JPS58201380A - 冷却型光電変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　　発明の技愉分舒 本発明は冷却型光゛邂変換装置の改良に係り、特にデユ
ワ構造の冷却＃器に実装した光ｗＬ変侠水子に対する株
＾用回路素子の配設構造に関するものである。

（ｂ）　　従来技術と問題点 半導体よりｈる赤外、ｍ＠知用の光電変換素子は、通常
筐体ｙｊ１素温度（約７７″Ｋ）程度まで冷却した状態
で用いられている。従って従来の赤外線検知用光電変換
装Ｗ１は、内管と夕）管と力・らなるデユワ構造の断熱
冷却容器を用い、外管の一部に赤Ｍ線透過窓を設けると
共に、該透ｍ窓に対向した内管に配設された冷却基台上
に赤りＹ線検知用九電変換素子を設筐し、かかる冷却容
器の内管内に液体窒素の如き液体冷媒を収納するかある
いはジュールトムソン型の冷却機を挿設して萌紀変換素
子を所定の低温に冷却して動作させる構成かとられてい
る。

一方上述した構成ｇｃおける前記光電変換素子からの信
号出力は例えば変換素子が多素子型の場合、該変換素子
のＩＩＩＩｉ１１＋ｉ１部に配設された中継端子板を介
して一散本のリード線によって前記外管祷−の一部を横
断する杉でＭｆｔされた禦状円板形のセラミック端子板
上の個別に管外に導出した導電膜パターンより取り出さ
れるものであるが、前記セラミック端子板上の個別に管
外に導出した導Ｗｔ展パタ−ンには、該該導ａＳパター
ンの各端部に予期しないリーク過電流や、また静電気等
による自火電圧が不測に印加され、前記光［変換素子が
破壊されるといった事態を防止するために保糟用の電流
制限抵抗を直列に配設するかあるいは前記直列に配設さ
れた電流ｍｙａ抵抗と共に、電圧制御用のＰ１Ｎダイオ
ード等が並列に配設されている。

ところが上述のように前記光電変換素子に対する体＃用
の抵抗及びＰＩＮダイオード等カ）らなる回路素子を、
セフ（ツク端子板上の個別に外管に導出した導螺膜パ身
−ンに配設した構成にあっては、＊ｔ１記セ記文ラミッ
ク端子板上別ｔこ管外に導出した４ｆＩｉ展パターンに
おける外管外周壁とＭｉＪ記回路素子配設部位との間の
導′＃Ｌ展パターン領域に直接過剰電流あるい社過大電
圧が印加される恐れがあり、ｎｏ記保趙用回路素子の配
設構成の効果を充分に発揮することができないといった
欠点があった。また前記冷却ｇ器の外周側に保護用回路
素子を配設することにより、その回路規模が増大し、当
該装置の小型化をさまたける一因にもなっている。

（Ｃ）　　ｆ＠明の目的 本発、明の目的は、上記従来の欠点を解消するため、光
電変換素子に対する保護用の電流制限抵抗素子やＰＩＮ
ダイオード等力）らなる回＆Ｉ？１潮干を断熱冷却容器
内に配設し、該回路素子にょる保＾効果を確実に発揮し
得るようにした■「規な冷ｊｌｆｌ型九電変換装置を提
供せんとするもσ〕である。

（ｄ）＠明の構成 上記目的を達成するために本発明の冷却型光電変換装Ｗ
１は、内管と外管と力・らなるデユワ構造の冷却容器を
主体とし、該内管の真空スペースＩ＆１ＩＩＫ元ＩＩＥ
度換素子を支持せしめると共に、該光＊変換素子のリー
ド標を、前記外晋器擬の一部を横断すチ る形で封着したセラミック端末板上の導電膜パターンを
介して気密に導出してなる構成において、１記七う之ツ
ク端子板上にその上の導−膜パターンの真空鱈４部に接
続した杉で、ヒ記元電変換素子に対する保護用Ｖ）回路
素子を配設したことを特徴とするものである。

（ｅ）　　発明の実地例 以下図面を用いて本発明の実施例について嵯細に説明す
る。

第１図は本発明を適用した赤外酬検知用冷却型光電変換
装置の一実１池例を示す縦断面図、第２図はｈ１図のト
１′線に沿った横断面図である。第１図においてｌはガ
ラス製の内管２と外Ｗ８とからなり、かつこれらの間を
排気’［４を通して真空排気されたデユワ構造の冷却容
器である。該内管２に配設された冷却基台５上には赤外
梅検知用光？ｉｔ変換素子７が設置されており、また該
光電変換素子７に対向する外ｔ８の紙部にゲルマニウム
等からなる赤外線通ＭＫ９が封着されている。また蔀外
督８の一部には、該外ｖｒ８を横断する形で環状円板形
のセラミック端子板１０が図示のように封着されている
。そして該セラミック端子板１０の表面には、第２図の
平囲図によって明らかなようにＤＩＩ記九４貧侠累子７
に構成される膜数の受光素子（図示せず）と接続したり
一ドーロをＩＰｉ別に管外に導出するための金等からな
る導［Ｍパターン１１が配設されて―るが本発明におい
て蝶、１１１１記専嵐膜パターン１１の真空側配設部位
に、さらに例えをよ厚膜あるいは薄ｙＩｌ技術によって
祠されたＩＫΩ〜ＩＤＫＱｆ／！４度の上記光Ｗｌ駕換
索子７に対する保護用の回路素子、すなわち抵抗素子ν
がそれぞれ直列に配設されている。

このように充電変換素１−７にχ・１する保護用の抵抗
素干しを冷却容器ｌ内の真空側４１１を膜パターン１１
に直列に配設した構成にすることにより、口１１記光電
＆換素子７に、前記管外に導出せる４電麟パターン１１
およびそのリード端子１４より好ましくない過電流が流
入されることを確実に防止し、保−することができる。

またかかる抵抗素干しと、該抵抗素干し及びそれにつな
かる導ＭＩＩ１１パターン１１と七うミック膚子板ｌＯ
との間に生じるｆＰＪＩｉｆ容蓋とで構各音れるローパ
スフィルタによりスパイク状の電圧のｔ１１間値を低く
することができるので、前記光１に変換素子７に対して
り）部力・ら過大′−圧が印加されるとと屯防止するこ
とがｕＪ舵となる。

＃Ｉ８図は本発明に係る他の実ｊ也雨を部分的に拡大し
て示しな端子板の要部平面図であり、第２図と同等部分
には同一符号を付している。第８図の実施例が第１図及
び第２図の実池例と異なる点は、冷却芥ｉｔの外管８の
一部を横りする形で封着されたセラ之ツク端子板ｌＯ上
の導［膜パターン１１の真空側に抵抗素子臣をそれぞれ
型側に配設すると共に、その導電膜パターン１１と前記
セラミック端子板１０の裏面側に配設された図示しない
例えば充電変換素子７の基板電位と同電位を供給する導
電電極パターンとの間に前記セラミック端子板１０に♀
殺されたスルーホール３１を介して例えばＰＩＮダイオ
ードチップ３２をフェイスダウンポンディング法により
並列に配設したことである。この実施例構成によっても
前記第１．第２図による実油例と同様に、１ＩＩＪ記光
邂変換素子７に対して外部より過心流あるいは過大磁圧
が流入印加されることを未然に防止し、体層することが
でき、本発明の目的を速成し得ることは明ら力・である
。

（ｆ）　　発明の効果 以上の説明力）も明らかなように本発明に係る冷却型光
電変ＷＩＡ装隨によれば光−変換素子に対する体軸用の
抵抗素子、ＰＩＮダイオード等からなる回路素子を冷却
容器内の真空側セラ尖ツク剤子板スペース上の４電膜パ
ターンに配設した構成がとられているので、１ｇ器外よ
り光ＩＭ、変換素子に対して外部より好ましくない過′
６Ｌ流や自火電圧が流入印加され該素子が破壊されるこ
とを未然に、かつ確実に防止し、保護することができる
利点を有する。また装置の主体をなす冷ｔｌＩＩ客器の
外周回路規模を増大させることがなくなり、力・つｔ」
１１記抹護用の回路素子が真空中で保持されるので装置
ａの周辺環境のｉ化や外力によって損慢するといったこ
とがなくなる等、すぐれた対果もイＪし、表置の信頼性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明を適用した赤外ＩｆｔＡ検知
用光゛醒に侠装置の一実地例を示す縦断面図及びそのｌ
−１ｆ’切断蝉に沿った横断面図、第８図は本発明を適
用した赤外線検知用光七変換装丙の１１シの実施例を示
すＩＭ部平面図である。 図においてｌは冷却容器、２は内骨、８は外管５は冷却
基台、７は光這変狭素子、ｌＯけセラミック端子板、Ｉ
Ｉは導１’ｌＵ展パターン、臆は抵抗素子、１３はリー
ド徊、３１けスルホール、支はＰＩＮダイオードチップ
を示す。 ３７ 第１図 第３ＩｙＩＡ ３７８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内管と外管とからなるデユワ構造の冷却１ｇ器を主体と
   し、該内管の真空スペース側に光電変換素子を支持せし
   めると共に、該光電変換素子のリード線と、前記外管器
   壁の一部を横断する形で封着吸 したセラミック端子に上の導電膜パターンを介して気密
   に導出してなる構成において、前記セラミック端子板上
   にその上の導電膜パターンの真空側端部に接続した形で
   上記光電変換素子に対する保＃＃Ｊの回路素子を配設し
   たことを特徴とする冷却型光或変換装置。