JPH0821767A - 赤外線検出器及びその製造方法 - Google Patents
赤外線検出器及びその製造方法Info
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- JPH0821767A JPH0821767A JP7035830A JP3583095A JPH0821767A JP H0821767 A JPH0821767 A JP H0821767A JP 7035830 A JP7035830 A JP 7035830A JP 3583095 A JP3583095 A JP 3583095A JP H0821767 A JPH0821767 A JP H0821767A
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N15/00—Thermoelectric devices without a junction of dissimilar materials; Thermomagnetic devices, e.g. using the Nernst-Ettingshausen effect
- H10N15/10—Thermoelectric devices using thermal change of the dielectric constant, e.g. working above and below the Curie point
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
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- Radiation Pyrometers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ハイブリッド固体システムの構成要素構造間
の機械的及び電気的な接続を改善する。 【構成】 温度センサ（４０及び２４０）の焦点面アレ
ー（３０及び２３０）を電気的に接続し、かつ機械的に
ボンディングする熱絶縁構造（５０及び１５０）を集積
回路基板（７０及び１７０）上に配置し、メサ型構造
（５２，５４及び１５２）から隣接する接触パッド（７
２及び７４）へ伸延し、前記温度センサ用のバイアス電
圧（ＶＢ）及びそのセンサ信号経路（ＶＳ）を導く少な
くとも一つのメサ導体（５６，５８，１５６及び１５
８）を備える。焦点面アレー（３０及び２３０）を前記
対応するメサ型構造（５２，５４及び１５２）にボンデ
ィングするときは、前記温度センサの電極（４３及び４
５）と、前記集積回路基板の対応する前記接触パッド
（７２及び７４）との間に熱絶縁かつ導電性の経路を設
ける。
の機械的及び電気的な接続を改善する。 【構成】 温度センサ（４０及び２４０）の焦点面アレ
ー（３０及び２３０）を電気的に接続し、かつ機械的に
ボンディングする熱絶縁構造（５０及び１５０）を集積
回路基板（７０及び１７０）上に配置し、メサ型構造
（５２，５４及び１５２）から隣接する接触パッド（７
２及び７４）へ伸延し、前記温度センサ用のバイアス電
圧（ＶＢ）及びそのセンサ信号経路（ＶＳ）を導く少な
くとも一つのメサ導体（５６，５８，１５６及び１５
８）を備える。焦点面アレー（３０及び２３０）を前記
対応するメサ型構造（５２，５４及び１５２）にボンデ
ィングするときは、前記温度センサの電極（４３及び４
５）と、前記集積回路基板の対応する前記接触パッド
（７２及び７４）との間に熱絶縁かつ導電性の経路を設
ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド固体装置
用の熱絶縁及び信号経路に関連した熱イメージング・シ
ステム及びその製造方法に関し、特にメサ型構造を有す
る熱（赤外線）検出器、及び複数の温度センサの焦点面
アレーとその下層の集積回路基板との間の機械的及び電
気的な結合を得る製造方法に関する。
用の熱絶縁及び信号経路に関連した熱イメージング・シ
ステム及びその製造方法に関し、特にメサ型構造を有す
る熱（赤外線）検出器、及び複数の温度センサの焦点面
アレーとその下層の集積回路基板との間の機械的及び電
気的な結合を得る製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱センサの一般的な応用の一つに夜間視
覚装置のような熱（赤外線）イメージング・システムが
ある。このような種類の一熱イメージング・システムに
は、焦点面アレーと集積回路基板との間の対応するアレ
ーの接触パッドによって集積回路基板に接続された赤外
線検出素子の焦点面アレー即ち温度センサが含まれる。
この温度センサは、得られた熱イメージのそれぞれの画
素（即ちピクセル）を定める。
覚装置のような熱（赤外線）イメージング・システムが
ある。このような種類の一熱イメージング・システムに
は、焦点面アレーと集積回路基板との間の対応するアレ
ーの接触パッドによって集積回路基板に接続された赤外
線検出素子の焦点面アレー即ち温度センサが含まれる。
この温度センサは、得られた熱イメージのそれぞれの画
素（即ちピクセル）を定める。
【０００３】ある型式の温度センサは強誘電体物質から
形成された強誘電体素子又は焦電素子を備えており、こ
の強誘電体材料は入射された赤外線照射に応答して温度
変化に依存した電気的な分極状態を示す。赤外線吸収子
及び共通電極は前記強誘電体素子の片側に配置される。
センサ信号電極は各強誘電体素子の反対側に配置され
る。赤外線吸収子及び共通電極は焦点面アレーの表面に
伸延し、かつ各強誘電体素子に取り付けられる。通常、
各強誘電体素子は独立したそれ自身のセンサ信号電極を
有する。各赤外線検出素子即ち温度センサは、部分的に
赤外線吸収子、共通電極及びそれぞれのセンサ信号電極
により定められる。これらの電極は容量性電極を構成
し、また強誘電体素子は容量性プレート間に配置された
誘電体即ち絶縁体を構成する。
形成された強誘電体素子又は焦電素子を備えており、こ
の強誘電体材料は入射された赤外線照射に応答して温度
変化に依存した電気的な分極状態を示す。赤外線吸収子
及び共通電極は前記強誘電体素子の片側に配置される。
センサ信号電極は各強誘電体素子の反対側に配置され
る。赤外線吸収子及び共通電極は焦点面アレーの表面に
伸延し、かつ各強誘電体素子に取り付けられる。通常、
各強誘電体素子は独立したそれ自身のセンサ信号電極を
有する。各赤外線検出素子即ち温度センサは、部分的に
赤外線吸収子、共通電極及びそれぞれのセンサ信号電極
により定められる。これらの電極は容量性電極を構成
し、また強誘電体素子は容量性プレート間に配置された
誘電体即ち絶縁体を構成する。
【０００４】熱絶縁構造は、典型的には、焦点面アレー
と集積回路基板との間に配置されて機械的なボンディン
グ及びセンサ信号の経路をなすと共に、その温度センサ
から集積回路基板への熱拡散を最小化させる。下層の熱
絶縁構造板から温度センサ・アレーを絶縁するための熱
絶縁構造を得るために、いくつかの解決法が用いられて
いた。このような熱絶縁構造の複数例が、本発明の譲受
人であるテキサス・インスッルメンツ（株）に共に譲渡
され、「強誘電体素子イメージング・システム」（Ｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）と題したマコーマック（ＭｃＣｏｒｍａｃｋ）他に
対する米国特許第４，１４３，２６９号、及び「熱イメ
ージング・システム用のポリイミド熱絶縁メサ」（Ｐｏ
ｌｙｉｍｉｄｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
Ｍｅｓａ ｆｏｒ ａ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉ
ｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ））と題したマイスナー（Ｍｅｉｓ
ｓｎｅｒ）他に対する米国特許第５，０４７，６４４号
に示されている。
と集積回路基板との間に配置されて機械的なボンディン
グ及びセンサ信号の経路をなすと共に、その温度センサ
から集積回路基板への熱拡散を最小化させる。下層の熱
絶縁構造板から温度センサ・アレーを絶縁するための熱
絶縁構造を得るために、いくつかの解決法が用いられて
いた。このような熱絶縁構造の複数例が、本発明の譲受
人であるテキサス・インスッルメンツ（株）に共に譲渡
され、「強誘電体素子イメージング・システム」（Ｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）と題したマコーマック（ＭｃＣｏｒｍａｃｋ）他に
対する米国特許第４，１４３，２６９号、及び「熱イメ
ージング・システム用のポリイミド熱絶縁メサ」（Ｐｏ
ｌｙｉｍｉｄｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
Ｍｅｓａ ｆｏｒ ａ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉ
ｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ））と題したマイスナー（Ｍｅｉｓ
ｓｎｅｒ）他に対する米国特許第５，０４７，６４４号
に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、従来
の焦点面アレー及び温度センサ・アレーを集積回路基板
に機械的及び電気的に接続するために用いる熱絶縁構造
に関連する欠点及び問題は、実質的に軽減又は除去され
た。本発明は、個別的な温度センサ・アレーを温度セン
サと集積回路基板との間に配置されたメサ型構造のアレ
ーと接続することにより、熱絶縁を強化した熱（赤外
線）イメージ・システムを作成可能にする。
の焦点面アレー及び温度センサ・アレーを集積回路基板
に機械的及び電気的に接続するために用いる熱絶縁構造
に関連する欠点及び問題は、実質的に軽減又は除去され
た。本発明は、個別的な温度センサ・アレーを温度セン
サと集積回路基板との間に配置されたメサ型構造のアレ
ーと接続することにより、熱絶縁を強化した熱（赤外
線）イメージ・システムを作成可能にする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、構成要素と、
前記構成要素間の多重電気導体とのボンディング中に用
いる比較的に強固なメサ型構造を備えることにより、ハ
イブリッド固体システムの構成要素構造間の機械的及び
電気的な接続を改善する。これらのメサ型構造はハイブ
リッド装置び構成要素構造のうちの一つから突起させて
形成されてもよい。
前記構成要素間の多重電気導体とのボンディング中に用
いる比較的に強固なメサ型構造を備えることにより、ハ
イブリッド固体システムの構成要素構造間の機械的及び
電気的な接続を改善する。これらのメサ型構造はハイブ
リッド装置び構成要素構造のうちの一つから突起させて
形成されてもよい。
【０００７】本発明の重要な技術な効果には、各温度セ
ンサ用の独立した赤外線吸収子により得られた隣接する
温度センサと独立したボンディングとの間で改善された
熱絶縁と、各温度センサと下層の集積回路基板との間の
センサ信号のインタフェースとが含まれる。本発明は、
各温度センサに関連する熱電流を実質的に低減すること
に帰着する。
ンサ用の独立した赤外線吸収子により得られた隣接する
温度センサと独立したボンディングとの間で改善された
熱絶縁と、各温度センサと下層の集積回路基板との間の
センサ信号のインタフェースとが含まれる。本発明は、
各温度センサに関連する熱電流を実質的に低減すること
に帰着する。
【０００８】本発明の第１の特徴では、熱イメージング
・システムおいて熱絶縁構造を用いて温度センサ・アレ
ーを集積回路基板に接続させてもよく、前記集積回路基
板は各温度センサとその集積回路基板との間に形成され
たメサ型構造に隣接してその集積回路基板の表面上に対
応する接触パッド・アレーを有する。各メサ型構造に
は、各メサから関連する接触パッドへの信号経路となる
１又は更に多くのメサ導体が含まれる。各温度センサに
おけるバイアス電圧ＶＢを第１の接触パッドから第１の
メサ導体を介して印加し、かつ前記センサ信号の出力を
第２のメサ導体を介して第２の接触パッドに供給するよ
うに、焦点面アレーをそれぞれのメサ型構造と接触して
前記集積回路基板上に配置してもよい。その代りの構成
では、前記集積回路基板上のそれぞれの接触パッドに隣
接して傾斜した側壁又は垂直な側壁により形成された一
対のメサ型構造を備えてもよい。
・システムおいて熱絶縁構造を用いて温度センサ・アレ
ーを集積回路基板に接続させてもよく、前記集積回路基
板は各温度センサとその集積回路基板との間に形成され
たメサ型構造に隣接してその集積回路基板の表面上に対
応する接触パッド・アレーを有する。各メサ型構造に
は、各メサから関連する接触パッドへの信号経路となる
１又は更に多くのメサ導体が含まれる。各温度センサに
おけるバイアス電圧ＶＢを第１の接触パッドから第１の
メサ導体を介して印加し、かつ前記センサ信号の出力を
第２のメサ導体を介して第２の接触パッドに供給するよ
うに、焦点面アレーをそれぞれのメサ型構造と接触して
前記集積回路基板上に配置してもよい。その代りの構成
では、前記集積回路基板上のそれぞれの接触パッドに隣
接して傾斜した側壁又は垂直な側壁により形成された一
対のメサ型構造を備えてもよい。
【０００９】本発明の他の構成は強誘電体の温度センサ
の焦点面アレーを備え、かつ各温度センサがそれ自身の
赤外線吸収子アッセンブリ、電源電極及びセンサ信号電
極を有する各温度センサを有する。焦点面アレーはバン
プ・ボンディングにより集積回路基板に接続されると共
に、バンプ・ボンディング導電材料（例えば、バンプ・
ボンディング金属）をメサ型構造の上部と、各電源電極
及びセンサ信号電極上とに設けてもよい。
の焦点面アレーを備え、かつ各温度センサがそれ自身の
赤外線吸収子アッセンブリ、電源電極及びセンサ信号電
極を有する各温度センサを有する。焦点面アレーはバン
プ・ボンディングにより集積回路基板に接続されると共
に、バンプ・ボンディング導電材料（例えば、バンプ・
ボンディング金属）をメサ型構造の上部と、各電源電極
及びセンサ信号電極上とに設けてもよい。
【００１０】本発明のメサ型構造の他の重要な技術的な
効果には、各温度センサのために集積回路基板から２つ
の電気導体を設けることが含まれ、これが全ての温度セ
ンサ間の共通電源電極の必要性を除去して各温度センサ
をその隣接温度センサから絶縁可能にさせる。その結
果、強化された熱絶縁は、ピクセル間の伝導をなくし、
変調伝達関数（ＭＴＦ）を改善する。本発明に関連する
赤外線吸収子アッセンブリと共に熱絶縁メサ型構造を使
用すると、センサ信号の経路を設計する際に柔軟性があ
る。
効果には、各温度センサのために集積回路基板から２つ
の電気導体を設けることが含まれ、これが全ての温度セ
ンサ間の共通電源電極の必要性を除去して各温度センサ
をその隣接温度センサから絶縁可能にさせる。その結
果、強化された熱絶縁は、ピクセル間の伝導をなくし、
変調伝達関数（ＭＴＦ）を改善する。本発明に関連する
赤外線吸収子アッセンブリと共に熱絶縁メサ型構造を使
用すると、センサ信号の経路を設計する際に柔軟性があ
る。
【００１１】本発明及びその効果をより完全に理解する
ために、ここで、添付図面に関連して以下の説明を参照
する。
ために、ここで、添付図面に関連して以下の説明を参照
する。
【００１２】
【実施例】図面の図１〜図１１を参照することにより、
本発明の好ましい実施例及びその効果が最も良く理解さ
れるものであり、種々の図面において同一及び対応する
部分には同一番号を使用する。
本発明の好ましい実施例及びその効果が最も良く理解さ
れるものであり、種々の図面において同一及び対応する
部分には同一番号を使用する。
【００１３】赤外線検出器又は熱イメージング・システ
ムは、典型的には、温度センサに到達して入射される赤
外線照射を原因とした温度変化の発生か、又は温度セン
サを形成するために使用される物質内の光子と電子の相
互作用による電圧変化の発生に基づいている。後者の効
果は内部光電気効果と時々呼ばれる。熱イメージング・
システム又は赤外線検出器２０、１２０、２２０及び３
２０は、以下で更に詳細に説明するが、入射される赤外
線照射を原因とした強誘電体物質の温度変化による電圧
変化の発生に基づいて機能する。赤外線検出器２０、１
２０、２２０及び３２０は、非冷却赤外線検出器と時々
呼ばれる。赤外線検出器２０、１２０、２２０及び３２
０の種々の構成要素は、好ましくは、真空環境において
関連されるハウジング（図示なし）に内蔵される。更
に、不活性な環境もある応用には十分なものとなり得
る。
ムは、典型的には、温度センサに到達して入射される赤
外線照射を原因とした温度変化の発生か、又は温度セン
サを形成するために使用される物質内の光子と電子の相
互作用による電圧変化の発生に基づいている。後者の効
果は内部光電気効果と時々呼ばれる。熱イメージング・
システム又は赤外線検出器２０、１２０、２２０及び３
２０は、以下で更に詳細に説明するが、入射される赤外
線照射を原因とした強誘電体物質の温度変化による電圧
変化の発生に基づいて機能する。赤外線検出器２０、１
２０、２２０及び３２０は、非冷却赤外線検出器と時々
呼ばれる。赤外線検出器２０、１２０、２２０及び３２
０の種々の構成要素は、好ましくは、真空環境において
関連されるハウジング（図示なし）に内蔵される。更
に、不活性な環境もある応用には十分なものとなり得
る。
【００１４】ハイブリッド固体システムに関連された熱
絶縁構造は、２つの素子、即ち導電性素子及び熱絶縁素
子を備えている。図１に熱回路９０により表わされてい
るように、１本が低い熱抵抗の導電性素子を通り、かつ
他の１本が高い熱抵抗の熱絶縁素子を通っている２本の
平行熱伝導路により、熱絶縁構造用の概要的な該構造を
表わすことができる。第１の設計目標は、これら２つの
要素を介する総合的な熱の流れを最小化することであ
る。独立した赤外線吸収子アッセンブリを有する焦点面
アレーを形成することにより、隣接する温度センサ間の
熱伝導を減少させ、これが関連する熱イメージング・シ
ステムのＭＴＦを改善する。
絶縁構造は、２つの素子、即ち導電性素子及び熱絶縁素
子を備えている。図１に熱回路９０により表わされてい
るように、１本が低い熱抵抗の導電性素子を通り、かつ
他の１本が高い熱抵抗の熱絶縁素子を通っている２本の
平行熱伝導路により、熱絶縁構造用の概要的な該構造を
表わすことができる。第１の設計目標は、これら２つの
要素を介する総合的な熱の流れを最小化することであ
る。独立した赤外線吸収子アッセンブリを有する焦点面
アレーを形成することにより、隣接する温度センサ間の
熱伝導を減少させ、これが関連する熱イメージング・シ
ステムのＭＴＦを改善する。
【００１５】強誘電体素子９４上のセンサ信号電極９２
と、集積回路基板９８上の関連された接触パッド９６と
の間に熱回路９０が接続される。熱の流れＩｒは熱回路
９０を介して流れ、平行する２つの熱伝導路では、電気
的な導体成分ｉｃが熱抵抗１００を有する１又は更に多
くのメサ導体を介して流れ、かつメサ成分ｉＭが熱抵抗
１０２により表わされた１又は更に多くのメサ型構造を
介して流れる。熱回路９０の総合熱抵抗を最小化するこ
とにより、総熱の流れｉｒ＝ｉｃ＋ｉＭは最小化され
る。
と、集積回路基板９８上の関連された接触パッド９６と
の間に熱回路９０が接続される。熱の流れＩｒは熱回路
９０を介して流れ、平行する２つの熱伝導路では、電気
的な導体成分ｉｃが熱抵抗１００を有する１又は更に多
くのメサ導体を介して流れ、かつメサ成分ｉＭが熱抵抗
１０２により表わされた１又は更に多くのメサ型構造を
介して流れる。熱回路９０の総合熱抵抗を最小化するこ
とにより、総熱の流れｉｒ＝ｉｃ＋ｉＭは最小化され
る。
【００１６】従来の熱絶縁構造例は、マイスナー他に対
する「熱イメージング・システム用のポリイミド熱絶縁
メサ」と題する米国特許第５，０４７，６４４号に示さ
れている。米国特許第５，０４７，６４４号において使
用された製造技術及び材料は、本発明の熱絶縁構造５０
及び１５０を製造する際に用いられてもよい。米国特許
第５，０４７，６４４号は、本発明における全ての目的
の引用により関連される。
する「熱イメージング・システム用のポリイミド熱絶縁
メサ」と題する米国特許第５，０４７，６４４号に示さ
れている。米国特許第５，０４７，６４４号において使
用された製造技術及び材料は、本発明の熱絶縁構造５０
及び１５０を製造する際に用いられてもよい。米国特許
第５，０４７，６４４号は、本発明における全ての目的
の引用により関連される。
【００１７】更に、種々の型式の半導体材料及び集積回
路基板も本発明により十分に用いることができる。「強
誘電体素子イメージング・システム」と題する米国特許
第４，１４３，２６９号は、強誘電体材料、及びシリコ
ン・スイッチング・マトリックス即ち集積回路基板から
製造された赤外線検出器に関する情報を提供する。米国
特許第４，１４３，２６９号は、本発明における全ての
目的の引用により関連される。
路基板も本発明により十分に用いることができる。「強
誘電体素子イメージング・システム」と題する米国特許
第４，１４３，２６９号は、強誘電体材料、及びシリコ
ン・スイッチング・マトリックス即ち集積回路基板から
製造された赤外線検出器に関する情報を提供する。米国
特許第４，１４３，２６９号は、本発明における全ての
目的の引用により関連される。
【００１８】赤外線検出器２０及び関連する製造方法に
ついて詳細に説明しよう。赤外線検出器１２０、２２０
及び３２０は本発明の他の実施例を表わす。各赤外線検
出器２０、１２０、２２０及び３２０では、代わりに種
々の構成要素を用いることができる。赤外線検出器１２
０、２２０及び３２０の記載説明を、それぞれの製造方
法による変形を含め、それぞれの熱イメージング・シス
テムと赤外線検出器２０との間の差を説明することに限
定する。
ついて詳細に説明しよう。赤外線検出器１２０、２２０
及び３２０は本発明の他の実施例を表わす。各赤外線検
出器２０、１２０、２２０及び３２０では、代わりに種
々の構成要素を用いることができる。赤外線検出器１２
０、２２０及び３２０の記載説明を、それぞれの製造方
法による変形を含め、それぞれの熱イメージング・シス
テムと赤外線検出器２０との間の差を説明することに限
定する。
【００１９】図２は、赤外線検出器２０及び１２０のよ
うに、本発明の一実施例に関連したセンサ信号の経路を
表わす概略図である。図７は、熱イメージング・システ
ム２２０及び３２０のように、本発明の他の実施例に関
連したセンサ信号の経路を表わす概要図である。本発明
に関連した赤外線吸収子アッセンブリ３２を各赤外線検
出器２０、１２０、２２０及び３２０に用いることもで
きる。赤外線検出器２０及び１２０は複数の赤外線吸収
子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー３０を有
すると共に、一対の強誘電体素子４２及び４４が各赤外
線吸収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。
熱イメージング・システム２２０及び３２０は複数の赤
外線吸収子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー
２３０を有すると共に、強誘電体素子２４２が赤外線吸
収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。赤外
線検出器２０及び２２０は、同一の集積回路基板７０か
ら突出しているメサ型構造５２及び５４を有する。熱イ
メージング・システム１２０及び３２０は、同一の集積
回路基板１７０から突出しているメサ型構造１５２を含
む同一の熱絶縁構造１５０を有する。
うに、本発明の一実施例に関連したセンサ信号の経路を
表わす概略図である。図７は、熱イメージング・システ
ム２２０及び３２０のように、本発明の他の実施例に関
連したセンサ信号の経路を表わす概要図である。本発明
に関連した赤外線吸収子アッセンブリ３２を各赤外線検
出器２０、１２０、２２０及び３２０に用いることもで
きる。赤外線検出器２０及び１２０は複数の赤外線吸収
子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー３０を有
すると共に、一対の強誘電体素子４２及び４４が各赤外
線吸収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。
熱イメージング・システム２２０及び３２０は複数の赤
外線吸収子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー
２３０を有すると共に、強誘電体素子２４２が赤外線吸
収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。赤外
線検出器２０及び２２０は、同一の集積回路基板７０か
ら突出しているメサ型構造５２及び５４を有する。熱イ
メージング・システム１２０及び３２０は、同一の集積
回路基板１７０から突出しているメサ型構造１５２を含
む同一の熱絶縁構造１５０を有する。
【００２０】図２に、本発明の一実施例に関連するセン
サ信号の経路即ち電気回路２８を表わす概略図を示す。
センサ信号の経路２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源４５をそれぞれの備えた強誘電体
素子４２及び４４と、強誘電体素子４２及び４４の双方
に跨っている金属プレート３６とが含まれる。
サ信号の経路即ち電気回路２８を表わす概略図を示す。
センサ信号の経路２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源４５をそれぞれの備えた強誘電体
素子４２及び４４と、強誘電体素子４２及び４４の双方
に跨っている金属プレート３６とが含まれる。
【００２１】集積回路基板７０は、第１の電極即ち電源
電極４５に流れる第１の接触パッド即ち電源パッド７４
にバイアス電圧即ちバイアス電圧ＶＢを供給する。入射
される赤外線照射は、強誘電体素子４２及び４４に温度
変化を発生させ、金属プレート３６とセンサ信号電極４
３との間、及び金属プレート３６と４５との間の容量及
び分極を変化させる結果となる。強誘電体素子４２から
金属プレート３６を介して強誘電体素子４４に入射され
る赤外線照射に対応した信号が流れる。強誘電体素子４
４からの信号は、第２の電極即ちセンサ信号電極４３か
ら集積回路基板７０上の接触パッド７２へ流れる。セン
サ信号ＶＳは入射される赤外線照射に基づく強誘電体素
子４２及び４４の容量及び分極における変化の関数であ
る。従って、強誘電体素子４２及び４４は、センサ信号
の経路２８において金属プレート３６により接続された
一対の可変コンデンサとして表わされてもよい。赤外線
検出器２０及び１２０は同じようなセンサ信号の経路を
有し、これは図２に示す概要回路図と概略的に対応する
電極４５に流れる第１の接触パッド即ち電源パッド７４
にバイアス電圧即ちバイアス電圧ＶＢを供給する。入射
される赤外線照射は、強誘電体素子４２及び４４に温度
変化を発生させ、金属プレート３６とセンサ信号電極４
３との間、及び金属プレート３６と４５との間の容量及
び分極を変化させる結果となる。強誘電体素子４２から
金属プレート３６を介して強誘電体素子４４に入射され
る赤外線照射に対応した信号が流れる。強誘電体素子４
４からの信号は、第２の電極即ちセンサ信号電極４３か
ら集積回路基板７０上の接触パッド７２へ流れる。セン
サ信号ＶＳは入射される赤外線照射に基づく強誘電体素
子４２及び４４の容量及び分極における変化の関数であ
る。従って、強誘電体素子４２及び４４は、センサ信号
の経路２８において金属プレート３６により接続された
一対の可変コンデンサとして表わされてもよい。赤外線
検出器２０及び１２０は同じようなセンサ信号の経路を
有し、これは図２に示す概要回路図と概略的に対応する
【００２２】図３及び図４に示すように、赤外線検出器
２０を含むいくつかの主要な構成要素又は構造には、焦
点面アレー３０、熱絶縁構造５０及び集積回路基板７０
が含まれる。焦点面アレー３０は複数の温度センサ４０
を備えている。温度センサ４０の個数及び位置は焦点面
アレー３０における所望のＮ Ｘ Ｍ構成に基づく。
２０を含むいくつかの主要な構成要素又は構造には、焦
点面アレー３０、熱絶縁構造５０及び集積回路基板７０
が含まれる。焦点面アレー３０は複数の温度センサ４０
を備えている。温度センサ４０の個数及び位置は焦点面
アレー３０における所望のＮ Ｘ Ｍ構成に基づく。
【００２３】熱絶縁構造５０は、集積回路基板７０を有
する焦点面アレー３０のボンディング中に機械的な支持
を得るため、及び焦点面アレー３０を集積回路基板７０
から熱的に絶縁するために、用いられる。本発明のいく
つかの実施例では、各温度センサ４０に関連された個別
の赤外線吸収子アッセンブリ３２の形成しているときに
焦点面アレー３０を支持するために、熱絶縁構造５０を
用いることもできる。更に、熱絶縁構造５０は、集積回
路基板７０における各温度センサ４０と焦点面アレー３
０との間で電気的な界面をなす。この電気的な界面は、
集積回路基板７０が各温度センサ４０に給電し、かつ焦
点面アレー２３０により入射される赤外線照射を検出す
ることに基づく熱イメージを処理可能にする。
する焦点面アレー３０のボンディング中に機械的な支持
を得るため、及び焦点面アレー３０を集積回路基板７０
から熱的に絶縁するために、用いられる。本発明のいく
つかの実施例では、各温度センサ４０に関連された個別
の赤外線吸収子アッセンブリ３２の形成しているときに
焦点面アレー３０を支持するために、熱絶縁構造５０を
用いることもできる。更に、熱絶縁構造５０は、集積回
路基板７０における各温度センサ４０と焦点面アレー３
０との間で電気的な界面をなす。この電気的な界面は、
集積回路基板７０が各温度センサ４０に給電し、かつ焦
点面アレー２３０により入射される赤外線照射を検出す
ることに基づく熱イメージを処理可能にする。
【００２４】赤外線検出器２０は、焦点面アレー３０に
到達して入射される赤外線照射に応答して熱イメージを
発生する。焦点面アレー３０の構成要素には、複数の温
度センサ４０と、対応する赤外線吸収子アッセンブリ３
２とが含まれる。更に、各温度センサ４０は、センサ信
号電極４３及び電源電極４５をそれぞれ有する一対の強
誘電体素子４２及び４４を備えている。強誘電体素子４
２及び４４の片面は、これらに関連する赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２に取り付けられている。センサ信号電極
４３及び電源電極４５は、それぞれ対応する強誘電体素
子４２及び４４の反対側に取り付けられている。強誘電
体素子４２及び４４は、適当な材料、例えばＢＳＴ（チ
タン酸バリウム〜ストロンチウムのような適当な材料か
ら形成されてもよい。
到達して入射される赤外線照射に応答して熱イメージを
発生する。焦点面アレー３０の構成要素には、複数の温
度センサ４０と、対応する赤外線吸収子アッセンブリ３
２とが含まれる。更に、各温度センサ４０は、センサ信
号電極４３及び電源電極４５をそれぞれ有する一対の強
誘電体素子４２及び４４を備えている。強誘電体素子４
２及び４４の片面は、これらに関連する赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２に取り付けられている。センサ信号電極
４３及び電源電極４５は、それぞれ対応する強誘電体素
子４２及び４４の反対側に取り付けられている。強誘電
体素子４２及び４４は、適当な材料、例えばＢＳＴ（チ
タン酸バリウム〜ストロンチウムのような適当な材料か
ら形成されてもよい。
【００２５】入射される赤外線照射は赤外線吸収子アッ
センブリ３２と相互作用をして、取り付けられた強誘電
体素子４２及び４４に温度変化を発生させる。この温度
変化は、その強誘電体素子４２及び４４の電気的な分極
及び容量を変化させることになる。各センサ信号電極４
３に現われる代表的なイメージ信号ＶＳは、関連する強
誘電体素子４２及び４４の分極及び容量に依存し、これ
は更に入射される赤外線照射の関数である。焦点面アレ
ー３０の強誘電体素子４２及び４４は、隣接する温度セ
ンサ４０と、集積回路基板７０とから熱的に絶縁され
て、各温度センサ４０に関連する容量及び分極が入射さ
れる赤外線照射を正確に表わすことを保証する。
センブリ３２と相互作用をして、取り付けられた強誘電
体素子４２及び４４に温度変化を発生させる。この温度
変化は、その強誘電体素子４２及び４４の電気的な分極
及び容量を変化させることになる。各センサ信号電極４
３に現われる代表的なイメージ信号ＶＳは、関連する強
誘電体素子４２及び４４の分極及び容量に依存し、これ
は更に入射される赤外線照射の関数である。焦点面アレ
ー３０の強誘電体素子４２及び４４は、隣接する温度セ
ンサ４０と、集積回路基板７０とから熱的に絶縁され
て、各温度センサ４０に関連する容量及び分極が入射さ
れる赤外線照射を正確に表わすことを保証する。
【００２６】焦点面アレー３０における各温度センサ４
０は、熱絶縁構造５０により得られる一対のメサ型構造
５２及び５４により、個別的に集積回路基板７０と接続
されている。各温度センサ４０は、好ましくは、関連す
るそのメサ型構造５２及び５４を介して電気的に集積回
路基板７０上の対応する一対の接触パッド７２及び７４
に接続される。
０は、熱絶縁構造５０により得られる一対のメサ型構造
５２及び５４により、個別的に集積回路基板７０と接続
されている。各温度センサ４０は、好ましくは、関連す
るそのメサ型構造５２及び５４を介して電気的に集積回
路基板７０上の対応する一対の接触パッド７２及び７４
に接続される。
【００２７】物質を流れる熱の流れは、その物質の熱伝
導度及び物質の体積（熱容量）に依存する。各メサ型構
造５２及び５４の寸法は、主として構造及び熱容量を考
慮して決定される。メサ型構造５２及び５４は非常に低
い熱伝導度（即ち、非常に高い熱抵抗）を示すので、メ
サ型構造５２及び５４を介する熱の流れのメサ成分ｉＭ
は、典型的には、各メサ型構造５２及び５４の最小許容
寸法を決定する構造的な必要条件に依存することにな
る。
導度及び物質の体積（熱容量）に依存する。各メサ型構
造５２及び５４の寸法は、主として構造及び熱容量を考
慮して決定される。メサ型構造５２及び５４は非常に低
い熱伝導度（即ち、非常に高い熱抵抗）を示すので、メ
サ型構造５２及び５４を介する熱の流れのメサ成分ｉＭ
は、典型的には、各メサ型構造５２及び５４の最小許容
寸法を決定する構造的な必要条件に依存することにな
る。
【００２８】センサ信号の経路の一部をなすメサ・スト
リップ５６及び５８は、比較的に低い電気抵抗及び比較
的に高い熱伝導度を必然的に示すことになる。従って、
メサ・ストリップ５６及び５８により得られる総合的な
熱抵抗を増加させるため、及び対応する熱の流れ伝導成
分ｉｃを最小化するために、メサ・ストリップ５６及び
５８は、断面積対長さ比が可能な限り小さく構築される
べきである。
リップ５６及び５８は、比較的に低い電気抵抗及び比較
的に高い熱伝導度を必然的に示すことになる。従って、
メサ・ストリップ５６及び５８により得られる総合的な
熱抵抗を増加させるため、及び対応する熱の流れ伝導成
分ｉｃを最小化するために、メサ・ストリップ５６及び
５８は、断面積対長さ比が可能な限り小さく構築される
べきである。
【００２９】推奨設計の解決法は、まず、熱絶縁構造５
０における構造的なセンサ信号の経路、及び熱絶縁の必
要条件を指定することであり、これらがその総面積及び
体積を決定することになる。次に、メサ型構造５２及び
５４用の構造を選択し、かつ関連する熱抵抗が対応する
熱の流れのメサ成分ｉＭにより確立される。このメサ成
分ｉＭが確立すると、メサ・ストリップ５６及び５８用
の構成を選択して赤外線検出器２０に関する熱絶縁の必
要条件を満足させる総熱抵抗を達成させることができ
る。設計の選択は反復処理であり、この反復処理では、
典型的に、メサ型構造５２、５４及びメサ・ストリップ
５６及び５８の構成を変更して所望の構造的な保全、セ
ンサ信号の経路及び熱絶縁を得る。
０における構造的なセンサ信号の経路、及び熱絶縁の必
要条件を指定することであり、これらがその総面積及び
体積を決定することになる。次に、メサ型構造５２及び
５４用の構造を選択し、かつ関連する熱抵抗が対応する
熱の流れのメサ成分ｉＭにより確立される。このメサ成
分ｉＭが確立すると、メサ・ストリップ５６及び５８用
の構成を選択して赤外線検出器２０に関する熱絶縁の必
要条件を満足させる総熱抵抗を達成させることができ
る。設計の選択は反復処理であり、この反復処理では、
典型的に、メサ型構造５２、５４及びメサ・ストリップ
５６及び５８の構成を変更して所望の構造的な保全、セ
ンサ信号の経路及び熱絶縁を得る。
【００３０】図３及び図４に示すように、集積回路基板
７０は対応する接触パッド７２及び７４のアレーを備え
ている。熱絶縁構造５０は、接触パッド７２及び７４の
それぞれの対に隣接した集積回路基板７０上に形成され
ているメサ型構造５２及び５４のアレーを備えている。
各温度センサ４０には、好ましくは、同一のバイアス電
圧ＶＢが印加されている。従って、１又は更に多くの共
通バス・バー７６を集積回路基板７０の表面上に形成す
ると共に、複数の電源パッド７４を各メサ型構造５４に
隣接して配置する。電源パッド７４、メサ・ストリップ
導体５８及び金属ボンディング材料４８は、共働して関
連する強誘電体素子４４にバイアス電圧ＶＢを印加す
る。
７０は対応する接触パッド７２及び７４のアレーを備え
ている。熱絶縁構造５０は、接触パッド７２及び７４の
それぞれの対に隣接した集積回路基板７０上に形成され
ているメサ型構造５２及び５４のアレーを備えている。
各温度センサ４０には、好ましくは、同一のバイアス電
圧ＶＢが印加されている。従って、１又は更に多くの共
通バス・バー７６を集積回路基板７０の表面上に形成す
ると共に、複数の電源パッド７４を各メサ型構造５４に
隣接して配置する。電源パッド７４、メサ・ストリップ
導体５８及び金属ボンディング材料４８は、共働して関
連する強誘電体素子４４にバイアス電圧ＶＢを印加す
る。
【００３１】各赤外線吸収子アッセンブリ３２は、赤外
線吸収物質、及び金属即ち反射プレート３６から形成さ
れた赤外線吸収子即ち光コーティング層３４を備えてい
る。金属プレート３６は、関連する光コーティング層３
４を支持し、かつ入射赤外線の照射を反射させて光コー
ティング３４との相互作用を増加させることを含むいく
つかの重要な機能を実行する。更に、金属プレート３６
は強誘電体素子４２と強誘電体素子４４との間にセンサ
信号の経路の一部を形成する。
線吸収物質、及び金属即ち反射プレート３６から形成さ
れた赤外線吸収子即ち光コーティング層３４を備えてい
る。金属プレート３６は、関連する光コーティング層３
４を支持し、かつ入射赤外線の照射を反射させて光コー
ティング３４との相互作用を増加させることを含むいく
つかの重要な機能を実行する。更に、金属プレート３６
は強誘電体素子４２と強誘電体素子４４との間にセンサ
信号の経路の一部を形成する。
【００３２】本発明の一実施例では、金属プレート３６
を、入射される赤外線照射に対して高い反射率を有する
と共に、良好な熱伝導度熱及び電気伝導率を共に有する
金属から形成してもよい。本発明の他の実施例におい
て、所望の特性を有する金属以外の材料を用いて金属プ
レート３６を形成してもよい。本発明は唯一の金属プレ
ート３６を用いることに限定されない。
を、入射される赤外線照射に対して高い反射率を有する
と共に、良好な熱伝導度熱及び電気伝導率を共に有する
金属から形成してもよい。本発明の他の実施例におい
て、所望の特性を有する金属以外の材料を用いて金属プ
レート３６を形成してもよい。本発明は唯一の金属プレ
ート３６を用いることに限定されない。
【００３３】好ましくは、センサ信号の電極４３上に金
属ボンディング材料４６を設け、関連するメサ型構造５
２上に同様の金属ボンディング材料６２によりバンプ・
ボンディングを形成する。好ましくは、同様の方法によ
り、電源電極４５上に金属ボンディング材料４８を設け
てメサ型構造５４上に金属ボンディング材料６４により
バンプ・ボンディングする。いくつかの応用において、
エポキシ・ボンディングを適切に用いて関連するメサ型
構造５２及び５４上に温度センサ４０を搭載させてもよ
い。
属ボンディング材料４６を設け、関連するメサ型構造５
２上に同様の金属ボンディング材料６２によりバンプ・
ボンディングを形成する。好ましくは、同様の方法によ
り、電源電極４５上に金属ボンディング材料４８を設け
てメサ型構造５４上に金属ボンディング材料６４により
バンプ・ボンディングする。いくつかの応用において、
エポキシ・ボンディングを適切に用いて関連するメサ型
構造５２及び５４上に温度センサ４０を搭載させてもよ
い。
【００３４】各温度センサ４０において、強誘電体素子
４２、４４、赤外線吸収子アッセンブリ３２、及びそれ
ぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４５は、強誘電
体トランスデューサを定める。即ち、電源電極４５及び
センサ信号電極４３はコンデンサ・プレートを構成し、
一方強誘電体素子４２及び４４は赤外線吸収子アッセン
ブリ３２の金属プレート３６により互いに電気的に接続
された誘電体を構成する。その結果のコンデンサ及び分
極は温度依存であり、強誘電体（焦電）トランスデュー
サ機能を実現する。関連する変調伝達機能（ＭＴＦ）
は、本発明に係る熱絶縁構造５０、及び赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２により実質的に強調される。
４２、４４、赤外線吸収子アッセンブリ３２、及びそれ
ぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４５は、強誘電
体トランスデューサを定める。即ち、電源電極４５及び
センサ信号電極４３はコンデンサ・プレートを構成し、
一方強誘電体素子４２及び４４は赤外線吸収子アッセン
ブリ３２の金属プレート３６により互いに電気的に接続
された誘電体を構成する。その結果のコンデンサ及び分
極は温度依存であり、強誘電体（焦電）トランスデュー
サ機能を実現する。関連する変調伝達機能（ＭＴＦ）
は、本発明に係る熱絶縁構造５０、及び赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２により実質的に強調される。
【００３５】各温度センサ４０において、焦点面アレー
３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの赤外
線吸収子即ち光コーティング３４により吸収され、かつ
熱として金属プレート３６を介し、隣接する強誘電体素
子４２及び４４に伝導される。その結果の強誘電体素子
４２及び４４における温度変化は、電気的な分極及び容
量の状態を変化させる。センサ信号電極４３から得られ
る対応のセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トラ
ンスデューサ（即ち、温度センサ４０）の容量及び分極
に依存している。
３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの赤外
線吸収子即ち光コーティング３４により吸収され、かつ
熱として金属プレート３６を介し、隣接する強誘電体素
子４２及び４４に伝導される。その結果の強誘電体素子
４２及び４４における温度変化は、電気的な分極及び容
量の状態を変化させる。センサ信号電極４３から得られ
る対応のセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トラ
ンスデューサ（即ち、温度センサ４０）の容量及び分極
に依存している。
【００３６】集積回路基板７０は通常のスイッチング・
マトリックス、及び関連して連続する増幅器を備えてい
る。集積回路基板７０は焦点面アレー３０にボンディン
グされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４は電気的に
対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ４
０に接続されている。熱絶縁構造５０は、集積回路基板
７０が各温度センサ４０の強誘電体素子４２及び４４に
蓄積されている熱エネルギのヒート・シンクとして作用
し、かつ関連するトランスデューサ容量及びセンサ信号
の精度に逆効果となるのを防止する。
マトリックス、及び関連して連続する増幅器を備えてい
る。集積回路基板７０は焦点面アレー３０にボンディン
グされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４は電気的に
対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ４
０に接続されている。熱絶縁構造５０は、集積回路基板
７０が各温度センサ４０の強誘電体素子４２及び４４に
蓄積されている熱エネルギのヒート・シンクとして作用
し、かつ関連するトランスデューサ容量及びセンサ信号
の精度に逆効果となるのを防止する。
【００３７】メサ・ストリップ５６は、各メサ型構造５
２の上部と、隣接する接触パッド７２との間の信号路を
なす。メサ・ストリップ導体５８は、隣接する電源パッ
ド７４から各メサ型構造５４の上部への電気的な経路を
なす。メサ・ストリップ５６及び５８の推奨材料には、
チタン及びタングステン合金が含まれる。なぜならばこ
れらの合金が比較的に低い熱伝導度のため、及び応用が
容易なことによる。
２の上部と、隣接する接触パッド７２との間の信号路を
なす。メサ・ストリップ導体５８は、隣接する電源パッ
ド７４から各メサ型構造５４の上部への電気的な経路を
なす。メサ・ストリップ５６及び５８の推奨材料には、
チタン及びタングステン合金が含まれる。なぜならばこ
れらの合金が比較的に低い熱伝導度のため、及び応用が
容易なことによる。
【００３８】焦点面アレー３０と熱絶縁構造５０との間
に金属ボンディングを形成するために、インジウム・バ
ンプ・ボンディング法を十分に用いることができる。メ
サ型構造５２及び５４と、関連するメサ・ストリップ５
６及び５８の構成は、設計上の選択であり、熱絶縁及び
構造的な剛性の考慮に大きく依存している。メサ型構造
５２及び５４の他の構成には、傾斜した側壁を有するメ
サ、及び垂直の側壁を有するメサが含まれる。メサ型構
造５２及び５４において、メサ・ストリップ５６及び５
８用のメサ・ストリップ構成が推奨される。垂直の側壁
のときは、米国特許第５，０４７，６４４号に示すよう
なメサの輪郭構成がより適当であろう。これらの構成は
単に例示するだけであり、メサ型構造５２及び５４にお
ける他の構成、及びこれらに関連するメサ・ストリップ
５６及び５８は当該技術分野に習熟する者に明らかであ
る。特に、メサ型構造５２及び５４は水平及び垂直断面
において対称であるとして示されているが、このような
対称は必要条件ではない。
に金属ボンディングを形成するために、インジウム・バ
ンプ・ボンディング法を十分に用いることができる。メ
サ型構造５２及び５４と、関連するメサ・ストリップ５
６及び５８の構成は、設計上の選択であり、熱絶縁及び
構造的な剛性の考慮に大きく依存している。メサ型構造
５２及び５４の他の構成には、傾斜した側壁を有するメ
サ、及び垂直の側壁を有するメサが含まれる。メサ型構
造５２及び５４において、メサ・ストリップ５６及び５
８用のメサ・ストリップ構成が推奨される。垂直の側壁
のときは、米国特許第５，０４７，６４４号に示すよう
なメサの輪郭構成がより適当であろう。これらの構成は
単に例示するだけであり、メサ型構造５２及び５４にお
ける他の構成、及びこれらに関連するメサ・ストリップ
５６及び５８は当該技術分野に習熟する者に明らかであ
る。特に、メサ型構造５２及び５４は水平及び垂直断面
において対称であるとして示されているが、このような
対称は必要条件ではない。
【００３９】本発明のメサ型構造５２及び５４は、赤外
線検出器２０及び２２０用の熱絶縁構造１５０の例を含
め、通常の写真製版技術を用いて製造されてもよい。写
真感光性ポリイミドを用いる製造方法を説明する。しか
しながら、いくつかの応用において、写真感光性ポリイ
ミドを用いる製造は一般的に処理工程が少ないので、こ
の製造が推奨される。
線検出器２０及び２２０用の熱絶縁構造１５０の例を含
め、通常の写真製版技術を用いて製造されてもよい。写
真感光性ポリイミドを用いる製造方法を説明する。しか
しながら、いくつかの応用において、写真感光性ポリイ
ミドを用いる製造は一般的に処理工程が少ないので、こ
の製造が推奨される。
【００４０】第１の製造方法は、写真感光性ポリイミド
を用い、ポリイミド上にフォトレジスト層をパターニン
グすることによりポリイミドによるメサ構造を形成し、
そこでポリイミドを現像して、露光されていない部分を
除去することである。次に、ポリイミド構造の外部に通
常の金属堆積手順により、メサ導体を形成することがで
きる。
を用い、ポリイミド上にフォトレジスト層をパターニン
グすることによりポリイミドによるメサ構造を形成し、
そこでポリイミドを現像して、露光されていない部分を
除去することである。次に、ポリイミド構造の外部に通
常の金属堆積手順により、メサ導体を形成することがで
きる。
【００４１】メサ型構造５２及び５４のアレーが確定し
たときは、通常の写真製版技術を用いて、それぞれのメ
サ型構造５２及び５４の外部に選択されたメサ・ストリ
ップ５６及び５８を形成する。好ましくは、それぞれの
メサ型構造５２及び５４の外部にメサ・ストリップ５６
及び５８を形成して、それぞれのメサ型構造５２及び５
４の上部からそれぞれ接触パッド７２及び７４へ伸延さ
せる。
たときは、通常の写真製版技術を用いて、それぞれのメ
サ型構造５２及び５４の外部に選択されたメサ・ストリ
ップ５６及び５８を形成する。好ましくは、それぞれの
メサ型構造５２及び５４の外部にメサ・ストリップ５６
及び５８を形成して、それぞれのメサ型構造５２及び５
４の上部からそれぞれ接触パッド７２及び７４へ伸延さ
せる。
【００４２】所望により、メサ型構造５２及び５４の上
部にバンプ・ボンディングの金属ボンディング材料６２
及び６４、又は導電性エポキシ（図示なし）を堆積させ
ることができる。これらの付加的な製造工程は通常の材
料により通常に達成され、その材料の選択は本発明の熱
絶縁構造５０における特定の応用に依存している。
部にバンプ・ボンディングの金属ボンディング材料６２
及び６４、又は導電性エポキシ（図示なし）を堆積させ
ることができる。これらの付加的な製造工程は通常の材
料により通常に達成され、その材料の選択は本発明の熱
絶縁構造５０における特定の応用に依存している。
【００４３】焦点面アレー３０は、熱絶縁構造５０上に
温度センサ４０を搭載するために、バンプ・ボンディン
グ又は通常の技術を用いて、集積回路基板７０にボンデ
ィングされてもよい。このボンディング・プロセスにお
いて、メサ型構造５２及び５４は、選択されたボンディ
ング・プロセスに必要とする機械的な支持となる。焦点
面アレー３０を集積回路基板７０にボンディングした
後、種々の技術を用いて各赤外線吸収子アッセンブリ３
２の周辺に複数のスロット３８を形成させる。いくつか
の応用では、焦点面アレー３０を集積回路基板７０にバ
ンプ・ボンディングする前に、スロット３８を形成して
もよい。
温度センサ４０を搭載するために、バンプ・ボンディン
グ又は通常の技術を用いて、集積回路基板７０にボンデ
ィングされてもよい。このボンディング・プロセスにお
いて、メサ型構造５２及び５４は、選択されたボンディ
ング・プロセスに必要とする機械的な支持となる。焦点
面アレー３０を集積回路基板７０にボンディングした
後、種々の技術を用いて各赤外線吸収子アッセンブリ３
２の周辺に複数のスロット３８を形成させる。いくつか
の応用では、焦点面アレー３０を集積回路基板７０にバ
ンプ・ボンディングする前に、スロット３８を形成して
もよい。
【００４４】スロット３８は隣接する赤外線吸収子アッ
センブリ３２間に空所を形成するものであり、この赤外
線吸収子アッセンブリ３２が隣接する温度センサ４０か
ら赤外線吸収子アッセンブリ３２を介する熱エネルギの
伝導を阻止する。特に、関連する熱イメージング・シス
テムを真空又は低い熱伝導度のガス環境に配置するとき
は、スロット３８は各温度センサ４０の熱絶縁を実質的
に強化する。スロット３８は、半導体デバイスの製造と
関連して写真製版技術又は他の技術により、形成されて
もよい。
センブリ３２間に空所を形成するものであり、この赤外
線吸収子アッセンブリ３２が隣接する温度センサ４０か
ら赤外線吸収子アッセンブリ３２を介する熱エネルギの
伝導を阻止する。特に、関連する熱イメージング・シス
テムを真空又は低い熱伝導度のガス環境に配置するとき
は、スロット３８は各温度センサ４０の熱絶縁を実質的
に強化する。スロット３８は、半導体デバイスの製造と
関連して写真製版技術又は他の技術により、形成されて
もよい。
【００４５】図５及び図６ａは、赤外線検出器１２０が
焦点面アレー３０、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板
１７０を備えた他の実施例を示す。赤外線検出器２０に
ついて先に述べたように、赤外線検出器１２０の種々の
構成要素は、好ましくは、真空又は低い熱伝導度のガス
環境に配置される。
焦点面アレー３０、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板
１７０を備えた他の実施例を示す。赤外線検出器２０に
ついて先に述べたように、赤外線検出器１２０の種々の
構成要素は、好ましくは、真空又は低い熱伝導度のガス
環境に配置される。
【００４６】熱絶縁構造１５０は集積回路基板１７０上
の焦点面アレー３０の温度センサ４０を搭載するように
設けられている。熱絶縁構造１５０には、それぞれの温
度センサ４０と接続することが可能な複数のメサ型構造
１５２が含まれている。選択した応用のときは、一対の
メサ型構造５２及び５４を形成することに比較して、一
つのメサ型構造１５２を形成することは、よりコスト効
果があると思われる。前述のように、焦点面アレー、強
誘電体素子及び熱絶縁構造を設計することは、典型的な
反復処理である。メサ型構造１５２を有する熱絶縁構造
１５０は、熱絶縁構造５０と同様の方法により形成され
る。
の焦点面アレー３０の温度センサ４０を搭載するように
設けられている。熱絶縁構造１５０には、それぞれの温
度センサ４０と接続することが可能な複数のメサ型構造
１５２が含まれている。選択した応用のときは、一対の
メサ型構造５２及び５４を形成することに比較して、一
つのメサ型構造１５２を形成することは、よりコスト効
果があると思われる。前述のように、焦点面アレー、強
誘電体素子及び熱絶縁構造を設計することは、典型的な
反復処理である。メサ型構造１５２を有する熱絶縁構造
１５０は、熱絶縁構造５０と同様の方法により形成され
る。
【００４７】メサ・ストリップ導体１５６及び１５８
は、関連する一対の接触パッド７２及び７４に隣接した
メサ型構造１５２の外部に形成される。集積回路基板１
７０は、共通バス・バー７６を除去したことを除き、集
積回路基板７０と同様である。個別的な電源パッド７４
のアレーを設けることにより、集積回路基板１７０は、
各温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更さ
せる任意選択を許容する。前述のように、通常、同一バ
イアス電圧ＶＢを各温度センサ４０に印加する。しか
し、いくつかの応用、特に非常に大きなアレーでは、各
温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更する
ことが望ましいと思われる。
は、関連する一対の接触パッド７２及び７４に隣接した
メサ型構造１５２の外部に形成される。集積回路基板１
７０は、共通バス・バー７６を除去したことを除き、集
積回路基板７０と同様である。個別的な電源パッド７４
のアレーを設けることにより、集積回路基板１７０は、
各温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更さ
せる任意選択を許容する。前述のように、通常、同一バ
イアス電圧ＶＢを各温度センサ４０に印加する。しか
し、いくつかの応用、特に非常に大きなアレーでは、各
温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更する
ことが望ましいと思われる。
【００４８】集積回路基板１７０は電気的な２つの接触
パッド７２及び７４を備えている。各メサ型構造１５２
上には一対のメサ・ストリップ導体１５６及び１５８が
設けられている。メサ・ストリップ導体１５８は電源パ
ッド７４からバイアス電圧ＶＢを印加して強誘電体素子
４２及び４４と、電極４３及び４５とをコンデンサとし
て機能できるようにする。
パッド７２及び７４を備えている。各メサ型構造１５２
上には一対のメサ・ストリップ導体１５６及び１５８が
設けられている。メサ・ストリップ導体１５８は電源パ
ッド７４からバイアス電圧ＶＢを印加して強誘電体素子
４２及び４４と、電極４３及び４５とをコンデンサとし
て機能できるようにする。
【００４９】本発明の更なる実施例は、図６ｂに示すよ
うに、赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面
アレー１３０により表わされる。赤外線吸収子アッセン
ブリ１３２は、焦点面アレー１３０の全面にわたり伸延
する赤外線吸収子即ち光コーティング層１３４を備えて
いる。複数の金属プレート３６が図４及び図６ａに既に
示したように、光コーティング層１３４と、それぞれの
強誘電体素子４２及び４４との間に複数の金属プレート
３６を配置して取り付けている。隣接する各金属プレー
ト３６間にはスロット１３８が設けられている。しかし
ながら、スロット１３８は光コーティング１３４を介し
て伸延することはない。赤外線吸収子アッセンブリ３２
と赤外線吸収子アッセンブリ１３２との間の主要な相違
のうちの一つは、隣接する金属プレート３６間に、かつ
光コーティング１３４を介して伸延することなく、設け
られたスロット１３８である。所望により、赤外線検出
器２０、１２０、２２０及び３２０を製造する際には、
赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面アレー
１３０を用いることができる。スロット１３８は隣接す
る金属プレート３６間に形成されているだけなので、赤
外線吸収子アッセンブリ３２及びそれぞれの光コーティ
ング３４に関連した熱電流の流れに比較して、光コーテ
ィング１３４を介して何らかの付加的な熱の流れが存在
し得る。
うに、赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面
アレー１３０により表わされる。赤外線吸収子アッセン
ブリ１３２は、焦点面アレー１３０の全面にわたり伸延
する赤外線吸収子即ち光コーティング層１３４を備えて
いる。複数の金属プレート３６が図４及び図６ａに既に
示したように、光コーティング層１３４と、それぞれの
強誘電体素子４２及び４４との間に複数の金属プレート
３６を配置して取り付けている。隣接する各金属プレー
ト３６間にはスロット１３８が設けられている。しかし
ながら、スロット１３８は光コーティング１３４を介し
て伸延することはない。赤外線吸収子アッセンブリ３２
と赤外線吸収子アッセンブリ１３２との間の主要な相違
のうちの一つは、隣接する金属プレート３６間に、かつ
光コーティング１３４を介して伸延することなく、設け
られたスロット１３８である。所望により、赤外線検出
器２０、１２０、２２０及び３２０を製造する際には、
赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面アレー
１３０を用いることができる。スロット１３８は隣接す
る金属プレート３６間に形成されているだけなので、赤
外線吸収子アッセンブリ３２及びそれぞれの光コーティ
ング３４に関連した熱電流の流れに比較して、光コーテ
ィング１３４を介して何らかの付加的な熱の流れが存在
し得る。
【００５０】図７に本発明の他の実施例に関連するセン
サ信号の経路即ち電気回路２２８を示す概要図である。
センサ信号経路２２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源電極４５を有する強誘電体素子２
４２とが含まれる。集積回路基板７０はバイアス電圧Ｖ
Ｂを第１の電極即ち電源電極４５に流れる第１の接触パ
ッド即ち電源パッド７４に供給する。本発明のいくつか
の応用において、金属プレート３６はセンサ信号電極４
３と電極４５との間のセンサ信号の経路の一部を形成し
てもよい。他の応用において、金属プレート３６は非導
電性材料により形成されてもよく、更には除去されても
よく、これは関連するセンサ信号電極４３と電源電極４
５との間のセンサ信号の経路をなす強誘電体素子２４２
だけに帰結する。
サ信号の経路即ち電気回路２２８を示す概要図である。
センサ信号経路２２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源電極４５を有する強誘電体素子２
４２とが含まれる。集積回路基板７０はバイアス電圧Ｖ
Ｂを第１の電極即ち電源電極４５に流れる第１の接触パ
ッド即ち電源パッド７４に供給する。本発明のいくつか
の応用において、金属プレート３６はセンサ信号電極４
３と電極４５との間のセンサ信号の経路の一部を形成し
てもよい。他の応用において、金属プレート３６は非導
電性材料により形成されてもよく、更には除去されても
よく、これは関連するセンサ信号電極４３と電源電極４
５との間のセンサ信号の経路をなす強誘電体素子２４２
だけに帰結する。
【００５１】入射される赤外線照射は強誘電体素子２４
２に温度変化を発生させてセンサ信号電極４３と電源電
極４５との間の分極及び容量を変化させる結果となる。
第２の電極即ちセンサ信号電極４３から集積回路基板７
０上の第２の接触パッド７２へ、入射される赤外線照射
に対応する信号が流れる。このセンサ信号ＶＳは、入射
される赤外線照射により発生する強誘電体素子２４２の
分極及び容量における変化の関数である。従って、強誘
電体素子２４２は電気回路２２８における可変コンデン
サとして表わされてもよい。赤外線検出器２２０及び３
２０は、図７に示す概略回路図に概要的に対応する同様
のセンサ信号の経路を有する。
２に温度変化を発生させてセンサ信号電極４３と電源電
極４５との間の分極及び容量を変化させる結果となる。
第２の電極即ちセンサ信号電極４３から集積回路基板７
０上の第２の接触パッド７２へ、入射される赤外線照射
に対応する信号が流れる。このセンサ信号ＶＳは、入射
される赤外線照射により発生する強誘電体素子２４２の
分極及び容量における変化の関数である。従って、強誘
電体素子２４２は電気回路２２８における可変コンデン
サとして表わされてもよい。赤外線検出器２２０及び３
２０は、図７に示す概略回路図に概要的に対応する同様
のセンサ信号の経路を有する。
【００５２】赤外線検出器２２０を備えているいくつか
の主要な構成要素即ち構造には、焦点面アレー２３０、
熱絶縁構造５０、及び集積回路基板７０が含まれる。焦
点面アレー２３０は複数の温度センサ２４０を備えてい
る。温度センサ２４０の個数及び位置は焦点面アレー２
３０用の所望Ｎ Ｘ Ｍ構成に依存している。熱絶縁構
造５０及び集積回路基板７０は、赤外線検出器２０に関
して前述したとものと本質的に同一である。
の主要な構成要素即ち構造には、焦点面アレー２３０、
熱絶縁構造５０、及び集積回路基板７０が含まれる。焦
点面アレー２３０は複数の温度センサ２４０を備えてい
る。温度センサ２４０の個数及び位置は焦点面アレー２
３０用の所望Ｎ Ｘ Ｍ構成に依存している。熱絶縁構
造５０及び集積回路基板７０は、赤外線検出器２０に関
して前述したとものと本質的に同一である。
【００５３】熱絶縁構造５０は焦点面アレー２３０にお
ける各温度センサ２４０と集積回路基板７０との間の電
気的なインタフェースとなる。この電気的なインタフェ
ースは集積回路基板７０が各温度センサ２４０に電力の
供給、及び焦点面アレー２３０により検出された入射さ
れる赤外線照射に基づいて熱イメージの処理を可能にさ
せる。
ける各温度センサ２４０と集積回路基板７０との間の電
気的なインタフェースとなる。この電気的なインタフェ
ースは集積回路基板７０が各温度センサ２４０に電力の
供給、及び焦点面アレー２３０により検出された入射さ
れる赤外線照射に基づいて熱イメージの処理を可能にさ
せる。
【００５４】図８及び図９に示すように、赤外線検出器
２２０は、焦点面アレー２３０に到達して入射される赤
外線照射に応答して熱イメージを発生する。焦点面アレ
ー２３０の構成要素には、複数の温度センサ２４０と、
それぞれの赤外線吸収子アッセンブリ３２とが含まれ
る。更に、各温度センサ２４０は、それぞれセンサ信号
電極４３を有する一つの強誘電体素子２４２と、電源電
極４５とを備えている。各強誘電体素子の片側は関連す
る赤外線吸収子アッセンブリ３２に取り付けられてい
る。センサ信号電極４３及び電源電極４５は各強誘電体
素子２４２の反対側に取り付けられ、互いに間隔を置い
て配置されている。強誘電体素子２４２は、例えばＢＳ
Ｔ（チタン酸バリウム〜ストロンチウムのような適当な
強誘電体材料から形成されてもよい。いくつかの応用に
おいて、一対の強誘電体素子４２及び４４に比較して、
一つの強誘電体素子２４２を形成するためによりコスト
効果があると思われる。
２２０は、焦点面アレー２３０に到達して入射される赤
外線照射に応答して熱イメージを発生する。焦点面アレ
ー２３０の構成要素には、複数の温度センサ２４０と、
それぞれの赤外線吸収子アッセンブリ３２とが含まれ
る。更に、各温度センサ２４０は、それぞれセンサ信号
電極４３を有する一つの強誘電体素子２４２と、電源電
極４５とを備えている。各強誘電体素子の片側は関連す
る赤外線吸収子アッセンブリ３２に取り付けられてい
る。センサ信号電極４３及び電源電極４５は各強誘電体
素子２４２の反対側に取り付けられ、互いに間隔を置い
て配置されている。強誘電体素子２４２は、例えばＢＳ
Ｔ（チタン酸バリウム〜ストロンチウムのような適当な
強誘電体材料から形成されてもよい。いくつかの応用に
おいて、一対の強誘電体素子４２及び４４に比較して、
一つの強誘電体素子２４２を形成するためによりコスト
効果があると思われる。
【００５５】入射される赤外線照射は各強誘電体素子２
４２に温度変化を発生させ、強誘電体素子２４２はその
電気的な分極及び容量を変化させる。各センサ信号電極
４３に現われる代表的な熱イメージ信号は関連する強誘
電体素子２４２の分極及び容量に依存しており、更にこ
の強誘電体素子２４２は入射される赤外線照射の関数で
ある。焦点面アレー２３０の強誘電体素子２４２は、隣
接する温度センサ２４０と集積回路基板７０とから熱的
に絶縁されて各温度センサ２４０に関連される分極及び
容量が入射される赤外線照射を正確に表わすことを保証
させる。
４２に温度変化を発生させ、強誘電体素子２４２はその
電気的な分極及び容量を変化させる。各センサ信号電極
４３に現われる代表的な熱イメージ信号は関連する強誘
電体素子２４２の分極及び容量に依存しており、更にこ
の強誘電体素子２４２は入射される赤外線照射の関数で
ある。焦点面アレー２３０の強誘電体素子２４２は、隣
接する温度センサ２４０と集積回路基板７０とから熱的
に絶縁されて各温度センサ２４０に関連される分極及び
容量が入射される赤外線照射を正確に表わすことを保証
させる。
【００５６】焦点面アレー２３０における各温度センサ
２４０は、熱絶縁構造５０により設けられた一対のメサ
型構造５２及び５４により集積回路基板７０と接続され
ている。各温度センサ２４０は、好ましくは、その関連
するメサ型構造５２及び５４を介して集積回路基板７０
上の対応する接触パッド７２及び７４に電気的に接続さ
れている。メサ・ストリップ５６及び５８はセンサ信号
の経路の一部をなし、かつ赤外線検出器２０に関しては
前述したように機能する。メサ・ストリップ５６及び５
８の構成は、赤外線検出器２２０用の熱絶縁仕様を満足
させる総熱抵抗を達成するように選択されてもよい。前
述のように、設計選択は、典型的には、メサ型構造５２
及び５４と、メサ・ストリップ５６及び５８との構成が
所望の構造的な完全性、センサ信号の経路及び熱絶縁を
得るように変更される反復処理である。
２４０は、熱絶縁構造５０により設けられた一対のメサ
型構造５２及び５４により集積回路基板７０と接続され
ている。各温度センサ２４０は、好ましくは、その関連
するメサ型構造５２及び５４を介して集積回路基板７０
上の対応する接触パッド７２及び７４に電気的に接続さ
れている。メサ・ストリップ５６及び５８はセンサ信号
の経路の一部をなし、かつ赤外線検出器２０に関しては
前述したように機能する。メサ・ストリップ５６及び５
８の構成は、赤外線検出器２２０用の熱絶縁仕様を満足
させる総熱抵抗を達成するように選択されてもよい。前
述のように、設計選択は、典型的には、メサ型構造５２
及び５４と、メサ・ストリップ５６及び５８との構成が
所望の構造的な完全性、センサ信号の経路及び熱絶縁を
得るように変更される反復処理である。
【００５７】各温度センサ２４０、強誘電体素子２４
２、及びそれぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４
５は、強誘電体トランスデューサを確定させる。即ち、
電源電極４５及びセンサ信号電極４３はコンデンサ・プ
レートを構成し、一方強誘電体素子２４２は誘電体を構
成する。その結果の容量及び分極は、温度−依存であ
り、強誘電体（又は焦電）トランスデューサ機能を実行
する。関連するＭＴＦは、本発明に関連する熱絶縁構造
５０及び赤外線吸収子アッセンブリ３２により実質的に
強化される。
２、及びそれぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４
５は、強誘電体トランスデューサを確定させる。即ち、
電源電極４５及びセンサ信号電極４３はコンデンサ・プ
レートを構成し、一方強誘電体素子２４２は誘電体を構
成する。その結果の容量及び分極は、温度−依存であ
り、強誘電体（又は焦電）トランスデューサ機能を実行
する。関連するＭＴＦは、本発明に関連する熱絶縁構造
５０及び赤外線吸収子アッセンブリ３２により実質的に
強化される。
【００５８】各温度センサ２４０において、焦点面アレ
ー２３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの
赤外線吸収子又は光コーティング３４により吸収され、
かつ金属プレート３６を介する熱として隣接する強誘電
体素子２４２に伝導される。その結果の強誘電体素子２
４２における温度変化は、電気的な分極及び容量の状態
に変化を発生させる。センサ信号電極４３から得た対応
するセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トランス
デューサ（即ち、温度センサ２４０）の容量及び分極に
依存している。
ー２３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの
赤外線吸収子又は光コーティング３４により吸収され、
かつ金属プレート３６を介する熱として隣接する強誘電
体素子２４２に伝導される。その結果の強誘電体素子２
４２における温度変化は、電気的な分極及び容量の状態
に変化を発生させる。センサ信号電極４３から得た対応
するセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トランス
デューサ（即ち、温度センサ２４０）の容量及び分極に
依存している。
【００５９】集積回路基板７０は焦点面アレー２３０に
ボンディングされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４
は対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ
２４０の電源電極４５に電気的に接続されている。熱絶
縁構造５０は、集積回路基板７０が各温度センサ４０の
強誘電体素子２４２に蓄積された熱エネルギのためのヒ
ート・シンクとして作用すること、及び関連するトラン
スデューサ容量及びセンサ信号の精度に逆作用すること
を阻止する。
ボンディングされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４
は対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ
２４０の電源電極４５に電気的に接続されている。熱絶
縁構造５０は、集積回路基板７０が各温度センサ４０の
強誘電体素子２４２に蓄積された熱エネルギのためのヒ
ート・シンクとして作用すること、及び関連するトラン
スデューサ容量及びセンサ信号の精度に逆作用すること
を阻止する。
【００６０】図１０及び図１１に示すように、赤外線検
出器３２０には、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板１
７０と共に、個別的な温度センサ２４０即ち赤外線検出
素子の焦点面アレー２３０が含まれている。熱絶縁構造
１５０は集積回路基板１７０上に形成されているメサ型
構造１５２のアレーを備えており、この集積回路基板１
７０はそれぞれの対の接触パッド７２及び７４に隣接し
ている。熱絶縁構造１５０は、焦点面アレー２３０と集
積回路基板１７０とのボンディング中の機械的な支持、
各温度センサ２４０とこれに関連する接触パッド７２及
び７４との間の電気的な接続、及び各温度センサ２４０
と集積回路基板１７０との間の熱絶縁となる。
出器３２０には、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板１
７０と共に、個別的な温度センサ２４０即ち赤外線検出
素子の焦点面アレー２３０が含まれている。熱絶縁構造
１５０は集積回路基板１７０上に形成されているメサ型
構造１５２のアレーを備えており、この集積回路基板１
７０はそれぞれの対の接触パッド７２及び７４に隣接し
ている。熱絶縁構造１５０は、焦点面アレー２３０と集
積回路基板１７０とのボンディング中の機械的な支持、
各温度センサ２４０とこれに関連する接触パッド７２及
び７４との間の電気的な接続、及び各温度センサ２４０
と集積回路基板１７０との間の熱絶縁となる。
【００６１】本発明による強誘電体素子４２、４４、１
４２、メサ型構造５２、５４及び１５２の正確な構造的
な構成及び関連する製造方法は、その結果の温度センサ
４０及び２４０のために選択された応用に依存する。赤
外線検出器２０、１２０、２２０及び３２０の例のよう
に、特定の応用内であっても、多くの設計選択は当該技
術分野に習熟する者が当然に実行する。
４２、メサ型構造５２、５４及び１５２の正確な構造的
な構成及び関連する製造方法は、その結果の温度センサ
４０及び２４０のために選択された応用に依存する。赤
外線検出器２０、１２０、２２０及び３２０の例のよう
に、特定の応用内であっても、多くの設計選択は当該技
術分野に習熟する者が当然に実行する。
【００６２】赤外線検出器２０、１２０、２２０及び３
２０は、互いに電気的及び機械的に接続された複器の構
成要素の構造、及び複数の基板を有するハイブリッド固
体システム例である。熱イメージング・システムに加
え、本発明を用いて種々の型式のハイブリッド固体シス
テム用の熱絶縁及び／又は電気的な接続をすることもで
きる。本発明に関連するメサ型構造を、広範な種々の電
子装置の製造中に種々の基板を取り付けるために十分用
いることができる。本発明及びその効果を詳細に説明し
たが、請求の範囲により定義される本発明の精神及び範
囲から逸脱することなく、種々の変更、置換及び変形が
可能とされることを理解すべきである。
２０は、互いに電気的及び機械的に接続された複器の構
成要素の構造、及び複数の基板を有するハイブリッド固
体システム例である。熱イメージング・システムに加
え、本発明を用いて種々の型式のハイブリッド固体シス
テム用の熱絶縁及び／又は電気的な接続をすることもで
きる。本発明に関連するメサ型構造を、広範な種々の電
子装置の製造中に種々の基板を取り付けるために十分用
いることができる。本発明及びその効果を詳細に説明し
たが、請求の範囲により定義される本発明の精神及び範
囲から逸脱することなく、種々の変更、置換及び変形が
可能とされることを理解すべきである。
【００６３】以上の説明に関連して更に以下の項を開示
する。
する。
【００６４】（１）焦点面アレー及び集積回路基板を含
む赤外線検出器において、前記焦点面アレーに入射され
る熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給する複数の
温度センサと、各温度センサの片側に接続されたそれぞ
れの赤外線吸収子アッセンブリ、及び各温度センサの反
対側に接続された前記集積回路基板と、各赤外線吸収子
アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延する前
記焦点面アレーに形成された複数のスロットと、前記集
積回路基板上に配置され、それぞれの温度センサから出
力される前記センサ信号を入力する接触パッド・アレー
と、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突起
する複数のメサ型構造により形成され、温度センサを前
記集積回路基板と接続する熱絶縁構造とを備えているこ
とを特徴とする赤外線検出器。
む赤外線検出器において、前記焦点面アレーに入射され
る熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給する複数の
温度センサと、各温度センサの片側に接続されたそれぞ
れの赤外線吸収子アッセンブリ、及び各温度センサの反
対側に接続された前記集積回路基板と、各赤外線吸収子
アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延する前
記焦点面アレーに形成された複数のスロットと、前記集
積回路基板上に配置され、それぞれの温度センサから出
力される前記センサ信号を入力する接触パッド・アレー
と、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突起
する複数のメサ型構造により形成され、温度センサを前
記集積回路基板と接続する熱絶縁構造とを備えているこ
とを特徴とする赤外線検出器。
【００６５】（２）前記焦点面アレーは、更に、強誘電
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、各強誘電体素子の反対側に取り付けられた電源電極
及びセンサ信号電極とを備えていることを特徴とする第
１項記載の赤外線検出器。
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、各強誘電体素子の反対側に取り付けられた電源電極
及びセンサ信号電極とを備えていることを特徴とする第
１項記載の赤外線検出器。
【００６６】（３）前記焦点面アレーは、更に、一対の
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記対の強誘電
体素子の片側に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子
アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素子の
反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサの他
方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ信号
電極とを備えていることを特徴とする第１項記載の赤外
線検出器。
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記対の強誘電
体素子の片側に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子
アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素子の
反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサの他
方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ信号
電極とを備えていることを特徴とする第１項記載の赤外
線検出器。
【００６７】（４）前記焦点面アレーは、更に、一対の
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記一対の強誘
電体素子の片側にそれぞれ取り付けられた前記赤外線吸
収子アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素
子の反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサ
の他方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ
信号電極とを備え、各強誘電体素子の前記反対側はそれ
ぞれメサ型構造と接続されていることを特徴とする第１
項記載の赤外線検出器。
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記一対の強誘
電体素子の片側にそれぞれ取り付けられた前記赤外線吸
収子アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素
子の反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサ
の他方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ
信号電極とを備え、各強誘電体素子の前記反対側はそれ
ぞれメサ型構造と接続されていることを特徴とする第１
項記載の赤外線検出器。
【００６８】（５）前記焦点面アレーは、更に、強誘電
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、電源電極、及び各強誘電体素子の反対側に取り付け
られたセンサ信号電極と、それぞれのメサ型構造と接続
された各電極とを備えていることを特徴とする第１項記
載の赤外線検出器。
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、電源電極、及び各強誘電体素子の反対側に取り付け
られたセンサ信号電極と、それぞれのメサ型構造と接続
された各電極とを備えていることを特徴とする第１項記
載の赤外線検出器。
【００６９】（６）前記焦点面アレーは、更に、反射物
質層上に配置され、赤外線の照射を検知する光学的な被
覆層を有する各赤外線吸収子アッセンブリと、少なくと
も一つの強誘電体素子を有し、かつそれぞれの前記赤外
線吸収子アッセンブリを各強誘電体素子の片側と接続
し、かつ少なくとも一つの電極をそれぞれの前記強誘電
体素子の反対側と接続した各温度センサと、前記光学的
な被覆層、及び各赤外線吸収子アッセンブリ間の前記反
射物質層を介して伸延する複数のスロットとを備えてい
ることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
質層上に配置され、赤外線の照射を検知する光学的な被
覆層を有する各赤外線吸収子アッセンブリと、少なくと
も一つの強誘電体素子を有し、かつそれぞれの前記赤外
線吸収子アッセンブリを各強誘電体素子の片側と接続
し、かつ少なくとも一つの電極をそれぞれの前記強誘電
体素子の反対側と接続した各温度センサと、前記光学的
な被覆層、及び各赤外線吸収子アッセンブリ間の前記反
射物質層を介して伸延する複数のスロットとを備えてい
ることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
【００７０】（７）前記熱絶縁構造は、第１の接触パッ
ドに隣接して配置された第１のメサ型構造と、第２の接
触パッドに隣接して配置された第２のメサ型構造と、各
メサ型構造の上部からそれぞれの接触パッドへ伸延する
各メサ型構造の外部上に配置されたメサ導体とを備えて
いることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
ドに隣接して配置された第１のメサ型構造と、第２の接
触パッドに隣接して配置された第２のメサ型構造と、各
メサ型構造の上部からそれぞれの接触パッドへ伸延する
各メサ型構造の外部上に配置されたメサ導体とを備えて
いることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
【００７１】（８）前記温度センサのアレーは、更に、
複数の強誘電体温度センサであって、各強誘電体温度セ
ンサの片側をそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリに接
続し、かつ一つの電極をそれぞれの強誘電体温度センサ
の反対側に配置した複数の前記強誘電体温度センサと、
複数のスロットにより隣接する赤外線吸収子及び反射プ
レート・アッセンブリから分離されている各赤外線吸収
子アッセンブリとを備えていることを特徴とする第１項
記載の赤外線検出器。
複数の強誘電体温度センサであって、各強誘電体温度セ
ンサの片側をそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリに接
続し、かつ一つの電極をそれぞれの強誘電体温度センサ
の反対側に配置した複数の前記強誘電体温度センサと、
複数のスロットにより隣接する赤外線吸収子及び反射プ
レート・アッセンブリから分離されている各赤外線吸収
子アッセンブリとを備えていることを特徴とする第１項
記載の赤外線検出器。
【００７２】（９）各温度センサは、更に、金属プレー
ト上に配置された赤外線照射を検知する光学的な被覆層
を有するそれぞれの前記赤外線吸収子アッセンブリと、
一対の強誘電体素子であって、両強誘電体素子の片側を
前記金属プレートと接続させている前記対の強誘電体素
子と、一方の強誘電体素子の反対側と接続された電源電
極と、他方の強誘電体素子の反対側と接続されたセンサ
信号電極と、を備え、前記金属プレートはそれぞれの強
誘電体素子間に電気的な接続を備えていることを特徴と
する第１項記載の赤外線検出器。
ト上に配置された赤外線照射を検知する光学的な被覆層
を有するそれぞれの前記赤外線吸収子アッセンブリと、
一対の強誘電体素子であって、両強誘電体素子の片側を
前記金属プレートと接続させている前記対の強誘電体素
子と、一方の強誘電体素子の反対側と接続された電源電
極と、他方の強誘電体素子の反対側と接続されたセンサ
信号電極と、を備え、前記金属プレートはそれぞれの強
誘電体素子間に電気的な接続を備えていることを特徴と
する第１項記載の赤外線検出器。
【００７３】（１０）焦点面アレーにおいて、入射され
る熱照射を検出する温度センサ・アレーであって、各温
度センサ・アレーがそれぞれの温度センサに入射される
熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給し、かつ各温
度センサが隣接する温度センサから機械的及び電気的に
絶縁されている前記温度センサ・アレーと、ほぼ平坦な
表面上に配置された接触パッド・アレーを有し、各温度
センサに電力を供給し、かつそれぞれの温度センサから
出力される前記センサ信号を受け取る集積回路基板と、
ほぼ平坦な前記集積回路基板の表面から突出したメサ型
構造アレーであって、少なくとも一つのメサ型構造が各
接触パッドに隣接して配置されている前記メサ型構造ア
レーと、対応する第１の接触パッドから各温度センサへ
電力を供給する第１のメサ導体と、各温度センサと対応
する第２の接触パッドとの間に信号経路を設ける第２の
メサ導体とを備え、各メサ導体は、それぞれの前記メサ
型構造の上部から前記集積回路基板の隣接する領域へ伸
延して対応する接触パッドを有し、前記温度センサ・ア
レーは、各温度センサ用の前記電源を前記対応する第１
の接触パッドからそれぞれの前記第１のメサ導体を介し
て接続し、かつ前記センサ信号の出力をそれぞれの前記
第２のメサ導体を介して前記対応する第２の接触パッド
へ接続するように、前記メサ型構造のアレーと接触して
前記集積回路基板上に配置されていることを特徴とする
焦点面アレー。
る熱照射を検出する温度センサ・アレーであって、各温
度センサ・アレーがそれぞれの温度センサに入射される
熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給し、かつ各温
度センサが隣接する温度センサから機械的及び電気的に
絶縁されている前記温度センサ・アレーと、ほぼ平坦な
表面上に配置された接触パッド・アレーを有し、各温度
センサに電力を供給し、かつそれぞれの温度センサから
出力される前記センサ信号を受け取る集積回路基板と、
ほぼ平坦な前記集積回路基板の表面から突出したメサ型
構造アレーであって、少なくとも一つのメサ型構造が各
接触パッドに隣接して配置されている前記メサ型構造ア
レーと、対応する第１の接触パッドから各温度センサへ
電力を供給する第１のメサ導体と、各温度センサと対応
する第２の接触パッドとの間に信号経路を設ける第２の
メサ導体とを備え、各メサ導体は、それぞれの前記メサ
型構造の上部から前記集積回路基板の隣接する領域へ伸
延して対応する接触パッドを有し、前記温度センサ・ア
レーは、各温度センサ用の前記電源を前記対応する第１
の接触パッドからそれぞれの前記第１のメサ導体を介し
て接続し、かつ前記センサ信号の出力をそれぞれの前記
第２のメサ導体を介して前記対応する第２の接触パッド
へ接続するように、前記メサ型構造のアレーと接触して
前記集積回路基板上に配置されていることを特徴とする
焦点面アレー。
【００７４】（１１）前記温度センサ・アレーは、更
に、各温度センサをそれぞれの赤外線吸収子アッセンブ
リに接続した個別的な温度センサ・アレーと、各赤外線
吸収子アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延
する複数のスロットとを有することを特徴とする請求項
１０記載の焦点面アレー。
に、各温度センサをそれぞれの赤外線吸収子アッセンブ
リに接続した個別的な温度センサ・アレーと、各赤外線
吸収子アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延
する複数のスロットとを有することを特徴とする請求項
１０記載の焦点面アレー。
【００７５】（１２）前記温度センサ・アレーは、更
に、反射物質層上に配置された赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、かつ前記赤外線吸
収子アッセンブリをそれぞれの強誘電体素子の片側と接
続させた各温度センサと、各強誘電体素子の反対側と接
続された電極とを備えたことを特徴とする請求項１０記
載の焦点面アレー。
に、反射物質層上に配置された赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、かつ前記赤外線吸
収子アッセンブリをそれぞれの強誘電体素子の片側と接
続させた各温度センサと、各強誘電体素子の反対側と接
続された電極とを備えたことを特徴とする請求項１０記
載の焦点面アレー。
【００７６】（１３）前記温度センサ・アレーは、更
に、前記第１の接触パッドに隣接して配置された第１の
メサ型構造と、前記第２の接触パッドに隣接して配置さ
れた第２のメサ型構造と、各メサ型構造の外部の一部に
配置されたメサ導体とを備えていることを特徴とする請
求項１０記載の焦点面アレー。
に、前記第１の接触パッドに隣接して配置された第１の
メサ型構造と、前記第２の接触パッドに隣接して配置さ
れた第２のメサ型構造と、各メサ型構造の外部の一部に
配置されたメサ導体とを備えていることを特徴とする請
求項１０記載の焦点面アレー。
【００７７】（１４）前記温度センサ・アレーは、更
に、各強誘電体温度センサの片側上に配置された赤外線
吸収子アッセンブリ、及びそれぞれの前記強誘電体の温
度センサの反対側に配置された電極に接続された複数の
強誘電体温度センサと、隣接する赤外線吸収子アッセン
ブリから切り離された各赤外線吸収子アッセンブリとを
備えていることを特徴とする請求項１０記載の焦点面ア
レー。
に、各強誘電体温度センサの片側上に配置された赤外線
吸収子アッセンブリ、及びそれぞれの前記強誘電体の温
度センサの反対側に配置された電極に接続された複数の
強誘電体温度センサと、隣接する赤外線吸収子アッセン
ブリから切り離された各赤外線吸収子アッセンブリとを
備えていることを特徴とする請求項１０記載の焦点面ア
レー。
【００７８】（１５）前記温度センサ・アレーは、更
に、反射物質層上に配置され、赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、前記赤外線吸収子
アッセンブリを前記強誘電体素子の片側と接続し、かつ
その電極を各強誘電体素子の反対側に接続した各温度セ
ンサと、前記センサ信号電極と反対側の各強誘電体素子
の片側と接続されたバイアス電圧電極と、隣接する赤外
線吸収子プレート・アッセンブリから切り離されている
各赤外線吸収子アッセンブリとを備えていることを特徴
とする請求項１０記載の焦点面アレー。
に、反射物質層上に配置され、赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、前記赤外線吸収子
アッセンブリを前記強誘電体素子の片側と接続し、かつ
その電極を各強誘電体素子の反対側に接続した各温度セ
ンサと、前記センサ信号電極と反対側の各強誘電体素子
の片側と接続されたバイアス電圧電極と、隣接する赤外
線吸収子プレート・アッセンブリから切り離されている
各赤外線吸収子アッセンブリとを備えていることを特徴
とする請求項１０記載の焦点面アレー。
【００７９】（１６）集積回路基板上に搭載された焦点
面アレーを有し、かつそれらの間に熱絶縁構造を配置し
た熱イメージング・システムを製造する製造方法におい
て、前記焦点面アレーに入射される熱照射を表わすセン
サ信号を出力する複数の温度センサにより前記焦点面ア
レーを形成するステップと、第１の接触パッド・アレー
を有する集積回路基板を設け、それぞれの前記温度セン
サに電力を供給するステップと、第２の接触パッド・ア
レーを有する前記集積回路基板を設け、それぞれの前記
温度センサから出力されるセンサ信号を受け取るステッ
プと、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突
出する複数のメサ型構造を形成して前記熱絶縁構造の一
部を設けるステップと前記熱絶縁構造上に前記焦点面ア
レーを搭載するステップとを備えていることを特徴とす
る熱イメージング・システムの製造方法。
面アレーを有し、かつそれらの間に熱絶縁構造を配置し
た熱イメージング・システムを製造する製造方法におい
て、前記焦点面アレーに入射される熱照射を表わすセン
サ信号を出力する複数の温度センサにより前記焦点面ア
レーを形成するステップと、第１の接触パッド・アレー
を有する集積回路基板を設け、それぞれの前記温度セン
サに電力を供給するステップと、第２の接触パッド・ア
レーを有する前記集積回路基板を設け、それぞれの前記
温度センサから出力されるセンサ信号を受け取るステッ
プと、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突
出する複数のメサ型構造を形成して前記熱絶縁構造の一
部を設けるステップと前記熱絶縁構造上に前記焦点面ア
レーを搭載するステップとを備えていることを特徴とす
る熱イメージング・システムの製造方法。
【００８０】（１７）更に、それぞれの前記温度センサ
に介在する前記焦点面アレーを介して伸延する複数のス
ロットを形成するステップを備えていることを特徴とす
る第１６項記載の熱イメージング・システムの製造方
法。
に介在する前記焦点面アレーを介して伸延する複数のス
ロットを形成するステップを備えていることを特徴とす
る第１６項記載の熱イメージング・システムの製造方
法。
【００８１】（１８）更に、複数のポリイミド・メサに
より前記メサ型構造を形成するステップと、前記メサ型
構造上に前記焦点面アレーを搭載するステップと、各温
度センサに介在する前記焦点面アレーに複数のスロット
を形成するステップとを備えていることを特徴とする第
１６項記載の熱イメージング・システムの製造方法。
より前記メサ型構造を形成するステップと、前記メサ型
構造上に前記焦点面アレーを搭載するステップと、各温
度センサに介在する前記焦点面アレーに複数のスロット
を形成するステップとを備えていることを特徴とする第
１６項記載の熱イメージング・システムの製造方法。
【００８２】（１９）更に、一対の強誘電体素子から各
温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子をそ
れぞれのメサ型構造と接続するステップとを備えている
ことを特徴とする第１６項記載の熱イメージング・シス
テムの製造方法。
温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子をそ
れぞれのメサ型構造と接続するステップとを備えている
ことを特徴とする第１６項記載の熱イメージング・シス
テムの製造方法。
【００８３】（２０）更に、一つの強誘電体素子により
各温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子上
に前記集積回路基板から電力を受け取る第１の電極を配
置するステップと、各強誘電体素子上に前記センサ信号
の出力を前記集積回路基板に供給する第２の電極を配置
するステップと、各電極をそれぞれのメサ型構造と接続
するステップとを備えていることを特徴とする第１６項
記載の熱イメージング・システムの製造方法。
各温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子上
に前記集積回路基板から電力を受け取る第１の電極を配
置するステップと、各強誘電体素子上に前記センサ信号
の出力を前記集積回路基板に供給する第２の電極を配置
するステップと、各電極をそれぞれのメサ型構造と接続
するステップとを備えていることを特徴とする第１６項
記載の熱イメージング・システムの製造方法。
【００８４】（２１）赤外線検出器（２０、１２０、２
２０及び３２０）において、熱絶縁構造（５０及び１５
０）を集積回路基板（７０及び１７０）上に配置して、
温度センサ（４０及び２４０）の焦点面アレー（３０及
び２３０）を電気的に接続し、かつ機械的にボンディン
グする。各メサ型構造（５２、５４及び１５２）には、
これらのメサ型構造（５２、５４及び１５２）から隣接
する接触パッド（７２及び７４）へ伸延する少なくとも
一つのメサ導体（５６、５８、１５６及び１５８）が含
まれる。前記メサ導体（５６、５８、１５６及び１５
８）は、それぞれの温度センサ（４０及び２４０）用の
バイアス電圧（ＶＢ）、及びそれぞれの温度センサ４０
及び２４０）用のセンサ信号経路（ＶＳ）を導く。前記
メサ導体（５６、５８、１５６及び１５８）はバイアス
電圧（ＶＢ）を一つの強誘電体素子（２４２）又は一対
の強誘電体素子（４２及び４４）に印加するために用い
られてもよい。焦点面アレー（３０及び２３０）を前記
対応するメサ型構造（５２、５４及び１５２）にボンデ
ィングするときは、前記温度センサ（４０及び２４０）
の電極（４３及び４５）と、前記集積回路基板（７０及
び７４）の対応する前記接触パッド（７２及び７４）と
の間に熱的に絶縁されるが、電気的に導電性の経路が設
けられる。
２０及び３２０）において、熱絶縁構造（５０及び１５
０）を集積回路基板（７０及び１７０）上に配置して、
温度センサ（４０及び２４０）の焦点面アレー（３０及
び２３０）を電気的に接続し、かつ機械的にボンディン
グする。各メサ型構造（５２、５４及び１５２）には、
これらのメサ型構造（５２、５４及び１５２）から隣接
する接触パッド（７２及び７４）へ伸延する少なくとも
一つのメサ導体（５６、５８、１５６及び１５８）が含
まれる。前記メサ導体（５６、５８、１５６及び１５
８）は、それぞれの温度センサ（４０及び２４０）用の
バイアス電圧（ＶＢ）、及びそれぞれの温度センサ４０
及び２４０）用のセンサ信号経路（ＶＳ）を導く。前記
メサ導体（５６、５８、１５６及び１５８）はバイアス
電圧（ＶＢ）を一つの強誘電体素子（２４２）又は一対
の強誘電体素子（４２及び４４）に印加するために用い
られてもよい。焦点面アレー（３０及び２３０）を前記
対応するメサ型構造（５２、５４及び１５２）にボンデ
ィングするときは、前記温度センサ（４０及び２４０）
の電極（４３及び４５）と、前記集積回路基板（７０及
び７４）の対応する前記接触パッド（７２及び７４）と
の間に熱的に絶縁されるが、電気的に導電性の経路が設
けられる。
【００８５】本発明は、同一譲受人の「赤外線検出器及
びその方法」と題し、１９９４年１月１３日に出願され
た同時継続出願第０８／１８２，８６５号、弁理士文書
番号ＴＩ−１８７８８に関連する。
びその方法」と題し、１９９４年１月１３日に出願され
た同時継続出願第０８／１８２，８６５号、弁理士文書
番号ＴＩ−１８７８８に関連する。
【図１】強誘電体素子、集積回路基板及びこれらの間に
配置された熱絶縁構造から形成された温度センサを有す
る熱イメージ装置又は赤外線検出器に関連した典型的な
熱回路を表わす概略図。
配置された熱絶縁構造から形成された温度センサを有す
る熱イメージ装置又は赤外線検出器に関連した典型的な
熱回路を表わす概略図。
【図２】本発明の一実施例に係る温度センサに関連した
センサ信号経路を表わす概略図。
センサ信号経路を表わす概略図。
【図３】図２に対応する本発明の実施例に係る焦点面ア
レー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検
出器を示す部分破断による概要平面図。
レー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検
出器を示す部分破断による概要平面図。
【図４】図３の線４−４に沿って切断した部分の断面
図。
図。
【図５】図２に対応する本発明の他の実施例に係る焦点
面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外
線検出器を示す部分破断による概要平面図。
面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外
線検出器を示す部分破断による概要平面図。
【図６ 】ａは図５の線６−６に沿って切断した部分破
断による概要図。ｂは本発明の更に他の実施例に係る焦
点面アレーを示す部分破断による概要平面図。
断による概要図。ｂは本発明の更に他の実施例に係る焦
点面アレーを示す部分破断による概要平面図。
【図７】本発明の他の実施例に係るセンサ信号経路を表
わす概要図。
わす概要図。
【図８】本発明の更に他の実施例に係る焦点面アレー、
熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検出器を
示す部分破断による概要平面図。
熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検出器を
示す部分破断による概要平面図。
【図９】図８の線９−９に沿って切断した部分破断によ
る断面図。
る断面図。
【図１０】図７に対応する本発明の他の実施例に係る焦
点面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤
外線検出器を示す部分破断による概要平面図。
点面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤
外線検出器を示す部分破断による概要平面図。
【図１１】図１０の線１１−１１に沿って破断した部分
の断面図。
の断面図。
２０、１２０、２２０、３２０ 赤外線検出器 ３０、１３０、２３０ 焦点面アレー ３２、１３２ 赤外線吸収子アッセンブリ ３４、１３４ 光コーティング ３６ 金属プレート ３８、１３８ スロット ４０、２４０ 温度センサ ４２、４４、２４２、強誘電体素子 ４３ センサ信号電極 ４５ 電源電極 ４６、４８、６２、６４ 金属ボンディング材料 ６２ 金属ボンディング材料 ５２、５４、１５２ メサ型構造 ５６、５８、１５６、１５８ メサ・ストリップ ５０、１５０ 熱絶縁構造 ７０、１７０ 集積回路基板 ７２、７４ 接触パッド
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年４月１３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 赤外線検出器及びその製造方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド固体装置
用の熱絶縁及び信号経路に関連した熱イメージング・シ
ステム及びその製造方法に関し、特にメサ型構造を有す
る熱（赤外線）検出器、及び複数の温度センサの焦点面
アレーとその下層の集積回路基板との間の機械的及び電
気的な結合を得る製造方法に関する。
用の熱絶縁及び信号経路に関連した熱イメージング・シ
ステム及びその製造方法に関し、特にメサ型構造を有す
る熱（赤外線）検出器、及び複数の温度センサの焦点面
アレーとその下層の集積回路基板との間の機械的及び電
気的な結合を得る製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】熱センサの一般的な応用の一つに夜間視
覚装置のような熱（赤外線）イメージング・システムが
ある。このような種類の一熱イメージング・システムに
は、焦点面アレーと集積回路基板との間の対応するアレ
ーの接触パッドによって集積回路基板に接続された赤外
線検出素子の焦点面アレー即ち温度センサが含まれる。
この温度センサは、得られた熱イメージのそれぞれの画
素（即ちピクセル）を定める。
覚装置のような熱（赤外線）イメージング・システムが
ある。このような種類の一熱イメージング・システムに
は、焦点面アレーと集積回路基板との間の対応するアレ
ーの接触パッドによって集積回路基板に接続された赤外
線検出素子の焦点面アレー即ち温度センサが含まれる。
この温度センサは、得られた熱イメージのそれぞれの画
素（即ちピクセル）を定める。
【０００３】ある型式の温度センサは強誘電体物質から
形成された強誘電体素子又は焦点素子を備えており、こ
の強誘電体材料は入射された赤外線照射に応答して温度
変化に依存した電気的な分極状態を示す。赤外線吸収子
及び共通電極は前記強誘電体素子の片側に配置される。
センサ信号電極は各強誘電体素子の反対側に配置され
る。赤外線吸収子及び共通電極は焦点面アレーの表面に
伸延し、かつ各強誘電体素子に取り付けられる。通常、
各強誘電体素子は独立したそれ自身のセンサ信号電極を
有する。各赤外線検出素子即ち温度センサは、部分的に
赤外線吸収子、共通電極及びそれぞれのセンサ信号電極
により定められる。これらの電極は容量性電極を構成
し、また強誘電体素子は容量性プレート間に配置された
誘電体即ち絶縁体を構成する。
形成された強誘電体素子又は焦点素子を備えており、こ
の強誘電体材料は入射された赤外線照射に応答して温度
変化に依存した電気的な分極状態を示す。赤外線吸収子
及び共通電極は前記強誘電体素子の片側に配置される。
センサ信号電極は各強誘電体素子の反対側に配置され
る。赤外線吸収子及び共通電極は焦点面アレーの表面に
伸延し、かつ各強誘電体素子に取り付けられる。通常、
各強誘電体素子は独立したそれ自身のセンサ信号電極を
有する。各赤外線検出素子即ち温度センサは、部分的に
赤外線吸収子、共通電極及びそれぞれのセンサ信号電極
により定められる。これらの電極は容量性電極を構成
し、また強誘電体素子は容量性プレート間に配置された
誘電体即ち絶縁体を構成する。
【０００４】熱絶縁構造は、典型的には、焦点面アレー
と集積回路基板との間に配置されて機械的なボンディン
グ及びセンサ信号の経路をなすと共に、その温度センサ
から集積回路基板への熱拡散を最小化させる。下層の熱
絶縁構造板から温度センサ・アレーを絶縁するための熱
絶縁構造を得るために、いくつかの解決法が用いられて
いた。このような熱絶縁構造の複数例が、本発明の譲受
人であるテキサス・インスツルメンツ（株）に共に譲渡
され、「強誘電体素子イメージング・システム」（Ｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）と題したマコーマック（ＭｃＣｏｒｍａｃｋ）他に
対する米国特許第４，１４３，２６９号、及び「熱イメ
ージング・システム用のポリイミド熱絶縁メサ」（Ｐｏ
ｌｙｉｍｉｄｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
Ｍｅｓａ ｆｏｒ ａ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉ
ｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と題したマイスナー（Ｍｅｉｓｓ
ｎｅｒ）他に対する米国特許第５，０４７，６４４号に
示されている。
と集積回路基板との間に配置されて機械的なボンディン
グ及びセンサ信号の経路をなすと共に、その温度センサ
から集積回路基板への熱拡散を最小化させる。下層の熱
絶縁構造板から温度センサ・アレーを絶縁するための熱
絶縁構造を得るために、いくつかの解決法が用いられて
いた。このような熱絶縁構造の複数例が、本発明の譲受
人であるテキサス・インスツルメンツ（株）に共に譲渡
され、「強誘電体素子イメージング・システム」（Ｆｅ
ｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅ
ｍ）と題したマコーマック（ＭｃＣｏｒｍａｃｋ）他に
対する米国特許第４，１４３，２６９号、及び「熱イメ
ージング・システム用のポリイミド熱絶縁メサ」（Ｐｏ
ｌｙｉｍｉｄｅ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
Ｍｅｓａ ｆｏｒ ａ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉ
ｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）と題したマイスナー（Ｍｅｉｓｓ
ｎｅｒ）他に対する米国特許第５，０４７，６４４号に
示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明によれば、従来
の焦点面アレー及び温度センサ・アレーを集積回路基板
に機械的及び電気的に接続するために用いる熱絶縁構造
に関連する欠点及び問題は、実質的に軽減又は除去され
た。本発明は、個別的な温度センサ・アレーを温度セン
サと集積回路基板との間に配置されたメサ型構造のアレ
ーと接続することにより、熱絶縁を強化した熱（赤外
線）イメージ・システムを作成可能にする。
の焦点面アレー及び温度センサ・アレーを集積回路基板
に機械的及び電気的に接続するために用いる熱絶縁構造
に関連する欠点及び問題は、実質的に軽減又は除去され
た。本発明は、個別的な温度センサ・アレーを温度セン
サと集積回路基板との間に配置されたメサ型構造のアレ
ーと接続することにより、熱絶縁を強化した熱（赤外
線）イメージ・システムを作成可能にする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、構成要素と、
前記構成要素間の多重電気導体とのボンディング中に用
いる比較的に強固なメサ型構造を備えることにより、ハ
イブリッド固体システムの構成要素構造間の機械的及び
電気的な接続を改善する。これらのメサ型構造はハイブ
リッド装置及び構成要素構造のうちの一つから突起させ
て形成されてもよい。
前記構成要素間の多重電気導体とのボンディング中に用
いる比較的に強固なメサ型構造を備えることにより、ハ
イブリッド固体システムの構成要素構造間の機械的及び
電気的な接続を改善する。これらのメサ型構造はハイブ
リッド装置及び構成要素構造のうちの一つから突起させ
て形成されてもよい。
【０００７】本発明の重要な技術な効果には、各温度セ
ンサ用の独立した赤外線吸収子により得られた隣接する
温度センサと独立したボンディングとの間で改善された
熱絶縁と、各温度センサと下層の集積回路基板との間の
センサ信号のインタフェースとが含まれる。本発明は、
各温度センサに関連する熱電流を実質的に低減すること
に帰着する。
ンサ用の独立した赤外線吸収子により得られた隣接する
温度センサと独立したボンディングとの間で改善された
熱絶縁と、各温度センサと下層の集積回路基板との間の
センサ信号のインタフェースとが含まれる。本発明は、
各温度センサに関連する熱電流を実質的に低減すること
に帰着する。
【０００８】本発明の第１の特徴では、熱イメージング
・システムにおいて熱絶縁構造を用いて温度センサ・ア
レーを集積回路基板に接続させてもよく、前記集積回路
基板は各温度センサとその集積回路基板との間に形成さ
れたメサ型構造に隣接してその集積回路基板の表面上に
対応する接触パッド・アレーを有する。各メサ型構造に
は、各メサから関連する接触パッドへの信号経路となる
１又は更に多くのメサ導体が含まれる。各温度センサに
おけるバイアス電圧ＶＢを第１の接触パッドから第１の
メサ導体を介して印加し、かつ前記センサ信号の出力を
第２のメサ導体を介して第２の接触パッドに供給するよ
うに、焦点面アレーをそれぞれのメサ型構造と接触して
前記集積回路基板上に配置してもよい。その代りの構成
では、前記集積回路基板上のそれぞれの接触パッドに隣
接して傾斜した側壁又は垂直な側壁により形成された一
対のメサ型構造を備えてもよい。
・システムにおいて熱絶縁構造を用いて温度センサ・ア
レーを集積回路基板に接続させてもよく、前記集積回路
基板は各温度センサとその集積回路基板との間に形成さ
れたメサ型構造に隣接してその集積回路基板の表面上に
対応する接触パッド・アレーを有する。各メサ型構造に
は、各メサから関連する接触パッドへの信号経路となる
１又は更に多くのメサ導体が含まれる。各温度センサに
おけるバイアス電圧ＶＢを第１の接触パッドから第１の
メサ導体を介して印加し、かつ前記センサ信号の出力を
第２のメサ導体を介して第２の接触パッドに供給するよ
うに、焦点面アレーをそれぞれのメサ型構造と接触して
前記集積回路基板上に配置してもよい。その代りの構成
では、前記集積回路基板上のそれぞれの接触パッドに隣
接して傾斜した側壁又は垂直な側壁により形成された一
対のメサ型構造を備えてもよい。
【０００９】本発明の他の構成は強誘電体の温度センサ
の焦点面アレーを備え、かつ各温度センサがそれ自身の
赤外線吸収子アッセンブリ、電源電極及びセンサ信号電
極を有する各温度センサを有する。焦点面アレーはバン
プ・ボンディングにより集積回路基板に接続されると共
に、バンプ・ボンディング導電材料（例えば、バンプ・
ボンディング金属）をメサ型構造の上部と、各電源電極
及びセンサ信号電極上とに設けてもよい。
の焦点面アレーを備え、かつ各温度センサがそれ自身の
赤外線吸収子アッセンブリ、電源電極及びセンサ信号電
極を有する各温度センサを有する。焦点面アレーはバン
プ・ボンディングにより集積回路基板に接続されると共
に、バンプ・ボンディング導電材料（例えば、バンプ・
ボンディング金属）をメサ型構造の上部と、各電源電極
及びセンサ信号電極上とに設けてもよい。
【００１０】本発明のメサ型構造の他の重要な技術的な
効果には、各温度センサのために集積回路基板から２つ
の電気導体を設けることが含まれ、これが全ての温度セ
ンサ間の共通電源電極の必要性を除去して各温度センサ
をその隣接温度センサから絶縁可能にさせる。その結
果、強化された熱絶縁は、ピクセル間の伝導をなくし、
変調伝達関数（ＭＴＦ）を改善する。本発明に関連する
赤外線吸収子アッセンブリと共に熱絶縁メサ型構造を使
用すると、センサ信号の経路を設計する際に柔軟性があ
る。
効果には、各温度センサのために集積回路基板から２つ
の電気導体を設けることが含まれ、これが全ての温度セ
ンサ間の共通電源電極の必要性を除去して各温度センサ
をその隣接温度センサから絶縁可能にさせる。その結
果、強化された熱絶縁は、ピクセル間の伝導をなくし、
変調伝達関数（ＭＴＦ）を改善する。本発明に関連する
赤外線吸収子アッセンブリと共に熱絶縁メサ型構造を使
用すると、センサ信号の経路を設計する際に柔軟性があ
る。
【００１１】本発明及びその効果をより完全に理解する
ために、ここで、添付図面に関連して以下の説明を参照
する。
ために、ここで、添付図面に関連して以下の説明を参照
する。
【００１２】
【実施例】図面の図１〜図１１を参照することにより、
本発明の好ましい実施例及びその効果が最も良く理解さ
れるものであり、種々の図面において同一及び対応する
部分には同一番号を使用する。
本発明の好ましい実施例及びその効果が最も良く理解さ
れるものであり、種々の図面において同一及び対応する
部分には同一番号を使用する。
【００１３】赤外線検出器又は熱イメージング・システ
ムは、典型的には、温度センサに到達して入射される赤
外線照射を原因とした温度変化の発生か、又は温度セン
サを形成するために使用される物質内の光子と電子の相
互作用による電圧変化の発生に基づいている。後者の効
果は内部光電気効果と時々呼ばれる。熱イメージング・
システム又は赤外線検出器２０，１２０，２２０及び３
２０は、以下で更に詳細に説明するが、入射される赤外
線照射を原因とした強誘電体物質の温度変化による電圧
変化の発生に基づいて機能する。赤外線検出器２０，１
２０，２２０及び３２０は、非冷却赤外線検出器と時々
呼ばれる。赤外線検出器２０，１２０，２２０及び３２
０の種々の構成要素は、好ましくは、真空環境において
関連されるハウジング（図示なし）に内蔵される。更
に、不活性な環境もある応用には十分なものとなり得
る。
ムは、典型的には、温度センサに到達して入射される赤
外線照射を原因とした温度変化の発生か、又は温度セン
サを形成するために使用される物質内の光子と電子の相
互作用による電圧変化の発生に基づいている。後者の効
果は内部光電気効果と時々呼ばれる。熱イメージング・
システム又は赤外線検出器２０，１２０，２２０及び３
２０は、以下で更に詳細に説明するが、入射される赤外
線照射を原因とした強誘電体物質の温度変化による電圧
変化の発生に基づいて機能する。赤外線検出器２０，１
２０，２２０及び３２０は、非冷却赤外線検出器と時々
呼ばれる。赤外線検出器２０，１２０，２２０及び３２
０の種々の構成要素は、好ましくは、真空環境において
関連されるハウジング（図示なし）に内蔵される。更
に、不活性な環境もある応用には十分なものとなり得
る。
【００１４】ハイブリッド固体システムに関連された熱
絶縁構造は、２つの素子、即ち導電性素子及び熱絶縁素
子を備えている。図１に熱回路９０により表わされてい
るように、１本が低い熱抵抗の導電性素子を通り、かつ
他の１本が高い熱抵抗の熱絶縁素子を通っている２本の
平行熱伝導路により、熱絶縁構造用の概要的な該構造を
表わすことができる。第１の設計目標は、これら２つの
要素を介する総合的な熱の流れを最小化することであ
る。独立した赤外線吸収子アッセンブリを有する焦点面
アレーを形成することにより、隣接する温度センサ間の
熱伝導を減少させ、これが関連する熱イメージング・シ
ステムのＭＴＦを改善する。
絶縁構造は、２つの素子、即ち導電性素子及び熱絶縁素
子を備えている。図１に熱回路９０により表わされてい
るように、１本が低い熱抵抗の導電性素子を通り、かつ
他の１本が高い熱抵抗の熱絶縁素子を通っている２本の
平行熱伝導路により、熱絶縁構造用の概要的な該構造を
表わすことができる。第１の設計目標は、これら２つの
要素を介する総合的な熱の流れを最小化することであ
る。独立した赤外線吸収子アッセンブリを有する焦点面
アレーを形成することにより、隣接する温度センサ間の
熱伝導を減少させ、これが関連する熱イメージング・シ
ステムのＭＴＦを改善する。
【００１５】強誘電体素子９４上のセンサ信号電極９２
と、集積回路基板９８上の関連された接触パッド９６と
の間に熱回路９０が接続される。熱の流れＩＴは熱回路
９０を介して流れ、平行する２つの熱伝導路では、電気
的な導体成分ｉＣが熱抵抗１００を有する１又は更に多
くのメサ導体を介して流れ、かつメサ成分ｉＭが熱抵抗
１０２により表わされた１又は更に多くのメサ型構造を
介して流れる。熱回路９０の総合熱抵抗を最小化するこ
とにより、総熱の流れｉＴ＝ｉＣ＋ｉＭは最小化され
る。
と、集積回路基板９８上の関連された接触パッド９６と
の間に熱回路９０が接続される。熱の流れＩＴは熱回路
９０を介して流れ、平行する２つの熱伝導路では、電気
的な導体成分ｉＣが熱抵抗１００を有する１又は更に多
くのメサ導体を介して流れ、かつメサ成分ｉＭが熱抵抗
１０２により表わされた１又は更に多くのメサ型構造を
介して流れる。熱回路９０の総合熱抵抗を最小化するこ
とにより、総熱の流れｉＴ＝ｉＣ＋ｉＭは最小化され
る。
【００１６】従来の熱絶縁構造例は、マイスナー他に対
する「熱イメージング・システム用のポリイミド熱絶縁
メサ」と題する米国特許第５，０４７，６４４号に示さ
れている。米国特許第５，０４７，６４４号において使
用された製造技術及び材料は、本発明の熱絶縁構造５０
及び１５０を製造する際に用いられてもよい。米国特許
第５，０４７，６４４号は、本発明における全ての目的
の引用により関連される。
する「熱イメージング・システム用のポリイミド熱絶縁
メサ」と題する米国特許第５，０４７，６４４号に示さ
れている。米国特許第５，０４７，６４４号において使
用された製造技術及び材料は、本発明の熱絶縁構造５０
及び１５０を製造する際に用いられてもよい。米国特許
第５，０４７，６４４号は、本発明における全ての目的
の引用により関連される。
【００１７】更に、種々の型式の半導体材料及び集積回
路基板も本発明により十分に用いることができる。「強
誘電体素子イメージング・システム」と題する米国特許
第４，１４３，２６９号は、強誘電体材料、及びシリコ
ン・スイッチング・マトリックス即ち集積回路基板から
製造された赤外線検出器に関する情報を提供する。米国
特許第４，１４３，２６９号は、本発明における全ての
目的の引用により関連される。
路基板も本発明により十分に用いることができる。「強
誘電体素子イメージング・システム」と題する米国特許
第４，１４３，２６９号は、強誘電体材料、及びシリコ
ン・スイッチング・マトリックス即ち集積回路基板から
製造された赤外線検出器に関する情報を提供する。米国
特許第４，１４３，２６９号は、本発明における全ての
目的の引用により関連される。
【００１８】赤外線検出器２０及び関連する製造方法に
ついて詳細に説明しよう。赤外線検出器１２０，２２０
及び３２０は本発明の他の実施例を表わす。各赤外線検
出器２０，１２０，２２０及び３２０では、代わりに種
々の構成要素を用いることができる。赤外線検出器１２
０，２２０及び３２０の記載説明を、それぞれの製造方
法による変形を含め、それぞれの熱イメージング・シス
テムと赤外線検出器２０との間の差を説明することに限
定する。
ついて詳細に説明しよう。赤外線検出器１２０，２２０
及び３２０は本発明の他の実施例を表わす。各赤外線検
出器２０，１２０，２２０及び３２０では、代わりに種
々の構成要素を用いることができる。赤外線検出器１２
０，２２０及び３２０の記載説明を、それぞれの製造方
法による変形を含め、それぞれの熱イメージング・シス
テムと赤外線検出器２０との間の差を説明することに限
定する。
【００１９】図２は、赤外線検出器２０及び１２０のよ
うに、本発明の一実施例に関連したセンサ信号の経路を
表わす概略図である。図７は、熱イメージング・システ
ム２２０及び３２０のように、本発明の他の実施例に関
連したセンサ信号の経路を表わす概要図である。本発明
に関連した赤外線吸収子アッセンブリ３２を各赤外線検
出器２０，１２０，２２０及び３２０に用いることもで
きる。赤外線検出器２０及び１２０は複数の赤外線吸収
子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー３０を有
すると共に、一対の強誘電体素子４２及び４４が各赤外
線吸収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。
熱イメージング・システム２２０及び３２０は複数の赤
外線吸収子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー
２３０を有すると共に、強誘電体素子２４２が赤外線吸
収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。赤外
線検出器２０及び２２０は、同一の集積回路基板７０か
ら突出しているメサ型構造５２及び５４を有する。熱イ
メージング・システム１２０及び３２０は、同一の集積
回路基板１７０から突出しているメサ型構造１５２を含
む同一の熱絶縁構造１５０を有する。
うに、本発明の一実施例に関連したセンサ信号の経路を
表わす概略図である。図７は、熱イメージング・システ
ム２２０及び３２０のように、本発明の他の実施例に関
連したセンサ信号の経路を表わす概要図である。本発明
に関連した赤外線吸収子アッセンブリ３２を各赤外線検
出器２０，１２０，２２０及び３２０に用いることもで
きる。赤外線検出器２０及び１２０は複数の赤外線吸収
子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー３０を有
すると共に、一対の強誘電体素子４２及び４４が各赤外
線吸収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。
熱イメージング・システム２２０及び３２０は複数の赤
外線吸収子アッセンブリ３２を含む同一の焦点面アレー
２３０を有すると共に、強誘電体素子２４２が赤外線吸
収子アッセンブリ３２にそれぞれ接続されている。赤外
線検出器２０及び２２０は、同一の集積回路基板７０か
ら突出しているメサ型構造５２及び５４を有する。熱イ
メージング・システム１２０及び３２０は、同一の集積
回路基板１７０から突出しているメサ型構造１５２を含
む同一の熱絶縁構造１５０を有する。
【００２０】図２に、本発明の一実施例に関連するセン
サ信号の経路即ち電気回路２８を表わす概略図を示す。
センサ信号の経路２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源４５をそれぞれの備えた強誘電体
素子４２及び４４と、強誘電体素子４２及び４４の双方
に跨っている金属プレート３６とが含まれる。
サ信号の経路即ち電気回路２８を表わす概略図を示す。
センサ信号の経路２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源４５をそれぞれの備えた強誘電体
素子４２及び４４と、強誘電体素子４２及び４４の双方
に跨っている金属プレート３６とが含まれる。
【００２１】集積回路基板７０は、第１の電極即ち電源
電極４５に流れる第１の接触パッド即ち電源パッド７４
にバイアス電圧即ちバイアス電圧ＶＢを供給する。入射
される赤外線照射は、強誘電体素子４２及び４４に温度
変化を発生させ、金属プレート３６とセンサ信号電極４
３との間、及び金属プレート３６と４５との間の容量及
び分極を変化させる結果となる。強誘電体素子４２から
金属プレート３６を介して強誘電体素子４４に入射され
る赤外線照射に対応した信号が流れる。強誘電体素子４
４からの信号は、第２の電極即ちセンサ信号電極４３か
ら集積回路基板７０上の接触パッド７２へ流れる。セン
サ信号ＶＳは入射される赤外線照射に基づく強誘電体素
子４２及び４４の容量及び分極における変化の関数であ
る。従って、強誘電体素子４２及び４４は、センサ信号
の経路２８において金属プレート３６により接続された
一対の可変コンデンサとして表わされてもよい。赤外線
検出器２０及び１２０は同じようなセンサ信号の経路を
有し、これは図２に示す概要回路図と概略的に対応す
る。
電極４５に流れる第１の接触パッド即ち電源パッド７４
にバイアス電圧即ちバイアス電圧ＶＢを供給する。入射
される赤外線照射は、強誘電体素子４２及び４４に温度
変化を発生させ、金属プレート３６とセンサ信号電極４
３との間、及び金属プレート３６と４５との間の容量及
び分極を変化させる結果となる。強誘電体素子４２から
金属プレート３６を介して強誘電体素子４４に入射され
る赤外線照射に対応した信号が流れる。強誘電体素子４
４からの信号は、第２の電極即ちセンサ信号電極４３か
ら集積回路基板７０上の接触パッド７２へ流れる。セン
サ信号ＶＳは入射される赤外線照射に基づく強誘電体素
子４２及び４４の容量及び分極における変化の関数であ
る。従って、強誘電体素子４２及び４４は、センサ信号
の経路２８において金属プレート３６により接続された
一対の可変コンデンサとして表わされてもよい。赤外線
検出器２０及び１２０は同じようなセンサ信号の経路を
有し、これは図２に示す概要回路図と概略的に対応す
る。
【００２２】図３及び図４に示すように、赤外線検出器
２０を含むいくつかの主要な構成要素又は構造には、焦
点面アレー３０、熱絶縁構造５０及び集積回路基板７０
が含まれる。焦点面アレー３０は複数の温度センサ４０
を備えている。温度センサ４０の個数及び位置は焦点面
アレー３０における所望のＮ Ｘ Ｍ構成に基づく。
２０を含むいくつかの主要な構成要素又は構造には、焦
点面アレー３０、熱絶縁構造５０及び集積回路基板７０
が含まれる。焦点面アレー３０は複数の温度センサ４０
を備えている。温度センサ４０の個数及び位置は焦点面
アレー３０における所望のＮ Ｘ Ｍ構成に基づく。
【００２３】熱絶縁構造５０は、集積回路基板７０を有
する焦点面アレー３０のボンディング中に機械的な支持
を得るため、及び焦点面アレー３０を集積回路基板７０
から熱的に絶縁するために、用いられる。本発明のいく
つかの実施例では、各温度センサ４０に関連された個別
の赤外線吸収子アッセンブリ３２の形成しているときに
焦点面アレー３０を支持するために、熱絶縁構造５０を
用いることもできる。更に、熱絶縁構造５０は、集積回
路基板７０における各温度センサ４０と焦点面アレー３
０との間で電気的な界面をなす。この電気的な界面は、
集積回路基板７０が各温度センサ４０に給電し、かつ焦
点面アレー２３０により入射される赤外線照射を検出す
ることに基づく熱イメージを処理可能にする。
する焦点面アレー３０のボンディング中に機械的な支持
を得るため、及び焦点面アレー３０を集積回路基板７０
から熱的に絶縁するために、用いられる。本発明のいく
つかの実施例では、各温度センサ４０に関連された個別
の赤外線吸収子アッセンブリ３２の形成しているときに
焦点面アレー３０を支持するために、熱絶縁構造５０を
用いることもできる。更に、熱絶縁構造５０は、集積回
路基板７０における各温度センサ４０と焦点面アレー３
０との間で電気的な界面をなす。この電気的な界面は、
集積回路基板７０が各温度センサ４０に給電し、かつ焦
点面アレー２３０により入射される赤外線照射を検出す
ることに基づく熱イメージを処理可能にする。
【００２４】赤外線検出器２０は、焦点面アレー３０に
到達して入射される赤外線照射に応答して熱イメージを
発生する。焦点面アレー３０の構成要素には、複数の温
度センサ４０と、対応する赤外線吸収子アッセンブリ３
２とが含まれる。更に、各温度センサ４０は、センサ信
号電極４３及び電源電極４５をそれぞれ有する一対の強
誘電体素子４２及び４４を備えている。強誘電体素子４
２及び４４の片面は、これらに関連する赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２に取り付けられている。センサ信号電極
４３及び電源電極４５は、それぞれ対応する強誘電体素
子４２及び４４の反対側に取り付けられている。強誘電
体素子４２及び４４は、適当な材料、例えばＢＳＴ（チ
タン酸バリウム〜ストロンチウム）のような適当な材料
から形成されてもよい。
到達して入射される赤外線照射に応答して熱イメージを
発生する。焦点面アレー３０の構成要素には、複数の温
度センサ４０と、対応する赤外線吸収子アッセンブリ３
２とが含まれる。更に、各温度センサ４０は、センサ信
号電極４３及び電源電極４５をそれぞれ有する一対の強
誘電体素子４２及び４４を備えている。強誘電体素子４
２及び４４の片面は、これらに関連する赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２に取り付けられている。センサ信号電極
４３及び電源電極４５は、それぞれ対応する強誘電体素
子４２及び４４の反対側に取り付けられている。強誘電
体素子４２及び４４は、適当な材料、例えばＢＳＴ（チ
タン酸バリウム〜ストロンチウム）のような適当な材料
から形成されてもよい。
【００２５】入射される赤外線照射は赤外線吸収子アッ
センブリ３２と相互作用をして、取り付けられた強誘電
体素子４２及び４４に温度変化を発生させる。この温度
変化は、その強誘電体素子４２及び４４の電気的な分極
及び容量を変化させることになる。各センサ信号電極４
３に現われる代表的なイメージ信号ＶＳは、関連する強
誘電体素子４２及び４４の分極及び容量に依存し、これ
は更に入射される赤外線照射の関数である。焦点面アレ
ー３０の強誘電体素子４２及び４４は、隣接する温度セ
ンサ４０と、集積回路基板７０とから熱的に絶縁され
て、各温度センサ４０に関連する容量及び分極が入射さ
れる赤外線照射を正確に表わすことを保証する。
センブリ３２と相互作用をして、取り付けられた強誘電
体素子４２及び４４に温度変化を発生させる。この温度
変化は、その強誘電体素子４２及び４４の電気的な分極
及び容量を変化させることになる。各センサ信号電極４
３に現われる代表的なイメージ信号ＶＳは、関連する強
誘電体素子４２及び４４の分極及び容量に依存し、これ
は更に入射される赤外線照射の関数である。焦点面アレ
ー３０の強誘電体素子４２及び４４は、隣接する温度セ
ンサ４０と、集積回路基板７０とから熱的に絶縁され
て、各温度センサ４０に関連する容量及び分極が入射さ
れる赤外線照射を正確に表わすことを保証する。
【００２６】焦点面アレー３０における各温度センサ４
０は、熱絶縁構造５０により得られる一対のメサ型構造
５２及び５４により、個別的に集積回路基板７０と接続
されている。各温度センサ４０は、好ましくは、関連す
るそのメサ型構造５２及び５４を介して電気的に集積回
路基板７０上の対応する一対の接触パッド７２及び７４
に接続される。
０は、熱絶縁構造５０により得られる一対のメサ型構造
５２及び５４により、個別的に集積回路基板７０と接続
されている。各温度センサ４０は、好ましくは、関連す
るそのメサ型構造５２及び５４を介して電気的に集積回
路基板７０上の対応する一対の接触パッド７２及び７４
に接続される。
【００２７】物質を流れる熱の流れは、その物質の熱伝
導度及び物質の体積（熱容量）に依存する。各メサ型構
造５２及び５４の寸法は、主として構造及び熱容量を考
慮して決定される。メサ型構造５２及び５４は非常に低
い熱伝導度（即ち、非常に高い熱抵抗）を示すので、メ
サ型構造５２及び５４を介する熱の流れのメサ成分ｉＭ
は、典型的には、各メサ型構造５２及び５４の最小許容
寸法を決定する構造的な必要条件に依存することにな
る。
導度及び物質の体積（熱容量）に依存する。各メサ型構
造５２及び５４の寸法は、主として構造及び熱容量を考
慮して決定される。メサ型構造５２及び５４は非常に低
い熱伝導度（即ち、非常に高い熱抵抗）を示すので、メ
サ型構造５２及び５４を介する熱の流れのメサ成分ｉＭ
は、典型的には、各メサ型構造５２及び５４の最小許容
寸法を決定する構造的な必要条件に依存することにな
る。
【００２８】センサ信号の経路の一部をなすメサ・スト
リップ５６及び５８は、比較的に低い電気抵抗及び比較
的に高い熱伝導度を必然的に示すことになる。従って、
メサ・ストリップ５６及び５８により得られる総合的な
熱抵抗を増加させるため、及び対応する熱の流れ伝導成
分ｉＣを最小化するために、メサ・ストリップ５６及び
５８は、断面積対長さ比が可能な限り小さく構築される
べきである。
リップ５６及び５８は、比較的に低い電気抵抗及び比較
的に高い熱伝導度を必然的に示すことになる。従って、
メサ・ストリップ５６及び５８により得られる総合的な
熱抵抗を増加させるため、及び対応する熱の流れ伝導成
分ｉＣを最小化するために、メサ・ストリップ５６及び
５８は、断面積対長さ比が可能な限り小さく構築される
べきである。
【００２９】推奨設計の解決法は、まず、熱絶縁構造５
０における構造的なセンサ信号の経路、及び熱絶縁の必
要条件を指定することであり、これらがその総面積及び
体積を決定することになる。次に、メサ型構造５２及び
５４用の構造を選択し、かつ関連する熱抵抗が対応する
熱の流れのメサ成分ｉＭにより確立される。このメサ成
分ｉＭが確立すると、メサ・ストリップ５６及び５８用
の構成を選択して赤外線検出器２０に関する熱絶縁の必
要条件を満足させる総熱抵抗を達成させることができ
る。設計の選択は反復処理であり、この反復処理では、
典型的に、メサ型構造５２，５４及びメサ・ストリップ
５６及び５８の構成を変更して所望の構造的な保全、セ
ンサ信号の経路及び熱絶縁を得る。
０における構造的なセンサ信号の経路、及び熱絶縁の必
要条件を指定することであり、これらがその総面積及び
体積を決定することになる。次に、メサ型構造５２及び
５４用の構造を選択し、かつ関連する熱抵抗が対応する
熱の流れのメサ成分ｉＭにより確立される。このメサ成
分ｉＭが確立すると、メサ・ストリップ５６及び５８用
の構成を選択して赤外線検出器２０に関する熱絶縁の必
要条件を満足させる総熱抵抗を達成させることができ
る。設計の選択は反復処理であり、この反復処理では、
典型的に、メサ型構造５２，５４及びメサ・ストリップ
５６及び５８の構成を変更して所望の構造的な保全、セ
ンサ信号の経路及び熱絶縁を得る。
【００３０】図３及び図４に示すように、集積回路基板
７０は対応する接触パッド７２及び７４のアレーを備え
ている。熱絶縁構造５０は、接触パッド７２及び７４の
それぞれの対に隣接した集積回路基板７０上に形成され
ているメサ型構造５２及び５４のアレーを備えている。
各温度センサ４０には、好ましくは、同一のバイアス電
圧ＶＢが印加されている。従って、１又は更に多くの共
通バス・バー７６を集積回路基板７０の表面上に形成す
ると共に、複数の電源パッド７４を各メサ型構造５４に
隣接して配置する。電源パッド７４、メサ・ストリップ
導体５８及び金属ボンディング材料４８は、共働して関
連する強誘電体素子４４にバイアス電圧ＶＢを印加す
る。
７０は対応する接触パッド７２及び７４のアレーを備え
ている。熱絶縁構造５０は、接触パッド７２及び７４の
それぞれの対に隣接した集積回路基板７０上に形成され
ているメサ型構造５２及び５４のアレーを備えている。
各温度センサ４０には、好ましくは、同一のバイアス電
圧ＶＢが印加されている。従って、１又は更に多くの共
通バス・バー７６を集積回路基板７０の表面上に形成す
ると共に、複数の電源パッド７４を各メサ型構造５４に
隣接して配置する。電源パッド７４、メサ・ストリップ
導体５８及び金属ボンディング材料４８は、共働して関
連する強誘電体素子４４にバイアス電圧ＶＢを印加す
る。
【００３１】各赤外線吸収子アッセンブリ３２は、赤外
線吸収物質、及び金属即ち反射プレート３６から形成さ
れた赤外線吸収子即ち光コーティング層３４を備えてい
る。金属プレート３６は、関連する光コーティング層３
４を支持し、かつ入射赤外線の照射を反射させて光コー
ティング３４との相互作用を増加させることを含むいく
つかの重要な機能を実行する。更に、金属プレート３６
は強誘電体素子４２と強誘電体素子４４との間にセンサ
信号の経路の一部を形成する。
線吸収物質、及び金属即ち反射プレート３６から形成さ
れた赤外線吸収子即ち光コーティング層３４を備えてい
る。金属プレート３６は、関連する光コーティング層３
４を支持し、かつ入射赤外線の照射を反射させて光コー
ティング３４との相互作用を増加させることを含むいく
つかの重要な機能を実行する。更に、金属プレート３６
は強誘電体素子４２と強誘電体素子４４との間にセンサ
信号の経路の一部を形成する。
【００３２】本発明の一実施例では、金属プレート３６
を、入射される赤外線照射に対して高い反射率を有する
と共に、良好な熱伝導度熱及び電気伝導率を共に有する
金属から形成してもよい。本発明の他の実施例におい
て、所望の特性を有する金属以外の材料を用いて金属プ
レート３６を形成してもよい。本発明は唯一の金属プレ
ート３６を用いることに限定されない。
を、入射される赤外線照射に対して高い反射率を有する
と共に、良好な熱伝導度熱及び電気伝導率を共に有する
金属から形成してもよい。本発明の他の実施例におい
て、所望の特性を有する金属以外の材料を用いて金属プ
レート３６を形成してもよい。本発明は唯一の金属プレ
ート３６を用いることに限定されない。
【００３３】好ましくは、センサ信号の電極４３上に金
属ボンディング材料４６を設け、関連するメサ型構造５
２上に同様の金属ボンディング材料６２によりバンプ・
ボンディングを形成する。好ましくは、同様の方法によ
り、電源電極４５上に金属ボンディング材料４８を設け
てメサ型構造５４上に金属ボンディング材料６４により
バンプ・ボンディングする。いくつかの応用において、
エポキシ・ボンディングを適切に用いて関連するメサ型
構造５２及び５４上に温度センサ４０を搭載させてもよ
い。
属ボンディング材料４６を設け、関連するメサ型構造５
２上に同様の金属ボンディング材料６２によりバンプ・
ボンディングを形成する。好ましくは、同様の方法によ
り、電源電極４５上に金属ボンディング材料４８を設け
てメサ型構造５４上に金属ボンディング材料６４により
バンプ・ボンディングする。いくつかの応用において、
エポキシ・ボンディングを適切に用いて関連するメサ型
構造５２及び５４上に温度センサ４０を搭載させてもよ
い。
【００３４】各温度センサ４０において、強誘電体素子
４２，４４、赤外線吸収子アッセンブリ３２、及びそれ
ぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４５は、強誘電
体トランスデューサを定める。即ち、電源電極４５及び
センサ信号電極４３はコンデンサ・プレートを構成し、
一方強誘電体素子４２及び４４は赤外線吸収子アッセン
ブリ３２の金属プレート３６により互いに電気的に接続
された誘電体を構成する。その結果のコンデンサ及び分
極は温度依存であり、強誘電体（焦電）トランスデュー
サ機能を実現する。関連する変調伝達機能（ＭＴＦ）
は、本発明に係る熱絶縁構造５０、及び赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２により実質的に強調される。
４２，４４、赤外線吸収子アッセンブリ３２、及びそれ
ぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４５は、強誘電
体トランスデューサを定める。即ち、電源電極４５及び
センサ信号電極４３はコンデンサ・プレートを構成し、
一方強誘電体素子４２及び４４は赤外線吸収子アッセン
ブリ３２の金属プレート３６により互いに電気的に接続
された誘電体を構成する。その結果のコンデンサ及び分
極は温度依存であり、強誘電体（焦電）トランスデュー
サ機能を実現する。関連する変調伝達機能（ＭＴＦ）
は、本発明に係る熱絶縁構造５０、及び赤外線吸収子ア
ッセンブリ３２により実質的に強調される。
【００３５】各温度センサ４０において、焦点面アレー
３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの赤外
線吸収子即ち光コーティング３４により吸収され、かつ
熱として金属プレート３６を介し、隣接する強誘電体素
子４２及び４４に伝導される。その結果の強誘電体素子
４２及び４４における温度変化は、電気的な分極及び容
量の状態を変化させる。センサ信号電極４３から得られ
る対応のセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トラ
ンスデューサ（即ち、温度センサ４０）の容量及び分極
に依存している。
３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの赤外
線吸収子即ち光コーティング３４により吸収され、かつ
熱として金属プレート３６を介し、隣接する強誘電体素
子４２及び４４に伝導される。その結果の強誘電体素子
４２及び４４における温度変化は、電気的な分極及び容
量の状態を変化させる。センサ信号電極４３から得られ
る対応のセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トラ
ンスデューサ（即ち、温度センサ４０）の容量及び分極
に依存している。
【００３６】集積回路基板７０は通常のスイッチング・
マトリックス、及び関連して連続する増幅器を備えてい
る。集積回路基板７０は焦点面アレー３０にボンディン
グされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４は電気的に
対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ４
０に接続されている。熱絶縁構造５０は、集積回路基板
７０が各温度センサ４０の強誘電体素子４２及び４４に
蓄積されている熱エネルギのヒート・シンクとして作用
し、かつ関連するトランスデューサ容量及びセンサ信号
の精度に逆効果となるのを防止する。
マトリックス、及び関連して連続する増幅器を備えてい
る。集積回路基板７０は焦点面アレー３０にボンディン
グされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４は電気的に
対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ４
０に接続されている。熱絶縁構造５０は、集積回路基板
７０が各温度センサ４０の強誘電体素子４２及び４４に
蓄積されている熱エネルギのヒート・シンクとして作用
し、かつ関連するトランスデューサ容量及びセンサ信号
の精度に逆効果となるのを防止する。
【００３７】メサ・ストリップ５６は、各メサ型構造５
２の上部と、隣接する接触パッド７２との間の信号路を
なす。メサ・ストリップ導体５８は、隣接する電源パッ
ド７４から各メサ型構造５４の上部への電気的な経路を
なす。メサ・ストリップ５６及び５８の推奨材料には、
チタン及びタングステン合金が含まれる。なぜならばこ
れらの合金が比較的に低い熱伝導度のため、及び応用が
容易なことによる。
２の上部と、隣接する接触パッド７２との間の信号路を
なす。メサ・ストリップ導体５８は、隣接する電源パッ
ド７４から各メサ型構造５４の上部への電気的な経路を
なす。メサ・ストリップ５６及び５８の推奨材料には、
チタン及びタングステン合金が含まれる。なぜならばこ
れらの合金が比較的に低い熱伝導度のため、及び応用が
容易なことによる。
【００３８】焦点面アレー３０と熱絶縁構造５０との間
に金属ボンディングを形成するために、インジウム・バ
ンプ・ボンディング法を十分に用いることができる。メ
サ型構造５２及び５４と、関連するメサ・ストリップ５
６及び５８の構成は、設計上の選択であり、熱絶縁及び
構造的な剛性の考慮に大きく依存している。メサ型構造
５２及び５４の他の構成には、傾斜した側壁を有するメ
サ、及び垂直の側壁を有するメサが含まれる。メサ型構
造５２及び５４において、メサ・ストリップ５６及び５
８用のメサ・ストリップ構成が推奨される。垂直の側壁
のときは、米国特許第５，０４７，６４４号に示すよう
なメサの輪郭構成がより適当であろう。これらの構成は
単に例示するだけであり、メサ型構造５２及び５４にお
ける他の構成、及びこれらに関連するメサ・ストリップ
５６及び５８は当該技術分野に習熟する者に明らかであ
る。特に、メサ型構造５２及び５４は水平及び垂直断面
において対称であるとして示されているが、このような
対称は必要条件ではない。
に金属ボンディングを形成するために、インジウム・バ
ンプ・ボンディング法を十分に用いることができる。メ
サ型構造５２及び５４と、関連するメサ・ストリップ５
６及び５８の構成は、設計上の選択であり、熱絶縁及び
構造的な剛性の考慮に大きく依存している。メサ型構造
５２及び５４の他の構成には、傾斜した側壁を有するメ
サ、及び垂直の側壁を有するメサが含まれる。メサ型構
造５２及び５４において、メサ・ストリップ５６及び５
８用のメサ・ストリップ構成が推奨される。垂直の側壁
のときは、米国特許第５，０４７，６４４号に示すよう
なメサの輪郭構成がより適当であろう。これらの構成は
単に例示するだけであり、メサ型構造５２及び５４にお
ける他の構成、及びこれらに関連するメサ・ストリップ
５６及び５８は当該技術分野に習熟する者に明らかであ
る。特に、メサ型構造５２及び５４は水平及び垂直断面
において対称であるとして示されているが、このような
対称は必要条件ではない。
【００３９】本発明のメサ型構造５２及び５４は、赤外
線検出器２０及び２２０用の熱絶縁構造１５０の例を含
め、通常の写真製版技術を用いて製造されてもよい。写
真感光性ポリイミドを用いる製造方法を説明する。しか
しながら、いくつかの応用において、写真感光性ポリイ
ミドを用いる製造は一般的に処理工程が少ないので、こ
の製造が推奨される。
線検出器２０及び２２０用の熱絶縁構造１５０の例を含
め、通常の写真製版技術を用いて製造されてもよい。写
真感光性ポリイミドを用いる製造方法を説明する。しか
しながら、いくつかの応用において、写真感光性ポリイ
ミドを用いる製造は一般的に処理工程が少ないので、こ
の製造が推奨される。
【００４０】第１の製造方法は、写真感光性ポリイミド
を用い、ポリイミド上にフォトレジスト層をパターニン
グすることによりポリイミドによるメサ構造を形成し、
そこでポリイミドを現像して、露光されていない部分を
除去することである。次に、ポリイミド構造の外部に通
常の金属堆積手順により、メサ導体を形成することがで
きる。
を用い、ポリイミド上にフォトレジスト層をパターニン
グすることによりポリイミドによるメサ構造を形成し、
そこでポリイミドを現像して、露光されていない部分を
除去することである。次に、ポリイミド構造の外部に通
常の金属堆積手順により、メサ導体を形成することがで
きる。
【００４１】メサ型構造５２及び５４のアレーが確定し
たときは、通常の写真製版技術を用いて、それぞれのメ
サ型構造５２及び５４の外部に選択されたメサ・ストリ
ップ５６及び５８を形成する。好ましくは、それぞれの
メサ型構造５２及び５４の外部にメサ・ストリップ５６
及び５８を形成して、それぞれのメサ型構造５２及び５
４の上部からそれぞれ接触パッド７２及び７４へ伸延さ
せる。
たときは、通常の写真製版技術を用いて、それぞれのメ
サ型構造５２及び５４の外部に選択されたメサ・ストリ
ップ５６及び５８を形成する。好ましくは、それぞれの
メサ型構造５２及び５４の外部にメサ・ストリップ５６
及び５８を形成して、それぞれのメサ型構造５２及び５
４の上部からそれぞれ接触パッド７２及び７４へ伸延さ
せる。
【００４２】所望により、メサ型構造５２及び５４の上
部にバンプ・ボンディングの金属ボンディング材料６２
及び６４、又は導電性エポキシ（図示なし）を堆積させ
ることができる。これらの付加的な製造工程は通常の材
料により通常に達成され、その材料の選択は本発明の熱
絶縁構造５０における特定の応用に依存している。
部にバンプ・ボンディングの金属ボンディング材料６２
及び６４、又は導電性エポキシ（図示なし）を堆積させ
ることができる。これらの付加的な製造工程は通常の材
料により通常に達成され、その材料の選択は本発明の熱
絶縁構造５０における特定の応用に依存している。
【００４３】焦点面アレー３０は、熱絶縁構造５０上に
温度センサ４０を搭載するために、バンプ・ボンディン
グ又は通常の技術を用いて、集積回路基板７０にボンデ
ィングされてもよい。このボンディング・プロセスにお
いて、メサ型構造５２及び５４は、選択されたボンディ
ング・プロセスに必要とする機械的な支持となる。焦点
面アレー３０を集積回路基板７０にボンディングした
後、種々の技術を用いて各赤外線吸収子アッセンブリ３
２の周辺に複数のスロット３８を形成させる。いくつか
の応用では、焦点面アレー３０を集積回路基板７０にバ
ンプ・ボンディングする前に、スロット３８を形成して
もよい。
温度センサ４０を搭載するために、バンプ・ボンディン
グ又は通常の技術を用いて、集積回路基板７０にボンデ
ィングされてもよい。このボンディング・プロセスにお
いて、メサ型構造５２及び５４は、選択されたボンディ
ング・プロセスに必要とする機械的な支持となる。焦点
面アレー３０を集積回路基板７０にボンディングした
後、種々の技術を用いて各赤外線吸収子アッセンブリ３
２の周辺に複数のスロット３８を形成させる。いくつか
の応用では、焦点面アレー３０を集積回路基板７０にバ
ンプ・ボンディングする前に、スロット３８を形成して
もよい。
【００４４】スロット３８は隣接する赤外線吸収子アッ
センブリ３２間に空所を形成するものであり、この赤外
線吸収子アッセンブリ３２が隣接する温度センサ４０か
ら赤外線吸収子アッセンブリ３２を介する熱エネルギの
伝導を阻止する。特に、関連する熱イメージング・シス
テムを真空又は低い熱伝導度のガス環境に配置するとき
は、スロット３８は各温度センサ４０の熱絶縁を実質的
に強化する。スロット３８は、半導体デバイスの製造と
関連して写真製版技術又は他の技術により、形成されて
もよい。
センブリ３２間に空所を形成するものであり、この赤外
線吸収子アッセンブリ３２が隣接する温度センサ４０か
ら赤外線吸収子アッセンブリ３２を介する熱エネルギの
伝導を阻止する。特に、関連する熱イメージング・シス
テムを真空又は低い熱伝導度のガス環境に配置するとき
は、スロット３８は各温度センサ４０の熱絶縁を実質的
に強化する。スロット３８は、半導体デバイスの製造と
関連して写真製版技術又は他の技術により、形成されて
もよい。
【００４５】図５及び図６ａは、赤外線検出器１２０が
焦点面アレー３０、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板
１７０を備えた他の実施例を示す。赤外線検出器２０に
ついて先に述べたように、赤外線検出器１２０の種々の
構成要素は、好ましくは、真空又は低い熱伝導度のガス
環境に配置される。
焦点面アレー３０、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板
１７０を備えた他の実施例を示す。赤外線検出器２０に
ついて先に述べたように、赤外線検出器１２０の種々の
構成要素は、好ましくは、真空又は低い熱伝導度のガス
環境に配置される。
【００４６】熱絶縁構造１５０は集積回路基板１７０上
の焦点面アレー３０の温度センサ４０を搭載するように
設けられている。熱絶縁構造１５０には、それぞれの温
度センサ４０と接続することが可能な複数のメサ型構造
１５２が含まれている。選択した応用のときは、一対の
メサ型構造５２及び５４を形成することに比較して、一
つのメサ型構造１５２を形成することは、よりコスト効
果があると思われる。前述のように、焦点面アレー、強
誘電体素子及び熱絶縁構造を設計することは、典型的な
反復処理である。メサ型構造１５２を有する熱絶縁構造
１５０は、熱絶縁構造５０と同様の方法により形成され
る。
の焦点面アレー３０の温度センサ４０を搭載するように
設けられている。熱絶縁構造１５０には、それぞれの温
度センサ４０と接続することが可能な複数のメサ型構造
１５２が含まれている。選択した応用のときは、一対の
メサ型構造５２及び５４を形成することに比較して、一
つのメサ型構造１５２を形成することは、よりコスト効
果があると思われる。前述のように、焦点面アレー、強
誘電体素子及び熱絶縁構造を設計することは、典型的な
反復処理である。メサ型構造１５２を有する熱絶縁構造
１５０は、熱絶縁構造５０と同様の方法により形成され
る。
【００４７】メサ・ストリップ導体１５６及び１５８
は、関連する一対の接触パッド７２及び７４に隣接した
メサ型構造１５２の外部に形成される。集積回路基板１
７０は、共通バス・バー７６を除去したことを除き、集
積回路基板７０と同様である。個別的な電源パッド７４
のアレーを設けることにより、集積回路基板１７０は、
各温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更さ
せる任意選択を許容する。前述のように、通常、同一バ
イアス電圧ＶＢを各温度センサ４０に印加する。しか
し、いくつかの応用、特に非常に大きなアレーでは、各
温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更する
ことが望ましいと思われる。
は、関連する一対の接触パッド７２及び７４に隣接した
メサ型構造１５２の外部に形成される。集積回路基板１
７０は、共通バス・バー７６を除去したことを除き、集
積回路基板７０と同様である。個別的な電源パッド７４
のアレーを設けることにより、集積回路基板１７０は、
各温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更さ
せる任意選択を許容する。前述のように、通常、同一バ
イアス電圧ＶＢを各温度センサ４０に印加する。しか
し、いくつかの応用、特に非常に大きなアレーでは、各
温度センサ４０に印加するバイアス電圧ＶＢを変更する
ことが望ましいと思われる。
【００４８】集積回路基板１７０は電気的な２つの接触
パッド７２及び７４を備えている。各メサ型構造１５２
上には一対のメサ・ストリップ導体１５６及び１５８が
設けられている。メサ・ストリップ導体１５８は電源パ
ッド７４からバイアス電圧ＶＢを印加して強誘電体素子
４２及び４４と、電極４３及び４５とをコンデンサとし
て機能できるようにする。
パッド７２及び７４を備えている。各メサ型構造１５２
上には一対のメサ・ストリップ導体１５６及び１５８が
設けられている。メサ・ストリップ導体１５８は電源パ
ッド７４からバイアス電圧ＶＢを印加して強誘電体素子
４２及び４４と、電極４３及び４５とをコンデンサとし
て機能できるようにする。
【００４９】本発明の更なる実施例は、図６ｂに示すよ
うに、赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面
アレー１３０により表わされる。赤外線吸収子アッセン
ブリ１３２は、焦点面アレー１３０の全面にわたり伸延
する赤外線吸収子即ち光コーティング層１３４を備えて
いる。複数の金属プレート３６が図４及び図６ａに既に
示したように、光コーティング層１３４と、それぞれの
強誘電体素子４２及び４４との間に複数の金属プレート
３６を配置して取り付けている。隣接する各金属プレー
ト３６間にはスロット１３８が設けられている。しかし
ながら、スロット１３８は光コーティング１３４を介し
て伸延することはない。赤外線吸収子アッセンブリ３２
と赤外線吸収子アッセンブリ１３２との間の主要な相違
のうちの一つは、隣接する金属プレート３６間に、かつ
光コーティング１３４を介して伸延することなく、設け
られたスロット１３８である。所望により、赤外線検出
器２０，１２０，２２０及び３２０を製造する際には、
赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面アレー
１３０を用いることができる。スロット１３８は隣接す
る金属プレート３６間に形成されているだけなので、赤
外線吸収子アッセンブリ３２及びそれぞれの光コーティ
ング３４に関連した熱電流の流れに比較して、光コーテ
ィング１３４を介して何らかの付加的な熱の流れが存在
し得る。
うに、赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面
アレー１３０により表わされる。赤外線吸収子アッセン
ブリ１３２は、焦点面アレー１３０の全面にわたり伸延
する赤外線吸収子即ち光コーティング層１３４を備えて
いる。複数の金属プレート３６が図４及び図６ａに既に
示したように、光コーティング層１３４と、それぞれの
強誘電体素子４２及び４４との間に複数の金属プレート
３６を配置して取り付けている。隣接する各金属プレー
ト３６間にはスロット１３８が設けられている。しかし
ながら、スロット１３８は光コーティング１３４を介し
て伸延することはない。赤外線吸収子アッセンブリ３２
と赤外線吸収子アッセンブリ１３２との間の主要な相違
のうちの一つは、隣接する金属プレート３６間に、かつ
光コーティング１３４を介して伸延することなく、設け
られたスロット１３８である。所望により、赤外線検出
器２０，１２０，２２０及び３２０を製造する際には、
赤外線吸収子アッセンブリ１３２を有する焦点面アレー
１３０を用いることができる。スロット１３８は隣接す
る金属プレート３６間に形成されているだけなので、赤
外線吸収子アッセンブリ３２及びそれぞれの光コーティ
ング３４に関連した熱電流の流れに比較して、光コーテ
ィング１３４を介して何らかの付加的な熱の流れが存在
し得る。
【００５０】図７に本発明の他の実施例に関連するセン
サ信号の経路即ち電気回路２２８を示す概要図である。
センサ信号経路２２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源電極４５を有する強誘電体素子２
４２とが含まれる。集積回路基板７０はバイアス電圧Ｖ
Ｂを第１の電極即ち電源電極４５に流れる第１の接触パ
ッド即ち電源パッド７４に供給する。本発明のいくつか
の応用において、金属プレート３６はセンサ信号電極４
３と電極４５との間のセンサ信号の経路の一部を形成し
てもよい。他の応用において、金属プレート３６は非導
電性材料により形成されてもよく、更には除去されても
よく、これは関連するセンサ信号電極４３と電源電極４
５との間のセンサ信号の経路をなす強誘電体素子２４２
だけに帰結する。
サ信号の経路即ち電気回路２２８を示す概要図である。
センサ信号経路２２８の主要な構成要素には、集積回路
基板７０上の一対の接触パッド７２及び７４と、センサ
信号電極４３及び電源電極４５を有する強誘電体素子２
４２とが含まれる。集積回路基板７０はバイアス電圧Ｖ
Ｂを第１の電極即ち電源電極４５に流れる第１の接触パ
ッド即ち電源パッド７４に供給する。本発明のいくつか
の応用において、金属プレート３６はセンサ信号電極４
３と電極４５との間のセンサ信号の経路の一部を形成し
てもよい。他の応用において、金属プレート３６は非導
電性材料により形成されてもよく、更には除去されても
よく、これは関連するセンサ信号電極４３と電源電極４
５との間のセンサ信号の経路をなす強誘電体素子２４２
だけに帰結する。
【００５１】入射される赤外線照射は強誘電体素子２４
２に温度変化を発生させてセンサ信号電極４３と電源電
極４５との間の分極及び容量を変化させる結果となる。
第２の電極即ちセンサ信号電極４３から集積回路基板７
０上の第２の接触パッド７２へ、入射される赤外線照射
に対応する信号が流れる。このセンサ信号ＶＳは、入射
される赤外線照射により発生する強誘電体素子２４２の
分極及び容量における変化の関数である。従って、強誘
電体素子２４２は電気回路２２８における可変コンデン
サとして表わされてもよい。赤外線検出器２２０及び３
２０は、図７に示す概略回路図に概要的に対応する同様
のセンサ信号の経路を有する。
２に温度変化を発生させてセンサ信号電極４３と電源電
極４５との間の分極及び容量を変化させる結果となる。
第２の電極即ちセンサ信号電極４３から集積回路基板７
０上の第２の接触パッド７２へ、入射される赤外線照射
に対応する信号が流れる。このセンサ信号ＶＳは、入射
される赤外線照射により発生する強誘電体素子２４２の
分極及び容量における変化の関数である。従って、強誘
電体素子２４２は電気回路２２８における可変コンデン
サとして表わされてもよい。赤外線検出器２２０及び３
２０は、図７に示す概略回路図に概要的に対応する同様
のセンサ信号の経路を有する。
【００５２】赤外線検出器２２０を備えているいくつか
の主要な構成要素即ち構造には、焦点面アレー２３０、
熱絶縁構造５０、及び集積回路基板７０が含まれる。焦
点面アレー２３０は複数の温度センサ２４０を備えてい
る。温度センサ２４０の個数及び位置は焦点面アレー２
３０用の所望Ｎ Ｘ Ｍ構成に依存している。熱絶縁構
造５０及び集積回路基板７０は、赤外線検出器２０に関
して前述したものと本質的に同一である。
の主要な構成要素即ち構造には、焦点面アレー２３０、
熱絶縁構造５０、及び集積回路基板７０が含まれる。焦
点面アレー２３０は複数の温度センサ２４０を備えてい
る。温度センサ２４０の個数及び位置は焦点面アレー２
３０用の所望Ｎ Ｘ Ｍ構成に依存している。熱絶縁構
造５０及び集積回路基板７０は、赤外線検出器２０に関
して前述したものと本質的に同一である。
【００５３】熱絶縁構造５０は焦点面アレー２３０にお
ける各温度センサ２４０と集積回路基板７０との間の電
気的なインタフェースとなる。この電気的なインタフェ
ースは集積回路基板７０が各温度センサ２４０に電力の
供給、及び焦点面アレー２３０により検出された入射さ
れる赤外線照射に基づいて熱イメージの処理を可能にさ
せる。
ける各温度センサ２４０と集積回路基板７０との間の電
気的なインタフェースとなる。この電気的なインタフェ
ースは集積回路基板７０が各温度センサ２４０に電力の
供給、及び焦点面アレー２３０により検出された入射さ
れる赤外線照射に基づいて熱イメージの処理を可能にさ
せる。
【００５４】図８及び図９に示すように、赤外線検出器
２２０は、焦点面アレー２３０に到達して入射される赤
外線照射に応答して熱イメージを発生する。焦点面アレ
ー２３０の構成要素には、複数の温度センサ２４０と、
それぞれの赤外線吸収子アッセンブリ３２とが含まれ
る。更に、各温度センサ２４０は、それぞれセンサ信号
電極４３を有する一つの強誘電体素子２４２と、電源電
極４５とを備えている。各強誘電体素子の片側は関連す
る赤外線吸収子アッセンブリ３２に取り付けられてい
る。センサ信号電極４３及び電源電極４５は各強誘電体
素子２４２の反対側に取り付けられ、互いに間隔を置い
て配置されている。強誘電体素子２４２は、例えばＢＳ
Ｔ（チタン酸バリウム〜ストロンチウム）のような適当
な強誘電体材料から形成されてもよい。いくつかの応用
において、一対の強誘電体素子４２及び４４に比較し
て、一つの強誘電体素子２４２を形成するためによりコ
スト効果があると思われる。
２２０は、焦点面アレー２３０に到達して入射される赤
外線照射に応答して熱イメージを発生する。焦点面アレ
ー２３０の構成要素には、複数の温度センサ２４０と、
それぞれの赤外線吸収子アッセンブリ３２とが含まれ
る。更に、各温度センサ２４０は、それぞれセンサ信号
電極４３を有する一つの強誘電体素子２４２と、電源電
極４５とを備えている。各強誘電体素子の片側は関連す
る赤外線吸収子アッセンブリ３２に取り付けられてい
る。センサ信号電極４３及び電源電極４５は各強誘電体
素子２４２の反対側に取り付けられ、互いに間隔を置い
て配置されている。強誘電体素子２４２は、例えばＢＳ
Ｔ（チタン酸バリウム〜ストロンチウム）のような適当
な強誘電体材料から形成されてもよい。いくつかの応用
において、一対の強誘電体素子４２及び４４に比較し
て、一つの強誘電体素子２４２を形成するためによりコ
スト効果があると思われる。
【００５５】入射される赤外線照射は各強誘電体素子２
４２に温度変化を発生させ、強誘電体素子２４２はその
電気的な分極及び容量を変化させる。各センサ信号電極
４３に現われる代表的な熱イメージ信号は関連する強誘
電体素子２４２の分極及び容量に依存しており、更にこ
の強誘電体素子２４２は入射される赤外線照射の関数で
ある。焦点面アレー２３０の強誘電体素子２４２は、隣
接する温度センサ２４０と集積回路基板７０とから熱的
に絶縁されて各温度センサ２４０に関連される分極及び
容量が入射される赤外線照射を正確に表わすことを保証
させる。
４２に温度変化を発生させ、強誘電体素子２４２はその
電気的な分極及び容量を変化させる。各センサ信号電極
４３に現われる代表的な熱イメージ信号は関連する強誘
電体素子２４２の分極及び容量に依存しており、更にこ
の強誘電体素子２４２は入射される赤外線照射の関数で
ある。焦点面アレー２３０の強誘電体素子２４２は、隣
接する温度センサ２４０と集積回路基板７０とから熱的
に絶縁されて各温度センサ２４０に関連される分極及び
容量が入射される赤外線照射を正確に表わすことを保証
させる。
【００５６】焦点面アレー２３０における各温度センサ
２４０は、熱絶縁構造５０により設けられた一対のメサ
型構造５２及び５４により集積回路基板７０と接続され
ている。各温度センサ２４０は、好ましくは、その関連
するメサ型構造５２及び５４を介して集積回路基板７０
上の対応する接触パッド７２及び７４に電気的に接続さ
れている。メサ・ストリップ５６及び５８はセンサ信号
の経路の一部をなし、かつ赤外線検出器２０に関しては
前述したように機能する。メサ・ストリップ５６及び５
８の構成は、赤外線検出器２２０用の熱絶縁仕様を満足
させる総熱抵抗を達成するように選択されてもよい。前
述のように、設計選択は、典型的には、メサ型構造５２
及び５４と、メサ・ストリップ５６及び５８との構成が
所望の構造的な完全性、センサ信号の経路及び熱絶縁を
得るように変更される反復処理である。
２４０は、熱絶縁構造５０により設けられた一対のメサ
型構造５２及び５４により集積回路基板７０と接続され
ている。各温度センサ２４０は、好ましくは、その関連
するメサ型構造５２及び５４を介して集積回路基板７０
上の対応する接触パッド７２及び７４に電気的に接続さ
れている。メサ・ストリップ５６及び５８はセンサ信号
の経路の一部をなし、かつ赤外線検出器２０に関しては
前述したように機能する。メサ・ストリップ５６及び５
８の構成は、赤外線検出器２２０用の熱絶縁仕様を満足
させる総熱抵抗を達成するように選択されてもよい。前
述のように、設計選択は、典型的には、メサ型構造５２
及び５４と、メサ・ストリップ５６及び５８との構成が
所望の構造的な完全性、センサ信号の経路及び熱絶縁を
得るように変更される反復処理である。
【００５７】各温度センサ２４０、強誘電体素子２４
２、及びそれぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４
５は、強誘電体トランスデューサを確定させる。即ち、
電源電極４５及びセンサ信号電極４３はコンデンサ・プ
レートを構成し、一方強誘電体素子２４２は誘電体を構
成する。その結果の容量及び分極は、温度−依存であ
り、強誘電体（又は焦電）トランスデューサ機能を実行
する。関連するＭＴＦは、本発明に関連する熱絶縁構造
５０及び赤外線吸収子アッセンブリ３２により実質的に
強化される。
２、及びそれぞれのセンサ信号電極４３及び電源電極４
５は、強誘電体トランスデューサを確定させる。即ち、
電源電極４５及びセンサ信号電極４３はコンデンサ・プ
レートを構成し、一方強誘電体素子２４２は誘電体を構
成する。その結果の容量及び分極は、温度−依存であ
り、強誘電体（又は焦電）トランスデューサ機能を実行
する。関連するＭＴＦは、本発明に関連する熱絶縁構造
５０及び赤外線吸収子アッセンブリ３２により実質的に
強化される。
【００５８】各温度センサ２４０において、焦点面アレ
ー２３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの
赤外線吸収子又は光コーティング３４により吸収され、
かつ金属プレート３６を介する熱として隣接する強誘電
体素子２４２に伝導される。その結果の強誘電体素子２
４２における温度変化は、電気的な分極及び容量の状態
に変化を発生させる。センサ信号電極４３から得た対応
するセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トランス
デューサ（即ち、温度センサ２４０）の容量及び分極に
依存している。
ー２３０に入射される熱（赤外線）照射は、それぞれの
赤外線吸収子又は光コーティング３４により吸収され、
かつ金属プレート３６を介する熱として隣接する強誘電
体素子２４２に伝導される。その結果の強誘電体素子２
４２における温度変化は、電気的な分極及び容量の状態
に変化を発生させる。センサ信号電極４３から得た対応
するセンサ信号の出力は、それぞれの強誘電体トランス
デューサ（即ち、温度センサ２４０）の容量及び分極に
依存している。
【００５９】集積回路基板７０は焦点面アレー２３０に
ボンディングされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４
は対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ
２４０の電源電極４５に電気的に接続されている。熱絶
縁構造５０は、集積回路基板７０が各温度センサ４０の
強誘電体素子２４２に蓄積された熱エネルギのためのヒ
ート・シンクとして作用すること、及び関連するトラン
スデューサ容量及びセンサ信号の精度に逆作用すること
を阻止する。
ボンディングされ、かつ各対の接触パッド７２及び７４
は対応するセンサ信号電極４３及び関連する温度センサ
２４０の電源電極４５に電気的に接続されている。熱絶
縁構造５０は、集積回路基板７０が各温度センサ４０の
強誘電体素子２４２に蓄積された熱エネルギのためのヒ
ート・シンクとして作用すること、及び関連するトラン
スデューサ容量及びセンサ信号の精度に逆作用すること
を阻止する。
【００６０】図１０及び図１１に示すように、赤外線検
出器３２０には、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板１
７０と共に、個別的な温度センサ２４０即ち赤外線検出
素子の焦点面アレー２３０が含まれている。熱絶縁構造
１５０は集積回路基板１７０上に形成されているメサ型
構造１５２のアレーを備えており、この集積回路基板１
７０はそれぞれの対の接触パッド７２及び７４に隣接し
ている。熱絶縁構造１５０は、焦点面アレー２３０と集
積回路基板１７０とのボンディング中の機械的な支持、
各温度センサ２４０とこれに関連する接触パッド７２及
び７４との間の電気的な接続、及び各温度センサ２４０
と集積回路基板１７０との間の熱絶縁となる。
出器３２０には、熱絶縁構造１５０及び集積回路基板１
７０と共に、個別的な温度センサ２４０即ち赤外線検出
素子の焦点面アレー２３０が含まれている。熱絶縁構造
１５０は集積回路基板１７０上に形成されているメサ型
構造１５２のアレーを備えており、この集積回路基板１
７０はそれぞれの対の接触パッド７２及び７４に隣接し
ている。熱絶縁構造１５０は、焦点面アレー２３０と集
積回路基板１７０とのボンディング中の機械的な支持、
各温度センサ２４０とこれに関連する接触パッド７２及
び７４との間の電気的な接続、及び各温度センサ２４０
と集積回路基板１７０との間の熱絶縁となる。
【００６１】本発明による強誘電体素子４２，４４，１
４２、メサ型構造５２，５４及び１５２の正確な構造的
な構成及び関連する製造方法は、その結果の温度センサ
４０及び２４０のために選択された応用に依存する。赤
外線検出器２０，１２０，２２０及び３２０の例のよう
に、特定の応用内であっても、多くの設計選択は当該技
術分野に習熟する者が当然に実行する。
４２、メサ型構造５２，５４及び１５２の正確な構造的
な構成及び関連する製造方法は、その結果の温度センサ
４０及び２４０のために選択された応用に依存する。赤
外線検出器２０，１２０，２２０及び３２０の例のよう
に、特定の応用内であっても、多くの設計選択は当該技
術分野に習熟する者が当然に実行する。
【００６２】赤外線検出器２０，１２０，２２０及び３
２０は、互いに電気的及び機械的に接続された複器の構
成要素の構造、及び複数の基板を有するハイブリッド固
体システム例である。熱イメージング・システムに加
え、本発明を用いて種々の型式のハイブリッド固体シス
テム用の熱絶縁及び／又は電気的な接続をすることもで
きる。本発明に関連するメサ型構造を、広範な種々の電
子装置の製造中に種々の基板を取り付けるために十分用
いることができる。本発明及びその効果を詳細に説明し
たが、請求の範囲により定義される本発明の精神及び範
囲から逸脱することなく、種々の変更、置換及び変形が
可能とされることを理解すべきである。
２０は、互いに電気的及び機械的に接続された複器の構
成要素の構造、及び複数の基板を有するハイブリッド固
体システム例である。熱イメージング・システムに加
え、本発明を用いて種々の型式のハイブリッド固体シス
テム用の熱絶縁及び／又は電気的な接続をすることもで
きる。本発明に関連するメサ型構造を、広範な種々の電
子装置の製造中に種々の基板を取り付けるために十分用
いることができる。本発明及びその効果を詳細に説明し
たが、請求の範囲により定義される本発明の精神及び範
囲から逸脱することなく、種々の変更、置換及び変形が
可能とされることを理解すべきである。
【００６３】以上の説明に関連して更に以下の項を開示
する。
する。
【００６４】（１）焦点面アレー及び集積回路基板を含
む赤外線検出器において、前記焦点面アレーに入射され
る熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給する複数の
温度センサと、各温度センサの片側に接続されたそれぞ
れの赤外線吸収子アッセンブリ、及び各温度センサの反
対側に接続された前記集積回路基板と、各赤外線吸収子
アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延する前
記焦点面アレーに形成された複数のスロットと、前記集
積回路基板上に配置され、それぞれの温度センサから出
力される前記センサ信号を入力する接触パッド・アレー
と、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突起
する複数のメサ型構造により形成され、温度センサを前
記集積回路基板と接続する熱絶縁構造とを備えているこ
とを特徴とする赤外線検出器。
む赤外線検出器において、前記焦点面アレーに入射され
る熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給する複数の
温度センサと、各温度センサの片側に接続されたそれぞ
れの赤外線吸収子アッセンブリ、及び各温度センサの反
対側に接続された前記集積回路基板と、各赤外線吸収子
アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延する前
記焦点面アレーに形成された複数のスロットと、前記集
積回路基板上に配置され、それぞれの温度センサから出
力される前記センサ信号を入力する接触パッド・アレー
と、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突起
する複数のメサ型構造により形成され、温度センサを前
記集積回路基板と接続する熱絶縁構造とを備えているこ
とを特徴とする赤外線検出器。
【００６５】（２）前記焦点面アレーは、更に、強誘電
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、各強誘電体素子の反対側に取り付けられた電源電極
及びセンサ信号電極とを備えていることを特徴とする第
１項記載の赤外線検出器。
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、各強誘電体素子の反対側に取り付けられた電源電極
及びセンサ信号電極とを備えていることを特徴とする第
１項記載の赤外線検出器。
【００６６】（３）前記焦点面アレーは、更に、一対の
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記対の強誘電
体素子の片側に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子
アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素子の
反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサの他
方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ信号
電極とを備えていることを特徴とする第１項記載の赤外
線検出器。
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記対の強誘電
体素子の片側に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子
アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素子の
反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサの他
方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ信号
電極とを備えていることを特徴とする第１項記載の赤外
線検出器。
【００６７】（４）前記焦点面アレーは、更に、一対の
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記一対の強誘
電体素子の片側にそれぞれ取り付けられた前記赤外線吸
収子アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素
子の反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサ
の他方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ
信号電極とを備え、各強誘電体素子の前記反対側はそれ
ぞれメサ型構造と接続されていることを特徴とする第１
項記載の赤外線検出器。
強誘電体素子を有する各温度センサと、前記一対の強誘
電体素子の片側にそれぞれ取り付けられた前記赤外線吸
収子アッセンブリと、各温度センサの一方の強誘電体素
子の反対側に取り付けられた電源電極と、各温度センサ
の他方の強誘電体素子の反対側に取り付けられたセンサ
信号電極とを備え、各強誘電体素子の前記反対側はそれ
ぞれメサ型構造と接続されていることを特徴とする第１
項記載の赤外線検出器。
【００６８】（５）前記焦点面アレーは、更に、強誘電
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、電源電極、及び各強誘電体素子の反対側に取り付け
られたセンサ信号電極と、それぞれのメサ型構造と接続
された各電極とを備えていることを特徴とする第１項記
載の赤外線検出器。
体素子を有する各温度センサと、各強誘電体素子の片側
に取り付けられたそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリ
と、電源電極、及び各強誘電体素子の反対側に取り付け
られたセンサ信号電極と、それぞれのメサ型構造と接続
された各電極とを備えていることを特徴とする第１項記
載の赤外線検出器。
【００６９】（６）前記焦点面アレーは、更に、反射物
質層上に配置され、赤外線の照射を検知する光学的な被
覆層を有する各赤外線吸収子アッセンブリと、少なくと
も一つの強誘電体素子を有し、かつそれぞれの前記赤外
線吸収子アッセンブリを各強誘電体素子の片側と接続
し、かつ少なくとも一つの電極をそれぞれの前記強誘電
体素子の反対側と接続した各温度センサと、前記光学的
な被覆層、及び各赤外線吸収子アッセンブリ間の前記反
射物質層を介して伸延する複数のスロットとを備えてい
ることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
質層上に配置され、赤外線の照射を検知する光学的な被
覆層を有する各赤外線吸収子アッセンブリと、少なくと
も一つの強誘電体素子を有し、かつそれぞれの前記赤外
線吸収子アッセンブリを各強誘電体素子の片側と接続
し、かつ少なくとも一つの電極をそれぞれの前記強誘電
体素子の反対側と接続した各温度センサと、前記光学的
な被覆層、及び各赤外線吸収子アッセンブリ間の前記反
射物質層を介して伸延する複数のスロットとを備えてい
ることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
【００７０】（７）前記熱絶縁構造は、第１の接触パッ
ドに隣接して配置された第１のメサ型構造と、第２の接
触パッドに隣接して配置された第２のメサ型構造と、各
メサ型構造の上部からそれぞれの接触パッドへ伸延する
各メサ型構造の外部上に配置されたメサ導体とを備えて
いることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
ドに隣接して配置された第１のメサ型構造と、第２の接
触パッドに隣接して配置された第２のメサ型構造と、各
メサ型構造の上部からそれぞれの接触パッドへ伸延する
各メサ型構造の外部上に配置されたメサ導体とを備えて
いることを特徴とする第１項記載の赤外線検出器。
【００７１】（８）前記温度センサのアレーは、更に、
複数の強誘電体温度センサであって、各強誘電体温度セ
ンサの片側をそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリに接
続し、かつ一つの電極をそれぞれの強誘電体温度センサ
の反対側に配置した複数の前記強誘電体温度センサと、
複数のスロットにより隣接する赤外線吸収子及び反射プ
レート・アッセンブリから分離されている各赤外線吸収
子アッセンブリとを備えていることを特徴とする第１項
記載の赤外線検出器。
複数の強誘電体温度センサであって、各強誘電体温度セ
ンサの片側をそれぞれの赤外線吸収子アッセンブリに接
続し、かつ一つの電極をそれぞれの強誘電体温度センサ
の反対側に配置した複数の前記強誘電体温度センサと、
複数のスロットにより隣接する赤外線吸収子及び反射プ
レート・アッセンブリから分離されている各赤外線吸収
子アッセンブリとを備えていることを特徴とする第１項
記載の赤外線検出器。
【００７２】（９）各温度センサは、更に、金属プレー
ト上に配置された赤外線照射を検知する光学的な被覆層
を有するそれぞれの前記赤外線吸収子アッセンブリと、
一対の強誘電体素子であって、両強誘電体素子の片側を
前記金属プレートと接続させている前記対の強誘電体素
子と、一方の強誘電体素子の反対側と接続された電源電
極と、他方の強誘電体素子の反対側と接続されたセンサ
信号電極と、を備え、前記金属プレートはそれぞれの強
誘電体素子間に電気的な接続を備えていることを特徴と
する第１項記載の赤外線検出器。
ト上に配置された赤外線照射を検知する光学的な被覆層
を有するそれぞれの前記赤外線吸収子アッセンブリと、
一対の強誘電体素子であって、両強誘電体素子の片側を
前記金属プレートと接続させている前記対の強誘電体素
子と、一方の強誘電体素子の反対側と接続された電源電
極と、他方の強誘電体素子の反対側と接続されたセンサ
信号電極と、を備え、前記金属プレートはそれぞれの強
誘電体素子間に電気的な接続を備えていることを特徴と
する第１項記載の赤外線検出器。
【００７３】（１０）焦点面アレーにおいて、入射され
る熱照射を検出する温度センサ・アレーであって、各温
度センサ・アレーがそれぞれの温度センサに入射される
熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給し、かつ各温
度センサが隣接する温度センサから機械的及び電気的に
絶縁されている前記温度センサ・アレーと、ほぼ平坦な
表面上に配置された接触パッド・アレーを有し、各温度
センサに電力を供給し、かつそれぞれの温度センサから
出力される前記センサ信号を受け取る集積回路基板と、
ほぼ平坦な前記集積回路基板の表面から突出したメサ型
構造アレーであって、少なくとも一つのメサ型構造が各
接触パッドに隣接して配置されている前記メサ型構造ア
レーと、対応する第１の接触パッドから各温度センサへ
電力を供給する第１のメサ導体と、各温度センサと対応
する第２の接触パッドとの間に信号経路を設ける第２の
メサ導体とを備え、各メサ導体は、それぞれの前記メサ
型構造の上部から前記集積回路基板の隣接する領域へ伸
延して対応する接触パッドを有し、前記温度センサ・ア
レーは、各温度センサ用の前記電源を前記対応する第１
の接触パッドからそれぞれの前記第１のメサ導体を介し
て接続し、かつ前記センサ信号の出力をそれぞれの前記
第２のメサ導体を介して前記対応する第２の接触パッド
へ接続するように、前記メサ型構造のアレーと接触して
前記集積回路基板上に配置されていることを特徴とする
焦点面アレー。
る熱照射を検出する温度センサ・アレーであって、各温
度センサ・アレーがそれぞれの温度センサに入射される
熱照射量を表わすセンサ信号の出力を供給し、かつ各温
度センサが隣接する温度センサから機械的及び電気的に
絶縁されている前記温度センサ・アレーと、ほぼ平坦な
表面上に配置された接触パッド・アレーを有し、各温度
センサに電力を供給し、かつそれぞれの温度センサから
出力される前記センサ信号を受け取る集積回路基板と、
ほぼ平坦な前記集積回路基板の表面から突出したメサ型
構造アレーであって、少なくとも一つのメサ型構造が各
接触パッドに隣接して配置されている前記メサ型構造ア
レーと、対応する第１の接触パッドから各温度センサへ
電力を供給する第１のメサ導体と、各温度センサと対応
する第２の接触パッドとの間に信号経路を設ける第２の
メサ導体とを備え、各メサ導体は、それぞれの前記メサ
型構造の上部から前記集積回路基板の隣接する領域へ伸
延して対応する接触パッドを有し、前記温度センサ・ア
レーは、各温度センサ用の前記電源を前記対応する第１
の接触パッドからそれぞれの前記第１のメサ導体を介し
て接続し、かつ前記センサ信号の出力をそれぞれの前記
第２のメサ導体を介して前記対応する第２の接触パッド
へ接続するように、前記メサ型構造のアレーと接触して
前記集積回路基板上に配置されていることを特徴とする
焦点面アレー。
【００７４】（１１）前記温度センサ・アレーは、更
に、各温度センサをそれぞれの赤外線吸収子アッセンブ
リに接続した個別的な温度センサ・アレーと、各赤外線
吸収子アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延
する複数のスロットとを有することを特徴とする請求項
１０記載の焦点面アレー。
に、各温度センサをそれぞれの赤外線吸収子アッセンブ
リに接続した個別的な温度センサ・アレーと、各赤外線
吸収子アッセンブリと隣接する温度センサとの間に伸延
する複数のスロットとを有することを特徴とする請求項
１０記載の焦点面アレー。
【００７５】（１２）前記温度センサ・アレーは、更
に、反射物質層上に配置された赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、かつ前記赤外線吸
収子アッセンブリをそれぞれの強誘電体素子の片側と接
続させた各温度センサと、各強誘電体素子の反対側と接
続された電極とを備えたことを特徴とする請求項１０記
載の焦点面アレー。
に、反射物質層上に配置された赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、かつ前記赤外線吸
収子アッセンブリをそれぞれの強誘電体素子の片側と接
続させた各温度センサと、各強誘電体素子の反対側と接
続された電極とを備えたことを特徴とする請求項１０記
載の焦点面アレー。
【００７６】（１３）前記温度センサ・アレーは、更
に、前記第１の接触パッドに隣接して配置された第１の
メサ型構造と、前記第２の接触パッドに隣接して配置さ
れた第２のメサ型構造と、各メサ型構造の外部の一部に
配置されたメサ導体とを備えていることを特徴とする請
求項１０記載の焦点面アレー。
に、前記第１の接触パッドに隣接して配置された第１の
メサ型構造と、前記第２の接触パッドに隣接して配置さ
れた第２のメサ型構造と、各メサ型構造の外部の一部に
配置されたメサ導体とを備えていることを特徴とする請
求項１０記載の焦点面アレー。
【００７７】（１４）前記温度センサ・アレーは、更
に、各強誘電体温度センサの片側上に配置された赤外線
吸収子アッセンブリ、及びそれぞれの前記強誘電体の温
度センサの反対側に配置された電極に接続された複数の
強誘電体温度センサと、隣接する赤外線吸収子アッセン
ブリから切り離された各赤外線吸収子アッセンブリとを
備えていることを特徴とする請求項１０項記載の焦点面
アレー。
に、各強誘電体温度センサの片側上に配置された赤外線
吸収子アッセンブリ、及びそれぞれの前記強誘電体の温
度センサの反対側に配置された電極に接続された複数の
強誘電体温度センサと、隣接する赤外線吸収子アッセン
ブリから切り離された各赤外線吸収子アッセンブリとを
備えていることを特徴とする請求項１０項記載の焦点面
アレー。
【００７８】（１５）前記温度センサ・アレーは、更
に、反射物質層上に配置され、赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、前記赤外線吸収子
アッセンブリを前記強誘電体素子の片側と接続し、かつ
その電極を各強誘電体素子の反対側に接続した各温度セ
ンサと、前記センサ信号電極と反対側の各強誘電体素子
の片側と接続されたバイアス電圧電極と、隣接する赤外
線吸収子プレート・アッセンブリから切り離されている
各赤外線吸収子アッセンブリとを備えていることを特徴
とする請求項１０項記載の焦点面アレー。
に、反射物質層上に配置され、赤外線照射を検知する光
学的な被覆層を有する赤外線吸収子アッセンブリと、少
なくとも一つの強誘電体素子を有し、前記赤外線吸収子
アッセンブリを前記強誘電体素子の片側と接続し、かつ
その電極を各強誘電体素子の反対側に接続した各温度セ
ンサと、前記センサ信号電極と反対側の各強誘電体素子
の片側と接続されたバイアス電圧電極と、隣接する赤外
線吸収子プレート・アッセンブリから切り離されている
各赤外線吸収子アッセンブリとを備えていることを特徴
とする請求項１０項記載の焦点面アレー。
【００７９】（１６）集積回路基板上に搭載された焦点
面アレーを有し、かつそれらの間に熱絶縁構造を配置し
た熱イメージング・システムを製造する製造方法におい
て、前記焦点面アレーに入射される熱照射を表わすセン
サ信号を出力する複数の温度センサにより前記焦点面ア
レーを形成するステップと、第１の接触パッド・アレー
を有する集積回路基板を設け、それぞれの前記温度セン
サに電力を供給するステップと、第２の接触パッド・ア
レーを有する前記集積回路基板を設け、それぞれの前記
温度センサから出力されるセンサ信号を受け取るステッ
プと、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突
出する複数のメサ型構造を形成して前記熱絶縁構造の一
部を設けるステップと前記熱絶縁構造上に前記焦点面ア
レーを搭載するステップとを備えていることを特徴とす
る熱イメージング・システムの製造方法。
面アレーを有し、かつそれらの間に熱絶縁構造を配置し
た熱イメージング・システムを製造する製造方法におい
て、前記焦点面アレーに入射される熱照射を表わすセン
サ信号を出力する複数の温度センサにより前記焦点面ア
レーを形成するステップと、第１の接触パッド・アレー
を有する集積回路基板を設け、それぞれの前記温度セン
サに電力を供給するステップと、第２の接触パッド・ア
レーを有する前記集積回路基板を設け、それぞれの前記
温度センサから出力されるセンサ信号を受け取るステッ
プと、各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突
出する複数のメサ型構造を形成して前記熱絶縁構造の一
部を設けるステップと前記熱絶縁構造上に前記焦点面ア
レーを搭載するステップとを備えていることを特徴とす
る熱イメージング・システムの製造方法。
【００８０】（１７）更に、それぞれの前記温度センサ
に介在する前記焦点面アレーを介して伸延する複数のス
ロットを形成するステップを備えていることを特徴とす
る第１６項記載の熱イメージング・システムの製造方
法。
に介在する前記焦点面アレーを介して伸延する複数のス
ロットを形成するステップを備えていることを特徴とす
る第１６項記載の熱イメージング・システムの製造方
法。
【００８１】（１８）更に、複数のポリイミド・メサに
より前記メサ型構造を形成するステップと、前記メサ型
構造上に前記焦点面アレーを搭載するステップと、各温
度センサに介在する前記焦点面アレーに複数のスロット
を形成するステップとを備えていることを特徴とする第
１６項記載の熱イメージング・システムの製造方法。
より前記メサ型構造を形成するステップと、前記メサ型
構造上に前記焦点面アレーを搭載するステップと、各温
度センサに介在する前記焦点面アレーに複数のスロット
を形成するステップとを備えていることを特徴とする第
１６項記載の熱イメージング・システムの製造方法。
【００８２】（１９）更に、一対の強誘電体素子から各
温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子をそ
れぞれのメサ型構造と接続するステップとを備えている
ことを特徴とする第１６項記載の熱イメージング・シス
テムの製造方法。
温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子をそ
れぞれのメサ型構造と接続するステップとを備えている
ことを特徴とする第１６項記載の熱イメージング・シス
テムの製造方法。
【００８３】（２０）更に、一つの強誘電体素子により
各温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子上
に前記集積回路基板から電力を受け取る第１の電極を配
置するステップと、各強誘電体素子上に前記センサ信号
の出力を前記集積回路基板に供給する第２の電極を配置
するステップと、各電極をそれぞれのメサ型構造と接続
するステップとを備えていることを特徴とする第１６項
記載の熱イメージング・システムの製造方法。
各温度センサを形成するステップと、各強誘電体素子上
に前記集積回路基板から電力を受け取る第１の電極を配
置するステップと、各強誘電体素子上に前記センサ信号
の出力を前記集積回路基板に供給する第２の電極を配置
するステップと、各電極をそれぞれのメサ型構造と接続
するステップとを備えていることを特徴とする第１６項
記載の熱イメージング・システムの製造方法。
【００８４】（２１）赤外線検出器２０，１２０，２２
０及び３２０において、熱絶縁構造５０及び１５０を集
積回路基板７０及び１７０上に配置して、温度センサ４
０及び２４０の焦点面アレー３０及び２３０を電気的に
接続し、かつ機械的にボンディングする。各メサ型構造
５２，５４及び１５２には、これらのメサ型構造５２，
５４及び１５２から隣接する接触パッド７２及び７４へ
伸延する少なくとも一つのメサ導体５６，５８，１５６
及び１５８が含まれる。前記メサ導体５６，５８，１５
６及び１５８は、それぞれの温度センサ４０及び２４０
用のバイアス電圧ＶＢ、及びそれぞれの温度センサ４０
及び２４０用のセンサ信号経路ＶＳを導く。前記メサ導
体５６，５８，１５６及び１５８はバイアス電圧ＶＢを
一つの強誘電体素子２４２又は一対の強誘電体素子４２
及び４４に印加するために用いられてもよい。焦点面ア
レー３０及び２３０を前記対応するメサ型構造５２，５
４及び１５２にボンディングするときは、前記温度セン
サ４０及び２４０の電極４３及び４５と、前記集積回路
基板７０及び７４の対応する前記接触パッド７２及び７
４との間に熱的に絶縁されるが、電気的に導電性の経路
が設けられる。
０及び３２０において、熱絶縁構造５０及び１５０を集
積回路基板７０及び１７０上に配置して、温度センサ４
０及び２４０の焦点面アレー３０及び２３０を電気的に
接続し、かつ機械的にボンディングする。各メサ型構造
５２，５４及び１５２には、これらのメサ型構造５２，
５４及び１５２から隣接する接触パッド７２及び７４へ
伸延する少なくとも一つのメサ導体５６，５８，１５６
及び１５８が含まれる。前記メサ導体５６，５８，１５
６及び１５８は、それぞれの温度センサ４０及び２４０
用のバイアス電圧ＶＢ、及びそれぞれの温度センサ４０
及び２４０用のセンサ信号経路ＶＳを導く。前記メサ導
体５６，５８，１５６及び１５８はバイアス電圧ＶＢを
一つの強誘電体素子２４２又は一対の強誘電体素子４２
及び４４に印加するために用いられてもよい。焦点面ア
レー３０及び２３０を前記対応するメサ型構造５２，５
４及び１５２にボンディングするときは、前記温度セン
サ４０及び２４０の電極４３及び４５と、前記集積回路
基板７０及び７４の対応する前記接触パッド７２及び７
４との間に熱的に絶縁されるが、電気的に導電性の経路
が設けられる。
【００８５】本発明は、同一譲受人の「赤外線検出器及
びその方法」と題し、１９９４年１月１３日に出願され
た同時継続出願第０８／１８２，８６５号、弁理士文書
番号ＴＩ−１８７８８に関連する。
びその方法」と題し、１９９４年１月１３日に出願され
た同時継続出願第０８／１８２，８６５号、弁理士文書
番号ＴＩ−１８７８８に関連する。
【図面の簡単な説明】
【図１】強誘電体素子、集積回路基板及びこれらの間に
配置された熱絶縁構造から形成された温度センサを有す
る熱イメージ装置又は赤外線検出器に関連した典型的な
熱回路を表わす概略図。
配置された熱絶縁構造から形成された温度センサを有す
る熱イメージ装置又は赤外線検出器に関連した典型的な
熱回路を表わす概略図。
【図２】本発明の一実施例に係る温度センサに関連した
センサ信号経路を表わす概略図。
センサ信号経路を表わす概略図。
【図３】図２に対応する本発明の実施例に係る焦点面ア
レー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検
出器を示す部分破断による概要平面図。
レー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検
出器を示す部分破断による概要平面図。
【図４】図３の線４−４に沿って切断した部分の断面
図。
図。
【図５】図２に対応する本発明の他の実施例に係る焦点
面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外
線検出器を示す部分破断による概要平面図。
面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外
線検出器を示す部分破断による概要平面図。
【図６】ａは図５の線６−６に沿って切断した部分破断
による概要図。ｂは本発明の更に他の実施例に係る焦点
面アレーを示す部分破断による概要平面図。
による概要図。ｂは本発明の更に他の実施例に係る焦点
面アレーを示す部分破断による概要平面図。
【図７】本発明の他の実施例に係るセンサ信号経路を表
わす概要図。
わす概要図。
【図８】本発明の更に他の実施例に係る焦点面アレー、
熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検出器を
示す部分破断による概要平面図。
熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤外線検出器を
示す部分破断による概要平面図。
【図９】図８の線９−９に沿って切断した部分破断によ
る断面図。
る断面図。
【図１０】図７に対応する本発明の他の実施例に係る焦
点面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤
外線検出器を示す部分破断による概要平面図。
点面アレー、熱絶縁構造、及び集積回路基板を有する赤
外線検出器を示す部分破断による概要平面図。
【図１１】図１０の線１１−１１に沿って破断した部分
の断面図。
の断面図。
【符号の説明】 ２０，１２０，２２０，３２０ 赤外線検出器 ３０，１３０，２３０ 焦点面アレー ３２，１３２ 赤外線吸収子アッセンブリ ３４，１３４ 光コーティング ３６ 金属プレート ３８，１３８ スロット ４０，２４０ 温度センサ ４２，４４，２４２ 強誘電体素子 ４３ センサ信号電極 ４５ 電源電極 ４６，４８，６２，６４ 金属ボンディング材料 ５２，５４，１５２ メサ型構造 ５６，５８，１５６，１５８ メサ・ストリップ ５０，１５０ 熱絶縁構造 ７０，１７０ 集積回路基板 ７２，７４ 接触パッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャールズ エム．ハンソン アメリカ合衆国テキサス州リチャードソ ン，ウィンドソング トレイル 1608 (72)発明者 ハワード アール．ベラタン アメリカ合衆国テキサス州リチャードソ ン，イーストベルト ライン 2111，アパ ートメント 106ビー
Claims (2)
- 【請求項１】 焦点面アレー及び集積回路基板を含む赤
外線検出器において、 前記焦点面アレーに入射される熱照射量を表わすセンサ
信号の出力を供給する複数の温度センサと、 各温度センサの片側に接続されたそれぞれの赤外線吸収
子アッセンブリ、及び各温度センサの反対側に接続され
た前記集積回路基板と、 各赤外線吸収子アッセンブリと隣接する温度センサとの
間に伸延する前記焦点面アレーに形成された複数のスロ
ットと、 前記集積回路基板上に配置され、それぞれの温度センサ
から出力される前記センサ信号を入力する接触パッド・
アレーと、 各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突起する
複数のメサ型構造により形成され、温度センサを前記集
積回路基板と接続するた熱絶縁構造とを備えていること
を特徴とする赤外線検出器。 - 【請求項２】 集積回路基板上に搭載された焦点面アレ
ーを有し、かつそれらの間に熱絶縁構造を配置した熱イ
メージング・システムを製造する製造方法において、 前記焦点面アレーに入射される熱照射を表わすセンサ信
号を出力する複数の温度センサにより前記焦点面アレー
を形成するステップと、 第１の接触パッド・アレーを有する集積回路基板を設
け、それぞれの前記温度センサに電力を供給するステッ
プと、 第２の接触パッド・アレーを有する前記集積回路基板を
設け、それぞれの前記温度センサから出力されるセンサ
信号を受け取るステップと、 各接触パッドに隣接する前記集積回路基板から突出する
複数のメサ型構造を形成して前記熱絶縁構造の一部を設
けるステップと、 前記熱絶縁構造上に前記焦点面アレーを搭載するステッ
プとを備えていることを特徴とする熱イメージング・シ
ステムの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/182,268 US5436450A (en) | 1994-01-13 | 1994-01-13 | Infrared detector local biasing structure and method |
| US182268 | 1998-10-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0821767A true JPH0821767A (ja) | 1996-01-23 |
Family
ID=22667739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7035830A Pending JPH0821767A (ja) | 1994-01-13 | 1995-01-13 | 赤外線検出器及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5436450A (ja) |
| JP (1) | JPH0821767A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5478242A (en) * | 1994-04-29 | 1995-12-26 | Texas Instruments Incorporated | Thermal isolation of hybrid thermal detectors through an anisotropic etch |
| US5559332A (en) * | 1994-11-04 | 1996-09-24 | Texas Instruments Incorporated | Thermal detector and method |
| US5646066A (en) * | 1995-03-01 | 1997-07-08 | Texas Instruments Incorporated | Method for forming electrical contact to the optical coating of an infrared detector from the backside of the detector |
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