JPS5980996A - プリント基板を使用する回路装置 - Google Patents
プリント基板を使用する回路装置Info
- Publication number
- JPS5980996A JPS5980996A JP19166682A JP19166682A JPS5980996A JP S5980996 A JPS5980996 A JP S5980996A JP 19166682 A JP19166682 A JP 19166682A JP 19166682 A JP19166682 A JP 19166682A JP S5980996 A JPS5980996 A JP S5980996A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit board
- printed circuit
- temperature
- light receiving
- circuit device
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は受光素子、電流−電圧変換増幅器。
対数増幅器等の熱の影響を受けやすい半導体素子を取付
けたプリント基板を使用する回路装置に関し、詳しくは
その各半導体素子を直接冷却できるようにしたものに関
する。
けたプリント基板を使用する回路装置に関し、詳しくは
その各半導体素子を直接冷却できるようにしたものに関
する。
熱に影響されやすい半導体素子を利用しである検出装置
を構成する場合その検出感度、安定性等を向上させるた
めには、検出部を構成する半導体素子が周囲温度変化の
影響を受けないようにする必要がある。たとえば高速液
体クロマトグラフの検出器としてもっとも広く使用され
ている分光光度計検出器の検出感度を高めるには、受光
素子。
を構成する場合その検出感度、安定性等を向上させるた
めには、検出部を構成する半導体素子が周囲温度変化の
影響を受けないようにする必要がある。たとえば高速液
体クロマトグラフの検出器としてもっとも広く使用され
ている分光光度計検出器の検出感度を高めるには、受光
素子。
電流−電圧変換増幅器、対数増幅器等で構成される受光
・増幅部において極力ノイズ、ドリフトが生じないよう
にする必要がある。第１図に従来の分光光度計の受光・
増幅部の構成を示す。受光・増幅部では、光源ランプを
出た光は分光器で分光され２分光された光（４）Ｊｉ検
出器フローセル（１）のサンプル側セル（２）とリファ
レンス側セル（３）を通過し。
・増幅部において極力ノイズ、ドリフトが生じないよう
にする必要がある。第１図に従来の分光光度計の受光・
増幅部の構成を示す。受光・増幅部では、光源ランプを
出た光は分光器で分光され２分光された光（４）Ｊｉ検
出器フローセル（１）のサンプル側セル（２）とリファ
レンス側セル（３）を通過し。
各々受光素子であるフォトダイオード＋５１ ＋６１に
入射する。フォトダイオード＋５） ＋６１は入射光強
度に比例した出力電流を出し、この出力電流を電流−電
圧変換増幅器１７） １８） 、対数増幅器（９）で変
換増幅してその出力Ｏｒｊを記録する。そこでベースラ
インノイズを小さくする方法としてセルへの入射光強度
を大きくすることがあるが、波長純度の関係もあってそ
う期待出来ず、仮に光強度が２倍になってもノイズは約
１７１丁になる程度である。また、フォトダイオード（
５）の漏洩抵抗（Ｒｓｈ ）は無限大でなく有＠（数１
００ＭΩ）でかつ温度によって大きく変化する。例えば
温度が７〜ｌＯ℃上昇すると漏洩抵抗（Ｒｓｈ）は約１
／２になる。電流−電圧変換器（７）の出力電圧のノイ
ズ（Δｅｏ）はこの漏洩抵抗（Ｒｓｈ）に関してΔｅ
Ｏ声ｒ〜×Ｖｏｆ （Ｖ出電流−電圧変換器（７）の入
力雑音°電圧および温度ドリフト電圧）で表わされる。
入射する。フォトダイオード＋５） ＋６１は入射光強
度に比例した出力電流を出し、この出力電流を電流−電
圧変換増幅器１７） １８） 、対数増幅器（９）で変
換増幅してその出力Ｏｒｊを記録する。そこでベースラ
インノイズを小さくする方法としてセルへの入射光強度
を大きくすることがあるが、波長純度の関係もあってそ
う期待出来ず、仮に光強度が２倍になってもノイズは約
１７１丁になる程度である。また、フォトダイオード（
５）の漏洩抵抗（Ｒｓｈ ）は無限大でなく有＠（数１
００ＭΩ）でかつ温度によって大きく変化する。例えば
温度が７〜ｌＯ℃上昇すると漏洩抵抗（Ｒｓｈ）は約１
／２になる。電流−電圧変換器（７）の出力電圧のノイ
ズ（Δｅｏ）はこの漏洩抵抗（Ｒｓｈ）に関してΔｅ
Ｏ声ｒ〜×Ｖｏｆ （Ｖ出電流−電圧変換器（７）の入
力雑音°電圧および温度ドリフト電圧）で表わされる。
入射光が弱いため充分な信号を得るためＲ１は太き（す
る必要があり周囲温度によってはＲ１／Ｒｓｈ） ｌ
Ｑとなることもある。例えば電流−電圧変換増幅器（７
）の温度が３０℃の場合（通常分光器の中は光源の熱蛋
こより室温より高くなりやすい。）これを冷却して１０
℃にすると漏洩抵抗（Ｒｓｈ）は４倍も大きくなりノイ
ズ（△ｅｏ）はｌ／４になる。したがってノイズ対策と
してフォトダイオード＋５１ （６１を冷却することは
有効であるといえる。また電流−電圧変換増幅器のＶｏ
ｆが変化するときはフォトダイオード（５）にバイアス
電圧が生じ、その暗電流がｉ！ 加するので、このこと
もノイズ、ドリフトの原因となる。電流−電圧変換増幅
器＋７１ ｆ８＋は温度を一定にしてもフォトダイオー
ド（５１ｆｉｌのように冷却する必要はないが、フォト
ダイオード＋５＋ ＋６１とリード線で接続されるため
その熱伝導の影響を受けやすい。さらに対数増幅器（９
）も熱をこ影響を受けやすい素子である。上記したよう
に分光光度計の受光・増幅部を構成する各素子は熱の影
響を受けやすくこのことがベースラインのノイズやドリ
フトの要因となり、結果的に検出感度が制限されること
になる。分光光度計の検出感度を高めるための鏑比向上
の対策としては受光・増幅部の各半導体素子を冷却しか
つ温度調節を行ない周囲の温度変化の影響を受けないよ
うにすることが有効である。
る必要があり周囲温度によってはＲ１／Ｒｓｈ） ｌ
Ｑとなることもある。例えば電流−電圧変換増幅器（７
）の温度が３０℃の場合（通常分光器の中は光源の熱蛋
こより室温より高くなりやすい。）これを冷却して１０
℃にすると漏洩抵抗（Ｒｓｈ）は４倍も大きくなりノイ
ズ（△ｅｏ）はｌ／４になる。したがってノイズ対策と
してフォトダイオード＋５１ （６１を冷却することは
有効であるといえる。また電流−電圧変換増幅器のＶｏ
ｆが変化するときはフォトダイオード（５）にバイアス
電圧が生じ、その暗電流がｉ！ 加するので、このこと
もノイズ、ドリフトの原因となる。電流−電圧変換増幅
器＋７１ ｆ８＋は温度を一定にしてもフォトダイオー
ド（５１ｆｉｌのように冷却する必要はないが、フォト
ダイオード＋５＋ ＋６１とリード線で接続されるため
その熱伝導の影響を受けやすい。さらに対数増幅器（９
）も熱をこ影響を受けやすい素子である。上記したよう
に分光光度計の受光・増幅部を構成する各素子は熱の影
響を受けやすくこのことがベースラインのノイズやドリ
フトの要因となり、結果的に検出感度が制限されること
になる。分光光度計の検出感度を高めるための鏑比向上
の対策としては受光・増幅部の各半導体素子を冷却しか
つ温度調節を行ない周囲の温度変化の影響を受けないよ
うにすることが有効である。
そこで上記した熱の影響を受けやすい半導体素子をプリ
ント基板上に取付けて構成し使用する回路装置では各素
子を冷却空気を送るなどして冷却するようにしているが
、外囲器から冷却するようにしているため熱伝導が悪く
、効率がよくないため温度調節を行なうときはその温調
精度が低く、また温度の安定化時間が長くなる等の欠点
がある。
ント基板上に取付けて構成し使用する回路装置では各素
子を冷却空気を送るなどして冷却するようにしているが
、外囲器から冷却するようにしているため熱伝導が悪く
、効率がよくないため温度調節を行なうときはその温調
精度が低く、また温度の安定化時間が長くなる等の欠点
がある。
この発明は上記した従来のプリント基板を使用する回路
装置において、そこに取付けられた半導体素子の冷却を
術なう際の欠点を解消するためになされたものであり、
たとえば分光光度計の受光・増幅部を構成する各半、導
体素子を外囲器からでなくチップを直接冷却し、かつ精
密に温度調節ができるようにして検出感度を高めること
ができるように利用できるだけプリント基板の回路装置
の提供を目的とする。すなわち、受光素子、電流−電圧
変換増幅器、対数増幅器等の半導体素子を取付けるプリ
ント基板の各素子のピンを接続する裏面の導体プリント
パターン面に熱伝導度の耳い絶縁シートを介在して温度
センサーを組み込九だ金属板を載置するとともに、この
金属板に対して冷却装置をその吸熱面が接触するように
載置し、前記温度センサーの検知信号により・この冷却
装置を制御する温度制御装置を設けたことを特徴とする
プリント基板を使用する回路装置に関するものである。
装置において、そこに取付けられた半導体素子の冷却を
術なう際の欠点を解消するためになされたものであり、
たとえば分光光度計の受光・増幅部を構成する各半、導
体素子を外囲器からでなくチップを直接冷却し、かつ精
密に温度調節ができるようにして検出感度を高めること
ができるように利用できるだけプリント基板の回路装置
の提供を目的とする。すなわち、受光素子、電流−電圧
変換増幅器、対数増幅器等の半導体素子を取付けるプリ
ント基板の各素子のピンを接続する裏面の導体プリント
パターン面に熱伝導度の耳い絶縁シートを介在して温度
センサーを組み込九だ金属板を載置するとともに、この
金属板に対して冷却装置をその吸熱面が接触するように
載置し、前記温度センサーの検知信号により・この冷却
装置を制御する温度制御装置を設けたことを特徴とする
プリント基板を使用する回路装置に関するものである。
以下図面に基づいてこの発明の実施例であるプリント基
板を使用する回路装置について説明する。
板を使用する回路装置について説明する。
第２図はこの発明の実施例であるプリント基板を使用す
る回路装置を利用した分光光度計の受光・増幅部を構成
するフォトダイオード１５１＋６１ 、電流−電圧変換
増幅器＋７１ ＋８１ 、対数増幅器（９）等の各半導
体素子を取付けるプリント基板Ｉｌｌ裏面の導体プリン
トパターンを示す図である。プリントパターンは各半導
体素子の各ピン毎に比較的広い形にしかつ互いに近接さ
せて各素子が均一な熱容量をもつようにしている。第３
図は実施例であるプリント基板を使用する回路装置を利
用して構成した受光増幅部の要部を説明する斜視図であ
る。プリント基板Ｉｌｌ裏面のプリントパターン部分に
対しまず電気絶縁シートＱ２＋が置かれる。この電気絶
縁シート０２１はトランジスタの放熱シートに用いられ
ているもので、薄くて高絶縁かつ熱伝導性のよいもので
ある。次に電気絶縁シート（１２１を介在してサーミス
タ（１４１を埋込んだアルミ板（１３１を載置しその上
に吸熱面側を接触させて電子冷却器ｆ１５＋が取付けら
れている。アルミ板α３に埋め込んだサーミスタ圓と電
子冷却器α９に対しては、サーミスタ圓による検知温度
によって電子冷却器印を制御する温度制御装置叫が接続
されている。さらに電気絶縁シー１− （１２を介して
アルミ板（１３と電子冷却器（１５１をその裏面に取付
けたプリント基板Ｕｔ１．に対しては、第５図に示すよ
うなフォトダイオード＋５１ ＋６＋への入射光（４ｊ
のための受光窓０秒を設けた断熱材αりでその周囲を囲
むようにし周囲温度の影響を受けることなく冷却効果を
高めるようにしている。
る回路装置を利用した分光光度計の受光・増幅部を構成
するフォトダイオード１５１＋６１ 、電流−電圧変換
増幅器＋７１ ＋８１ 、対数増幅器（９）等の各半導
体素子を取付けるプリント基板Ｉｌｌ裏面の導体プリン
トパターンを示す図である。プリントパターンは各半導
体素子の各ピン毎に比較的広い形にしかつ互いに近接さ
せて各素子が均一な熱容量をもつようにしている。第３
図は実施例であるプリント基板を使用する回路装置を利
用して構成した受光増幅部の要部を説明する斜視図であ
る。プリント基板Ｉｌｌ裏面のプリントパターン部分に
対しまず電気絶縁シートＱ２＋が置かれる。この電気絶
縁シート０２１はトランジスタの放熱シートに用いられ
ているもので、薄くて高絶縁かつ熱伝導性のよいもので
ある。次に電気絶縁シート（１２１を介在してサーミス
タ（１４１を埋込んだアルミ板（１３１を載置しその上
に吸熱面側を接触させて電子冷却器ｆ１５＋が取付けら
れている。アルミ板α３に埋め込んだサーミスタ圓と電
子冷却器α９に対しては、サーミスタ圓による検知温度
によって電子冷却器印を制御する温度制御装置叫が接続
されている。さらに電気絶縁シー１− （１２を介して
アルミ板（１３と電子冷却器（１５１をその裏面に取付
けたプリント基板Ｕｔ１．に対しては、第５図に示すよ
うなフォトダイオード＋５１ ＋６＋への入射光（４ｊ
のための受光窓０秒を設けた断熱材αりでその周囲を囲
むようにし周囲温度の影響を受けることなく冷却効果を
高めるようにしている。
この発明にかかるプリント基板を使用する回路装置を利
用した分光光度計の受光・増幅部は上記のように構成さ
れているので、電子冷却器α９の冷却源より空気を介さ
ずに途中電気絶縁シートが介在するがすべて金属を通じ
て各半導体素子のピンよりその内部のチップを効率よく
直接に冷却することができる。そのため温度の安定化時
間が短かく精密に温度調節をすることができる。また絶
縁シートが簡単な緩衝物となるので温調精度を高めるこ
とができる。また各半導体素子が比較的広いパターンに
接続されてかつ各パターンを近接させて各素子が均一な
熱容量をもつようにしているので、熱分布が出来に＜＜
、リード線を介しての熱的影響が顕著な部分への熱伝導
もなく周囲温度の影響を受けることなく温度調節ができ
る。また受光素子を温度調節しているので、サンプル側
９リフアレンス側の２つの素子の温度特性の違いにより
周囲温度が変化してもその影春によるベースラインドリ
フトをさけることができる。したがってこの分光光度計
によればベースラインのノイズ。
用した分光光度計の受光・増幅部は上記のように構成さ
れているので、電子冷却器α９の冷却源より空気を介さ
ずに途中電気絶縁シートが介在するがすべて金属を通じ
て各半導体素子のピンよりその内部のチップを効率よく
直接に冷却することができる。そのため温度の安定化時
間が短かく精密に温度調節をすることができる。また絶
縁シートが簡単な緩衝物となるので温調精度を高めるこ
とができる。また各半導体素子が比較的広いパターンに
接続されてかつ各パターンを近接させて各素子が均一な
熱容量をもつようにしているので、熱分布が出来に＜＜
、リード線を介しての熱的影響が顕著な部分への熱伝導
もなく周囲温度の影響を受けることなく温度調節ができ
る。また受光素子を温度調節しているので、サンプル側
９リフアレンス側の２つの素子の温度特性の違いにより
周囲温度が変化してもその影春によるベースラインドリ
フトをさけることができる。したがってこの分光光度計
によればベースラインのノイズ。
ドリフトを最小限におさえることができＳｌＮ比が向上
し、検出感度が高く微量成分の検出が可能となる。
し、検出感度が高く微量成分の検出が可能となる。
この発明にかかるプリント基板を使用する回路装置は上
記したようにプリント基板を取付けた半導体素子をその
ビシから内部のチップに対して直接冷却でき精密な温度
調節が可能となるので９周囲温度の変化による各素子へ
の影響を避けることができ、その影響を受けた場合に生
じるノイズ。
記したようにプリント基板を取付けた半導体素子をその
ビシから内部のチップに対して直接冷却でき精密な温度
調節が可能となるので９周囲温度の変化による各素子へ
の影響を避けることができ、その影響を受けた場合に生
じるノイズ。
ドリフトを最小限におさえることができるため。
第１図は通常の分光光度計の受光・増幅部の半導体素子
による構成を示す図である。第２図はこの発明の実施例
である分光光度計の受光−増幅部を構成する半導体素子
を取付けるプリント基板裏面の導体プリントパターンを
示す図である。第３図は実施例における受光・増幅部の
構成の要部を示す斜視図である。第４図は第３図に示す
受光・増幅部を断熱材で囲んだ様子を示す部分斜視図で
ある。 ＋５１ ＋６１・・・フォトダイオードＣ受光素子）＋
７１ ＋８１・・・電流−電圧変換増幅器 （９）・
・・対数増幅器（１１１・・・・・・プリント基板
ｕ２・・・電気絶縁シート０３）・・・・・・アルミ板
０４１・・・サーミスタＱ５１・・・・・・電子冷
却器 ０６）・・・温度制御装置１１−、、・″
による構成を示す図である。第２図はこの発明の実施例
である分光光度計の受光−増幅部を構成する半導体素子
を取付けるプリント基板裏面の導体プリントパターンを
示す図である。第３図は実施例における受光・増幅部の
構成の要部を示す斜視図である。第４図は第３図に示す
受光・増幅部を断熱材で囲んだ様子を示す部分斜視図で
ある。 ＋５１ ＋６１・・・フォトダイオードＣ受光素子）＋
７１ ＋８１・・・電流−電圧変換増幅器 （９）・
・・対数増幅器（１１１・・・・・・プリント基板
ｕ２・・・電気絶縁シート０３）・・・・・・アルミ板
０４１・・・サーミスタＱ５１・・・・・・電子冷
却器 ０６）・・・温度制御装置１１−、、・″
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 受光素子、電流−電圧変換増幅器、対数増幅器等
の半導体素子を取付けるプリント基板の各素子のピンを
接続する裏面の導体プリントパターン面に熱伝導度の高
い電気絶縁シートを介在して温度センサを組み込んだ金
属板を載置するとともに、この金属板に対して冷却装置
の吸熱面を接触させ、前記温度センサの検知信号により
この冷却装置を制御する温度−御装置を設けたことを特
徴とするプリント基板を使用する回路装置。 ２、導体プリントパターンを各半導体素子が均一な熱容
凰をもつような形状とした特許請求の範囲第１項記載の
プリント基板を使用する回路装置。 ３、冷却装置を電子冷却器とした特許請求の範囲第１項
記載のプリント基板を使用する回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19166682A JPS5980996A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | プリント基板を使用する回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19166682A JPS5980996A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | プリント基板を使用する回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980996A true JPS5980996A (ja) | 1984-05-10 |
Family
ID=16278431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19166682A Pending JPS5980996A (ja) | 1982-10-30 | 1982-10-30 | プリント基板を使用する回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5980996A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742239U (ja) * | 1980-08-21 | 1982-03-08 | ||
| JPS5743448A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-11 | Nec Corp | Electronically cooled amplifier |
-
1982
- 1982-10-30 JP JP19166682A patent/JPS5980996A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742239U (ja) * | 1980-08-21 | 1982-03-08 | ||
| JPS5743448A (en) * | 1980-08-29 | 1982-03-11 | Nec Corp | Electronically cooled amplifier |
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