JPH1082695A

JPH1082695A - 焦電型赤外線センサ素子

Info

Publication number: JPH1082695A
Application number: JP8257434A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ito; 藤聡伊
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: SG70014A1; CN1178319A; CN1087073C; JP3186603B2; DE19727447A1; DE19727447B4; US6121615A

Abstract

(57)【要約】【課題】比検出率を向上させることができ、かつ、比
検出率を簡単に可変することもでき、安価に量産化が可
能な焦電型赤外線センサ素子を提供する。【解決手段】焦電型赤外線センサ素子１０は、複数の
焦電体層１４と所定の厚みｔを有する内部電極１６との
積層構造となっている、焦電体ユニット１２を含む。焦
電体ユニット１２の長さ方向の両端面には、対向する内
部電極１６の長さ方向の端縁が交互に露出し、それらの
内部電極１６，１６の端部には、外部電極１８，１８が
それぞれ接続される。焦電型赤外線センサ素子１０は、
外部電極１８間で、赤外線受光面に対して水平に分極さ
れている。さらに、焦電体ユニット１２の表面，裏面に
は、内部電極１６の幅方向の端縁が露出し、たとえばそ
の表面側が焦電型赤外線センサ素子１０の受光面として
用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は焦電型赤外線セン
サ素子に関し、特にたとえば、警報装置、エアコンおよ
び照明などの分野において用いられる焦電型赤外線セン
サに適用される焦電型赤外線センサ素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】この発明の背景となる従来の焦電型赤外
線センサ素子１，１には、たとえば図７（Ａ）に示すよ
うに、矩形板状の焦電体１ａの表裏面に電極２ａ，３ａ
が形成され、電極２ａ，３ａ間に矢印に示すような分極
処理が施されているもの、あるいは、図７（Ｂ）に示す
ように、焦電体１ｂの相対する両側面に電極２ｂ，３ｂ
が形成され、電極２ｂ，３ｂ間に矢印に示すような分極
処理が施されているものがあった。これらの焦電型赤外
線センサ素子１，１では、それぞれ、矢印で示した分極
方向と直交する方向に、電極２ａ，３ａおよび２ｂ，３
ｂが形成されている。

【０００３】これらの焦電型赤外線センサ素子１，１で
は、被検出物体から放射された赤外線４が、焦電型赤外
線センサ素子１，１の受光面に照射されると、わずかな
温度変化が焦電体１ａ，１ｂに生じる。その結果、平衡
状態を保っていた焦電体１ａ，１ｂの表面電荷が移動
し、これに伴って電圧が発生する。この電圧は、たとえ
ば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を使ったインピーダ
ンス変換回路で電気的に増幅されて電気信号に変換され
ることにより、被検出物体が検知される。

【０００４】このような従来の焦電型赤外線センサ素子
１，１では、焦電体素子の特性をあらわす比検出率を向
上させるために、焦電体自体の厚みを薄くすると共に、
赤外線が入射される受光部を中空にするなどして、熱的
絶縁を図る必要があった。これにより、従来の焦電型赤
外線センサ素子１，１では、熱容量を小さくし、熱時定
数をできるだけ小さくして、比検出率を向上させてい
た。

【０００５】ところが、このような従来の焦電型赤外線
センサ素子１，１では、焦電体の厚みを薄くし、かつ、
熱的絶縁を図る必要があるため、焦電体自体の機械的強
度が弱くなると共に熱ショックにも弱くなり、焦電型赤
外線センサ素子自体の取扱いが困難となっていた。すな
わち、焦電体の厚みを薄くすると、外的振動，衝撃およ
び強力な赤外線照射により焦電型赤外線センサ素子自体
が大きな熱変化によりマイクロクラックなどの機械的損
傷、また、熱流入バランスの悪化によって性能が低下す
る恐れがあった。さらに、焦電体自体が脆くなるので、
焦電体の基板への接着支持が困難になるなど、焦電体素
子の支持方法やその正確な位置決め精度が困難なものと
なる。そのため、それに起因する性能の低下が懸念され
る。その上、焦電体自体の厚みをたとえば７０〜１００
μｍに設計する場合が多いため、歩留りが悪く、焦電型
赤外線センサ素子自身の製法が極めて困難なものとなっ
ていた。したがって、このような従来の焦電型赤外線セ
ンサ素子１，１では、製造コストが高価なものとなって
いた。

【０００６】そこで、このような欠点を改善するため
に、焦電体の分極が赤外線の入射面付近にのみ集中的に
生じるように電極を構成した、たとえば図８に示すよう
な焦電型赤外線センサ素子５が提案されている。これ
は、焦電型赤外線センサ素子の出力には受光面の表面層
の寄与が大半を占めるということに着目したものであ
る。

【０００７】すなわち、図８に示す焦電型赤外線センサ
素子５は、たとえば矩形板状の焦電体６を含み、焦電体
６の表面には、所定の間隔Ｄを隔てて、２つの電極７，
８が対向して形成される。２つの電極７，８間には、予
め、直流電圧が印加されて分極処理が施されている。こ
の場合、分極が赤外線９の入射面に近い部分に多く発生
し、その分極方向が赤外線９の入射面と平行になってい
るため、つまり、分極方向が図８のｘ軸方向になるよう
に設定されている。そのため、この焦電型赤外線センサ
素子５では、図７（Ａ），図７（Ｂ）に示す焦電型赤外
線センサ素子１，１に比べて、焦電体素子６の入射面
（受光面）付近にのみ集中的に焦電体６の分極を生じさ
せることができ、比検出率を向上させることができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示す従来の焦電型赤外線センサ素子５では、容易に比検
出率を制御することが困難であった。すなわち、この従
来の焦電型赤外線センサ素子５において、比検出率を可
変するためには、赤外線が入射される焦電体６の受光部
の受光面積を変更する必要があり、複雑で手間のかかる
ものになっていた。そのため、安定した量産には不向き
なものとなり、安価に製造することも困難となってい
た。

【０００９】それゆえに、この発明の主たる目的は、比
検出率を向上させることができ、かつ、簡単に比検出率
を可変することもでき、その上、安価に量産化が可能な
焦電型赤外線センサ素子を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、複数の焦電体層からなる焦電体ユニットと、それぞ
れの端縁が、焦電体ユニットの両端面に交互に露出する
ように、焦電体ユニット中の焦電体層間に形成される内
部電極と、焦電体ユニットの両端面において、露出した
内部電極に接続される外部電極とを含み、焦電体ユニッ
トは外部電極間で分極処理が施され、被検出物体から放
射された赤外線が入射される焦電体ユニットの受光面に
は、複数の内部電極の側端縁が露出する、焦電型赤外線
センサ素子である。請求項２に記載の発明は、内部電極
の面積を可変することにより、比検出率が可変される、
請求項１に記載の焦電型赤外線センサ素子である。請求
項３に記載の発明は、焦電材料からなる複数の焦電体シ
ートを準備する工程と、両端面において内部電極が露出
するように、複数の焦電体シートと、電極材料からなる
内部電極とを交互に積層配置して積層状の焦電体ユニッ
トを形成する工程と、焦電体ユニットを焼結する工程
と、焦電体ユニットの両端面に露出した内部電極に接続
される外部電極を焦電体ユニットの両端面に形成する工
程と、外部電極間で焦電体ユニットに分極処理を施す分
極工程と、外部電極間にわたって、内部電極面に対して
垂直な方向に、焦電体ユニットを切断して、切断面に内
部電極の端縁を露出させる工程とを含み、切断面が、物
体から放射される赤外線が入射される受光面となる、焦
電型赤外線センサ素子の製造方法である。請求項４に記
載の発明は、焦電体ユニットを切断する工程において、
切断する厚みを可変することによって、内部電極の面積
の大きさを可変する工程をさらに包含する、請求項３に
記載の焦電型赤外線センサ素子の製造方法である。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の発明では、焦電体ユニット中
に複数の内部電極が交互に積層配置されている。この場
合、一層あたりの焦電体層の厚みが薄く、複数積み重ね
ることによって焦電体ユニット中の対向する内部電極の
電極面積が大きくなる。そのため、焦電電圧を得るのに
必要な電気容量（静電容量）が得られる。このことを言
い換えると、請求項１に記載の発明では、焦電体層と内
部電極との積層構造になっているため、たとえば内部電
極の積層数を増減したり、対向する内部電極の面積の大
きさを可変したりして、受光面積を変えずに電気容量の
大きさを可変できる構成となっている。それゆえ、焦電
型赤外線センサ素子の比検出率が可変となる。請求項２
に記載の発明では、特に、焦電型ユニットの厚みを可変
することにより、内部電極の面積が可変される。この場
合、焦電型ユニットの受光面の面積を変えることなく、
内部電極の面積だけが可変される。それにより、焦電体
ユニット中において、対向する内部電極間の電気容量が
可変されるので、焦電型赤外線センサ素子の比検出率が
可変となる。請求項３に記載の発明では、複数の焦電体
シートと、内部電極とを交互に積層配置することによ
り、積層状の焦電体ユニットが形成される。また、焦電
体ユニットの両端面において露出した内部電極の端縁が
外部電極に接続される。焦電体ユニットは、外部電極間
で分極される。さらに、焦電体ユニットは、外部電極間
にわたって、内部電極面に対して垂直な方向に切断され
る。このとき、切断面には、内部電極の端縁が露出す
る。そして、この内部電極が露出した切断面は、赤外線
が入射される受光面として形成され、焦電型赤外線セン
サ素子が得られる。請求項４に記載の発明では、焦電体
ユニットを切断する工程において、切断する厚みを可変
することにより、内部電極の面積の大きさが可変され
る。それにより、対向する内部電極間の電気容量（静電
容量）が可変され、焦電型赤外線センサ素子の比検出率
の大きさが、適宜、可変される。

【００１２】

【発明の効果】請求項１〜請求項４に記載の発明によれ
ば、比検出率を向上させることができ、かつ、簡単に比
検出率を可変することもでき、その上、安価でかつ電気
的特性を損なうことなく安定して量産化が可能な焦電型
赤外線センサ素子を得ることができる。

【００１３】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発明の実施
の形態の詳細な説明から一層明らかとなろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、図２は図１の焦電型赤外線センサ素子の製造方法の
一例を示す工程図である。焦電型赤外線センサ素子１０
は、たとえば平面視長方形で所定の厚みｔを有する焦電
体ユニット１２を含む。焦電体ユニット１２は、複数の
焦電体層１４を含み、複数の焦電体層１４間には、たと
えば矩形面状の内部電極１６が形成される。つまり、焦
電体ユニット１２の内部には、その幅方向に所定の間隔
を隔てて、複数の内部電極１６が配設される。

【００１５】この場合、複数の内部電極１６は、焦電体
ユニット１２の長さ方向の一端側から他端側に延びるも
のと、他端側から一端側に延びるものとが交互に形成さ
れる。これらの内部電極１６は、その長さ方向の一端縁
が、焦電体ユニット１２の長さ方向の一端面および他端
面の両端面に交互に露出するように形成される。さら
に、焦電体ユニット１２の長さ方向の一端面および他端
面には、複数の内部電極１６と接続されるように、外部
電極１８，１８がそれぞれ形成される。また、焦電体ユ
ニット１２の表面および裏面には、複数の内部電極１６
の側端縁が露出する。すなわち、焦電体ユニット１２に
は、その表面に複数の内部電極１６の幅方向の一方の側
端縁がそれぞれ露出し、その裏面に複数の内部電極１６
の幅方向の他方の側端縁がそれぞれ露出している。

【００１６】この実施例の焦電型赤外線センサ素子１０
では、複数の内部電極１６の一方の側端縁が露出する焦
電型ユニット１２の表面が、赤外線が入射される、所
謂、赤外線受光面として形成される。この焦電型赤外線
センサ素子１０では、予め、外部電極１８，１８間に直
流電圧が印加されて分極処理が施されている。つまり、
この焦電型赤外線センサ素子１０では、赤外線受光面に
対して水平方向に分極処理が施されている。

【００１７】次に、図１に示した焦電型赤外線センサ素
子１０の製造方法の一例について、図１，図２等を参照
しながら説明する。図１に示すような焦電型赤外線セン
サ素子１０を製造するには、先ず、たとえば厚みが５０
〜１００μｍの焦電体セラミックスが準備され、所定形
状にラッピングされる。それによって、たとえば図２
（Ａ）に示すように、焦電体層１４を構成する平面視長
方形で所定の大きさを有する焦電体セラミックス１４ａ
が作製される。同様にして、複数の焦電体セラミックス
１４ａ，１４ａ，・・・，１４ａが準備される。なお、
焦電素子の材料としては、たとえば正方晶系のチタン酸
鉛系セラミックスを用いることが好ましい。

【００１８】次に、複数の焦電体セラミックス１４ａに
は、電極材料によって内部電極１６となるべき電極パタ
ーン１６ａが、それぞれ、たとえばスクリーン印刷法に
より印刷されることによって形成される。この実施例で
は、たとえば図２（Ｂ）に示すように、焦電体層１４の
最上層および最下層を除く中間層に相当する焦電体セラ
ミックス１４ａ，１４ａ，・・・に電極パターン１６ａ
がそれぞれ形成される。これらの電極パターン１６ａ
は、焦電体セラミックス１４ａの長さ方向の両端縁に交
互に露出するように形成される。なお、内部電極１６と
なる電極材料としては、たとえばＡｕ，Ａｇ，Ａｌなど
が適切だが、Ｎｉ，Ｃｒ等の合金で形成してもよい。

【００１９】そして、これらの焦電体セラミックス１４
ａが積み重ねられ、たとえば接着剤などで接着、硬化さ
れることにより、たとえば図２（Ｃ）に示すように、焦
電体セラミックスの積層体２０が形成される。なお、焦
電体セラミックスの積層体２０は、複数の焦電体セラミ
ックス１４ａを積み重ね、たとえば焼結などの方法によ
って、形成するようにしてもよい。

【００２０】さらに、この焦電体セラミックスの積層体
２０の長さ方向の両端面には、電極材料によって外部電
極１８となる金属ペースト（図示せず）が塗布される。
それから、この積層体２０は、焼結されて硬化される。
これによって、たとえば図２（Ｄ）に示すように、焦電
体セラミックスの積層体２０の長さ方向の両端面に外部
電極１８ａ，１８ａが形成される。

【００２１】次に、焦電体セラミックスの積層体２０に
は、外部電極１８ａ，１８ａ間において、分極処理が施
される。この場合、外部電極１８ａ，１８ａ間には、た
とえば１００〜１５０℃の雰囲気中において、たとえば
２．０〜４．０ｋＶ／ｍｍの直流電圧が６０分間印加さ
れる。

【００２２】その後、焦電体セラミックスの積層体２０
を、たとえば図２（Ｅ）の二点鎖線で示すように、外部
電極１８ａ，１８ａ間にわたって、内部電極１６面に対
して垂直な方向に、所定の厚みｔのピッチで切断するこ
とによって、たとえば図１および図２（Ｆ）に示すよう
に、複数の焦電体ユニット１２，１０，・・・，１０が
作製される。

【００２３】なお、焦電型赤外線センサ素子１０の製造
方法としては、上述した製造方法に限定されるものでは
なく、たとえば以下に示すような製造方法で焦電型赤外
線センサ素子１０を製造するようにしてもよい。すなわ
ち、先ず、焦電体セラミックスグリーンシートからなる
母材シートが準備される。この母材シートは、焦電材ス
ラリーにより、たとえば厚みが３０〜８０μｍの薄肉シ
ート体（薄板状）に形成される。そして、母材シートを
適宜所定形状に切断することにより、複数の焦電体シー
トが作製される。次に、これらの焦電体シートには、上
述の製造方法と同様に、電極材料によって内部電極１６
となるべき電極パターンが印刷などにより形成される。
そして、これらの焦電体シートは、上述の製造方法と同
様の配置構成で積層、圧着され、一体焼結されることに
よって、焦電体シートの積層体となる。さらに、焦電体
シートの積層体には、その両端面に電極材料によって外
部電極が形成され、上述の製造方法と同様に、外部電極
間で分極処理が施される。それから、焦電体シートの積
層体を、内部電極の主面に対して垂直な方向に所定の厚
みで切断されることにより、焦電体ユニット１２が作製
される。

【００２４】上述した各製造方法で作製された焦電体ユ
ニット１２は、その長さ方向の両端面に間隔を隔てて積
層配置された複数の内部電極１６の長さ方向の端縁が露
出し、それらの内部電極１６には、外部電極１８が接続
される。さらに、焦電体ユニット１２の表面および裏面
には、内部電極１６の幅方向の両側端縁が露出し、この
実施例では、その表面が赤外線受光面となる。このよう
にして作製された焦電体ユニット１２は、たとえば図３
に示すような赤外線センサ３０の焦電素子として適用さ
れる。

【００２５】図３は図１および図２で示した焦電型赤外
線センサ素子が適用される焦電型赤外線センサの一例を
示す分解斜視図である。また、図４は図３に示す焦電型
赤外線センサの等価回路を示す図解図である。この焦電
型赤外線センサ３０は、ステム３２を含む。ステム３２
の上には、上述した焦電型赤外線センサ素子１０が配設
される。また、ステム３２の上には、焦電型赤外線セン
サ素子１０と間隔を隔てて、電界トランジスタ（以下、
ＦＥＴという）３４が配設される。また、ステム３２に
は、端子ピン３６ａ，３６ｂおよび３６ｃが形成され
る。

【００２６】ＦＥＴ３４のゲート端子は、たとえば電極
パターン３８を介して、焦電型赤外線センサ素子１０の
一方の外部電極１８に接続される。ＦＥＴ３４のドレイ
ン端子は、導電ワイヤ４０を介して、端子ピン３６ａに
接続される。ＦＥＴ３４のソース端子は、導電ワイヤ４
２を介して、端子ピン３６ｂに接続される。端子ピン３
６ｃは、アース端子として用いられ、導電ワイヤ４４を
介して、焦電型赤外線センサ素子１０の他方の外部電極
１８と接続される。また、焦電型赤外線センサ素子１０
には、たとえば図４に示すように、焦電流を電圧に変換
するための抵抗４６が並列に接続される。なお、この抵
抗４６としては、チップ部品が用いられる場合や、ステ
ム３２上に抵抗体を印刷で形成する場合がある。

【００２７】さらに、焦電型赤外線センサ素子１０の上
方には、光学フィルタ４８が配置される。光学フィルタ
４８は、断面略コ字形筒状のキャンケース５０の内側に
配置される。キャンケース５０には、光学フィルタ４８
および焦電型赤外線センサ素子１０に対向して、赤外線
を取り込むための平面視略矩形状の貫通孔５０ａが形成
される。そして、キャンケース５０は、ステム３２に強
固に固着される。光学フィルタ４８，キャンケース５０
およびステム３２で囲まれた内部は、密閉される。

【００２８】図３に示す焦電型赤外線センサ３０は、図
４に示す等価回路を有する。この焦電型赤外線センサ３
０では、焦電型赤外線センサ素子１０の表面（受光面）
に赤外線が入射して熱エネルギが与えられると、焦電型
赤外線センサ素子１０に焦電流が発生する。この焦電流
は、抵抗４６および焦電型赤外線センサ素子１０自体の
絶縁抵抗の合成抵抗によって、電圧として得ることがで
きる。そして、この電圧が、ＦＥＴ３４のゲート端子に
入力される。このとき、ＦＥＴ３４のドレイン端子に
は、バイアス電圧が印加されている。また、ＦＥＴ３４
のソース端子は、接地されている。したがって、焦電型
赤外線センサ素子１０に発生した焦電流は、焦電型赤外
線センサ素子１０，抵抗４６およびＦＥＴ３４によって
インピーダンス変換され、端子ピン３６ｂから出力電圧
として得ることができる。

【００２９】この焦電型赤外線センサ３０では、図２で
示した製造方法により、焦電型赤外線センサ素子１０が
形成されるため、赤外線の受光面に対して、水平方向に
分極されることになり、そのため、たとえば図７および
図８に示す従来例のように、焦電体の厚み方向に依存し
ない焦電型赤外線センサ素子１０が得られる。また、焦
電型赤外線センサ素子１０において、複数の焦電体層１
４，１４・・・と内部電極１６とが積層構造により形成
され、複数の内部電極１６は、交互に積層配置されてい
る。この場合、一層あたりの焦電体層１４の厚みが薄
く、複数積み重ねることによって焦電体ユニット１２中
の対向する内部電極１６の電極面積が大きくなる。その
ため、焦電電圧を得るのに必要な電気容量（静電容量）
が得られる。さらに、焦電体層１４と内部電極１６との
積層構造となっているため、この焦電型赤外線センサ３
０では、焦電型赤外線センサ素子自体の分極率も向上
し、感度の向上に寄与するものである。

【００３０】しかも、この焦電型赤外線センサ素子１０
では、たとえば内部電極１６の積層数を増減したり、対
向する内部電極１６の面積の大きさを可変することによ
って、電気容量の大きさを可変することができる。それ
ゆえ、焦電型赤外線センサ素子１０の比検出率を可変す
ることができる。

【００３１】この実施例では、焦電型赤外線センサ素子
１０の製造過程において、焦電体ユニット１２の厚みを
可変することにより、つまり、たとえば図２（Ｅ）に示
す切断工程において、切断幅ｔの長さを大きくしたり小
さくしたりすることによって、内部電極１６の面積が可
変される。この実施例では、切断幅ｔに比例して複数の
内部電極１６の電極面積が大きくなることで、焦電型赤
外線センサ素子１０の受光面の面積を変えることなく、
内部電極１６の面積だけを可変することができる。その
ため、電気容量を可変することができる。この場合、焦
電型赤外線センサ素子１０の表面（受光面）から発生す
る電荷は、その受光面積に比例し、その出力電圧は電気
容量に反比例することから、適宜、電気容量の大きさを
可変することにより、この焦電型赤外線センサ素子１０
の出力電圧を適宜調節することができる。

【００３２】この場合、焦電体ユニット１２中に対向し
て積層配置された内部電極１６の電気容量と焦電型赤外
線センサ素子１０の出力インピーダンスとで決定される
周波数により、白色雑音（ホワイトノイズ）成分が変化
する。したがって、この電気容量を可変することによ
り、焦電型赤外線センサ素子１０の比検出率も可変する
ことができる。

【００３３】さらに、この焦電型赤外線センサ素子１０
は、図２で説明した製造方法により作製されるため、た
とえば図７および図８に示す従来の焦電型赤外線センサ
素子１，５と比べて、焦電体の厚みを薄くする必要がな
い。そのため、図１および図２に示す焦電型赤外線セン
サ素子１０では、たとえば図７および図８に示す従来の
焦電型赤外線センサ素子１，５と比べて、機械的、熱的
強度が高くなり、それらに起因する電気的特性の低下を
防止することができる。また、この焦電型赤外線センサ
素子１０では、焦電体自体でリーク抵抗を形成できる。

【００３４】しかも、この焦電型赤外線センサ素子１０
では、図７および図８に示す従来の焦電型赤外線センサ
素子１，５のように、薄肉に形成された焦電体を支持す
るための種々の支持方法、あるいは、熱絶縁対策が不要
となり、簡単に赤外線の受光面を形成することができ
る。そのため、この焦電型赤外線センサ素子１０では、
たとえば図７および図８に示す従来の焦電型赤外線セン
サ素子１，５と比べて、歩留りも良く、量産性に優れ、
製造コストも安価となる。

【００３５】すなわち、この実施例の焦電型赤外線セン
サ素子１０では、比検出率を向上させることができ、か
つ、簡単に比検出率を可変することもできる。その上、
安価でかつ電気的特性を損なうことなく安定して量産化
が可能となる。

【００３６】また、この実施例の焦電型赤外線センサ素
子１０では、焦電体ユニット１２内の複数の焦電体層１
４間に配置された複数の内部電極１６が電気的に並列に
接続されるため、焦電型赤外線センサ素子１０全体の絶
縁抵抗をより一層下げることができる。この場合、絶縁
抵抗は通常１０¹¹Ω位であるが、たとえば、１００層に
重ねると、その絶縁抵抗を１０⁹Ω位まで下げることが
できる。したがって、たとえば図３で示した焦電型赤外
線センサ３０のように、ＦＥＴ３４を使ったインピーダ
ンス変換回路が不要となり、たとえば図５に示すよう
に、オペアンプ６２を含む増幅回路６０に、直接、接続
することができる。この場合、焦電型赤外線センサ素子
１０の一方の外部電極１８には、オペアンプ６２の非反
転入力端子が接続され、焦電型赤外線センサ素子１０か
らは、低い抵抗で電気的信号が送り出され、その電気的
信号は増幅回路６０で増幅され、オペアンプ６２の出力
端子から出力される。

【００３７】なお、上述の実施例の焦電型赤外線センサ
素子１０は、たとえば図３に示すように、ハーメチック
シールタイプの構造の焦電型赤外線センサ３０に適用さ
れたが、たとえば図６に示すように、表面実装部品タイ
プの構造の焦電型赤外線センサ７０に適用されてもよ
い。すなわち、図６に示す焦電型赤外線センサ７０で
は、図３に示す焦電型赤外線センサ３０と比べて、特
に、焦電型赤外線センサ素子１０が、たとえばアルミナ
等の絶縁基板７２上に支持されており、絶縁基板７２の
たとえば幅方向の一方の側端面には、電極パターン７４
ａおよび７４ｂが間隔を隔てて形成されている。また、
絶縁基板７２の幅方向の他方側端面には、アース電極と
しての機能を有する電極パターン７４ｃが形成されてい
る。そして、ＦＥＴ３４のドレイン端子は、導電ワイヤ
４０を介して、電極パターン７４ａに接続される。ま
た、ＦＥＴ３４のソース端子は、導電ワイヤ４２を介し
て、電極パターン７４ｂに接続される。さらに、焦電型
赤外線センサ素子１０の他方の外部電極１８は、電極パ
ターン７６を介して、電極パターン７４ｃに接続され
る。なお、図６の図面中、図３に示す実施例と同一の参
照文字または同一名称の部材については、同一または類
似の構造を有するものであり、それらの部材の共通部分
の説明は、簡略化ないし省略する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】（Ａ）〜（Ｆ）は図１の焦電型赤外線センサ素
子の製造方法の一例を示す工程図である。

【図３】図１および図２で示した焦電型赤外線センサ素
子が適用される焦電型赤外線センサの一例を示す分解斜
視図である。

【図４】図３に示す焦電型赤外線センサの等価回路を示
す図解図である。

【図５】図１および図２で示した焦電型赤外線センサ素
子が適用される焦電型赤外線センサの他の例を示す図解
図である。

【図６】図１および図２で示した焦電型赤外線センサ素
子が適用される焦電型赤外線センサのさらに他の例を示
す分解斜視図である。

【図７】（Ａ）はこの発明の背景となる従来の焦電型赤
外線センサ素子の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）はそ
の他の例を示す斜視図である。

【図８】この発明の背景となる従来の焦電型赤外線セン
サ素子のさらに他の例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０焦電型赤外線センサ素子１２焦電体ユニット１４焦電体層１６内部電極１８外部電極２０積層体３０，５０焦電型赤外線センサ３２ステム３４電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３６ａ，３６ｂ，３６ｃ端子３８，７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７６電極パターン４０，４２，４４導電ワイヤ４６抵抗４８光学フィルタ５０キャンケース７２絶縁基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の焦電体層からなる焦電体ユニッ
ト、それぞれの端縁が前記焦電体ユニットの両端面に交互に
露出するように、前記焦電体ユニット中の前記焦電体層
間に形成される内部電極、および前記焦電体ユニットの
両端面において、前記露出した内部電極に接続される外
部電極を含み、前記焦電体ユニットは前記外部電極間で分極処理が施さ
れ、被検出物体から放射された赤外線が入射される前記
焦電体ユニットの受光面には、前記複数の内部電極の側
端縁が露出する、焦電型赤外線センサ素子。
【請求項２】前記内部電極の面積を可変することによ
り、比検出率が可変される、請求項１に記載の焦電型赤
外線センサ素子。
【請求項３】焦電材料からなる複数の焦電体シートを
準備する工程、両端面において内部電極が露出するように、複数の前記
焦電体シートと、前記内部電極とを交互に積層配置して
積層状の焦電体ユニットを形成する工程、前記焦電体ユニットを焼結する工程、前記焦電体ユニットの前記両端面に露出した内部電極に
接続される外部電極を前記焦電体ユニットの前記両端面
に形成する工程、前記外部電極間で前記焦電体ユニットに分極処理を施す
分極工程、および前記外部電極間にわたって、前記内部
電極面に対して垂直な方向に、前記焦電体ユニットを切
断して、切断面に前記内部電極の端部を露出させる工程
を含み、前記切断面が、物体から放射される赤外線が入射される
受光面となる、焦電型赤外線センサ素子の製造方法。
【請求項４】前記焦電体ユニットを切断する工程にお
いて、切断する厚みを可変することによって、前記内部
電極の面積の大きさを可変する工程をさらに包含する、
請求項３に記載の焦電型赤外線センサ素子の製造方法。