JPH06220413A

JPH06220413A - 導電性接着剤およびそれを用いた赤外線検出器

Info

Publication number: JPH06220413A
Application number: JP5027562A
Authority: JP
Inventors: Yukitsugu Matsushita; 下幸嗣松; Akihiko Kawakami; 上章彦川; Toshihiro Harima; 磨俊宏播
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1993-01-21
Publication date: 1994-08-09

Abstract

(57)【要約】【構成】第１の発明は、熱硬化性樹脂または熱可塑性
樹脂を５０〜８０体積％と、導電粉５０〜２０体積％と
を含む導電性接着剤３６である。第２の発明は、赤外光
入射窓部３０を有する導電性ケース２８と、導電性ケー
ス２８内に収納される赤外線検出素子２６と、導電性ケ
ース２８の赤外光入射窓部３０に取り付けられる光学フ
ィルタ３２とを含む赤外線検出器２０において、光学フ
ィルタ３２は、前記導電性接着剤３６を用いて、導電性
ケース２８に接着された赤外線検出器２０である。【効果】導電性ケース２８と光学フィルタ３２との間
に、優れた封止性および適切な導電性が得られ、外部環
境から受ける不要な電磁波を遮断することができる。さ
らに、導電性ケース２８と光学フィルタ３２との接着に
手間がかからず、赤外線検出器２０の生産性を向上させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は導電性接着剤およびそ
れを用いた赤外線検出器に関し、特にたとえば、導電性
ケースの赤外線入射窓部に光学フィルタが設けられた焦
電型の赤外線検出器において、導電性ケースと光学フィ
ルタとの接着のために用いられる導電性接着剤およびそ
れを用いた赤外線検出器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の赤外線検出器を示す断面図
解図である。赤外線検出器１は、平板状の第１の基台２
ａを含む。第１の基台２ａの一方主面には、平板状の第
２の基台２ｂが形成される。さらに、第２の基台２ｂの
一方主面における中央部には、柱状の支持台３が形成さ
れる。支持台３の一方主面には、その全面を覆うように
して、薄板状の赤外線検出素子４が形成される。

【０００３】第１の基台２ａの一方主面における第２の
基台２ｂが形成されていない部分には、上方に延びるよ
うに、導電性ケース５が形成される。すなわち、導電性
ケース５は、第１の基台２ａの一方主面の周縁部に沿っ
て形成される。導電性ケース５の下部には、第１の基台
２ａの上面に接するように鍔状部が形成される。また、
導電性ケース５の上部には、内側に鍔状部が形成される
ことによって、導電性ケース５の上部に赤外線入射窓部
６が形成される。

【０００４】導電性ケース５の赤外線入射窓部６の下部
には、赤外線入射窓部６を覆うようにして、薄板状の光
学フィルタ７が取り付けられる。光学フィルタ７の両主
面には、それぞれ薄膜状の酸化膜８ａおよび８ｂが形成
される。そして、光学フィルタ７の酸化膜８ａは、その
端部において導電性ケース５の端部と接する。

【０００５】導電性ケース５と光学フィルタ７とは、絶
縁性接着剤９によって接着される。このとき、光学フィ
ルタ７は、その端部の少なくとも一部が絶縁性接着剤９
で覆われないように接着される。さらに、導電性ケース
５と光学フィルタ７の露出した端部とを接続するよう
に、揮発性のある溶剤を含む導電性銀ペースト１０が塗
布される。

【０００６】さらに、基台２ａおよび２ｂには、複数の
貫通孔が形成され、この貫通孔を通して、外部端子１１
が基台２ａおよび２ｂに固定される。これらの外部端子
１１には、赤外線検出素子４が接続される。

【０００７】信頼性の高い赤外線検出器１を作製するた
めの条件の一つとして、所望でない波長の電磁波が赤外
線検出器１の内部に進入することを妨げる必要がある。
そのため、赤外線検出器１の構造は次の２つの特性を備
えなければならない。（１）導電性ケース５と光学フィルタ７との接着部が優
れた封止性を有すること。（２）外部環境から受ける不要な電磁波を遮蔽するため
に、導電性ケース５と光学フィルタ７との間に適切な導
電性があること。

【０００８】これらの特性を満足させるために、従来の
焦電型の赤外線検出器１では、導電性ケース５と光学フ
ィルタ７との接着に、封止性に優れた絶縁性接着剤９が
用いられる。さらに、導電性ケース５と光学フィルタ７
との間に適切な導電性を与えるために、揮発性のある溶
剤を含む導電性銀ペースト１０が用いられる。

【０００９】従来の焦電型の赤外線検出器１における導
電性ケース５と光学フィルタ７との接着方法は以下の通
りである。

【００１０】まず、導電性ケース５に絶縁性接着剤９を
塗布し、光学フィルタ７を取り付け、絶縁性接着剤９を
熱硬化させる。次に、導電性ケース５および光学フィル
タ７の端面を接続するように、揮発性のある溶剤を含む
導電性銀ペースト１０を塗布し、熱硬化させる。このよ
うにして、導電性ケース５と光学フィルタ７とが接着さ
れ、導通され、封止される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
赤外線検出器１では、導電性ケース５と光学フィルタ７
との接着のために、絶縁性接着剤９が用いられるので、
接着面全体に対して、絶縁性接着剤９の塗布量が多すぎ
る場合、十分な接着力と封止性は得られるものの、接着
面からはみ出した絶縁性接着剤９が、光学フィルタ７の
端面すなわち導通部に回り込み、導通部を覆ってしま
う。この状態で絶縁性接着剤９を熱硬化させたのち、揮
発性のある溶剤を含む導電性銀ペースト１０を塗布し、
熱硬化させても、目的とする導通性が得られない。逆
に、接着面全体に対して、絶縁性接着剤９の塗布量が少
ない場合、導電性ケース５と光学フィルタ７との封止性
が不十分となることがあった。

【００１２】また、従来の赤外線検出器１では、絶縁性
接着剤９の塗布および硬化と、導電性銀ペースト１０の
塗布および硬化とが必要であり、計２回の塗布および硬
化の工程が必要であった。そのため、赤外線検出器１の
製造の際に、導電性ケース５と光学フィルタ７との接着
に手間がかかった。

【００１３】それゆえに、この発明の主たる目的は、導
電性ケースの赤外線入射窓部に光学フィルタが設けられ
た焦電型の赤外線検出器において、導電性ケースと光学
フィルタとの間に、優れた封止性および適切な導電性が
得られ、導電性ケースと光学フィルタとの接着に手間が
かからない導電性接着剤およびそれを用いた赤外線検出
器を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、熱硬化性
樹脂または熱可塑性樹脂を５０〜８０体積％と、導電粉
５０〜２０体積％とを含む導電性接着剤である。

【００１５】第２の発明は、赤外線入射窓部を有する導
電性ケースと、導電性ケース内に収納される赤外線検出
素子と、導電性ケースの赤外線入射窓部に取り付けられ
る光学フィルタとを含む赤外線検出器において、光学フ
ィルタは、前記導電性接着剤を用いて、導電性ケースに
接着された、赤外線検出器である。

【００１６】第２の発明において、光学フィルタと導電
性ケースとの間の抵抗値は３０００ｋΩ未満であるのが
好ましい。

【００１７】

【作用】熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂によって、導
電性ケースと光学フィルタとの間の封止性が得られる。
また、導電粉によって、接着剤に導電性が与えられる。
したがって、この導電性接着剤を用いることによって、
導電性ケースと光学フィルタとの間の封止性および導電
性を同時に得ることができる。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、導電性ケースの赤外
線入射窓部に光学フィルタが設けられた焦電型の赤外線
検出器において、導電性ケースと光学フィルタとの接着
部に、優れた封止性が得られるので、封止性不良が生じ
にくい。また、導電性ケースと光学フィルタとの間に、
適切な導電性が得られるので、外部環境から受ける不要
な電磁波を遮断することができる。さらに、１回の接着
工程で導電性ケースと光学フィルタとの封止性および導
電性を得ることができるため、赤外線検出器の製造ライ
ンを短縮でき、生産性を向上させることができる。

【００１９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００２０】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す断面図解図
である。赤外線検出器２０は、平板状の第１の基台２２
ａを含む。第１の基台２２ａの一方主面には、平板状の
第２の基台２２ｂが形成される。さらに、第２の基台２
２ｂの一方主面における中央部には、柱状の支持台２４
が形成される。支持台２４の一方主面には、その全面を
覆うようにして、薄板状の赤外線検出素子２６が形成さ
れる。

【００２１】第１の基台２２ａの一方主面における第２
の基台２２ｂが形成されていない部分には、上方に延び
るように、導電性ケース２８が形成される。すなわち、
導電性ケース２８は、第１の基台２２ａの一方主面の周
縁部に沿って形成される。導電性ケース２８の下部に
は、第１の基台２２ａの上面に接するように鍔状部が形
成される。また、導電性ケース２８の上部には、内側に
鍔状部が形成されることによって、導電性ケース２８の
上部に赤外線入射窓部３０が形成される。

【００２２】導電性ケース２８の赤外線入射窓部３０の
下部には、赤外線入射窓部３０を覆うようにして、薄板
状の光学フィルタ３２が形成される。光学フィルタ３２
の両主面には、それぞれ薄膜状の酸化膜３４ａおよび３
４ｂが形成される。すなわち、導電性ケース２８の赤外
線入射窓部３０と光学フィルタ３２との間に、酸化膜３
４ａが形成され、光学フィルタ３２の下部に、酸化膜３
４ｂが形成される。そして、酸化膜３４ａは、その端部
において導電性ケース２８の端部と接する。

【００２３】導電性ケース２８と光学フィルタ３２と
は、導電性接着剤３６によって接着される。このとき、
光学フィルタ３２とともに、酸化膜３４ａおよび３４ｂ
も、導電性接着剤３６によって、導電性ケース２８に接
着される。

【００２４】さらに、基台２２ａおよび２２ｂには、複
数の貫通孔が形成され、この貫通孔を通して、外部端子
３８が基台２２ａおよび２２ｂに固定される。これらの
外部端子３８は、赤外線検出素子２６に接続される。

【００２５】次に、導電性接着剤３６の製造方法と、導
電性接着剤３６を用いた導電性ケース２８および光学フ
ィルタ３２の接着方法の一例とについて述べる。

【００２６】熱硬化性樹脂としては、エポキシ当量１９
０のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とエポキシ当量４
００の重合脂肪酸ポリグリシジルエステルとの混合物を
用いた。導電粉としては、平均粒径１８ｎｍのカーボン
粉末を用いた。添加剤としては、液状シリコーン消泡剤
およびシラン系カップリング剤を適量用いた。硬化剤と
しては、活性水素当量６７の脂肪族変性ポリアミンを用
いた。

【００２７】熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂（Ａ）
としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂と重合脂肪
酸ポリグリシジルエステルとを１：１の重量比で準備し
た。導電粉としてのカーボン粉末（Ｂ）は、実施例とし
ては、エポキシ樹脂（Ａ）とカーボン粉末（Ｂ）との総
量に対して、２０〜５０体積％の範囲内で用いた。添加
剤としては、液状シリコーン消泡剤を、エポキシ樹脂
（Ａ）１００重量部に対して、０．１重量部用い、シラ
ン系カップリング剤を、エポキシ樹脂（Ａ）１００重量
部に対して、１．０重量部用いた。硬化剤としては、脂
肪族変性ポリアミンを、エポキシ樹脂（Ａ）と当量にな
るように配合した。

【００２８】エポキシ樹脂（Ａ）とカーボン粉末（Ｂ）
との配合比を表１に示す。表１中、Ａ成分はエポキシ樹
脂（Ａ）を示し、Ｂ成分はカーボン粉末（Ｂ）を示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】導電性接着剤３６の主剤の製造方法につい
て述べる。まず、エポキシ樹脂（Ａ）と添加剤とを予備
混合し、混合物を得た。この混合物にカーボン粉末
（Ｂ）を添加し、混合攪拌して、主剤を得た。なお、こ
れらの一連の操作はプラネタリミキサによって行った。

【００３１】図２は導電性接着剤３６を用いた導電性ケ
ース２８および光学フィルタ３２の接着方法を示す工程
図である。まず、主剤と硬化剤とを規定量秤量し、混合
攪拌して、導電性接着剤３６を得た。適量の導電性接着
剤３６を導電性ケース２８に塗布し、光学フィルタ３２
を取り付けた。こののち、加熱炉によって、１２０℃，
１ｈｒ以上の条件で、導電性接着剤３６を熱硬化させ、
導電性ケース２８および光学フィルタ３２の接着を完了
させた。

【００３２】このようにして、導電性ケース２８および
光学フィルタ３２を接着させた赤外線検出器２０におい
て、導電性ケース２８と光学フィルタ３２との間の導電
性および封止性を測定した。

【００３３】導電性ケース２８と光学フィルタ３２との
間の導電性については、次のようにして、抵抗値を測定
した。図３に示すように、光学フィルタ３２の酸化膜３
４ａを削り取り、そこに揮発性のある溶剤を含む導電性
銀ペースト４０を塗布し、１００℃，６０分の条件で熱
硬化させた。導電性銀ペースト４０の硬化後、抵抗測定
器を用いて、導電性銀ペースト４０と導電性ケース２８
側面との間の抵抗値を測定した。

【００３４】導電性ケース２８と光学フィルタ３２との
接着部の封止性については、ＭＩＬ規格の２０２Ｆ試験
法１１２Ｃ，試験条件Ｄ（グロスリークテスト）に準ず
る方法によって行った。

【００３５】導電性ケース２８と光学フィルタ３２との
間の抵抗値および封止性の測定結果を表２に示す。な
お、抵抗値が３０００ｋΩ未満の試料を、導電性が良と
判定した。また、気泡が１つも確認されない試料を、封
止性が良と判定した。

【００３６】

【表２】

【００３７】カーボン粉末（Ｂ）を２０〜５０体積％の
範囲内としたのは、カーボン粉末（Ｂ）は導電性を付与
する役割を果たすので、２０体積％未満では、試料番号
５および６に示すように、抵抗値が３０００ｋΩ以上と
なり、目的とする導電性が得られず好ましくない。一
方、カーボン粉末（Ｂ）の量が５０体積％を超えると、
熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂（Ａ）への分散性が
悪くなり、良好な充填状態の導電性接着剤が得られず、
さらに、粘度が高くなり、試料番号７に示すように、作
業性および封止性が著しく低下し好ましくない。

【００３８】それに対し、この発明にかかる導電性接着
剤を用いれば、導電性ケースと光学フィルタとの間に、
優れた封止性および適切な導電性が得られる。したがっ
て、この発明にかかる赤外線検出器では、封止性不良が
生じにくく、外部環境から受ける不要な電磁波を遮断す
ることができる。さらに、導電性ケースと光学フィルタ
との接着の際に、導電性接着剤を塗布，硬化させるだけ
でよく、一回だけの塗布，硬化で従来と同等以上の製品
特性が得られる。そのため、導電性ケースと光学フィル
タとの接着に、手間がかからず、赤外線検出器の製造ラ
インを短縮でき、生産性を向上させることができる。

【００３９】熱硬化性樹脂として、上記実施例では、ビ
スフェノールＡ型エポキシ樹脂と重合脂肪酸ポリグリシ
ジルエステルとの混合物を用いたが、フェノール樹脂，
ユリア樹脂，メラミン樹脂，アルキド樹脂，不飽和ポリ
エステル樹脂，ジアリルフタレート樹脂，エポキシ樹
脂，ケイ素樹脂，ポリウレタン樹脂，フラン樹脂などが
用いられる。

【００４０】熱可塑性樹脂としては、塩化ビニル樹脂，
塩化ビニリデン樹脂，酢酸ビニル樹脂，ポリビニルアル
コール樹脂，ポリビニルアセタール樹脂，ポリスチレン
樹脂，ＡＳ樹脂，ＡＢＳ樹脂，アクリル樹脂，ポリエチ
レン樹脂，ポリプロピレン樹脂，フッソ樹脂，ポリアミ
ド樹脂，ポリアセタール樹脂，ポリカーボネート樹脂，
ポリフェニレンオキサイド樹脂，ポリスルホン樹脂，飽
和ポリエステル樹脂などが用いられる。

【００４１】導電粉として、上記実施例では、カーボン
粉末を用いたが、導電性のあるものならば特に限定され
ず、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉなどの金属粉末やＲｕ
Ｏ₂，Ｂｉ₂Ｒｕ₂Ｏ₇などの導電性セラミックス粉末
が用いられる。ただし、導電粉として、素材コストの点
からは、導電性のカーボン粉末が好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図解図である。

【図２】導電性接着剤を用いた導電性ケースおよび光学
フィルタの接着方法を示す工程図である。

【図３】導電性ケースと光学フィルタとの間の抵抗値の
測定方法を示す断面図解図である。

【図４】従来の赤外線検出器を示す断面図解図である。

【符号の説明】

２０赤外線検出器２６赤外線検出素子２８導電性ケース３０赤外線入射窓部３２光学フィルタ３６導電性接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂を５０
〜８０体積％と、導電粉５０〜２０体積％とを含む導電
性接着剤。
【請求項２】赤外線入射窓部を有する導電性ケース
と、前記導電性ケース内に収納される赤外線検出素子
と、前記導電性ケースの赤外線入射窓部に取り付けられ
る光学フィルタとを含む赤外線検出器において、前記光学フィルタは、請求項１の導電性接着剤を用い
て、前記導電性ケースに接着されたことを特徴とする、
赤外線検出器。
【請求項３】前記光学フィルタと前記導電性ケースと
の間の抵抗値が３０００ｋΩ未満である、請求項２の赤
外線検出器。