JPH063184A - 焦電型赤外線検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積化する上で問題となる絶縁性が十分に確
保された焦電型赤外線検出器を提供すること。 【構成】 ケース７内に、導電パターンを形成した基板
１４を設け、この基板面に前記導電パターンに接続され
るＦＥＴ３，４およびそのゲートバイアス抵抗５，６を
設けると共に、基板１４の上方に焦電素子１，２を設け
た焦電型赤外線検出器において、前記ＦＥＴ３，４とゲ
ートバイアス抵抗５，６との間の導電パターンと、アー
ス側の導電パターンとの間に貫通孔３０，３１を形成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焦電型赤外線検出器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】焦電型赤外線検出器は、人体検出センサ
や自動照明装置用センサなどに用いられるが、この焦電
型赤外線検出器は、窓を開設した金属製のケース内に、
導電パターンを形成した基板を設け、この基板面に前記
導電パターンに接続されるＦＥＴおよびそのゲートバイ
アス抵抗を設けると共に、基板の上方に、前記窓に臨む
ようにして焦電素子を設けて構成されている。

【０００３】前記焦電型赤外線検出器に内蔵されるゲー
トバイアス抵抗は、セラッミク基板に抵抗ペーストを塗
布し、これを焼成して製作した厚膜抵抗が用いられてい
る。このゲートバイアス抵抗は、通常、１０¹¹Ω（１０
０ＧΩ）以上と云った非常に高い抵抗値を有しており、
その抵抗値の安定性や絶縁性を維持するため、抵抗体部
分にガラスコーティングを施すなどして保護したり、絶
縁距離を十分にとることにより、気温や湿度の変化、表
面吸着物による抵抗値の変動・劣化を防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近、前記
焦電型赤外線検出器においては、焦電素子を複合化して
多素子化（集積化）する傾向にあるが、前記抵抗体部分
の基板上において占める面積が増大し、これがこの多素
子化を行う上で一つの大きなネックとなってきている。
そこで、前記厚膜抵抗に代えて、チップ抵抗を用いるこ
とが考えられる。これによれば、抵抗体そのものの大き
さはかなり小さくなるが、基板上に形成された導電パタ
ーンとの絶縁を十分にとる必要があり、基板における集
積度を高めていく上での障害となっていた。

【０００５】本発明は、上述の事柄に留意してなされた
もので、その目的とするところは、集積化する上で問題
となる絶縁性が十分に確保された焦電型赤外線検出器を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、ケース内に、導電パターンを形
成した基板を設け、この基板面に前記導電パターンに接
続されるＦＥＴおよびそのゲートバイアス抵抗を設ける
と共に、基板の上方に焦電素子を設けた焦電型赤外線検
出器において、前記ＦＥＴとゲートバイアス抵抗との間
の導電パターンと、アース側の導電パターンとの間に貫
通孔を形成している。

【０００７】

【作用】上記構成の焦電型赤外線検出器においては、前
記基板に形成された貫通孔によって、ＦＥＴとゲートバ
イアス抵抗との間の導電パターンと、アース側の導電パ
ターンとの間の沿面距離が大きくなる。従って、ゲート
バイアスとして例えばチップ抵抗を用いた場合であって
も、ＦＥＴのゲートと基板のアース側の導電パターンと
の間の絶縁性を十分維持することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照しなが
ら説明する。図１〜図３は、本発明に係る焦電型赤外線
検出器の一例を示している。この実施例における焦電型
赤外線検出器は、図３に示した内部回路からも理解され
るように、デュアルツインタイプのものである。すなわ
ち、この図３において、１，２は焦電素子、３，４は焦
電素子１，２にそれぞれ対応する例えばＪ−ＦＥＴ（接
合型電界効果トランジスタ）、５，６はＪ−ＦＥＴ３，
４にそれぞれ対応するゲートバイアス抵抗である。Ｖ_D
は電源入力端子、Ｓ₁ ，Ｓ₂ は信号出力端子、Ｅはアー
ス端子である。

【０００９】次に、図１は前記焦電型赤外線検出器の構
造を示すもので、この図において、７は金属製のケース
で、その上面の中心部には赤外線透過性素材よりなる例
えば矩形の透過窓８が形成されている。９はケース１の
下部開口を閉塞する金属製のステムで、４本のリードピ
ン１０〜１３が貫通保持されている。これらのリードピ
ン１０，１１，１２，１３はそれぞれ、前記電源入力端
子Ｖ_D 、信号出力端子Ｓ₁ ，Ｓ₂ 、アース端子Ｅを構成
している。

【００１０】１４は例えばガラスエポキシ樹脂製の基板
で、例えばその大きさは、厚さ０．５ｍｍで、１０ｍｍ
四方である。この基板１４は、リードピン１０〜１３の
上端部に保持されている。そして、基板１４の４隅に
は、導電性のスルーホールよりなる接続点１５〜１８が
形成されており、これらの接続点１５〜１８にリードピ
ン１０〜１３をそれぞれ挿通し、適宜のシールを施すこ
とによって、リードピン１０〜１３と接続点１５〜１８
とがそれぞれ電気的に接続されている。

【００１１】前記基板１４の上面には、図２にも示すよ
うに、前記Ｊ−ＦＥＴ３，４と、ゲートバイアス抵抗
５，６が設けられていると共に、Ｊ−ＦＥＴ３，４の各
部、ゲートバイアス抵抗５，６、接続点１５〜１８の相
互を適宜接続するための複数の導電パターン１９〜２６
が形成され、さらに、導電性のスルーホールよりなる接
続点２７，２８が形成されている。

【００１２】すなわち、一方のＪ−ＦＥＴ３のドレイン
３Ｄは、導電パターン１９を介して接続点１５に接続さ
れ、そのソース３Ｓは、導電パターン２０を介して接続
点１６に接続され、さらに、そのゲート３Ｇは、導電パ
ターン２１を介してゲートバイアス抵抗５の一端に接続
されている。そして、このゲートバイアス抵抗５の他端
は、導電パターン２２を介して接続点１８に接続されて
いる。

【００１３】他方のＪ−ＦＥＴ４のドレイン４Ｄは、導
電パターン２３を介して接続点２７に接続され、この接
続点２７は、基板１４の裏面に設けられた導電パターン
（図外）を介して接続点１５に接続されている。そし
て、Ｊ−ＦＥＴ４のソース４Ｓは、導電パターン２４を
介して接続点１７に接続され、また、そのゲート４Ｇ
は、導電パターン２５を介してゲートバイアス抵抗６の
一端に接続されている。そして、このゲートバイアス抵
抗６の他端は、導電パターン２６を介して接続点２８に
接続され、この接続点２８は、基板１４の裏面に設けら
れた導電パターン（図外）を介して接続点１８に接続さ
れている。

【００１４】２９は例えばＰＺＴ（チタン・ジルコン・
鉛系の酸化物セラミックス）のような強誘電体素材で、
これに分極処理を施すことにより、４つの受光部ａ，
ｂ，ｃｄが形成され、これらを適宜接続することによ
り、前記焦電素子１，２が形成されており、一方の焦電
素子１は、その両端子が導電パターン２１，２２に接続
されまた、他方の焦電素子２は、その両端子が導電パタ
ーン２５，２６に接続されるようにしてある。

【００１５】そして、この実施例においては、前記基板
１４に貫通孔３０，３１が形成されている。より詳しく
は、Ｊ−ＦＥＴ３，４とゲートバイアス抵抗５，６との
間の導電パターン２１，２５と、アース側の導電パター
ン２２，２６との間に、幅０．３ｍｍ、長さ２．５ｍｍ
の貫通孔３０，３１が形成されている。基板１４にこの
ような貫通孔３０，３１を設ける手段として、 金型による打抜き加工 マスク部材を用いて基板１４の所定箇所に１０μｍ
程度の微粒子を吹き付ける所謂サンドブラストによる加
工 例えばＨＣｌなどの強酸を用いる化学エッチング処
理 などがある。

【００１６】そして、この実施例においては、ゲートバ
イアス抵抗５，６が貫通孔３０，３１をそれぞれ跨ぐよ
うにして設けられている。

【００１７】上述のように構成された焦電型赤外線検出
器においては、基板１４に形成された貫通孔３０，３１
によって、Ｊ−ＦＥＴ３，４とゲートバイアス抵抗５，
６との間の導電パターン２１，２５と、アース側の導電
パターン２２，２６との間の沿面距離が大きくなる。Ｊ
−ＦＥＴ３，４のゲート３Ｇ，４Ｇと基板１４のアース
側の導電パターン２２，２６との間の絶縁性を十分維持
することができる。

【００１８】本発明は、上記実施例に限られるものでは
なく、例えば基板１４の材料として、アルミナセラミッ
クやシリコンウエハを用いることができる。基板１４を
アルミナセラミックで形成した場合、貫通孔３０，３１
の加工は、前記の手段によるのが好ましい。また、基
板１４をシリコンウエハで形成した場合、貫通孔３０，
３１の加工は、前記〜の何れの手段を用いてもよ
い。

【００１９】そして、Ｊ−ＦＥＴ以外のＦＥＴを用いて
もよい。また、焦電型赤外線検出器としては、上記デュ
アルツインタイプ以外のものであってもよく、本発明
は、４素子、８素子あるいはそれ以上の多素子において
特に大きな効果を奏する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＦＥＴとゲートバイアス抵抗との間の導電パターンとア
ース側の導電パターンとの絶縁が十分に維持されるの
で、他の導電パターンを近接させても十分な絶縁が得ら
れ、その結果、部品の集積化をより一層高度に推進でき
る。また、基板に形成した貫通孔により絶縁をより大き
くなるようにするものであるから、基板表面に水分やガ
スが吸着されることによって生ずる表面イオン導電によ
る絶縁劣化を抑止でき、従って、この種の焦電型赤外線
検出器の環境変動に対する信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る焦電型赤外線検出器の
分解斜視図である。

【図２】前記焦電型赤外線検出器における基板の平面構
成を示す図である。

【図３】前記焦電型赤外線検出器の内部回路の構成例を
示す図である。

【符号の説明】

１，２…焦電素子、３，４…ＦＥＴ、５，６…ゲートバ
イアス抵抗、７…ケース、１４…基板、１９〜２６…導
電パターン、３０，３１…貫通孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 浩一 京都府京都市南区吉祥院宮の東町２番地 株式会社堀場製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内に、導電パターンを形成した基
   板を設け、この基板面に前記導電パターンに接続される
   ＦＥＴおよびそのゲートバイアス抵抗を設けると共に、
   基板の上方に焦電素子を設けた焦電型赤外線検出器にお
   いて、前記ＦＥＴとゲートバイアス抵抗との間の導電パ
   ターンと、アース側の導電パターンとの間に貫通孔を形
   成したことを特徴とする焦電型赤外線検出器。