JPS5877629A - 赤外線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入射赤外線変化量に応じて電荷な発生する焦電
検出体からなる赤外線検出部を少なくとも２つ備えた赤
外線検出器に関する。

第１図に既に提案されたこの種赤外線検出器を示す。口
）は入射赤外線変化量に応じて電荷を発生するタルタル
酸すチワム（ＬｉＴａＯり結晶等で形成された厚さ約５
０メｍの焦電検出体で、該検出体は矢印ａ方向ζ：分掻
されている。（２）は上記無電検出体（１）の裏面全体
にニクロム（Ｎｉ−Ｃｒ　）の真空蒸着により施された
裏面電橋、（３ａ）及び（！Ｓｂ）に夫々上記無電検出
体（１）の表面に８いて同様にニゲロムの真？！黒着に
より施された１ｆｉ１及び第２表面電ａで、該第１及び
＠２表面電掻は同形状の長方形（紙面に垂直方向が長手
方向）をなし且つ互いに平行状態に分離されている。４
）にセラミックスなどからなる絶縁性支持台で、該支持
台上には、上ｅ裏面電１ｉ（２）ｔ’支持台（４）上面
に対向するようにし°Ｃ１上記無電検出体（１）がエポ
キシ系接着剤（５）にて固着されている。（６）は上記
無電検出体（１）が高抵抗であるが故に斯る高抵抗を低
抵抗に変換するためのイｙビーダｙス変換回路（７）が
配置されたアルミナ暴板、（８）に金属性のキャップ（
９１及びヘッダ［相］から・なる収納体で、核収納体の
上記ヘッダαＧ上には上記支持台［４１及び上記幕板（
６）が固定されているａＤニ上ｅヘッダーに直接植設さ
れたアース端子で該喘子繻上記第１表面電糧（３１１：
ｂ結線されている。０２１％ａｊ以夫々を記ヘッダ■に
絶縁材を介して植設された電源端子及び出力端子で、該
電源端子及び出力端子は夫々上記イｙビーダｙス変換回
路（７）内のＦＩＣＴ（後述する）のドレイン及びソー
ス（：結線されている。又、上記ＦＥｌｉＴのゲートは
上記第２表面電極（３ｂ）に結線されている。ａ−は上
記無電検出体（１）に第１、第２表面電極（３ｍ）、（
５ｂＸＩ！Ｉから赤外ｉｌを入射せしめるべく上記キャ
ップ（９）に穿設された開口、ａ！９ａ該開口全開口し
赤外線を透過せしめる赤外機フィルタである。

第２図は上記赤外線検出器の回路を示し、上記インピー
ダンス変換回路（７）Ｒ１０”Ωの高入力抵仇（１６１
，１０にΩの出力抵抗０η及びＦｌ！ｔ’ｒ（電界効果
トラｙｖスタ）０８からなつ°〔いる。そして、上記焦
電検出体（１）の’＃Ｓ１、＄２表面電１ｊ（３ｍ）、
（５ｂ）側を夫々１、ｊとすると、この１、ｊ部分線第
２図からも分る通り直列接続されている。

そして、上６焦電検出体（１）の前号に８いて人体が矢
印Ｍの如く通過すると、まず上記無電検出体（」）の１
Ｊ！１表面電極（３ａ）側の１部分（：て、人体から放
射された赤外機に基づいて入射赤外線量が変化する。す
ると、この１部分に電荷が発生し、斯る電荷（：よる信
号が上記出力端子０３から出力される。次いで、上記焦
電検出体口）の１ｇ２表面電極Ｃｓｂ＞側のｊ部分に′
Ｃ入射亦外腺量が変化する。この場合も同様にして信号
が上記出方端子ｏ３から出力される。そして、上記出力
端子ｏ３からの信号は侵入検出用として用いられる。

測方、よ妃焦電検出体（１）は周囲ｍ匿が変化した場合
も斯る変化を検知して電荷を発生するが、この場合上記
出力端子０３から信号は圧力されない。

即ち、斯る鞠囲温度の変化に上記無電検出体（１）の１
、ｊ部分の両方で同時に検知されるから、１、ｊ部分Ｃ
；は互いＣ二相殺しあう等量の電荷が同時に発生し、従
って出力端子０３から信号線出力されない。よって、上
記赤外線検出器）求周囲温度の影響を受けずに人体の侵
入を検知できる。

しかし乍ら、上記赤外線検出器では、上記焦電検出体（
１）の１、ｊｆｆｌｓ分の測方に入射赤外線による熱エ
ネルギが発生すると、斯る熱エネルギが１、ｊ部分の他
方にまで伝わる。これにより、人体の侵入にて例えば無
電検出体（１）の１部分に人体からの赤外機が入射した
場合、勿論第１表面電極（３Ｍ）には電荷が発生するが
、同時１：１部分（；入射した赤外機による熱エネルギ
がｊ部分へ伝達してこの熱エネルギに晶づいてｊ部分に
も幾分か嬬電荷が発生する。従っ°〔％１部分に発生し
た電荷の一部がｊ部分で発生した電荷と相殺しあうから
、出力端子ａ３の出力する信号が小さくなりＳ／Ｎ比が
低くなると云う欠点がある。

本発明は斯る点に鑑みてなされたもので、以下本発明実
施例赤外線検出器ｖｔＥｓ図、第４図に基づいて詳述す
る。尚、１８１図及びｉ［２図と同一部分には同一符号
を記してその説明を省略する。

（１９ａ入（１９ｂ）は互いζ：同形状含有する１１１
゜第２赤外線検出部である。該第１、第２矛外線検出部
にＳいて％（２０ａ入（２０ｂ）　に夫々入射赤外線変
化量に応じて電荷を発生するタンタル酸ツチヮム単結晶
等で形成された厚さ約５０声ｍのＩＪ！１．１８２焦電
検出体で、該検出体は共償：矢印１万同に分極されてい
る。Ｃ２１！１１人（２１ｂ：は夫々上記第１１ｇ２焦
電検出体（２０ａ）、（２０ｂ３の表面にニクロムの真
空蒸着により形成された′＠１．第１．面電極（２２ｍ
）、（２２ｂ）は夫々上記＠１％第２無電検出体（２０
ｍ）、（２０ｂ）の裏面にｊ＋１％”（同様ニニクロム
の真空蒸着により形成された＄１．ｉＪ２裏面電極、（
２３龜入（２３ｂ）に銅、燐青銅などからなる金属性の
ｓｌ、ｌｌ５２支持台、１２５１）！上記第１．’１２
支持台（２５ｍ）、（２３ｂ）の上面に酸エッチノブに
より形成された深さα１〜［１２ｇ１の凹部、■、■、
・・・は上記凹部■の外鴫縁部鰭ζ；酸エツチング（：
より形成された深さＤかαｏｓｓｍ以上で幅Ｗがα３鵡
以上の通気溝である。そして、上記第１．＊２焦電検出
体（２０ａ入（２０ｂ）　ｆｉ夫４！Ｊ１、第２裏面電
極（２２ａ）、（２２ｂ）が１８１、＠２支持台（２５
ａ　）、（２３ｂ）上面に対向するようにし”Ｃ外問縁
部笥に鍜ペース　　　　トなどの導電性接着剤ｎ、ｃ！
４にて固着され°Ｃいる。

ここに、上Ｃ＄１、第２無電検出体（２０ｍ　）、　（
２０ｂ）４熱エネルギの散逸量が大である程出力低下を
起こしてしまう。嫌Ｃ二上述の如く上記第１．第２支持
台（２３ｍ）％（２３ｂ）が金属であると、渠１、第２
焦電検出体（２０ａ）、（２０ｂ）の出方低下は甚だし
くなるが、この場合上記第１、＄２焦電検出体（２０ｍ
）％（２０ｂ）シ１中空の凹部Ｉ２５１（−より断熱さ
れＣいるからさほど出力低下を生じない。１は銅、燐胃
鋼などからなりＷ＆１、第２隅部（２９＆）、　（２９
ｂ′ｙｔ有テる凸形状の蛍属性固定台で、上記第１．＄
２亦外巌検出部＜　１９８）、（１９ｂ））寡夫々＄１
．第２支持台（２５ａ入（２３ｂ）が上記第１．１１ｓ
２′ｆ１４部（２９ａ入（２９ｂ）ｌ：位置決めされ゛
〔上記固定台＠（二導電性接看剤Ｃ二°Ｃ固定され°〔
いる。１カにセラミックスからなる絶縁台で、上記固定
台４斯る絶縁台ユリを介し・Ｃ上記ヘッダαＧに固定さ
れ°Ｃいる。そして、上記赤外線検出器の回路は第２図
の通りである・面ｔ、−ｃ％ｈ記ａ造＋：ｇイー（、＄
　１．１１２　赤外ｉａ検出部（１９ｍ　）、（１９１
）　）は固定台（至）上で互いに完全分離しているため
、上記凹部四の有無（二拘わらず即ち第１、第２焦電検
出体（２０ａ）、（２０ｂ　）から第１％第２支持台（
２３＆　）、（２５ｂ）への熱エネルギの散逸量（伝達
量）の多少：二拘わらず、第１、ｗ２焦電検出体（２０
ａ）、（２０ｂ）との間での熱エネルギめ伝達に顕著に
抑制される。−に、凹部■は通気溝□□□、　ｔｉ、−
・を介し′〔外部と通じているため、第１、＄２無電検
出体１２Ｑａ入（２０ｂ）　ｌ’−表裏面から加わる空
気圧は一定となり、従って８１，１１２焦電検出体（２
０Ｍ）、（２０ｂ）　ｆｉ異常な空気圧が加わらないか
ら、異常圧力によるノイズ発生を抑制できる。更に、＄
１　、　第２焦電検出体（２０ａ）、（２０ｂ）の間に
埴従来の如き無電検出体からなり、相互に熱エネルギが
伝達するような部分が削除されるから、それだけ無電検
出体ｔｅ減できる。

因に上起亦外穣検出器の製造方法Ｖ第５図にｇいて説明
する。まず％ｌＩＳ図Ａに示す如く、最終的に分割され
て第１、第２支持台（２釦入（２３ｂ）となる広面積の
支持台原板のを準備する。該原板の上面にに、予め凹部
Ｇ、■・・・が互いに等間隔で酸エツチングされている
と共：；最終的（二分割されて外萄縁部面、■−の一辺
となる隔壁ゴ、〆・・・（＝も夫々通気溝ｉ、ｄ−が酸
エツチングされているそして、１１５１！！！！に示す
如く、裏面に裏面電極のを真空蒸着してなり、１００〜
２００メｍの比較的厚さが大きを１焦電体ウェ八■をそ
の裏面電極すを原板Ｇの上面に対向させた配置にて導電
性接着剤のにて接着し、該接着剤をＷ熱硬化する。この
時、接着剤（至）などから有機化合物ガスが発生し、こ
のガスは凹部６．■・・・：：充満するが、斯るガスに
凹部（２５１，―・・・から顕著Ｃ二排気される。即ち
１次に第５図Ｃ（：示す如く、ウェハＣａｖその表面よ
り研摩して該ウニへの厚みを約５０ＩＩｍとした後に、
ワｘ　八（２（１の表面ｃ！１８１．第２表面電［１（
２１ｍ）、（２１ｂ）ｔｌ−真空蒸着するの（−先立っ
てワエへｃ！０＠辺を真空（二するＣ；、この場合回部
＋２９．１２５１−（二充満したガスは通気＠ｒＡ、ｓ
’−・・を通って外部へ排気されるのである。従って１
次Ｃ；、ウェハ■を研摩した後第」。

第２表面電極（２１Ｋ）、　（２１ｂ）を真空蒸着する
場合。

上記ガスはウェハｃ１１１Ｎ１辺から充分に排気されて
いるので、　第１　、８２表面電極（２１ａ）、　（２
１ｂ）　ｎガスの影響を受けずに充分な蒸着力の下に蒸
着される。次いで、＄５図Ｃでの一点鎖線で示す位置で
ウェハ■などをダイシングすると、１１１、ＩＩ２＄外
線検出部（１９＆）、（１９ｂ）が形成される。そして
断ル１８１．１１２亦外繰検出部（１９＆）、（１９ｂ
）　’ｋｍ定台＠：二固定して該固定台を上記基板（６
）と共にヘッダ鰻Ｉ：固定し、その後所定の結醸をして
キャップ（９）を被せると上記赤外線検出器が得られる
。

１１６図は本発明他の実施例を示し、第３図、第４図の
赤外線検出器と相違する匙は、１８１．＠２無電検出体
（２０ａ）、と２０ｂ）の分極方向が矢印ａ、ｂで示す
如く互いＣ；逆になり、更（二＠１、＠２表面電Ｊｌｉ
（２１ｍ）、（２１ｂ）が共１：　Ｆ　ＪＩＧ　Ｔａ２
）１７）ゲート１：接続され且つ固定台■が直接ヘッダ
αＧに固定されている点にある。そして、第１．１１！
２焦電検出体（２０＆）、（２０ｂ）　）１！　７図に
示す回路６ｍうも分る通り各々の発生する電荷が相殺さ
れるよう（−並列接続されている。

尚、このように＠１、第２無電検出体（２０８人（２０
ｂ）が並列接続された構造であると、上述の如き直列接
続された場合這；較ぺて、Ｆｍで０９前段では白色ノイ
ズの発生要素となるイｙビーダｙスが小となるから、白
色ノイズを顕著（二抑制できる。

［１：、＄１、＄２焦電検出体（２０ａ入（２０ｂ）の
イｙビーダｙスの内、容量だけを考慮すると、並列接続
構造の万が直列接続構造に較べてＦＩＴ（１８１削段で
の容量が大となり、従って例え！１−面電極（２１＆）
と１１１裏面電極（２２ｍ）との間、及び＠２表面電ｉ
ｌｌ　（２１ｂ）と第２裏面電糧（２２ｂ）との間で突
発的ノイズ所講ポツプコーンノイズが発伍しても斯るノ
イズに充分に平滑されるから実質的なノイズ低減となる
。よつて、並列接続構造の万がＳ／Ｎ比が同上する。又
、並列接続構造の赤外線検出部を製造する４：、第１＃
外腺検出部（１９ａ）Ｉｔ上記直列接続構造の赤外線検
出部の製造時ｉ−同時に得ることができ、ｌＩ２亦外赤
外線部（１９ｂ）も同様の方法で得ることができる。

以上の説明から明らかな如く、本発明＃外線検出器Ｃ；
よれば、入射赤外腺変化量Ｃ；応じて電荷を発生する無
電検出体、該検出体を支持する支持台からなる少なくと
も２つの赤外線検出部な収納体内に備え、該赤外線検出
部を構造的に互いに分離したから、各赤外線検出部の無
電検出体との間での熱エネルギの伝達な抑制でき、従っ
てＳ／Ｎ比を顕著（；向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図に既に提案された赤外線検出器の断面図１８２図
は同回路図、ＩＩ３図は本発明渉外線検出器の断面図、
１ｌ１４図に同支持台の斜視図、１ＪＩＳ図Ａ乃至Ｃは
同製造方法を示す工程別図、第６図は本発明他の実施例
赤外線検出器の断面図、！１８７図は同回路図である。 （１９ｍ）、（１９１））−・・第１、第２亦外祿検出
部、（２０ａ）、　（２０ｂ）−！Ｊ　１　、第２焦電
検出体、（２５ａ）、　（２５ｂ）　・・・第１、ＷＩ
Ｉ２支持台。 第１図　　　　　　□ 第２図 第３図　　　　　　　　。 第４図　　　　　　　　　。５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　入射赤外線変化量に応じて電荷を発生する無
   電検出体、該検出体を支持する支持台からなる少なくと
   も２つの赤外線検出部を収納体内に備え該赤外線検出部
   を構造的に互いに分離したことを特徴とする赤外線検出
   器。