JPH08128890A

JPH08128890A - 赤外線センサ

Info

Publication number: JPH08128890A
Application number: JP26953994A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Tsuruta; 智広鶴田; Hiromi Tokunaga; 裕美徳永; Hiroharu Nishimura; 弘治西村; Koichi Watanabe; 浩一渡辺
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-02
Filing date: 1994-11-02
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】外的な電磁波によるノイズの発生が少なく、
且つ低コストで効率的な製造が可能な赤外線センサを提
供することを目的とする。【構成】電磁シールドを目的とした導電性を有する熱
可塑性樹脂２９の少なくとも一部と、シリコン板とその
両面に形成された干渉膜からなる光学フィルター２７の
切断面２７ａの少なくとも一部をビスフェノール−Ａを
主構造とするエポキシ樹脂にて接着する。【効果】外装樹脂と光学フィルター間の抵抗値が小さ
く、且つ試料による個体差を低減できる。また導電性接
着剤を全く使用しないため材料コストを削減でき、導電
性接着剤塗着〜硬化の工程も削除することが可能とな
り、低価格で安定したシールド性能を有する赤外線セン
サを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体検知や防災用の災
検知あるいは温度計測等に用いられる赤外線センサに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、自動ドア、トイレの自動水洗
装置、照明機器、空調機器、セキュリティー機器等の人
体検知や防災用の災検知あるいは温度計測等に赤外線セ
ンサが広く用いられている。以下、従来の赤外線センサ
について説明する。

【０００３】図１０は従来の焦電型赤外線センサの側断
面図である。図１０において、外部導出ピン１を貫通さ
せた絶縁性の回路基板２に電界効果型トランジスタ（以
下ＦＥＴと略す）３、抵抗４、及び赤外線検出素子５を
固着し、その回路基板２を外部導出ピン１に取り付け
る。そして赤外線導入孔６ａを有する金属ケース６をハ
ーメチックベース７にシールする。金属ケース６の赤外
線導入孔６ａには所望の波長領域のみを透過するシリコ
ン板の両面に形成された干渉膜からなる光学フィルター
８が設けられるが、光学フィルター８の表面８ａは電気
的な導通が得られにくいため切断面８ｂの一部を導電性
接着剤９により接続する。金属ケース６と光学フィルタ
ー８を導通させることにより、光学フィルター部の電磁
シールド効果の向上を図っている。さらに気密性を高め
るために光学フィルター外縁に沿って、導電性接着剤を
覆うかたちで絶縁性の接着剤１０が塗布してある。

【０００４】図１１は他の従来の焦電型赤外線センサの
側断面図である。焦電型赤外線センサはパッケージコス
トの低減、工法上の簡便さを目的に提案されたものであ
る。図１１において外部導出ピンと内部回路基板を兼ね
るリードフレーム１１とこのリードフレーム１１に電気
的、機械的に接続されている抵抗１２とＦＥＴ１３が絶
縁性樹脂１４で一体モールドされ、さらにこれらを電磁
シールドを目的とした導電性を有する外装樹脂１５にて
モールドしたケースを用い、素子出力取り出し端子１６
に導電性接着剤を用い赤外線検出素子を接続した後、シ
リコン板の両面に形成された干渉膜からなる光学フィル
ター１７のうちその表面１７ａを絶縁性樹脂１４に絶縁
性の接着剤で、その切断面１７ｂを導電性を有する外装
樹脂１５に導電性樹脂を用い接続されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、光学フィルターと外装物との安定な導通を
得るために多量の導電性接着剤が必要であり、これが材
料コストの増大につながり、また絶縁性接着剤も塗着、
硬化させるための余分な工程が必要であり、さらには絶
縁性接着剤と導電性接着剤が接触反応するため十分な導
通が得られないものが発生し、電磁シールド効果に大き
なバラツキを有するという問題点を有していた。

【０００６】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、低コスト且つ少ない工程で安定な電磁シールド効果
を有する赤外線センサを提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、電磁シールドを目的とした導電性を有する熱可塑性
外装成形樹脂の少なくとも一部と、シリコン板とその両
面に形成された干渉膜からなる光学フィルターの切断面
の少なくとも一部を、ビスフェノール−Ａを主構造とす
るエポキシ接着剤にて接着した。

【０００８】

【作用】上記構成によって、外装樹脂と光学フィルター
間の電気抵抗が小さく、且つ安定化するため安定した電
磁シールド効果が得られる。また導電性接着剤を全く使
用しないため材料コストを削減でき、導電性接着剤塗着
〜硬化の工程も削減することが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の第一実施例における赤外線センサ
の回路図で、図１において１８は赤外線検出素子、１９
は赤外線検出素子１８に並列に設けられた抵抗で、抵抗
１９は電流安定のために設けられる。２０はＦＥＴであ
る。

【００１０】図２は本発明の第一実施例における赤外線
センサの部分斜視図、図３および図４は同斜視図、図５
は同側断面図である。図２において、２１はリードフレ
ームで、リードフレーム２１は、一対の基体２１ａと、
一対の基体２１ａに渡って設けられた連結部２１ｂ，２
１ｃと、一対の基体２１ａからそれぞれ延設された延設
部２１ｄ，２１ｅより構成されている。

【００１１】また連結部２１ｂと連結部２１ｃにはそれ
ぞれ互いに向き合う方向に突出した素子取り付け部２１
ｆ，２１ｇが設けられており、さらに素子取り付け部２
１ｆ，２１ｇにはそれぞれ同一方向に立設された接合部
２１ｈ，２１ｉが設けられている。抵抗１９は素子取り
付け部２１ｇと連結部２１ｂの双方に半田等で接合され
ており、またＦＥＴ２０は連結部２１ｃの素子取り付け
部２１ｇを形成している部分と、延設部２１ｄ，２１ｅ
にそれぞれ同様に半田等で接合されている。

【００１２】次に図２に示す点線に沿ってリードフレー
ム２１を切断する。すなわち、連結部２１ｂの両端部を
切断し、更に連結部２１ｃはその中央部のみを残すよう
に切断し、さらに延設部２１ｄ，２１ｅのそれぞれの両
端部を切断する。この様に不要部分を切断した半完成品
の電子部品を搭載した部分を耐候性等を有する材料によ
り覆う。この作業は例えば図３に示す様な形状にトラン
スファー成型機により絶縁性樹脂２３で一体成形する。
このときリードフレーム２１の一部である外部導出リー
ド２４ａ，２４ｂ、及び赤外線検出素子１８に接続され
る一対の出力端子２２は絶縁性樹脂２３により被服しな
い。また素子が挿入される凹部２６が形成される。

【００１３】この時外部導出リード２４ｃは図２に示す
連結部２１ｂを切断して構成されたものであり、更に外
部導出リード２４ａ，２４ｂはそれぞれ延設部２１ｃ，
２１ｄを切断して構成されている。また一対の出力端子
２２は、それぞれ図２に示す半完成品の接合部２１ｈ，
２１ｉと同じである。また外部導出リード２４ａ，２４
ｂ，２４ｃのうちドレインリードとなる外部導出リード
２４ａ及びソースリードとなる外部導出リード２４ｂに
は根本に成形段２５がそれぞれ設けられている。

【００１４】次に絶縁性樹脂２３の上に更に射出成型機
を用いて絶縁性樹脂２３の外周部を導電性を有する熱可
塑性樹脂２９で被覆する（図４）。導電性を有する熱可
塑性樹脂２９としてはポリカーボネートを主成分とし
て、これに導電性を有するカーボン繊維を含有するとと
もに比抵抗が１０^-1Ωｃｍの樹脂等の材料を使用した。
図４に導電性を有する熱可塑性樹脂２９を形成した後の
形状を示す。この際、導電性を有する熱可塑性樹脂２９
に外部導出リード２４ａ，２４ｂを接触させると出力が
得られないので、導電性を有する熱可塑性樹脂２９が外
部導出リード２４ａ，２４ｂに接触しない様構成しなけ
ればならない。尚２つの外部導出リード２４ｃはアース
端子となり、導電性を有する熱可塑性樹脂２９と電気的
に導通している。また導電性を有する熱可塑性樹脂２９
は凹部２６に設けられておらず、凹部２６の外縁より大
きめのフィルター挿入枠３０が設けられている。

【００１５】次に図５の側断面図において赤外線検出素
子１８を凹部２６内において、出力端子２２に導電性接
着剤を用いて電気的、機械的に接続し、シリコン板とそ
の両面に形成された干渉膜からなる光学フィルター２７
の底面２７ｂと絶縁性樹脂２３の上面２３ｂを、また光
学フィルター２７の切断面２７ａと導電性を有する熱可
塑性樹脂２９に設けられたフィルターの内面２９ａをビ
スフェノール−Ａを主成分とするエポキシ接着剤で接着
して赤外線センサを得る。

【００１６】尚、導電性を有する熱可塑性樹脂２９とし
てＡＢＳ、ポリスチレン等の樹脂に銅やステンレス等の
繊維を含有されたものが使用可能であるが、これらの金
属繊維を用いたものでは、薄い形状の成形が困難なう
え、導電性を有する熱可塑性樹脂２９と光学フィルター
２７間の導通がカーボン繊維を使用したものに比べ悪い
ためあまり好ましくない。

【００１７】以上の工法により１０個の赤外線センサを
製作し、光学フィルター２７と外部導出アース端子との
間の抵抗値を測定し、平均値：Ｘと標準偏差：σ_n を算
出した。尚、光学フィルター２７表面からは直接導通が
得られないため、光学フィルター２７表面の絶縁性干渉
膜を切削除去したうえで、光学フィルター２７中央部
と、アース端子先端部の間で抵抗値を測定した。得られ
た結果を（表１）に示す。比較として図１０に示した従
来例による赤外線センサを比較例１、図１１に示した赤
外線センサを比較例２とし、同様の方法で光学フィルタ
ー２７、アース端子間の抵抗値を測定して結果を（表
１）に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】（表１）から明らかなように本実施例によ
る赤外線センサは光学フィルター２７とアース端子間の
抵抗が従来のセンサに比べ小さく、且つ極めて試料によ
る固体差が小さい。このことはセンサの機能として安定
したフィルター部のシールド性が得られることを意味し
ている。

【００２０】尚、本発明で導電性接着剤を使用せずに安
定且つ十分な光学フィルター２７とアース間の導通が得
られるのは、ビスフェノール−Ａを主成分とするエポキ
シ接着剤が反応硬化時に、熱可塑性樹脂表面を侵し内部
の導電性材料がエポキシ接着剤側に取り込まれること
で、接着界面の安定した導通が得られるものである。

【００２１】図６および図７は本発明の第二実施例にお
ける赤外線センサの側断面図である。図６において、ハ
ーメチックベース３１の外部導出ピン３１ａを貫通させ
た絶縁性の基板３２にＦＥＴ３３、抵抗３４を半田付け
し、赤外線検出素子３５を導電性接着剤にて電気的、機
械的に接続する。その基板３２を外部導出ピン３１ａに
半田付けし、センサベースとする。

【００２２】図７において導電性を有する熱可塑性樹脂
３６には光の導入孔を形成しており、熱可塑性樹脂３６
の導入孔に面した部分３６ａと光学フィルター３７の切
断面３７ａをビスフェノール−Ａを主成分とするエポキ
シ接着剤で接着しセンサキャップとする。さらに図６に
おけるハーメチックベース３１の外縁部３１ｂと図７に
おける導電性を有する熱可塑性樹脂３６の底部３６ｂを
ビスフェノール−Ａを主成分とするエポキシ接着剤で接
着し赤外線センサを得る。以上の工法により１０個の赤
外線センサを製作し、光学フィルター３７と外部導出ア
ース端子との間の抵抗値を実施例１と同様の方法で測定
し、結果を（表１）に示す。第一実施例と同様、（表
１）から明らかなように本実施例による赤外線センサは
光学フィルター３７とアース端子間の抵抗が従来のセン
サに比べ小さく、且つ極めて試料による個体差が小さ
い。

【００２３】図８は本発明の第三実施例における赤外線
センサの側断面図である。図８において導電性を有する
熱可塑性樹脂３６には光の導入孔、及び受光面に光学フ
ィルター３７を挿入する凹部を形成しており、凹部の外
周面３６ａと光学フィルター３７の切断面３７ａを、ま
た熱可塑性樹脂３６の凹部の低面３６ｂと光学フィルタ
ー３７の底面３７ｂをビスフェノール−Ａを主成分とす
るエポキシ接着剤で接着しセンサキャップとする。さら
に図６におけるハーメチックベース３１の外縁部３１ｂ
と図８における導電性を有する熱可塑性樹脂３６の底部
３６ｂをビスフェノール−Ａを主成分とするエポキシ接
着剤で接着し赤外線センサを得る。

【００２４】以上の工法により１０個の赤外線センサを
製作し、光学フィルター３７と外部導出アース端子との
間の抵抗値を実施例１と同様の方法で測定し、結果を
（表１）に示す。第一実施例と同様、（表１）から明ら
かなように本実施例による赤外線センサは光学フィルタ
ー３７とアース端子間の抵抗が従来のセンサに比べ小さ
く、且つ極めて試料による個体差が小さい。

【００２５】図９は本発明の第四実施例における赤外線
センサの側断面図である。図９において導電性を有する
熱可塑性樹脂３６には光の導入孔、及び受光面の裏面に
光学フィルター３７を挿入する凹部を形成しており、凹
部の外周面３６ａと光学フィルター３７の切断面３７ａ
を、また熱可塑性樹脂３６の凹部の底面３６ｂと光学フ
ィルター３７の底面３７ｂをビスフェノール−Ａを主成
分とするエポキシ接着剤で接着しセンサキャップとす
る。さらに図６におけるハーメチックベース３１の外縁
部３１ｂと図９における導電性を有する熱可塑性樹脂３
６の底部３６ｂをビスフェノール−Ａを主成分とするエ
ポキシ接着剤で接着し赤外線センサを得る。

【００２６】以上の工法により１０個の赤外線センサを
製作し、光学フィルターと外部導出アース端子との間に
抵抗値を実施例１と同様の方法で測定し、結果を（表
１）に示す。第一実施例と同様、（表１）から明らかな
ように本実施例による赤外線センサは光学フィルターと
アース端子間の抵抗が従来のセンサに比べ小さく、且つ
極めて試料による個体差が小さい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電磁シー
ルドを目的とした導電性を有する熱可塑性外装成形樹脂
の少なくとも一部と、シリコン板とその両面に形成され
た干渉膜からなる光学フィルターの切断面の少なくとも
一部をビスフェノール−Ａを主構造とするエポキシ樹脂
にて接着することによって、外装樹脂と光学フィルター
間の抵抗値が小さく、且つ試料による個体差を低減でき
る。また導電性の接着剤を全く使用しないため材料コス
トを削減でき、導電性接着剤塗着〜硬化の工程も削除す
ることが可能となり、低価格で安定したシールド性能を
有する赤外線センサを得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における赤外線センサの回
路図

【図２】本発明の第一実施例における赤外線センサの部
分斜視図

【図３】本発明の第一実施例における赤外線センサの斜
視図

【図４】本発明の第一実施例における赤外線センサの斜
視図

【図５】本発明の第一実施例における赤外線センサの側
断面図

【図６】本発明の第二実施例における赤外線センサの側
断面図

【図７】本発明の第二実施例における赤外線センサの側
断面図

【図８】本発明の第三実施例における赤外線センサの側
断面図

【図９】本発明の第四実施例における赤外線センサの側
断面図

【図１０】従来の焦電型赤外線センサの側断面図

【図１１】他の従来の焦電型赤外線センサの側断面図

【符号の説明】

１８赤外線検出素子２１リードフレーム２３絶縁性樹脂２７，３７光学フィルター２７ａ，３７ａ切断面２９，３６熱可塑性樹脂３１ハーメチックベース３２基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺浩一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電磁シールドのための導電性を有する熱可
塑性外装成形樹脂の少なくとも一部と、シリコン板とそ
の両面に形成された干渉膜からなる光学フィルターの切
断面の少なくとも一部を、ビスフェノール−Ａを主構造
とするエポキシ樹脂にて接着してなることを特徴とする
赤外線センサ。
【請求項２】前記熱可塑性外装成形樹脂として、ポリカ
ーボネイト中に炭素繊維が分散した材料を使用すること
を特徴とする請求項１記載の赤外線センサ。
【請求項３】赤外線検出素子を除く回路部品のうち少な
くとも１つ以上と、これらを電気的、機械的に接続し外
部導出するリードの一部を一体モールドした絶縁性樹脂
部と、この絶縁性樹脂部の少なくとも一部をさらにモー
ルドする導電性を有する熱可塑性外装成形樹脂からなる
リード付きケースを有し、このケースの内部に内蔵され
る赤外線検出素子、及びシリコン板の両面に形成された
干渉膜からなる光学フィルターで構成される赤外線セン
サであって、前記光学フィルターの干渉膜面を絶縁性樹
脂部に、前記光学フィルターの切断面を導電性を有する
外装成形樹脂に、それぞれビスフェノール−Ａを主構造
とするエポキシ樹脂にて接着してなることを特徴とする
請求項１記載の赤外線センサ。
【請求項４】前記熱可塑性外装成形樹脂として、ポリカ
ーボネイト中に炭素繊維が分散した材料を使用すること
を特徴とする請求項３記載の赤外線センサ。
【請求項５】絶縁性樹脂材料としてエポキシ樹脂を使用
することを特徴とする請求項３記載の赤外線センサ。
【請求項６】赤外線検出素子と回路部品及びこれらを機
械的に接続し、電気的に導出するためのリード付きのセ
ンサーベースと、これとは別に構造体に接続される一部
に光の導入穴を設けた導電性を有する熱可塑性成形樹脂
ケース、及びシリコン板の両面に形成された干渉膜から
なる光学フィルターで構成され、前記光の導入穴の内面
と前記光学フィルターの切断面をビスフェノース−Ａを
主構造とするエポキシ樹脂にて接着してなることを特徴
とする請求項１記載の赤外線センサ。
【請求項７】前記熱可塑性成形樹脂ケースとして、ポリ
カーボネイト中に炭素繊維が分散した材料を使用するこ
とを特徴とする請求項６記載の赤外線センサ。
【請求項８】赤外線検出素子と回路部品及びこれらを機
械的に接続し、電気的に導出するためのリード付きのセ
ンサーベースと、これとは別に構造体に接続される一部
に光の導入穴を設けた導電性を有する熱可塑性成形樹脂
ケース、及びシリコン板の両面に形成された干渉膜から
成る光学フィルターで構成され、前記熱可塑性成形樹脂
ケースの受光面に凹部が形成され、ここに光学フィルタ
ーをビスフェノール−Ａを主構造とするエポキシ樹脂に
て接着してなることを特徴とする請求項１記載の赤外線
センサ。
【請求項９】前記熱可塑性成形樹脂ケースとして、ポリ
カーボネイト中に炭素繊維が分散した材料を使用するこ
とを特徴とする請求項８記載の赤外線センサ。
【請求項１０】赤外線検出素子と回路部品及びこれらを
機械的に接続し、電気的に導出するためのリード付きの
センサーベースと、これとは別に構造体に接続される一
部に光の導入穴を設けた導電性を有する熱可塑性成形樹
脂ケース、及びシリコン板の両面に形成された干渉膜か
らなる光学フィルターで構成され、前記熱可塑性成形樹
脂ケースの受光面対向側に凹部が形成され、ここに光学
フィルターをビスフェノール−Ａを主構造とするエポキ
シ樹脂にて接着してなることを特徴とする請求項１記載
の赤外線センサ。
【請求項１１】前記熱可塑性成形樹脂ケースとして、ポ
リカーボネイト中に炭素繊維が分散した材料を使用する
ことを特徴とする請求項１０記載の赤外線センサ。