JPH0432764Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0432764Y2 JPH0432764Y2 JP1985058470U JP5847085U JPH0432764Y2 JP H0432764 Y2 JPH0432764 Y2 JP H0432764Y2 JP 1985058470 U JP1985058470 U JP 1985058470U JP 5847085 U JP5847085 U JP 5847085U JP H0432764 Y2 JPH0432764 Y2 JP H0432764Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- infrared
- soft metal
- detection device
- integrated
- infrared detection
- Prior art date
- 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.)
- Expired
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Description
【考案の詳細な説明】
本考案は赤外線検知装置とくに赤外線検知素子
と該検知素子の出力信号処理用の回路とを一体化
した赤外線検知装置に関するものである。
と該検知素子の出力信号処理用の回路とを一体化
した赤外線検知装置に関するものである。
半導体赤外線検知素子の構成材料としては通常
狭いエネルギー間隙を有する多元半導体、たとえ
ばアンチモン化インジウム（InSb）や水銀−カ
ドミウム−テルル（Hgl−xCdxTe）が用いられ
る。これらの多元半導体は一般に物理化学的性質
および電気的性質がシリコン（Si）と著しく異な
つているので、同一の多元半導体基板に赤外線検
知素子とその周辺の回路素子（たとえばトランジ
スタ、抵抗等）とを集積することは困難である。
一方１枚のシリコン基板内に光電変換素子とトラ
ンジスタ等とを集積した光電変換装置はすでに周
知であるが、シリコンはエネルギー間隙が広いた
め上記光電変換装置は中間赤外線またはそれ以上
の長波長の輻射に対しては感度がない。
狭いエネルギー間隙を有する多元半導体、たとえ
ばアンチモン化インジウム（InSb）や水銀−カ
ドミウム−テルル（Hgl−xCdxTe）が用いられ
る。これらの多元半導体は一般に物理化学的性質
および電気的性質がシリコン（Si）と著しく異な
つているので、同一の多元半導体基板に赤外線検
知素子とその周辺の回路素子（たとえばトランジ
スタ、抵抗等）とを集積することは困難である。
一方１枚のシリコン基板内に光電変換素子とトラ
ンジスタ等とを集積した光電変換装置はすでに周
知であるが、シリコンはエネルギー間隙が広いた
め上記光電変換装置は中間赤外線またはそれ以上
の長波長の輻射に対しては感度がない。
赤外線検知素子と外部回路とをできるだけ緊密
に実装する試みとして、実公昭52−15737号によ
り、赤外線検知素子を収容する冷却器内に集積回
路素子を固着し、冷却器内部で赤外線検知素子と
結線を行なつた構造の赤外線検知装置が提案され
た。しかしながらこの検知装置は液体冷媒により
冷却する型またはジユール・トムソン効果を利用
して冷却する型の赤外線検知装置を対象としてい
て、冷媒容器を有していない赤外線検知装置には
適用困難である。
に実装する試みとして、実公昭52−15737号によ
り、赤外線検知素子を収容する冷却器内に集積回
路素子を固着し、冷却器内部で赤外線検知素子と
結線を行なつた構造の赤外線検知装置が提案され
た。しかしながらこの検知装置は液体冷媒により
冷却する型またはジユール・トムソン効果を利用
して冷却する型の赤外線検知装置を対象としてい
て、冷媒容器を有していない赤外線検知装置には
適用困難である。
本考案は前述の点に鑑みなされたもので、赤外
線検知素子と信号処理用の半導体回路基板とにそ
れぞれ軟金属層を形成したおき、両者を重ね該軟
金属層を介して両者を固着して一体化した新規な
赤外線検知装置を提供せんとするものである。
線検知素子と信号処理用の半導体回路基板とにそ
れぞれ軟金属層を形成したおき、両者を重ね該軟
金属層を介して両者を固着して一体化した新規な
赤外線検知装置を提供せんとするものである。
以下図面を用いて本考案の実施例につき詳細に
説明する。
説明する。
第１図〜第３図は本考案の一実施例を示したも
ので、第１図は複数の赤外線検知素子が形成され
た多元半導体たとえばｐ型Hgl−xDdxTeから成
る基板を示し、該基板１５の表面には複数の島状
ｎ型領域１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，……がマトリ
クス状に配列形成されて２次元光センサＤを構成
している。各個のｎ型領域上にはIn電極層１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，……ボタン状に盛上げられ
ている。
ので、第１図は複数の赤外線検知素子が形成され
た多元半導体たとえばｐ型Hgl−xDdxTeから成
る基板を示し、該基板１５の表面には複数の島状
ｎ型領域１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，……がマトリ
クス状に配列形成されて２次元光センサＤを構成
している。各個のｎ型領域上にはIn電極層１７
ａ，１７ｂ，１７ｃ，……ボタン状に盛上げられ
ている。
第２図は上記２次元光センサＤと一体化される
信号読出し用集積回路基板Ｓの構造を示したもの
で、シリコンからなる基板１８の表面に複数個の
トランジスタ素子が形成されている。このトラン
ジスタ素子群は光センサＤの信号読出し用で、そ
の配列ピツチは第１図の島状領域群と同一になつ
ている。シリコン基板１８において２０および２
１は各トランジスタ素子のベースおよびコレクタ
電極の共通バス配線を示しており、各個のトラン
ジスタのエミツタ電極部に、１９ａ，１９ｂ，１
９ｃ，……のようにInが盛り上げられている。な
おシリコン基板に第２図のようにInの盛上がつた
部分を形成するには、クロム（Cr）またはアル
ミニウム（Al）で非整流性接触を形成し、この
Cr（またはAl）層上に金（Au）を被着し、さら
にAu層上にInを被着すればInはAuとよくなじ
み、またCr（またはAl）はシリコン基板上の酸化
膜によく密着するので、In層の脱落等が起こらず
好結果が得られる。
信号読出し用集積回路基板Ｓの構造を示したもの
で、シリコンからなる基板１８の表面に複数個の
トランジスタ素子が形成されている。このトラン
ジスタ素子群は光センサＤの信号読出し用で、そ
の配列ピツチは第１図の島状領域群と同一になつ
ている。シリコン基板１８において２０および２
１は各トランジスタ素子のベースおよびコレクタ
電極の共通バス配線を示しており、各個のトラン
ジスタのエミツタ電極部に、１９ａ，１９ｂ，１
９ｃ，……のようにInが盛り上げられている。な
おシリコン基板に第２図のようにInの盛上がつた
部分を形成するには、クロム（Cr）またはアル
ミニウム（Al）で非整流性接触を形成し、この
Cr（またはAl）層上に金（Au）を被着し、さら
にAu層上にInを被着すればInはAuとよくなじ
み、またCr（またはAl）はシリコン基板上の酸化
膜によく密着するので、In層の脱落等が起こらず
好結果が得られる。
第３図は２次元光センサＤとIC基板Ｓとを重
ねて一体化した状態を示し、両者はInどうしが正
しく対向するように重ねられている。上記両者を
一体化するには100℃程度に加熱して押圧すれば、
In層どうしが容易に融合するから、圧力を除いて
放冷すれば両者ＤおよびＳは一体化される。この
一体化された複合半導体チツプを、光センサＤを
上にして放熱板１４に固定し、電子冷却器ととも
に気密容器内に組み込めば完成した冷却型赤外線
検知装置となる。ただし電子冷却器および外囲器
となる気密容器は図示を省略した。
ねて一体化した状態を示し、両者はInどうしが正
しく対向するように重ねられている。上記両者を
一体化するには100℃程度に加熱して押圧すれば、
In層どうしが容易に融合するから、圧力を除いて
放冷すれば両者ＤおよびＳは一体化される。この
一体化された複合半導体チツプを、光センサＤを
上にして放熱板１４に固定し、電子冷却器ととも
に気密容器内に組み込めば完成した冷却型赤外線
検知装置となる。ただし電子冷却器および外囲器
となる気密容器は図示を省略した。
以上説明した本考案の赤外線検知装置は、赤外
線を電気信号に変換する多元半導体と、シリコン
から成る集積回路とが一体にまとめられているた
め、増幅、波形整形、波等の処理を受けた信号
を赤外線検知器の外囲器に取付けられたリード線
から直ちに取出すことができる。したがつて従来
赤外線検知装置の外部に配置されていた前置増幅
器、波回路等を省くことができるので赤外線を
用いた温度測定装置、マツピング装置等が小型軽
量化され、とくに自動車、航空機等に搭載する機
器に適用してきわめて有利である。
線を電気信号に変換する多元半導体と、シリコン
から成る集積回路とが一体にまとめられているた
め、増幅、波形整形、波等の処理を受けた信号
を赤外線検知器の外囲器に取付けられたリード線
から直ちに取出すことができる。したがつて従来
赤外線検知装置の外部に配置されていた前置増幅
器、波回路等を省くことができるので赤外線を
用いた温度測定装置、マツピング装置等が小型軽
量化され、とくに自動車、航空機等に搭載する機
器に適用してきわめて有利である。
また、本願考案では赤外線検知素子を構成する
多元半導体基板と回路素子基板との電極間の接続
に軟金属であるInを用いているので、室温と動作
温度である低温との熱サイクルによる基板間の歪
をIn金属が吸収する。従つて、電極間が断線する
という不都合はなく、高品質の赤外線検知装置を
提供することができる。
多元半導体基板と回路素子基板との電極間の接続
に軟金属であるInを用いているので、室温と動作
温度である低温との熱サイクルによる基板間の歪
をIn金属が吸収する。従つて、電極間が断線する
という不都合はなく、高品質の赤外線検知装置を
提供することができる。
第１図〜第３図は本考案の一実施例を示したも
ので、第１図は２次元光センサの平面図、第２図
は信号処理用シリコン回路基板の平面図、第３図
は両者を一体化した状態を示す断面図である。 １４……放熱板、１５……２次元光センサ基
板、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，……島状ｎ型領
域、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，……In電極、１８
……シリコン基板、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，…
…エミツタのIn電極、Ｄ……赤外線検知素子、Ｓ
……集積回路素子。
ので、第１図は２次元光センサの平面図、第２図
は信号処理用シリコン回路基板の平面図、第３図
は両者を一体化した状態を示す断面図である。 １４……放熱板、１５……２次元光センサ基
板、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，……島状ｎ型領
域、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，……In電極、１８
……シリコン基板、１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，…
…エミツタのIn電極、Ｄ……赤外線検知素子、Ｓ
……集積回路素子。
Claims (1)
- Hg1-xCdxTeからなる赤外線検知素子の電極を
Inからなる軟金属によつて分厚く形成し、該赤外
線検知素子を、軟金属であるInからなる凸状接続
部を有するSi回路基板に対し、前記電極と上記凸
状接続部とが当接するごとく対向せしめた状態で
上記両者の軟金属層どうしを熱圧着せしめること
により上記両者を一体化したことを特徴とする赤
外線検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5847085U JPS60181060U (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 赤外線検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5847085U JPS60181060U (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 赤外線検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181060U JPS60181060U (ja) | 1985-12-02 |
| JPH0432764Y2 true JPH0432764Y2 (ja) | 1992-08-06 |
Family
ID=30583996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5847085U Granted JPS60181060U (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | 赤外線検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181060U (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5129554B2 (ja) * | 1972-08-11 | 1976-08-26 | ||
| US4074342A (en) * | 1974-12-20 | 1978-02-14 | International Business Machines Corporation | Electrical package for lsi devices and assembly process therefor |
| JPS5845822B2 (ja) * | 1975-03-07 | 1983-10-12 | セイコーエプソン株式会社 | シユウセキカイロ |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP5847085U patent/JPS60181060U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60181060U (ja) | 1985-12-02 |
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