パターンを形成するようにしている
が、図3(A)のプロセスと図3(B)のプロセスとを
逆にして、先に側面6B上及びテーパ面6C上の配線パ
ターンを形成し、その後に端面6A上の配線パターンを
形成するようにしてもよい。
【0027】また、図示された例では、テーパ面6Cは
円錐表面の一部をなすような形状とされているが、球面
の一部をなすようなテーパ面としてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
内筒への配線パターンの形成が容易になるという効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の望ましい実施例を示す内筒の上部近傍
の斜視図である。
【図2】本発明の望ましい実施例を示す赤外線検知器の
断面図である。
【図3】本発明の望ましい実施例における配線パターン
のプロセス説明図である。
【図4】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
2 外筒 4 透光窓 6 内筒 8 赤外線検知素子 10 配線パターン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内側を低温に冷却される内筒(6) と、該
    内筒の端面上に設けられた赤外線検知素子(8) と、該赤
    外線検知素子を外部回路と接続するために上記内筒(6)
    の端面上及び側面上に形成された配線パターン(10)と、
    上記内筒(6)と共に上記赤外線検知素子側に真空スペー
    スを郭成する外筒(2) とを備えた赤外線検知器におい
    て、 上記内筒(6) の側面(6B)の端面(6A)側の一部を、該端面
    に近付くに従って直径が連続的に減少するようなテーパ
    面(6C)としたことを特徴とする赤外線検知器。
  2. 【請求項2】 上記内筒(6) の少なくとも上記テーパ面
    (6C)が鏡面加工されていることを特徴とする請求項1に
    記載の赤外線検知器。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載の赤外線検知器に
    用いられる内筒への配線パターンの形成方法であって、 上記内筒(6) の端面(6A)上、側面(6B)上及びテーパ面(6
    C)上に金属薄膜(M) を形成するステップと、 上記内筒(6) に向けてその軸線とほぼ平行にレーザ光を
    照射して、上記端面(6A)上及び上記テーパ面(6C)上の金
    属薄膜を部分的に除去して該面上に配線パターンを形成
    するステップと、 上記内筒(6) に向けてその軸線とほぼ垂直な方向からレ
    ーザ光を照射して、上記側面(6B)上の金属薄膜を部分的
    に除去して該面上に上記テーパ面上の配線パターンに連
    続する配線パターンを形成するステップとを含むことを
    特徴とする内筒への配線パターンの形成方法。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2に記載の赤外線検知器に
    用いられる内筒への配線パターンの形成方法であって、 上記内筒(6) の端面(6A)上、側面(6B)上及びテーパ面(6
    C)上に金属薄膜(M) を形成するステップと、 上記内筒(6) に向けてその軸線とほぼ垂直な方向からレ
    ーザ光を照射して、上記側面(6B)上及び上記テーパ面(6
    C)上の金属薄膜を部分的に除去して該面上に配線パター
    ンを形成するステップと、 上記内筒(6) に向けてその軸線とほぼ平行にレーザ光を
    照射して、上記端面(6A)上の金属薄膜を部分的に除去し
    て該面上に上記テーパ面上の配線パターンに連続する配
    線パターンを形成するステップとを含むことを特徴とす
    る内筒への配線パターンの形成方法。
JP3192847A 1991-08-01 1991-08-01 赤外線検知器及び該検知器に用いられる内筒への配線パターンの形成方法 Withdrawn JPH0536995A (ja)

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US08/247,780 US5561296A (en) 1991-08-01 1994-05-23 Infrared detector having multiple element type infrared sensor and wiring pattern for signal fetching

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