KR101787548B1 - 적외선 검출기를 생산하기 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

적외선 검출기(1)를 생산하기 위한 방법은, 복수의 연결 핀들(11, 12)을 제공하는 단계 ― 상기 복수의 연결 핀들은 서로 나란하게 유지되고 상기 복수의 연결 핀들의 세로 단부들(17. 18) 중 하나가 수평면(horizontal plane)으로 배열되고, 인쇄 회로 보드(6)는 각각의 경우에 하부측의 리세스(15, 16)가 연결 핀들(11, 12) 각각에 대해 제공되는 평탄한 하부측(8)을 가짐 ―; 동일한 양의 땜납 페이스트를 갖는 땜납 페이스트 바디(21)가 리세스들(15, 16) 각각에 존재하도록 리세스들(15, 16)을 땜납 페이스트로 충전하는 단계; 각각의 상기 연결 핀들(11, 12)의 세로 단부(17, 18)가 연결 핀들에 할당된 리세스(15, 16)에서 연장하고 각각의 리세스들(15, 16)에 위치되는 상기 땜납 페이스트 바디(21)에 잠기도록 상기 연결 핀들(11, 12) 위에 인쇄 회로 보드(6)를 위치시키는 단계; 땜납 페이스트 바디들(21)을 액화시키는 단계 ― 이에 의해 전기적으로 도전성인 연결들은 연결 핀들(11, 12)과 땜납 페이스트 바디들(21) 사이에 형성되고, 땜납 페이스트 바디들(21)의 표면 장력 및 인쇄 회로 보드(6)의 중량으로 인해, 인쇄 회로 보드(6)의 하부측(8)은 수평면과 나란하게 배향됨 ― ; 땜납 페이스트 바디들(21)을 고체화시키는 단계를 포함하여, 인쇄 회로 보드(6)와 연결 핀들(11, 12) 간의 땜납 페이스트 바디들(21)에 의해 기계적으로 단단한 연결들이 형성되고 인쇄 회로 보드들(6)의 하부측(8)의 배향은 수평면과 나란하게 고정된다.

Description

적외선 검출기를 생산하기 위한 방법{METHOD FOR PRODUCING AN INFRARED LIGHT DETECTOR}
본 발명은 적외선 검출기를 생산하기 위한 방법에 관한 것이다.
종래의 적외선 검출기는 회로 보드, 및 상기 회로 보드의 상부측 상의 복수의 센서 칩들을 가지며, 여기서 센서 칩들은 적외선을 검출하도록 구성된다. 센서 칩들이 상이한 파장 대역을 갖는 적외선으로 조사될 수 있기 위해서, 대응하는 설계를 갖는 적외선 필터들은 센서 칩들 앞에 위치되고 예를 들어, 적외선 검출기의 하우징 내에 통합된다. 하우징은 컵-형상의 하우징 캡(cap) 및 컵-형상의 하우징 캡을 마감(close off)하는 하우징 플로어에 의해 형성되고, 회로 보드 및 그의 센서 칩들은 하우징 내부에 배열된다. 센서 칩들은 그들의 연관된 적외선 필터와 마주하여(facing) 위치되고 회로 보드에 부착된 전자 회로에 의해 동작된다. 센서 칩들에서 생성된 전기 신호들은 회로 보드에 연결되는 연결 핀들에 의해 탭핑(tapped)될 수 있는 센서 칩들에서 생성되며, 여기서 연결 핀들은 하우징 플로어를 통해 회로 보드로부터 하우징 외부로 라우팅된다. 연결 핀들은 회로 보드 상에 위치된 전기 회로와 연결 핀들 사이의 전기적 연결을 생성할 목적을 위한 회로 보드내의 홀들을 통해 라우팅된다. 그러나 회로 보드의 이러한 홀들의 존재로 인해, 회로의 그리고 센서 칩들의 어레인지먼트(arrangement)에 이용 가능한 공간은 제한되고, 그 결과, 적외선 검출기의 컴포넌트 밀도는 낮다.
센서 칩들이 높은 측정 정밀도를 갖도록 하기 위해, 적외선 필터들이 그들의 센서 칩들과 높은 정도의 평행성을 갖는 것이 특히 필수적이다. 센서 칩들이 집적된 컴포넌트들로서 회로 보드 상에 배열되고, 적외선 필터들이 집적된 컴포넌트들로서 하우징 캡에 배열되기 때문에, 회로 보드와 하우징 캡 간의 충분한 평행성을 야기한다. 이를 달성하기 위해 적외선 검출기의 제조 동안 복잡한 조치들이 요구된다.
본 발명에 의해 해결되는 문제는 적외선 검출기를 생산하기 위한 방법을 생성하는 것이며, 여기서 적외선 검출기는 높은 컴포넌트 밀도 및 높은 정밀도를 갖는다.
적외선 검출기를 생산하기 위한 본 발명에 따른 방법은 서로 나란하게 고정되고 복수의 연결 핀들의 하나의 세로 단부들 모두가 수평면(horizontal plane)으로 배열되는 복수의 연결 핀들을 제공하는 단계 ― 상기 연결 핀들은 상기 수평면으로부터 하향(downward)으로 연장하고, 편평한 하부측을 갖는 회로 보드를 제공하고, 각각의 리세스가 상기 연결 핀들 각각에 대해 상기 하부측에 제공되며 각각의 리세스와 연관된 연결 핀이 연결되는 회로 보드의 영역에 배열되고, 리세스들은 각각 동일한 형상을 가짐 ―; 동일한 양의 땜납 페이스트를 갖는 땜납 페이스트 바디가 상기 리세스들 각각에 존재하도록 상기 리세스들을 땜납 페이스트로 충전하는 단계; 각각의 상기 연결 핀들의 세로 단부가 상기 연결 핀들에 할당된 리세스 내부로 연장하고 각각의 리세스들내에 위치되는 상기 땜납 페이스트 바디 내에 잠기도록 상기 연결 핀들 위에 상기 회로 보드를 위치시키는 단계; 상기 땜납 페이스트 바디들을 액화시키는 단계 ― 이에 의해 전기적으로 도전성인 연결들은 상기 연결 핀들과 상기 땜납 페이스트 바디들 사이에 형성되고, 상기 땜납 페이스트 바디들의 표면 장력 및 상기 회로 보드의 중량의 결과로서, 상기 회로 보드의 하부측은 상기 수평면과 나란하게 배향됨 ― ; 상기 땜납 페이스트 바디들을 고체화시키는 단계 ― 이에 의해 상기 회로 보드들과 상기 연결 핀들 간의 기계적으로 단단한 연결들은 상기 땜납 페이스트 바디들에 의해 형성되고 상기 회로 보드들의 하부측의 배향은 상기 수평면과 나란하게 고정됨 ― 를 갖는다.
본 발명에 따른 방법으로 생산되는 적외선 검출기는 회로 보드를 포함하고, 회로 보드의 상부측은 리세스들이 없고, 그에 의해 회로 보드의 전체 상부측은 센서 칩들 및 전자 회로들을 수용하는데 이용 가능하다. 회로 보드가 연결 핀들을 위한 홀들을 갖는 종래의 방법에 따라 생산되는 적외선 검출기의 회로 보드에 비교하면, 센서 칩들 및 전자 회로들을 위해 표면에 의해 제공되는 공간은 크다. 그 결과, 본 발명에 따라 생산되는 적외선 검출기로 높은 컴포넌트 밀도를 달성하는 것이 가능하고, 그에 의해 본 발명에 따라 생산되는 적외선 검출기의 지오메트리 치수들은 종래 방식으로 생산되는 적외선 검출기의 지오메트리 치수들보다 작다. 또한, 본 발명에 따른 방법은 회로 보드에 관하여 연결 핀들의 배치에 있어 더 높은 정도의 정밀도를 달성한다.
회로 보드는 바람직하게는, 연결 핀들 중 적어도 하나의 연결 핀의 세로 단부가 연결 핀에 할당된 리세스의 베이스에 접촉하는 방식으로 위치된다. 땜납 페이스트 바디들의 액화는 바람직하게는 땜납 페이스트 바디들의 가열에 의해 달성되고, 땜납 페이스트 바디들의 고체화는 땜납 페이스트 바디들의 냉각에 의해 달성된다. 또한, 하우징 플로어는 적외선 검출기를 생산하기 위한 방법의 부분으로서 제공되고 상기 하우징 플로어는 수평면에 나란하게 배열되며, 여기서 연결 핀들 각각에 대한 통로가 하우징 플로어에 포함되고, 각각의 통로에 할당된 연결 핀은 하우징 플로어에 의해 통로들에서 위치가 고정되도록 통로들을 통해 연장한다. 높은 정도의 병렬성이 하우징 플로어와 회로 보드 사이에서 이러한 방식으로 달성된다.
적외선 검출기를 생산하기 위한 방법의 부가적인 바람직한 단계들은: 컵-형상의 하우징 캡을 제공하는 단계; 하우징이 하우징 캡과 하우징 플로어에 의해 형성되고 회로 보드가 하우징에 수용되도록 하우징 캡을 하우징 플로어에 부착하는 단계를 포함한다. 병렬성이 하우징 플로어와 회로 보드 사이에서 달성되기 대문에, 높은 정도의 병렬성이 회로 보드와 하우징 캡 사이에서도 마찬가지로 달성된다.
부가적인 바람직한 단계들은 하부측에 대향되는 회로 보드의 상부측 상에 적어도 하나의 센서칩을 부착하는 단계; 하우징 캡에 적외선 필터를 제공하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 적외선 필터는 적외선 검출기 외부로부터의 적외선을 상기 센서칩에 조사하기 위해 센서칩에 할당된다. 그럼으로써, 센서들과 그들의 연관된 적외선 필터들 사이에서 높은 정도의 병렬성이 본 발명에 따른 생산 방법에 의해 달성될 수 있는데, 그 이유는 적외선 필터들에 대하여 연결 핀들, 하우징 플로어, 및 하우징 캡에 의한 센서 칩들과 회로 보드의 정확한 배치가 달성되기 때문이다.
그 결과, 본 발명에 따른 방법에 의해 생산되는 적외선 검출기는 높은 정도의 측정 정밀도를 갖는다.
본 발명에 따른 방법에 의해 생산되는 적외선 검출기의 하나의 바람직한 실시예는 첨부된 개략적인 예시들을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 적외선 검출기의 실시예의 단면도를 도시하는 도면.
도 2는 도 1의 수평면 I의 단면을 도시하는 도면
도 3은 도 1의 상세 II를 도시하는 도면.
도 1 내지 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 생산되는 적외선 검출기(1)는 하우징 캡(3) 및 하우징 플로어(4)에 의해 형성되는 하우징(2)을 갖는다. 하우징 캡(3)은 컵 형상으로 설계되고 본딩된 부착물(5)에 의해 하우징 플로어(4) 상의 그의 외부 에지에 부착된다. 하우징(2)의 내부 공간은 하우징 캡(3) 및 하우징 플로어(4)에 의해 한정되고, 회로 보드(6)는 이 내부 공간 내에 배열된다. 회로 보드(6)는 회로 보드 상부측(7) 및 회로 보드 하부측(8)을 가지며, 여기서 회로 보드 상부측(7)은 도 1의 상부에 배열되고, 회로 보드 하부측(8)은 도 1의 하부에 배열된다. 복수의 센서 칩들(9) - 도 3에 따르면 4개 - 이 회로 보드 상부측(7) 상에 부착된다. 하나의 적외선 필터(10)가 센서 칩들(9) 각각 위에 제공되고 적외선 필터들(10) 각각은 하우징 캡(3)에 통합된다. 복수의 연결 핀들(11, 12)이 회로 보드 하부측(8) 상에 제공되고, 이들은 회로 보드(6)의 전기 회로(도시되지 않음)에 전기적으로 연결된다. 연결 핀들(11, 12)은 하우징 플로어(4)를 통해 수직으로 연장한다. 통로(13, 14)가 연결 핀들(11, 12) 각각에 대해서 하우징 플로어(4) 내에 제공된다.
회로 보드 하부측(8) 상에는 각각의 연결 핀(11, 12)의 세로 단부(17, 18)를 연장시키는, 각각의 연결 핀(11, 12)에 대한 리세스(15, 16)가 있다. 연결 핀들(11, 12)은 땜납 부착물들(19, 20)에 의해 리세스들(15, 16)에 부착되고 전기적으로 도전성 방식으로 전자 회로에 연결된다. 땜납 부착물들(19, 20)은 땜납 페이스트로부터 리세스들(15, 16)에 생성되는 땜납 바디(21)에 의해 각각 형성된다. 땜납 부착물들(19, 20)의 생성 동안, 땜납 바디들(21)이 액화되고, 여기서 원뿔의 표면과 같은 땜납 바디 표면(22)은 연결 핀들(11, 12) 각각 주위에 형성되었다. 연결 핀들(11, 12)의 세로 단부들(17, 18)은 각각 리세스 베이스(24)에 인접한 끝(tip)(23)을 갖는다.
이어지는 단계들은 적외선 검출기(1)의 생산 동안 실행되어야 한다: 예를 들어, 에칭에 의해 리세스(15, 16)가 생성되어야 하는 회로 보드(6)가 제공되어야 한다. 센서 칩들(9) 및 전자 회로는 회로 보드 상부측(7)에 부착되어야 한다. 또한, 연결 핀들(11, 12)은 서로 나란하게 유지되고 적소에서 고정되어야 하며, 여기서 연결 핀들(11, 12)의 세로 단부들(17, 18)은 수평면으로 배열되고, 연결 핀들(11, 12)은 수평면에 수직으로 연장한다. 또한, 그의 통로들(13, 14)이 제공되는 하우징 플로어(4)가 제공되며, 여기서 연결 핀들(11, 12) 각각은 통로들(13, 14) 각각에 삽입되고, 그에 의해 그 위치로 위치가 고정된다. 이 방식으로, 연결 핀들(11, 12)은 안정된 방식으로, 서로 나란하게, 그리고 하우징 플로어(4)에 수직으로 고정된다.
연결 핀들(11, 12) 및 리세스들(15, 16)의 위치들은 리세스들(15, 16) 각각이 연결 핀들(11, 12) 각각에 할당되는 방식으로 서로 매칭한다. 리세스들(15, 16)은 예를 들어, 에칭에 의해 동일한 형성으로 설계되어야 한다. 또한, 리세스들은 땜납 페이스트로 충전되어야 하며, 여기서 동일한 양의 땜납 페이스트가 리세스들(15, 16) 각각에 넣어져야 한다. 다음으로, 회로 보드(6)는 각각의 연결 핀들(11, 12)의 세로 단부(17, 18)가 대응하는 땜납 페이스트 바디(21)내로 잠기도록 연결 핀들(11, 12) 위에 위치된다. 다음으로, 땜납 페이스트 바디들(21)은 예를 들어, 오븐에서 300℃로 가열되어서 땜납 페이스트 바디들이 액화되게 한다. 회로 보드(6)의 중량 및 액화된 땜납 페이스트의 표면 장력으로 인해, 연결 핀들(11, 12)로 집중되는(centered) 방식으로 동일하게 배향된다. 이러한 방식으로, 회로 보드(6)는 연결 핀들(11, 12)이 회로 보드(6)에 수직으로 연장하는 수직 배향이 되게 된다.
후속적으로, 땜납 페이스트 바디들(21)이 냉각되고, 그에 의해 땜납 페이스트 바디들(21)은 고체화되고, 기계적으로 단단한 연결이 리세스들(15, 16) 내의 연결 핀들(11, 12)과 회로 보드(6) 사이에 형성되고, 전기적으로 도전성 연결들[sic]이 땜납 페이스트 바디들(21)을 통해 전자 회로와 연결 핀들(11, 12) 사이에 형성된다. 하우징 캡(3)은 회로 보드(6) 위로 하우징 플로어(4) 상에 배치되고, 본딩된 부착물(5)이 구성된다.
연결 핀들(11, 12)이 안정되고 정밀한 방식으로 그들의 통로들(13, 14)의 하우징 플로어(4)에 고정된다. 회로 보드(6)는 리세스들(15, 16) 내의 땜납 부착물들(19, 20)에 의해, 회로 보드(6)의 중량과 땜납 페이스트 바디들(21)의 표면 장력으로 인해 스스로 연결 핀들(11, 12)에 관하여, 그리고 이에 따라 하우징 플로어(4)에 관하여 정밀하게 집중되게 배열된다. 하우징 캡(3)은 하우징 캡(3)내에 통합된 적외선 필터들(10)이 센서 칩들(9)에 관하여 정밀하게 배열되도록 하우징 플로어(4) 상에 배치된다. 이러한 방식으로, 높은 정도의 평행성이 센서 칩들(9)과 그들의 기능적으로 할당된 적외선 필터들(10) 사이에서 달성되고, 적외선 검출기(1)의 측정 정밀도는 그에 의해 높게 된다. 또한, 회로 보드(6)의 전체 회로 보드 표면(7)[sic]이 센서 칩들(9) 및 전자 회로의 구성을 위해 제공되고, 적외선 검출기(1)는 이에 따라 높은 컴포넌트 밀도를 갖는다.
1 적외선 검출기
2 하우징
3 하우징 캡
4 하우징 플로어
5 하우징 부착물
6 회로 보드
7 회로 보드 상부측
9 회로 보드 하부측
9 센서 칩
10 적외선 윈도우
11 제 1 연결 핀
12 제 2 연결 핀
13 제 1 통로
14 제 2 통로
15 제 1 리세스
16 제 2 리세스
17 제 1 핀들의 세로 단부
18 제 2 핀들의 세로 단부
19 제 1 땜납 부착물
20 제 2 땜납 부착물
21 땜납 페이스트 바디
22 땜납 페이스트 바디 표면
23 연결 핀 끝
24 리세스 베이스

Claims (6)

  1. 적외선 검출기를 생산하기 위한 방법으로서,
    복수의 연결 핀들을 준비하는 단계 ― 상기 연결 핀들의 세로 단부들은 수평면(horizontal plane)에 배열되고, 상기 연결 핀들은 상기 수평면으로부터 하향(downward)으로 연장함 ―;
    연속적인 표면을 제공받는 상부측 및 상기 연결 핀들의 세로 단부들의 각각에 대한 각각의 리세스들을 제공받는 편평한 하부측을 갖는 회로 보드를 제공하는 단계 ― 상기 리세스들은 상기 각각의 리세스들에 연관된 연결 핀들에 대한 연결 위치들에 대응하는 상기 회로 보드의 상기 하부측 상의 위치들에 배열되고, 상기 리세스들은 상기 하부측으로부터 상기 상부측을 향해 각각 연장하고, 상기 리세스들은 상기 상부측 밑에 각각의 베이스(base)에서 각각 종료하고, 그리고 상기 리세스들은 각각 상호 균일한 형상을 가짐 ―;
    상호 동일한 땜납 페이스트 양들을 갖는 땜납 페이스트 바디들이 상기 리세스들 각각에서 발견되도록 상기 리세스들을 땜납 페이스트로 충전하는 단계;
    각각의 상기 연결 핀들의 세로 단부가 각각의 리세스 내부로 연장하고 상기 각각의 리세스 내에 위치되는 각각의 땜납 페이스트 바디 내에 잠기도록 상기 연결 핀들 위에 상기 회로 보드를 위치시키는 단계;
    상기 땜납 페이스트 바디들을 액화시키는 단계 ― 이에 의해 전기적으로 도전성인 연결들이 상기 연결 핀들의 상기 세로 단부들과 상기 땜납 페이스트 바디들 사이에 형성되고, 상기 땜납 페이스트 바디들의 표면 장력 및 상기 회로 보드의 중량의 결과로서, 상기 회로 보드의 하부측은 상기 수평면과 평행하게 배향됨 ― ;
    상기 땜납 페이스트 바디들을 고체화시키는 단계 ― 이에 의해 상기 회로 보드와 상기 연결 핀들의 상기 세로 단부들 간의 기계적으로 견고한 연결들이 상기 땜납 페이스트 바디들에 의해 형성되고, 상기 회로 보드들의 상기 하부측의 배향은 상기 수평면과 평행하게 고정됨 ―; 및
    상기 회로 보드의 상기 상부측에 복수의 센서 칩들을 부착하는 단계
    를 포함하는,
    적외선 검출기를 생산하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 보드는 상기 연결 핀들 중 적어도 하나의 연결 핀의 세로 단부가 상기 적어도 하나의 연결 핀에 연관된 상기 리세스의 상기 각각의 베이스에 접촉하도록 위치되는,
    적외선 검출기를 생산하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 땜납 페이스트 바디들을 액화시키는 단계는 상기 땜납 페이스트 바디들을 가열하는 단계를 포함하고,
    상기 땜납 페이스트 바디들을 고체화시키는 단계는 상기 땜납 페이스트 바디들을 냉각시키는 단계를 포함하는,
    적외선 검출기를 생산하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수평면에 나란하게 배열되고, 각각의 통로가 상기 연결 핀들 각각에 대해 제공되는 하우징 플로어를 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 연결 핀들이 상기 하우징 플로어에 의해 상기 통로들에서 위치가 고정되도록 상기 통로들 각각을 통해서 상기 통로들에 할당된 연결 핀을 연장하는,
    적외선 검출기를 생산하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    컵-형상의 하우징 캡을 제공하는 단계;
    상기 하우징 캡과 상기 하우징 플로어에 의해 상기 회로 보드가 수용되는 하우징이 형성되도록 상기 하우징 캡을 상기 하우징 플로어에 부착하는 단계
    를 더 포함하는,
    적외선 검출기를 생산하기 위한 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부측에 떨어져서 대향되는, 상기 회로 보드의 상부측 상에 적어도 하나의 센서칩을 부착하는 단계;
    상기 적외선 검출기 외부로부터 적외선을 상기 센서칩의 조사(irradiation)를 위해 상기 센서칩에 기능적으로 할당된 적외선 필터를 상기 하우징 캡에 제공하는 단계
    를 더 포함하는,
    적외선 검출기를 생산하기 위한 방법.
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