JPH11241950A - 赤外線検知装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造原価を安価に抑え、パッドとボンディン
グワイヤの腐食を防止し、電子冷却素子の負荷を低減す
る。 【解決手段】 赤外線検知素子を保持する固定板と、前
記固定板に一部が接着されボンディングワイヤを配線す
るためのパッドを設けた可撓性配線板と、電子冷却素子
を保持する固定板とで構成する。

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、電子冷却素子で
所定の温度に制御して動作させる赤外線検知素子を備え
た赤外線検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の赤外線検知装置の構成例を
示すもので、１は特許出願公表番号平８−２６９６７１
に示されるマイクロボロメータ型赤外線検出画素をアレ
イ状に配置した赤外線検出素子、２は赤外線検出素子１
上に設けられ赤外線検出素子の電気信号を伝えるボンデ
ィング用パッド、３はペルチェ効果を利用した電子冷却
素子で、赤外線検出素子１の温度を所定の温度に制御す
る。４は升状の形状を有するセラミック製のパッケージ
で、電子冷却素子３は一面を赤外線検出素子の赤外光が
入射する側と反対側の面に接着され、他面をパッケージ
４の底に接着されている。５はパッケージ４に設けられ
たパッド、６はパッケージ４の外側に設けられパッケー
ジ４の枠内部でパッド５と電気的に接続された外部端
子、７はパッド２とパッド５を電気接続するボンディン
グワイヤである。パッド５はボンディングワイヤ７にス
トレスを与えないようにパッド２と同じ高さに設けられ
ている。８はパッケージ４の枠と電子冷却素子３および
赤外線検出素子１間の隙間に注入し、パッド２とパッド
５とボンディングワイヤ７を覆うように固めたモールド
材で、パッド２とパッド５とボンディングワイヤ７を空
気から遮断し腐食を防止する。パッケージ４の枠はモー
ルド材８がボンディングワイヤ７を完全に覆っても外部
に流出しないようにパッド５とボンディングワイヤ７よ
り高くなっている。

【０００３】次に動作について説明する。電子冷却素子
３が作動すると、環境温度が所定の温度より高い場合は
赤外線検出素子１側の面が吸熱し、パッケージ側の面が
発熱し、環境温度が所定の温度より低い場合は発熱面と
吸熱面が逆点して、赤外線検出素子１を所定の温度に到
達させる。所定の温度に到達した赤外線検出素子１は自
身が発する熱雑音が少なくなり、赤外線を検知できる状
態となる。赤外線検知素子１によって変換された電気信
号はパッド２とボンディングワイヤ７とパッド５とパッ
ケージ４と外部端子６を介して赤外線検知装置外部に取
り出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】パッケージ４は赤外線
検出素子１と電気冷却素子３を内側に収め、パッケージ
４の枠はモールド材が流出しないようにパッド２、パッ
ド５およびボンディングワイヤ７の位置より高い必要が
あるため大型化する。セラミック製のパッケージの場
合、パッケージの枠の高さが高くなるほど、パッケージ
の費用が高額になる傾向があるため、パッケージを小形
化して費用を低減する必要があった。

【０００５】また、環境温度が所定の温度より高い場
合、電子冷却素子３は赤外線検出素子１側で吸熱して低
温に、パッケージ４底面側で発熱して高温になるため、
電子冷却素子３の高温側の熱がモールド材８を介して低
温側に伝わり、電子冷却素子３の負荷が大きくなり、赤
外線検知素子１が冷却されなくなるという問題があり、
電子冷却素子３の高温側から低温側への熱の伝達を低減
して、電子冷却素子３の負荷を低減する必要があった。

【０００６】この発明は、かかる課題を解決するものに
なされたものであり、製造原価を安価に抑え、パッドと
ボンディングワイヤの腐食を防止し、電子冷却素子の高
温側から低温側への熱の伝達を低減することにより、電
子冷却素子の負荷を低減することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明による赤外線
検知装置は、赤外線検知素子を保持する固定板と、前記
固定板に一部が接着されボンディングワイヤを配線する
ためのパッドを設けた可撓性配線板と、電子冷却素子を
保持する固定板を備えたものである。

【０００８】また、第２の発明による赤外線検知装置
は、赤外線検知素子を保持する固定板と、前記固定板に
一部が接着されボンディングワイヤを配線するためのパ
ッドを設けた可撓性配線板と、電子冷却素子を保持する
固定板を備え、ボンディングワイヤをモールド材で覆っ
たものである。

【０００９】また、第３の発明による赤外線検知装置
は、赤外線検知素子を保持する固定板と、前記固定板に
一部が接着されボンディングワイヤを配線するためのパ
ッドを設けた可撓性配線板と、電子冷却素子を保持する
固定板と、ボンディングワイヤが配置されている周囲を
硬化前に粘度の大きい一つめのモールド材で囲むように
成形したダムを備え、硬化前に粘度の小さい二つめのモ
ールド材が前記ダムで囲まれた領域と前記赤外線検出素
子のパッドと前記ボンディングワイヤと前記可撓性配線
板のパッドとを覆ったものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す断面図であり、図において１〜３は
前記従来装置と全く同一のものである。９は固定板で、
固定板９の一方の面は赤外線検出素子１の赤外光入射面
と反対側の面に接合され、他面は電子冷却素子３と接合
されている。１０は可撓性配線板で、可撓性配線板１０
の一端にワイヤボンディング用のパッド１１を備え、他
端に中継端子１２を備え、パッド１１と中継端子１２は
電気的に接続されており、可撓性配線板１０のパッド１
１を備えた側の端は固定板９の赤外線検出素子１との接
合面側に接合されている。ボンディングワイヤ１３は、
パッド２とパッド１１を電気的に接続している。１４は
固定板で、電子冷却素子３の固定板９と反対側の面と接
合されている。

【００１１】前記のように構成された赤外線検知装置で
は、赤外線検出素子１、パッド２、電子冷却素子３の動
作、機能は図５の従来装置と同じであるが、赤外線検出
素子１は固定板９に保持され、赤外線検出素子１の電気
信号はボンディングワイヤ１３と可撓性配線板１０を介
して赤外線検知装置外部へ伝えられ、従来装置と同等の
機能を得ることができる。固定板９、可撓性配線板１
０、および固定板１４はいずれも板状であるため、製造
に要する材料が少量ですみ、製造費用が安価に抑えるこ
とが可能である。

【００１２】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す断面図であり、図において、１、２、３、９
〜１４は前記発明の実施の形態１と全く同一のものであ
る。１５は固定板９の赤外線検出素子１との接合面側に
設けられパッド２とパッド１１とボンディングワイヤ１
３を覆うモールド材である。

【００１３】前記のように構成された赤外線検知装置で
は、赤外線検出素子１、パッド２、電子冷却素子３、固
定板９、可撓性配線板１０、パッド１１、中継端子１
２、ボンディングワイヤ１３、固定板１４の動作、機能
はこの発明の実施の形態１と同一であるが、モールド材
１５がパッド２とボンディングワイヤ７とパッド１１を
覆って空気を遮断し、腐食を防止する。

【００１４】また、モールド材１５は固定板９の赤外線
検出素子１との接合面側に設けられており、モールド材
１５が電子冷却素子３の高温側の熱を低温側に伝えるこ
とはないので、電子冷却素子３の高温側から低温側への
熱の伝達を低減して、電子冷却素子３の負荷を低減す
る。

【００１５】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示す断面図であり、図において、１、２、３、
７、９〜１４は前記発明の実施の形態１と全く同一のも
のである。１６は硬化前に粘度が大きいモールド材でパ
ッド２とパッド９とボンディングワイヤ１３の外周を囲
み赤外線検出素子１と固定板９と可撓性配線板１０上に
密着するよう成形されたダムで、１７はダム１６で囲ま
れた領域とパッド２とパッド１１とボンディングワイヤ
１３を覆う硬化前に粘度の小さいモールド材である。

【００１６】図４はこの発明の実施の形態３を示すダム
１６周辺の詳細断面図である。モールド材１７は粘度が
小さいため、パッド２とボンディングワイヤ１３間の隙
間やパッド１１とボンディングワイヤ１３間の隙間にま
で浸透し、ダム１６は粘度の小さいモールド材１７が流
出しないようせき止める。

【００１７】前記のように構成された赤外線検知装置で
は、赤外線検出素子１、パッド２、電子冷却素子３、固
定板９、可撓性配線板１０、パッド１１、中継端子１
２、ボンディングワイヤ１３、固定板１４の動作、機能
はこの発明の実施の形態１と同一であるが、モールド材
１７はパッド２、パッド１１とボンディングワイヤ１３
を覆い、パッド２とボンディングワイヤ１３間の隙間や
パッド１１とボンディングワイヤ１３間の隙間に浸透
し、パッド２とパッド１１およびボンディングワイヤ１
３が空気に触れることを防ぎ、腐食を防止する。

【００１８】また、固定板９の赤外線検出素子１との接
合面側に設けられたモールド材１７は電子冷却素子３の
高温側の熱を低温側に伝えることがないので、電子冷却
素子３の高温側から低温側への熱の伝達を低減して、電
子冷却素子３の負荷を低減する。

【００１９】

【発明の効果】第１の発明によれば、固定板や可撓性配
線板が板状であるため、製造に要する材料が少量です
み、製造費用が安価に抑えることが可能である。

【００２０】また、第２の発明によれば、固定板や可撓
性配線板が板状であるため、製造に要する材料が少量で
すみ、製造費用が安価に抑えることが可能である。

【００２１】また、モールド材がパッドとボンディング
ワイヤを覆ってパッドとボンディングワイヤが空気に触
れるのを防ぎ、腐食を防止する。

【００２２】さらに、固定板の赤外線検出素子側に設け
られたモールド材は電子冷却素子の高温側の熱を低温側
に伝えることはないので、電子冷却素子の高温側から低
温側への熱の伝達を低減して、電子冷却素子の負荷を低
減する。

【００２３】また、第３の発明によれば、固定板や可撓
性配線板が板状であるため、製造に要する材料が少量で
すみ、製造費用が安価に抑えることが可能である。

【００２４】また、硬化前に粘性の低いモールド材がパ
ッドとボンディングワイヤ間の隙間まで浸透し、パッド
とボンディングワイヤが空気に触れるのを防ぎ、腐食を
防止する。

【００２５】さらに、固定板の赤外線検出素子側に設け
られたモールド材は電子冷却素子の高温側の熱を低温側
に伝えることはないので、電子冷却素子の高温側から低
温側への熱の伝達を低減して、電子冷却素子の負荷を低
減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す断面図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態２を示す断面図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態３を示す断面図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態３におけるダム付近を
示す詳細図である。

【図５】 従来の赤外線検知装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 赤外線検出素子、２ パッド、３ 電子冷却素子、
４ パッケージ、５パッド、６ 外部端子、７ ボンデ
ィングワイヤ、８ モールド材、９ 固定板、１０ 可
撓性配線板、１１ パッド、１２ 中継端子、１３ ボ
ンディングワイヤ、１４ 固定板、１５ モールド材、
１６ ダム、１７ モールド材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 赤外線を検出する画素をアレイ状に配置
   しボンディングワイヤを配線するためのパッドを備えた
   赤外線検出素子と、この赤外線検出素子の赤外光が入射
   する側と反対側の面に接着された固定板と、この固定板
   の赤外線検出素子が接合している面に一部が接合され一
   方端にボンディングワイヤを配線するためのパッドと他
   端に電気信号を取り出す中継端子とを備え前記パッドと
   前記中継端子間が電気的に接続された可撓性配線板と、
   この可撓性配線板のパッドと前記赤外線検出素子のパッ
   ドを電気的に結合するボンディングワイヤと、前記固定
   板の赤外線検出素子を接合した面と反対側の面に接合し
   た電子冷却素子と、この電子冷却素子の前記固定板を接
   合した側と反対側に接合した固定板で構成されることを
   特徴とする赤外線検知装置。
2. 【請求項２】 前記赤外線検出素子のパッドと前記ボン
   ディングワイヤと前記可撓性配線板のパッドを覆うよう
   にモールドを施した構造を特徴とする請求項１記載の赤
   外線検知装置。
3. 【請求項３】 前記ボンディングワイヤが配置されてい
   る周囲を硬化前に粘度の大きい一つめのモールド材で囲
   むように成形したダムを有し、硬化前に粘度の小さい二
   つめのモールド材が前記ダムで囲まれた領域と前記赤外
   線検出素子のパッドと前記ボンディングワイヤと前記可
   撓性配線板のパッドとを覆う構造を特徴とする請求項１
   記載の赤外線検知装置。