JPS6247526A - Pyroelectric type temperature detecting device - Google Patents

Pyroelectric type temperature detecting device

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JPS6247526A
JPS6247526A JP60187187A JP18718785A JPS6247526A JP S6247526 A JPS6247526 A JP S6247526A JP 60187187 A JP60187187 A JP 60187187A JP 18718785 A JP18718785 A JP 18718785A JP S6247526 A JPS6247526 A JP S6247526A
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JP
Japan
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resistance
pyroelectric
circuit
base material
sensor
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JP60187187A
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Japanese (ja)
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Michiko Endou
みち子 遠藤
Yoshiaki Fujiwara
嘉朗 藤原
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/34Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors

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Abstract

PURPOSE:To constitute the titled device so that all amplifier circuits are formed by a semiconductor technique, and an external circuit is not required, by forming as one body a pyroelectric sensor and at least the amplifier circuit for amplifying a detecting signal from the pyroelectric sensor. CONSTITUTION:The titled device is provided with a silicon base material 1, an amplifier circuit 11 and peripheral circuits 12-15 which have been formed on a peripheral circuit forming part 10 of the base material 1, a recessed part corner part 22, an electrode member 21 consisting of the respective electrodes 21a-21d which have been formed on the surface of each corner part 21a-21d of the corner part 22, and a pyroelectric sensor 3, and the sensor 3 contacts to the surface of the electrodes 21a-21d. As for the circuit 11 for amplifying a pulsative charge signal from this sensor 3 to a prescribed level, a high resistance input resistance component is formed by an impurity non-diffuse polycrystal silicon, and a low resistance output resistance component is formed by an impurity diffusion polycrystal silicon. In this state, among the circuits 12-15, an output of the low-pass filter 15 is A/D-converted, and expressed in terms of a final temperature through a prescribed arithmetic circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 仁概要 焦電センサと少くとも焦電センサからの検出信号を増幅
する増幅回路とを一体化した焦電式温度検出装置であっ
て、特に増幅回路内の高抵抗入力抵抗部を不純物不拡散
多結晶シリコンで形成させ、低抵抗出力抵抗部を不純物
拡散多結晶シリコン、若しくは、MOS FETの接合
抵抗により形成されたものである。
[Detailed Description of the Invention] Summary of the Invention A pyroelectric temperature detection device that integrates a pyroelectric sensor and an amplifier circuit that amplifies at least a detection signal from the pyroelectric sensor, in particular, a high-resistance input in the amplifier circuit. The resistance portion is formed of impurity-diffused polycrystalline silicon, and the low-resistance output resistance portion is formed of impurity-diffused polycrystalline silicon or a junction resistance of a MOS FET.

口、産業上の利用分野 本発明は焦電式温度検出装置に関するものであり、より
特定的には、焦電センサとその周辺信号処理回路とを半
導体基材に一体形成させた焦電式温度検出装置に関する
Field of the Invention The present invention relates to a pyroelectric temperature detection device, and more specifically, to a pyroelectric temperature detection device in which a pyroelectric sensor and its peripheral signal processing circuit are integrally formed on a semiconductor substrate. This invention relates to a detection device.

ハ、従来の技術、および、発明が解決しようとする問題
点 圧電性且つ強誘電性を有する物質は、焦電効果、すなわ
ち放射線を受けると分極作用によりその表面に電荷が誘
起される現象を示すことが知られている。従って焦電効
果を有する物体、すなわち焦電体の表面に誘起する電荷
を測定し、入射放射線量が被測定物の表面温度には\比
例することおよび熱放射に関する、例えばウィーンの変
位剤を用いて、入射放射線源の熱量を算出することがで
き、焦電式温度検出装置として、すなわち非接触式の温
度センサとして種々の装置、例えば電子レンジ、火災検
知装置等に用いられている。
C. Prior art and problems to be solved by the invention Piezoelectric and ferroelectric materials exhibit the pyroelectric effect, a phenomenon in which charges are induced on their surfaces due to polarization when exposed to radiation. It is known. Therefore, the charge induced on the surface of an object having a pyroelectric effect, that is, a pyroelectric body, is measured, and the incident radiation dose is proportional to the surface temperature of the object to be measured. It is possible to calculate the amount of heat of an incident radiation source, and is used as a pyroelectric temperature detection device, that is, as a non-contact temperature sensor, in various devices such as microwave ovens, fire detection devices, etc.

焦電体としては、リチウムタンタレート(LiTaOz
)等の圧電単結晶、PZT等の圧電セラミック、ポリフ
ッ化ビニリデン(PVF2)等の圧電高分子膜等が知ら
れており、焦電式温度検出装置に用いる焦電体としては
焦電係数が大きいものが好ましい。
As a pyroelectric substance, lithium tantalate (LiTaOz
), piezoelectric ceramics such as PZT, and piezoelectric polymer films such as polyvinylidene fluoride (PVF2) are known, and they have a large pyroelectric coefficient as pyroelectric materials used in pyroelectric temperature detection devices. Preferably.

放射線を受けた誘電体の表面には前述の如く電荷が誘起
されるが、同一レベルの放射線を受けている場合、時間
の経過と共に誘起電荷が中和されるという性質を有する
。すなわち、誘起電荷は温度変化に応じて発生されるの
である。が−る事情から、焦電式温度検出装置として用
いる場合、焦電体部に入射する放射線を所定の周期でチ
ョッピングし、焦電体部に入射する放射線を意図的に断
続させて温度変化を与え、入射放射線の温度に応じた振
幅を有するパルスとして誘起電荷を取り出すようにして
いる。
As described above, charges are induced on the surface of a dielectric that has been exposed to radiation, but when the same level of radiation is received, the induced charges are neutralized over time. That is, induced charges are generated in response to temperature changes. For this reason, when used as a pyroelectric temperature detection device, the radiation incident on the pyroelectric body is chopped at a predetermined cycle, and the radiation incident on the pyroelectric body is intentionally interrupted to detect temperature changes. The induced charge is extracted as a pulse having an amplitude depending on the temperature of the incident radiation.

このように誘起電荷がパルスであること、および焦電体
部の出力インピーダンスが高いこと、例えば10■4(
Ω)程度のインピーダンス、がら、センサ部としての焦
電体部の後段には、温度を換算する回路の前段に、信号
処理回路(変換回路)が設けられている。
In this way, the induced charge is a pulse, and the output impedance of the pyroelectric body is high, for example, 10
Although the impedance is approximately Ω), a signal processing circuit (conversion circuit) is provided after the pyroelectric body serving as a sensor unit and before a circuit for converting temperature.

信号処理回路としては、従来形として第7図に図示のも
の、および最近のものとして第8図に図示のもの(例え
ば、昭和60年8月23日出願の「焦電式温度検出装置
の信号処理回路」)がある。
As for the signal processing circuit, the conventional one is shown in FIG. 7, and the recent one is shown in FIG. There is a "processing circuit").

第7図に図示の信号処理回路は、センサ一部101に対
し、アンプ102、バンドパスフィルタ103 、サン
プルホルダ104 ’およびローパスフィルタ105が
図示の如く直列に接続されている。センサ一部101に
は放射源110からの放射線、より具体的には赤外線が
チョッパ106により断続されて印加される。またサン
プルホルダ104′はフォトインクラブタ107からの
信号に同期してセンサ一部101からのパルス信号をホ
ールドする。
In the signal processing circuit shown in FIG. 7, an amplifier 102, a bandpass filter 103, a sample holder 104', and a low-pass filter 105 are connected in series to a sensor part 101 as shown. Radiation from a radiation source 110 , more specifically infrared radiation, is applied to the sensor part 101 intermittently by a chopper 106 . Further, the sample holder 104' holds the pulse signal from the sensor part 101 in synchronization with the signal from the photo ink clubter 107.

第8図に図示の信号処理回路は、上記第7図の信号処理
回路がフォトインクラブタを用いており小形化に難点が
あること、および回路動作原理上放射線レベルが低下し
ていく場合圧しい測定が得られないという問題を解決す
べく考案されたものである。而して第8図に図示のセン
サ信号処理回路は、センサ一部101からのパルス信号
を増幅するアンプ回路102、増幅信号のうち雑音成分
を除去するバンドパスフィルタ103、サンプルホルダ
104、ローパスフィルタ105およびホールドパルス
発生回路108を有する。
The signal processing circuit shown in FIG. 8 has the disadvantage that the signal processing circuit shown in FIG. This was devised to solve the problem of not being able to obtain accurate measurements. The sensor signal processing circuit shown in FIG. 8 includes an amplifier circuit 102 that amplifies the pulse signal from the sensor part 101, a bandpass filter 103 that removes noise components from the amplified signal, a sample holder 104, and a low-pass filter. 105 and a hold pulse generation circuit 108.

第9図fa) 、 (′b)を参照して第8図回路の動
作を述べる。第9図(a)は、センサ一部101で発生
し、アンプ回路102およびバンドパスフィルタ103
を通過し、サンプルホルダ104およびホールドパルス
発生回路108に印加されるパルス信号の波形を示す。
The operation of the circuit shown in FIG. 8 will be described with reference to FIGS. 9 fa) and ('b). FIG. 9(a) shows a phenomenon that occurs in the sensor part 101, the amplifier circuit 102 and the bandpass filter 103.
The waveform of the pulse signal that passes through the sample holder 104 and is applied to the hold pulse generation circuit 108 is shown.

第9図(b)はサンプルホルダ104の保持信号S4を
示す。
FIG. 9(b) shows the holding signal S4 of the sample holder 104.

先ず、パルス信号S3□を受けると、ホ−ルパルス発生
回路108は、その振幅を検出し、サンプルホールドパ
ルスS8をサンプルホルダ104に出力する。サンプル
ホルダ104は、サンプルホールドパルスS8を受ける
と、先ず前回の保持値を迅速にクリアする。例えば、サ
ンプルホルダ104内のキャパシタ(図示せず)内の電
荷を強制的に放電することにより迅速に保持値をクリア
する。
First, upon receiving the pulse signal S3□, the Hall pulse generation circuit 108 detects its amplitude and outputs a sample hold pulse S8 to the sample holder 104. Upon receiving the sample hold pulse S8, the sample holder 104 first quickly clears the previous held value. For example, the held value is quickly cleared by forcibly discharging the charge in a capacitor (not shown) in the sample holder 104.

次いで、印加されているパルス信号S31を保持する。Next, the applied pulse signal S31 is held.

以下、同様信号S3□ 、S33についても行う。Hereinafter, the same process is performed for the signals S3□ and S33.

次に、放射線のレベルが低下する場合について述べると
、上述の如く、前回の値が迅速にクリアされるから、信
号33a  、S3sのピーク値に応じた値が保持され
る。従って、従来のように前回の値に影響されることは
ないので、放射線のレベルが低下する場合であっても、
正確なピーク値が保持できる。
Next, regarding the case where the radiation level decreases, as described above, since the previous value is quickly cleared, the values corresponding to the peak values of the signals 33a and S3s are held. Therefore, it is not affected by the previous value as in the past, so even if the radiation level decreases,
Accurate peak values can be maintained.

ところで、従来焦電体を用いた焦電センサ部と上記周辺
信号処理回路(変換回路)とは一般に分離されている。
Incidentally, the pyroelectric sensor section using a conventional pyroelectric material and the peripheral signal processing circuit (conversion circuit) are generally separated.

すなわち焦電センサ部はアクリル基台等に装着され、か
\る検出部から導電線を介して、検出部から離れた周辺
信号処理回路で前述の前処理が行なわれている。
That is, the pyroelectric sensor section is mounted on an acrylic base or the like, and the above-mentioned preprocessing is performed in a peripheral signal processing circuit remote from the detection section via a conductive wire.

しかしながら、焦電センサ部で検出される電荷は一般に
低く周辺信号処理回路までの導電性経路が長いと信号が
減衰すること、雑音の影響を受は易いこと等の問題があ
る。そのため計装に相当の注意をはられなければならな
い。また、分離すると一般に全体的スペースが大となり
、収容空間の制限を受ける装置、例えば電子レンジ等へ
の取付条件が厳しくなるという問題がある。
However, the electric charge detected by the pyroelectric sensor section is generally low and there are problems such as signal attenuation if the conductive path to the peripheral signal processing circuit is long and the sensor is easily affected by noise. Therefore, considerable attention must be paid to instrumentation. Furthermore, when separated, the overall space is generally increased, and there is a problem in that the installation conditions for devices subject to limited accommodation space, such as microwave ovens, become stricter.

少くとも耐ノイズ性という観点から、焦電センサとアン
プとは接近させ一体化することが望ましい。
At least from the standpoint of noise resistance, it is desirable that the pyroelectric sensor and amplifier be integrated in close proximity.

焦電センサとアンプ回路との回路例を第10図に示す。FIG. 10 shows a circuit example of a pyroelectric sensor and an amplifier circuit.

すなわち、焦電センサ101、および、入力抵抗器12
2、増幅用トランジスタとしてFE7123、出力抵抗
器124が図示の如く接続されて成るアンプ102が示
されている。FET 123には電源Vccが接続され
ており、焦電センサ101の誘起電荷がFET 123
のゲートに印加され、増幅された出力信号が■。、Tか
ら取り出される。ここで入力抵抗器122の抵抗値は約
1010Ω、出力抵抗器124の抵抗値は約10にΩで
ある。
That is, the pyroelectric sensor 101 and the input resistor 12
2. An amplifier 102 is shown in which an FE7123 as an amplification transistor and an output resistor 124 are connected as shown. A power supply Vcc is connected to the FET 123, and the induced charge of the pyroelectric sensor 101 is transferred to the FET 123.
The amplified output signal is applied to the gate of ■. , taken from T. Here, the resistance value of the input resistor 122 is about 1010Ω, and the resistance value of the output resistor 124 is about 10Ω.

上記アンプ回路102は個別部品で構成されており、比
較的部品数が多く、そのま\では小形化できない。また
抵抗器は、従来方法によると半導体基材の外部に外付け
になり、小形化、配線の簡略化および周辺回路と焦電セ
ンサと完全一体化が図れないという問題がある。
The amplifier circuit 102 is composed of individual parts, has a relatively large number of parts, and cannot be miniaturized as is. Further, according to the conventional method, the resistor is attached externally to the semiconductor substrate, and there is a problem that it is impossible to achieve miniaturization, simplify wiring, and completely integrate the peripheral circuit and the pyroelectric sensor.

二9問題を解決するための手段、および、作用上記問題
を解消するため、本発明においては、半導体基材、該半
導体基材の焦電センサ装着部に形成された凹陥部の外周
隅部に設けられた電極部材に固着された焦電センサ、お
よび、前記半導体基材の周辺回路形成部に形成された、
高抵抗入力抵抗成分、増幅用トランジスタおよび低抵抗
出力抵抗成分を有する増幅回路、を具備し、前記高抵抗
人力抵抗成分が不純物不拡散多結晶シリコンで形成され
、前記低抵抗出力抵抗成分が不純物拡散多結晶シリコン
で形成させた、ことを特徴とする焦電式温度検出装置が
提供される。
Means for Solving Problem 29 and Effects In order to solve the above problems, the present invention provides a semiconductor base material, and an outer peripheral corner of a recess formed in a pyroelectric sensor mounting portion of the semiconductor base material. a pyroelectric sensor fixed to a provided electrode member; and a pyroelectric sensor formed on a peripheral circuit forming portion of the semiconductor base material.
an amplifier circuit having a high-resistance input resistance component, an amplification transistor, and a low-resistance output resistance component, wherein the high-resistance human resistance component is formed of impurity-undiffused polycrystalline silicon, and the low-resistance output resistance component is formed of impurity-diffused polycrystalline silicon. A pyroelectric temperature sensing device is provided, characterized in that it is made of polycrystalline silicon.

また本発明においては、前記高抵抗入力抵抗成分が不純
物不拡散多結晶シリコンで形成され、前記低抵抗出力抵
抗成分がMOS−FETの接合抵抗により形成された、
ことを特徴とする焦電式温度検出装置が提供される。
Further, in the present invention, the high-resistance input resistance component is formed of impurity-doped polycrystalline silicon, and the low-resistance output resistance component is formed of a junction resistance of a MOS-FET.
A pyroelectric temperature detection device is provided.

ホ、実施例 添付図面を参照して以下本発明の実施例について述べる
E. Embodiments Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明の一実施例としての焦電式温度検出装置
の組立時の斜視図を示す。
FIG. 1 shows a perspective view of a pyroelectric temperature detection device as an embodiment of the present invention when assembled.

当該焦電式温度検出装置は、シリコン基材1、該基材の
周辺回路形成部10に形成された周辺回路11〜15、
基材の焦電センサ搭載部20に形成された凹陥部隅部2
2、凹陥底部で規定された凹陥部、および凹陥部隅部2
2の各隅部21a〜21dの面上に形成されたそれぞれ
電極21a〜21dからなる電極部材21を有している
。また焦電式温度検出装置は焦−電センサ;3を有して
おり、該焦電センサ3が、上記電極21a〜21dと固
着し、一体形焦電式温度検出装置を形成する。
The pyroelectric temperature detection device includes a silicon base material 1, peripheral circuits 11 to 15 formed in a peripheral circuit forming portion 10 of the base material,
Recessed corner 2 formed in the pyroelectric sensor mounting portion 20 of the base material
2. A recess defined by the bottom of the recess, and a corner of the recess 2
The electrode member 21 includes electrodes 21a to 21d formed on the surfaces of the corner portions 21a to 21d of 2, respectively. The pyroelectric temperature detection device also includes a pyroelectric sensor 3, which is fixed to the electrodes 21a to 21d to form an integrated pyroelectric temperature detection device.

周辺回路11〜15としては、例えば、焦電センサ3か
らのパルス状電荷信号を所定レベルに増幅するアンプ1
1、該アンプの出力信号のうち特定の周波数成分の信号
を通過させるバンドパスフィルタ12、該バンドパスフ
ィルタの出力パルスのうち波高値を検出してサンプルホ
ールド信号を発生させるホールドパルス発生回路13、
該サンプルホールド信号に応答してバンドパスフィルタ
12の出力パルスの波高値を保持するサンプルホルダ1
4、および該サンプルホルダの出力信号の低周波成分を
通過させるローパスフィルタ15を示している。ローパ
スフィルタ15の出力信号が、別途設けられるA/D変
換され、所定の演算回路を介して最終的な温度に換算さ
れる。勿論、これらに用いられるA/D変換器、演算回
路をもシリコン基材1に形成させることも可能である。
The peripheral circuits 11 to 15 include, for example, an amplifier 1 that amplifies the pulsed charge signal from the pyroelectric sensor 3 to a predetermined level.
1. A band-pass filter 12 that passes a signal of a specific frequency component among the output signals of the amplifier; a hold pulse generation circuit 13 that detects the peak value of the output pulses of the band-pass filter and generates a sample-and-hold signal;
A sample holder 1 that holds the peak value of the output pulse of the bandpass filter 12 in response to the sample hold signal.
4, and a low-pass filter 15 that passes low frequency components of the output signal of the sample holder. The output signal of the low-pass filter 15 is A/D converted and converted into a final temperature via a predetermined arithmetic circuit. Of course, it is also possible to form the A/D converter and arithmetic circuit used in these on the silicon base material 1.

第2図(a)に第1図の焦電センサ搭載部20および電
極21a〜21dの平面図、第2図(blに焦電センサ
搭載部20の第1図X−X線における断面図を示す。
FIG. 2(a) is a plan view of the pyroelectric sensor mounting portion 20 and electrodes 21a to 21d in FIG. 1, and FIG. show.

焦電センサ搭載部20は矩形に穿設された凹陥部が形成
されており、その四隅が内側に突起している凹陥部隅部
222〜22cを有している。これら凹陥部隔部222
〜22cは、図示の如< (111)面に囲まれており
、後述の如く、エツチングにより形成される。
The pyroelectric sensor mounting portion 20 has a rectangular recess formed therein, and has recess corner portions 222 to 22c whose four corners protrude inward. These concave portion partitions 222
~22c is surrounded by < (111) planes as shown in the figure, and is formed by etching as described later.

図示の如く凹陥部を設けたのは、焦電センサ4と電極2
1a〜21dを介して基板1との接触面積をより少なく
するためである。すなわち、焦電センサは、前述の如く
放射線変化を受けてその変化に応じた電荷を発生させる
ものであるが、基材1との接触面積が大きいと入射放射
線の持つエネルギーが基材lに伝達される量も大きく誤
差が大きくなるから、接触面積をより小さくする必要が
ある。
As shown in the figure, the recessed portions are provided for the pyroelectric sensor 4 and the electrode 2.
This is to further reduce the contact area with the substrate 1 via 1a to 21d. In other words, as mentioned above, the pyroelectric sensor receives a change in radiation and generates an electric charge according to the change, but if the contact area with the base material 1 is large, the energy of the incident radiation is transmitted to the base material 1. Since the amount of contact is large and the error becomes large, it is necessary to make the contact area smaller.

従って電極゛を介して基材1と接触する部位は、極力小
さくし、そのため、焦電センサ搭載部の非接触部、すな
わち焦電センサの取付下部を空洞化している。また以上
の如く凹”陥部を設けることにより、凹陥部は空洞とな
り焦電センサの熱放散を小さくする一方、基材への熱伝
導が最小になるから、焦電センサで受けた放射線が熱放
散によって生ずる誤差は小さくなる。
Therefore, the area that contacts the base material 1 via the electrode is made as small as possible, and for this reason, the non-contact area of the pyroelectric sensor mounting section, that is, the lower part where the pyroelectric sensor is mounted, is hollowed out. In addition, by providing the concave portion as described above, the concave portion becomes a cavity and reduces the heat dissipation of the pyroelectric sensor, while minimizing heat conduction to the base material, so that the radiation received by the pyroelectric sensor is Errors caused by dissipation become smaller.

次いでアンプ回路の形成について詳述する。Next, the formation of the amplifier circuit will be described in detail.

第3図および第4図は第1図のアンプ回路11およびそ
の関係部の回路図および平面図を示す。
3 and 4 show a circuit diagram and a plan view of the amplifier circuit 11 of FIG. 1 and its related parts.

第3図に図示のアンプ回路11は、第10図に図示の回
路と等価であるが、第10図の回路が個別回路素子の組
合せにより構成されるのに対し、第3図および第4図に
図示の回路は半導体製造技術により形成されるのである
The amplifier circuit 11 shown in FIG. 3 is equivalent to the circuit shown in FIG. 10, but whereas the circuit in FIG. The circuit shown in the figure is formed using semiconductor manufacturing technology.

第3図及び第4図において、アンプ回路11は、高抵抗
入力抵抗器111、増幅用トランジスタとしてnチャネ
ルFET 122および低抵抗出力抵抗器113により
構成されている。FET 122は半導体基材1に通常
のMOS FET製造プロセスによって形成される。高
抵抗入力抵抗器111の抵抗値ははソ′10″Ωであり
、シリコン基材1上の酸化シリコン上に、不純物を拡散
せず多結晶シリコンを気相反応により堆積させて形成さ
せている。また低抵抗出力抵抗器113は、その抵抗値
がはh’ 10 KΩであり、シリコン基材l上の酸化
シリコン上に、燐(P)等の不純物を拡散させて多結晶
シリコンによって形成させている。
In FIGS. 3 and 4, the amplifier circuit 11 includes a high-resistance input resistor 111, an n-channel FET 122 as an amplification transistor, and a low-resistance output resistor 113. FET 122 is formed on semiconductor substrate 1 by a normal MOS FET manufacturing process. The resistance value of the high-resistance input resistor 111 is 10''Ω, and it is formed by depositing polycrystalline silicon on silicon oxide on the silicon substrate 1 by vapor phase reaction without diffusing impurities. The low-resistance output resistor 113 has a resistance value of h' 10 KΩ, and is formed of polycrystalline silicon by diffusing impurities such as phosphorus (P) onto silicon oxide on a silicon base material l. ing.

第4図において右側の鞘部はボンディングパノドを示し
、第1図における他の周辺回路は図示していない。
The right sheath in FIG. 4 shows a bonding pane, and other peripheral circuits in FIG. 1 are not shown.

以上の如く、抵抗器111 、113およびFETを形
成させることにより、外付抵抗器等を用いることなく、
一体化した焦電式温度検出装置が形成される。
As described above, by forming the resistors 111, 113 and FET, without using external resistors etc.
An integrated pyroelectric temperature sensing device is formed.

第5図および第6図に、アンプ回路の第2実施例を示す
5 and 6 show a second embodiment of the amplifier circuit.

第5図及び第6図に図示のアンプ回路11aは、第3図
および第4図のアンプ回路11に対し、低抵抗出力回路
をMOS piT114の接合抵抗を用いて実現したも
のである。該MO5FET ’114は増幅用のFET
 112と同じプロセスで形成できる。高抵抗入力抵抗
器111の形成は前述と同様である。
The amplifier circuit 11a shown in FIGS. 5 and 6 is constructed by implementing a low-resistance output circuit using the junction resistance of the MOS piT 114 in contrast to the amplifier circuit 11 shown in FIGS. 3 and 4. The MO5FET '114 is an amplification FET
It can be formed using the same process as 112. The formation of high resistance input resistor 111 is similar to that described above.

第5図及び第6図に図示のアンプ回路11aは、第3図
及び第4図に図示のアンプ回路11に比し、いく分製造
プロセスが節単になること、及びいく分スペースが小さ
くなるという利点かある。
The amplifier circuit 11a shown in FIGS. 5 and 6 has a somewhat simpler manufacturing process and a smaller space than the amplifier circuit 11 shown in FIGS. 3 and 4. There are advantages.

へ0発明の効果 以上に述べたように本発明によれば、少くとも焦電セン
サと増幅回路とが半導体裁村上に小形に一体化され、増
幅回路は全て半導体技術により形成され外付回路を必要
としないという効果を奏する。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, at least the pyroelectric sensor and the amplifier circuit are integrated into a compact semiconductor chip, and the amplifier circuit is entirely formed using semiconductor technology and does not require external circuitry. The effect is that it is not necessary.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例としての一体型焦電式温度検
出装置の、斜視図、第2図(a) (blは第1図の凹
陥部の部分的平面図および断面図、第3図および第4図
は第1図のアンプ回路の第1実施例の回路図および平面
図、第5図および第6図は第1図のアンプ回路の第2実
施例の回路図および平面図、第7図は従来のセンサ信号
処理回路図、第8図は本発明の実施に好適なセンサ信号
処理回路図、第9図(a) (b)は第8図回路の動作
を説明する信号波形図、第10図は第8図のセンサおよ
びアンプ回路の回路図、である。 (符号の説明) 1・・・基材、 10・・・周辺回路形成部、 11 、113・・・アンプ回路、 12〜15・・・周辺回路、 20・・・焦電センサ搭載部、 21・・・電極形成部、 22・・・凹陥部隅部、 23・・・凹陥底部、 3・・・焦電センサ、 111・・・高抵抗入力抵抗器、 11セ・・・増幅用FET、 113、114・・・低抵抗出力抵抗器。 本発明の実施例としての焦電式温度検出装置の斜視図1
:基材 10:周辺回路形成部 11〜151周辺回路 20:焦電センサ搭載部 21:電極形成部 22:凹陥部隅部 23凹陥底部 3 焦電センサ (a) (b) 基材凹陥部形状図 第2図 本発明の第1実施例のアンプ回路図 第3図 第3図の平面図 第4図 本発明の第2実施例のアンプ回路図 第5図 第6図 従来のセンサ信号処理回路 第7図 本発明に好適ムセンサ信号処理回路 第8図 IME 第8図回路の動作全説明する信号波形図第9図 r′。2 第8図のセンサおよびアンプ回路の回路図第10図
FIG. 1 is a perspective view of an integrated pyroelectric temperature detection device as an embodiment of the present invention, FIG. 3 and 4 are a circuit diagram and a plan view of a first embodiment of the amplifier circuit in FIG. 1, and FIGS. 5 and 6 are a circuit diagram and a plan view of a second embodiment of the amplifier circuit in FIG. , FIG. 7 is a conventional sensor signal processing circuit diagram, FIG. 8 is a sensor signal processing circuit diagram suitable for implementing the present invention, and FIGS. 9(a) and 9(b) are signals explaining the operation of the circuit in FIG. The waveform diagram and FIG. 10 are circuit diagrams of the sensor and amplifier circuit of FIG. 8. (Explanation of symbols) 1... Base material, 10... Peripheral circuit forming part, 11, 113... Amplifier Circuit, 12-15... Peripheral circuit, 20... Pyroelectric sensor mounting part, 21... Electrode forming part, 22... Corner of recess, 23... Bottom of recess, 3... Focus Electrical sensor, 111... High resistance input resistor, 11th... Amplifying FET, 113, 114... Low resistance output resistor. A perspective view of a pyroelectric temperature detection device as an embodiment of the present invention. 1
: Base material 10: Peripheral circuit forming parts 11 to 151 Peripheral circuit 20: Pyroelectric sensor mounting part 21: Electrode forming part 22: Concave corner part 23 Concave bottom part 3 Pyroelectric sensor (a) (b) Base material concave shape Fig. 2 Amplifier circuit diagram of the first embodiment of the present invention Fig. 3 A top view of Fig. 3 Fig. 4 Amplifier circuit diagram of the second embodiment of the invention Fig. 5 Fig. 6 Conventional sensor signal processing circuit FIG. 7: A sensor signal processing circuit suitable for the present invention FIG. 8: IME FIG. 8: A signal waveform diagram illustrating the entire operation of the circuit FIG. 9: r'. 2 Circuit diagram of the sensor and amplifier circuit in Figure 8 Figure 10

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、半導体基材(1)、 該半導体基材の焦電センサ装着部(20)に形成された
凹陥部の外周隅部に設けられた電極部材に面着された焦
電センサ(3)、および、 前記半導体基材の周辺回路形成部(10)に形成された
、高抵抗入力抵抗成分(111)、増幅用トランジスタ
(112)および低抵抗出力抵抗成分(113、114
)を有する増幅回路(11)、 を具備し、 前記高抵抗入力抵抗成分が不純物不拡散多結晶シリコン
で形成され、 前記低抵抗出力抵抗成分が不純物拡散多結晶シリコンで
形成された、 ことを特徴とする焦電式温度検出装置。 2、半導体基材(1)、 該半導体基材の焦電センサ装着部(20)に形成された
凹陥部の外周隅部に設けられた電極部材に面着された焦
電センサ(3)、および、 前記半導体基材の周辺回路形成部(10)に形成された
、高抵抗入力抵抗成分(111)、増幅用トランジスタ
(112)および低抵抗出力抵抗成分(113、114
)を有する増幅回路(11)、 を具備し、 前記高抵抗入力抵抗成分が不純物不拡散多結晶シリコン
で形成され、 前記低抵抗出力抵抗成分がMOS−FETの接合抵抗に
より形成された、 ことを特徴とする焦電式温度検出装置。
[Scope of Claims] 1. A semiconductor base material (1), a pyroelectric sensor mounting portion (20) of the semiconductor base material having a focus surface attached to an electrode member provided at an outer peripheral corner of a concave portion formed in a pyroelectric sensor mounting portion (20). an electric sensor (3), and a high-resistance input resistance component (111), an amplification transistor (112), and a low-resistance output resistance component (113, 114) formed in the peripheral circuit forming portion (10) of the semiconductor base material.
), the high-resistance input resistance component is formed of impurity-diffused polycrystalline silicon, and the low-resistance output resistance component is formed of impurity-diffused polycrystalline silicon. Pyroelectric temperature detection device. 2. A semiconductor base material (1), a pyroelectric sensor (3) surface-attached to an electrode member provided at an outer peripheral corner of a concave portion formed in a pyroelectric sensor mounting portion (20) of the semiconductor base material; and a high-resistance input resistance component (111), an amplification transistor (112), and a low-resistance output resistance component (113, 114) formed in the peripheral circuit forming portion (10) of the semiconductor base material.
), wherein the high-resistance input resistance component is formed of impurity-doped polycrystalline silicon, and the low-resistance output resistance component is formed of a junction resistance of a MOS-FET. Features of pyroelectric temperature detection device.
JP60187187A 1985-08-28 1985-08-28 Pyroelectric type temperature detecting device Pending JPS6247526A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04300506A (en) * 1991-03-29 1992-10-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Bed system and in-bed sensor
JP2007081840A (en) * 2005-09-14 2007-03-29 Asahi Kasei Microsystems Kk Filter circuit

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