WO2006120862A1

WO2006120862A1 - 赤外線センサおよびその製造方法

Info

Publication number: WO2006120862A1
Application number: PCT/JP2006/308341
Authority: WO
Inventors: Dai Sasaki; Koji Hayashi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2006-04-20
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2007-11-11
Also published as: JPWO2006120862A1; CN101175978B; US7566874B2; US20080251722A1; EP1887331A4; CN101175978A; EP1887331A1

Abstract

　複雑な構造や、製造工程を要することなく、光学フィルタのパッケージへの接合信頼性を高めることが可能な赤外線センサ、および、電磁シールド性に優れた赤外線センサを提供する。　光学フィルタ３の周辺部の、パッケージ２の開口部２ａの周辺領域に対向する領域に、光学フィルタの周辺部を周回するように溝８０を形成する。　また、光学フィルタ３として、抵抗が１ＭΩ／cm以下の光学フィルタを用い、パッケージ２としては、金属材料を用いて主要部が構成されたものを用い、光学フィルタ３とパッケージ２を接合する接着剤として導電性接着剤７を用いる。　また、フィルタ本体と該フィルタ本体の表面に絶縁性材料からなる薄膜が形成された光学フィルタを用いる場合に、絶縁性材料からなる薄膜が形成された面から、フィルタ本体にまで達する深さの溝を形成する。

Description

明細書

赤外線センサおよびその製造方法

技術分野

[0001] 本願発明は、赤外線センサ素子がパッケージ内に収納された構造を有する赤外線センサおよびその製造方法に関し、詳しくは、赤外線センサ素子が、蓋としても機能する光学フィルタとパッケージにより形成される封止空間内に収納された構造を有する赤外線センサおよびその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 従来の赤外線センサには、図 16(a), (b)に示すように、容器本体 51とステム 52により形成される封止空間 53に、赤外線センサ素子 54を収納するとともに、容器本体 51 の上面側に、基板 55の表裏両主面に、所定の波長の赤外線を通過させる赤外線フィルタ層 56a, 56bを備えたフィルタ（窓材） 57を配設した構造を有する赤外線センサ力 Sある (特許文献 1参照)。

[0003] そして、この赤外線センサにおいては、図 16(b)に示すように、フィルタ 57の下面側の周辺部に段部 57aを設け、段部 57aを容器本体 51の上面側の開口部 58に係合させた状態で、フィルタ 57の段部 57aの表面にスパッタリングにより形成された金属薄膜 59と、容器本体 51の開口部 58とをはんだ 60により接合することにより、フィルタ 57 を容器本体 51の開口部 58に取り付けるようにして、る。

[0004] し力しながら、上記特許文献 1の方法の場合、図 16(b)に示すように、フィルタ 57の周辺部に段部 57aを形成した後に、さらに、段部 57aの表面に金属薄膜 59をスパッタリング法などの方法により形成することが必要となり、製造工程が複雑になってコストの増大を招くという問題点がある。

[0005] また、フィルタ 57の段部 57aに形成された金属薄膜 59と、容器本体 51の開口部 58 とをはんだ 60により接合する際に、はんだ 60を容器本体 51の開口部 58を周回するように全体に行き渡らせて、フィルタ 57と容器本体 51を確実に接合することは容易ではなぐまた、段部 57aと容器本体 51の開口部 58との隙間にばらつきが生じると、フィルタ 57の下面側の赤外線フィルタ層 56b側（すなわち、赤外線フィルタ層 56aの中央領域）にはんだ 60が流れ込むおそれがあり、視野が遮られることになるなど、信頼性が低いという問題点がある。

[0006] また、図 17に示すように、セラミックパッケージ 61の開口部 62の周囲に形成された段部 63に、下面側に赤外線センサ素子 64が取り付けられ、上面側には、一部（窓部

) 67のみが赤外線を通過させることができるように、窓部 67以外の領域には赤外線遮断膜 68が配設された蓋部材 65を嵌め込み、蓋部材 65とセラミックパッケージ 61 の開口部 62の隙間にエポキシ榭脂などの充填材 66を充填することにより、蓋部材 6

5をセラミックパッケージ 61に取り付けるようにした構造を有する赤外線センサが提案されている (特許文献 2参照)。

[0007] し力しながら、この特許文献 2の方法の場合、蓋部材 65とセラミックパッケージ 61の対向面に十分に充填材 66が行き渡らず、必ずしも十分に安定した封止を行うことができな、と!/、う問題点がある。

また、蓋部材 65とセラミックパッケージ 61の対向面に十分に充填材 66を行き渡らせようとすると、充填材 66が蓋部材 65の下面側中央領域にまで流れ込むおそれが生じるという問題点がある。

特許文献 1：特開平 6 - 201454号公報

特許文献 2：特開平 10— 318829号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本願発明は、上記課題を解決するものであり、複雑な構造や、複雑な製造工程を必要とせずに、接着剤が光学フィルタの視野を遮るような領域にまで流れ込むと、うような弊害を生じることなぐ光学フィルタとパッケージの接合信頼性を向上させることが可能な構成を備えた信頼性の高い赤外線センサおよびその製造方法、さらには、電磁シールド性に優れ、耐電磁波特性の良好な赤外線センサおよびその製造方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] 上記課題を解決するために、請求項 1の赤外線センサは、

赤外線センサ素子と、 1つの面が開口した箱形の形状を有し、内部に前記赤外線センサ素子が収納される、表面実装に対応したパッケージと、

所定の波長の赤外線を通過させるように構成された光学フィルタであって、前記パッケージの開口部を覆うように配設され、周辺部が接着剤により前記パッケージの前記開口部の周辺領域に接合され、前記赤外線センサ素子に所定の波長の赤外線を受光させる機能と、前記開口部を封止する蓋としての機能とを同時に果たす光学フィルタと

を具備する赤外線センサにおいて、

前記光学フィルタの周辺部の、前記パッケージの前記開口部の周辺領域に対向する領域には、前記光学フィルタを周回する溝が形成されていること

を特徴としている。

[0010] また、請求項 2の赤外線センサは、請求項 1記載の発明の構成において、

前記光学フィルタが、抵抗が 1M Ω Zcm以下の光学フィルタであり、

前記パッケージ力金属材料を用いて主要部が構成されたものであり、前記光学フィルタと前記パッケージを接合する接着剤が、導電性接着剤であって、前記光学フィルタと前記パッケージとが該導電性接着剤を介して電気的に接続されていること

を特徴としている。

[0011] また、請求項 3の赤外線センサは、請求項 1または 2の発明の構成において、

前記光学フィルタが、前記赤外線センサ素子に所定の波長の赤外線を受光させる機能と、前記開口部を封止する蓋としての機能とを同時に果たすフィルタ本体と、該フィルタ本体の表面に形成された、絶縁性材料カゝらなる薄膜とを備えており、前記光学フィルタを周回する溝が、前記絶縁性材料カゝらなる薄膜が形成された面力前記フィルタ本体にまで達するように形成されて、ること

を特徴としている。

[0012] また、請求項 4の赤外線センサは、請求項 1〜3のいずれか発明の構成において、前記パッケージの前記開口部の周辺領域力前記光学フィルタを周回する溝にはまり込んで!/、ることを特徴として！/、る。 [0013] また、請求項 5の赤外線センサの製造方法は、請求項 1〜3のいずれかに記載の赤外線センサを製造するための方法であって、

一枚に、複数個の赤外線センサ分の光学フィルタを含むマザ一光学フィルタに、分割後に、前記光学フィルタを周回する溝となる溝を形成する工程と、

前記溝およびその近傍に接着剤を付与する工程と、

前記赤外線センサ素子が収納された、複数の前記パッケージを、前記開口部の周辺領域が、前記溝およびその近傍に付与された接着剤と接触するように、前記マザ一光学フィルタ上に載置し、前記接着剤により、前記マザ一光学フィルタに接着固定する工程と、

前記マザ一光学フィルタを所定の位置で分割して、個々の赤外線センサとするェ程と、

を具備することを特徴として、る。

[0014] また、請求項 6の赤外線センサの製造方法は、

請求項 4に記載の赤外線センサを製造するための方法であって、

前記開口部の周辺領域が、前記マザ一光学フィルタに形成された、前記光学フィルタを周回する溝となる溝にはまり込むような態様で、複数の前記パッケージを、前記マザ一光学フィルタ上に搭載し、その状態で複数の前記パッケージを前記マザ一光学フィルタに接着固定する工程と、

を具備することを特徴として、る。

発明の効果

[0015] 請求項 1の赤外線センサは、赤外線センサ素子と、内部に赤外線センサ素子が収納される、表面実装に対応したパッケージであって、 1つの面が開口した箱形の形状を有するパッケージと、所定の波長の赤外線を通過させるように構成された光学フィルタであって、ノッケージの開口部を覆うように配設され、周辺部が接着剤によりパッケージの前記開口部の周辺領域に接合され、赤外線センサ素子に所定の波長の赤外線を受光させる機能と、開口部を封止する蓋としての機能とを同時に果たす光学フィルタとを備えており、光学フィルタの周辺部の、ノッケージの開口部の周辺領域に対向する領域には、光学フィルタを周回する溝が形成されているので、溝に保持される接着剤により、光学フィルタの周辺部力パッケージの開口部の周辺領域に確実に接合されることになる。

また、光学フィルタの周辺部を周回するように形成された溝が、接着剤を保持する機能を果たすことから、接着剤が光学フィルタの周辺部カゝら中央領域に流れ込むことが確実に抑制、防止される。

したがって、複雑な構造や、複雑な製造工程を必要とせずに、かつ、接着剤が光学フィルタの不所望の領域にまで流れ込んで視野を狭くすることを防止しつつ、光学フィルタとパッケージを確実に接合することが可能になり、経済性に優れ、かつ、信頼性の高い赤外線センサを得ることが可能になる。

[0016] また、請求項 2の赤外線センサのように、請求項 1記載の発明の構成において、光学フィルタとして、抵抗が 1Μ Ω Ζ 以下の光学フィルタを用い、ノ¾ /ケージとして、金属材料を用いて主要部が構成されたものを用い、光学フィルタとパッケージを接合する接着剤として、導電性接着剤を用い、光学フィルタとパッケージとを該導電性接着剤を介して電気的に接続するようにした場合、赤外線センサ素子が、互いに電気的に接続された光学フィルタとパッケージとから形成される封止空間に収納されることになるため、電磁シールド性に優れ、耐電磁波特性の良好な赤外線センサを得ることが可能になる。

[0017] また、請求項 3の赤外線センサのように、請求項 1または 2の発明の構成において、光学フィルタが、赤外線センサ素子に所定の波長の赤外線を受光させる機能と、開口部を封止する蓋としての機能とを同時に果たすフィルタ本体と、該フィルタ本体の表面に形成された、絶縁性材料カゝらなる薄膜とを備えており、光学フィルタを周回する溝が、絶縁性材料力なる薄膜が形成された面力フィルタ本体にまで達するように形成された構成とした場合にも、溝に保持される接着剤により、光学フィルタの周辺部が、ノッケージの開口部の周辺領域に確実に接合されることになる。したがって、フィルタ本体の表面が絶縁性材料カゝらなる薄膜が形成された光学フィルタを用いる場合にも、複雑な構造や、複雑な製造工程を必要とせずに、かつ、接着剤が光学フィルタの不所望の領域にまで流れ込んで視野を狭くすることを防止しつつ、光学フィルタとパッケージを確実に接合することが可能になり、経済性に優れ、かつ、信頼性の高い赤外線センサを得ることが可能になる。

[0018] また、絶縁性材料カゝらなる薄膜が形成された面から、フィルタ本体にまで達する深さの溝に十分な導電性接着剤が保持されることから、導電性接着剤を介して確実に光学フィルタとパッケージを電気的に接続することが可能になり、赤外線センサ素子力互いに電気的に接続された光学フィルタとパッケージとから形成される封止空間に収納されることになるため、電磁シールド性に優れた信頼性の高ヽ赤外線センサを得ることができる。

なお、本願発明において用いることが可能なフィルタ本体の材質としては、単結晶シリコン、石英やサファイア、フッ化バリウム、スピネルなどが例示される。ただし、本願発明にお、ては、フィルタ本体の材質として他の材質を用いることも可能である。また、本願発明において、上記薄膜を構成する絶縁性材料としては、例えば、 ZnS 、 Geなどを用いることが可能である。

[0019] また、請求項 4の赤外線センサのように、請求項 1〜3のいずれか発明の構成において、ノッケージの前記開口部の周辺領域力光学フィルタを周回する溝にはまり込んだ構成とすることにより、光学フィルタをパッケージにマウントする際の位置精度を向上させることが可能になるとともに、マウント後の光学フィルタの位置ずれを防止することが可能になり、信頼性を向上させることができる。

[0020] また、請求項 5の赤外線センサの製造方法は、一枚に、複数個の赤外線センサ分の光学フィルタを含むマザ一光学フィルタに、分割後に、光学フィルタを周回する溝となる溝を形成し、溝およびその近傍に接着剤を付与し、赤外線センサ素子が収納された、複数のパッケージを、開口部の周辺領域が、溝およびその近傍に付与された接着剤と接触するように、マザ一光学フィルタ上に載置し、接着剤により、マザ一光学フィルタに接着固定した後、マザ一光学フィルタを所定の位置で分割するようにしているので、製造工程においてマザ一光学フィルタがパッケージを搬送するためのトレー、あるいは基板として機能することになり、ノッケージの接着固定後に、マザ一光学フィルタを分割することにより、いわゆる多数個取りの方法で、効率よぐ赤外線センサを製造することが可能になる。

[0021] また、請求項 6の赤外線センサの製造方法は、請求項 4に記載の赤外線センサを製造するための方法であって、一枚に、複数個の赤外線センサ分の光学フィルタを含むマザ一光学フィルタに、分割後に、光学フィルタを周回する溝となる溝を形成し、開口部の周辺領域力マザ一光学フィルタに形成された、光学フィルタを周回する溝となる溝にはまり込むような態様で、複数のパッケージを、マザ一光学フィルタ上に搭載し、その状態で複数のノッケージをマザ一光学フィルタに接着固定した後、マザ一光学フィルタを所定の位置で分割するようにして、るので、製造工程にお、てマザ一光学フィルタがノッケージを搬送するためのトレー、あるいは基板として機能することになり、ノッケージの接着固定後に、マザ一光学フィルタを分割することにより、いわゆる多数個取りの方法で、効率よぐ赤外線センサを製造することが可能になる。

[0022] また、パッケージの開口部の周辺領域が、マザ一光学フィルタに形成された、光学フィルタを周回する溝となる溝にはまり込むような態様で、複数のノッケージが、マザ一光学フィルタ上に搭載されるので、その後の取り扱い工程でパッケージの位置ずれが生じに《なるため、より確実に、いわゆる多数個取りの方法で、信頼性の高い赤外線センサを効率よく製造することが可能になる。

[0023] なお、この請求項 6の赤外線センサの製造方法の場合、パッケージの開口部の周辺領域が、マザ一光学フィルタに形成された、光学フィルタを周回する溝となる溝にはまり込むようにマザ一光学フィルタ上に搭載されることから、位置ずれが生じにくくなるため、ノッケージを搭載する前に接着剤を供給しておくことはもちろん、ノッケージを搭載してカゝら接着剤を供給してパッケージをマザ一光学フィルタに接着固定するように構成することも可能であるため、製造工程の自由度を向上させることが可能になり、製造方法の合理化を進めて、コストの低減を図ることが可能になる。

図面の簡単な説明

[0024] [図 l](a)は本願発明の一実施例（実施例 1)に力かる赤外線センサを模式的に示す断面図、（b)はその斜視図である。 [図 2](a)は実施例 1の赤外線センサにぉ、て用いられて、る光学フィルタの構成を示す斜視図、（b)はその要部を拡大して示す図である。

圆 3]本願発明の一実施例（実施例 1)にカゝかる赤外線センサの要部構成を示す図である。

圆 4](a)は本願発明の他の実施例（実施例 2)にカゝかる赤外線センサを模式的に示す断面図、（b)はその斜視図である。

[図 5](a)は実施例 2の赤外線センサにぉ、て用いられて、る光学フィルタの構成を示す斜視図、（b)はその要部を拡大して示す図である。

圆 6]本願発明の実施例 2にかかる赤外線センサの要部構成を示す図である。圆 7]本願発明の実施例 3にかかる赤外線センサの製造方法の一工程を示す図である。

圆 8]本願発明の実施例 3にかかる赤外線センサの製造方法の他の工程を示す図である。

圆 9]本願発明の実施例 3にかかる赤外線センサの製造方法のさらに他の工程を示す図である。

圆 10](a)は本願発明の一実施例（実施例 4)に力かる赤外線センサを模式的に示す断面図、（b)はその斜視図である。

[図 1 l](a)は実施例 4の赤外線センサにお、て用いられて、る光学フィルタの構成を示す斜視図、（b)はその要部を拡大して示す図である。

圆 12]本願発明の一実施例（実施例 4)にカゝかる赤外線センサの要部構成を示す図である。

圆 13]本願発明の実施例 5にかかる赤外線センサの製造方法の一工程を示す図である。

圆 14]本願発明の実施例 5にかかる赤外線センサの製造方法の他の工程を示す図である。

圆 15]本願発明の実施例 5にかかる赤外線センサの製造方法のさらに他の工程を示す図である。

[図 16](a), (b)は従来の赤外線センサの構成を示す図である [図 17]従来の他の赤外線センサの構成を示す図である

符号の説明

1 赤外線センサ素子

la 焦電素子

2 パッケージ

2a パッケージの開口部

2b 内部 (封止空間）

3 光学フィルタ

4 絶縁性材料

5 外部接続端子 (外部電極）

6 絶縁体 (ガラス）

7 導電性接着剤

8 (8a, 8b, 8c, 8d) 溝

10a, 10b 電極（受光電極）

11 配線パターン

12 支持部 (ベース）

13 ノイノくスコンデンサ

14 FET

15 抵抗

22 開口部の周辺領域 (の先端部)

33 フィルタ本体

34 絶縁性材料カゝらなる薄膜

43 マザ一光学フィルタ

80 環状の溝

80a 溝

Dl, D2, D3 溝の深さ

L 光学フィルタの長さ

光学フィルタの端部から溝の幅方向の中心までの距離 T 光学フィルタの厚み

W 光学フィノレタの幅

Wl, W2, W3 溝の幅

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下に本願発明の実施例を示して、本願発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。

実施例 1

[0027] 図 1(a)は本願発明の一実施例（実施例 1)にカゝかる赤外線センサを模式的に示す断面図、図 1(b)はその斜視図、図 2(a)はこの実施例 1の赤外線センサにおいて用いられている光学フィルタの構成を示す斜視図、図 2(b)はその要部を拡大して示す図である。

[0028] この赤外線センサは、赤外線センサ素子 1と、赤外線センサ素子 1がその内部（封止空間） 2bに収納される、 1つの面（図 1(b)では上面側）が開口した箱形の形状を有するとともに、内部に配線パターン 11を備え、赤外線センサ素子がその内部に収納される、表面実装に対応した金属製のパッケージ 2と、ノッケージ 2の開口部 2aの全体を覆うように配設され、赤外線センサ素子 1に所定の波長の赤外線を受光させる機能と、パッケージ 2の開口部 2aを封止する蓋としての機能を同時に果たす光学フィルタ 3とを備えている。

[0029] 赤外線センサ素子 1としては、厚み方向に分極された焦電素子 laの表面に配設された 2つの電極（受光電極） 10a, 10b力直列に、かつ、逆極性に接続され、 2つの受光電極 10a, 10bに同時に入力する外部雑音 (周囲環境の温度変化など）がうち消されるように構成された、 V、わゆるデュアルタイプの赤外線センサ素子が用いられている。

[0030] また、ノッケージ 2としては、箱形で、上面の略全面が開口した金属製 (例えば、 42 Ni、りん青銅、しんちゅう、洋はぐ鉄などの金属製)のパッケージが用いられており、パッケージ 2の内側および外側の一部は、例えば、ガラスや LCP榭脂 (液晶ポリマー )などの絶縁性材料 4でライニングされている。そして、該絶縁性材料 4の表面には、赤外線センサの構成に必要な配線パターン 11が形成されてヽる。 [0031] また、ノッケージ 2の開口部 2aの平面形状は長方形とされている。さらに、パッケ一ジ 2の底面には、赤外線センサ素子 1を支持する支持部（ベース） 12が配設されており、赤外線センサ素子 1は支持部（ベース） 12上に支持されている。

[0032] パッケージ 2の内部には、さらに、赤外線センサを構成するのに必要な、ノィパスコンデンサ 13、 FET14、抵抗 15が特に図示しない電極や配線と導通するように配設されている。

[0033] また、この実施例 1の赤外線センサにおいては、金属製のパッケージ 2の所定の位置に、ノッケージ 2とは導通しないように、絶縁体 (この実施例 1ではガラス） 6により絶縁された、外部接続端子 (外部電極) 5が設けられている。そして、パッケージ 2内に配設された赤外線センサ素子 1は、ノッケージ 2内に配設された配線パターンや、外部接続端子 (外部電極) 5を介して外部と電気的に接続されるように構成されて!ヽる。

[0034] また、光学フィルタ 3としては、抵抗が 1M Ω Zcm以下で、所定の波長の赤外線を通過させる単結晶シリコン力もなる光学フィルタが用いられており、この光学フィルタ 3 は、ノッケージ 2の上面の開口部 2aに略対応する長方形の平面形状を有している。なお、この実施例 1において用いられている光学フィルタ 3の寸法は、長さ（L) L = 8. 8mm、幅（W) =6. 8mm、厚み（T) =0. 5mmである。

[0035] そして、図 2(a), (b)に示すように、光学フィルタ 3の周辺部の、ノッケージ 2の開口部 2aの周辺領域に対向する領域には、光学フィルタ 3の各辺に平行に溝 8 (8a, 8b , 8c, 8d)が形成されており、各溝 8の、両端部で他の溝 8と交差している部分より外側（両端側）を除く部分（内側の部分）により、光学フィルタ 3の周辺部を周回する環状の溝 80が形成されて、る。

なお、この実施例では、厚みが 0. 30mmのダイシングブレードを用いて光学フィルタ 3をノヽーフカットすることにより、各溝 8を形成した。

なお、溝 8 (80)は、深さ（D1) =0. lmm、幅（W1) =0. 30mm (ブレードの幅）で、光学フィルタ 3の端部から溝 8 (80)の幅方向の中心までの距離（L1)は 0. 24mmである。

[0036] そして、図 3に示すように、この実施例 1の赤外線センサにおいては、光学フィルタ 3 の、パッケージ 2の開口部 2aに対向する面の、環状の溝 80を含む領域と、パッケ一ジ 2の開口部 2aの周辺領域とが、導電性接着剤 7により機械的に接合され、パッケ一ジ 2の開口部 2aが光学フィルタ 3により確実に封止されるとともに、光学フィルタ 3とパッケージ 2とが導電性接着剤 7を介して、電気的に確実に接続されている。

[0037] 上述のように構成された赤外線センサにぉ、ては、光学フィルタ 3の周辺部の、パッケージ 2の開口部 2aの周辺領域に対向する領域に、光学フィルタ 3の周辺部を周回する環状の溝 80が形成され、光学フィルタ 3の周辺部を周回するように配設された環状の溝 80に保持された導電性接着剤 7により、光学フィルタ 3の周辺部が、ノッケージ 2の開口部 2aの周辺領域に接合されており、光学フィルタ 3とパッケージ 2は、機械的および電気的に確実に接続されている。

したがって、複雑な構造や、複雑な製造工程を必要とすることなぐ光学フィルタ 3とノッケージ 2の接合信頼性が高ぐし力も、赤外線センサ素子 1が、互いに電気的に接続された光学フィルタ 3とパッケージ 2とから形成される封止空間 2b内に収納された、電磁シールド性が高ぐ良好な耐電磁波特性を備えた赤外線センサを提供することが可能になる。

また、この実施例 1の赤外線センサにおいては、光学フィルタ 3の周辺部を周回する環状の溝 80が、導電性接着剤 7を保持する機能を果たすことから、導電性接着剤 7が光学フィルタ 3の周辺部から中央領域に流れ込むことを抑制、防止することが可能になり、十分な視野を確保して、高い検出信頼性を実現することができる。

[0038] なお、この実施例 1では光学フィルタ 3に用いる光学フィルタ本体として、低抵抗材料力なるものを用いて、るが、絶縁性材料力もなる光学フィルタ本体を用いた場合にも、複雑な製造工程を必要とすることなぐ光学フィルタ 3とパッケージ 2を確実に接合することが可能になるとともに、導電性接着剤 7が光学フィルタ 3の周辺部から中央領域に流れ込むことを抑制、防止して、十分な視野を確保する（すなわち、中央領域において所定の波長の赤外線を確実に通過させる）ことが可能になり、信頼性の高い赤外線センサを得ることが可能になるという本願発明の基本的な効果を得ることができる。

[0039] すなわち、本願発明は、光学フィルタの構成にかかわらず、種々の光学フィルタを用いる場合に適用することが可能であり、例えば、 (1)光学フィルタが低抵抗材料力もなるものである場合 (実施例 1の場合)、

(2)光学フィルタが絶縁性材料からなるフィルタ本体 (層）の表面に低抵抗材料 (層）を配設したものである場合、

(3)光学フィルタが低抵抗材料からなるフィルタ本体 (層）の表面に低抵抗材料 (層）を配設したものである場合、

(4)光学フィルタが低抵抗材料からなるフィルタ本体 (層）の表面に絶縁性材料 (層）を配設したものである場合 (後述する実施例 2の場合)、

の、ずれの場合にも適用することが可能である。

[0040] また、この実施例 1の赤外線センサは、ノッケージ 2が配線パターン 11を備えていることから、他の部材に形成すべき配線パターンを少なくして、製品の小型化や部品点数の削減を図ることができる。

[0041] また、光学フィルタ 3を、他の部品を介さずにノッケージ 2に接合することができるため、製品の小型化を図ることが可能になるとともに、製造工程を簡略ィ匕してコストの低減を図ることが可能になる。

[0042] さらに、パッケージ 2が、赤外線センサ素子 1を支持する支持部（ベース） 12を備えているため、別途支持部材を必要とすることがなぐさらに、部品点数の削減や、製品の小型化を図ることが可能になる。

また、ノッケージ 2の底部は従来の赤外線センサのステムの機能を果たすため、この点でも製品の小型化を図ることができる。

実施例 2

[0043] 図 4(a)は本願発明の他の実施例（実施例 2)にカゝかる赤外線センサの構成を模式的に示す断面図、図 4(b)はその斜視図、図 5(a)はこの実施例 2の赤外線センサにお V、て用いられて、る光学フィルタの構成を示す斜視図、図 5(b)はその要部を拡大して示す図である。

[0044] この実施例 2の赤外線センサは、

(a)光学フィルタ 3が、抵抗が ΙΜ Ω Ζαη以下で、所定の波長の赤外線を通過させるフィルタ本体 33と、パッケージ 2に形成された開口部 2aの周辺領域に接合される側の表面（図 4(b)では下面）に、蒸着により形成された、絶縁性材料カゝらなる薄膜 34を備えた 2層構造を有して、ること、

(b)光学フィルタ 3の、絶縁性材料カゝらなる薄膜 34が形成された面の、パッケージ 2 の開口部 2aの周辺領域に対向する領域に、薄膜 34が形成された面から、フィルタ本体 33にまで達する深さ（D2) (図 5(b))の、環状の溝 80が、光学フィルタ 3の周辺部を周回するように形成されて!ヽること、

において上記実施例 1とはその構成を異にしている力その他の点においては、上記実施例 1の赤外線センサと同様の構成を備えている。

なお、この実施例 2においては、光学フィルタ 3に形成された溝の幅を W2、光学フィルタ 3の端部力溝 8 (80)の幅方向の中心までの距離を L2として示している。なお、図 4(a), (b)、図 5(a), (b)および図 6において、図 1(a), (b)、図 2(a), (b)および図 3と同一符号を付した部分は、同一または相当する部分を示している。

[0045] この実施例 2の赤外線センサにおいては、図 4(a), (b)、図 5(a), (b)および図 6に示すように、光学フィルタ 3の、絶縁性材料力もなる薄膜 34が形成された面の周辺部の、ノッケージ 2の開口部 2aの周辺領域に対向する領域に、絶縁性材料からなる薄膜 34が形成された面から、フィルタ本体 33にまで達する、環状の溝 80が、光学フィルタ 3の周辺部を周回するように形成されており、上記実施例 1の赤外線センサの場合と同様に、光学フィルタ 3に配設された環状の溝 80に保持された導電性接着剤 7により、光学フィルタ 3の周辺部を、ノッケージ 2の開口部 2aの周辺領域に確実に接合することが可能になる。

[0046] また、この実施例 2の赤外線センサにおいては、光学フィルタ 3として表面に絶縁性材料力もなる薄膜 34が形成されたものが用いられているが、上記環状の溝 80が薄膜 34が形成された面力もフィルタ本体 33にまで達するように形成されているため、環状の溝 80に保持された導電性接着剤 7により、光学フィルタ 3とパッケージ 2とが電気的に確実に接続される。したがって、赤外線センサ素子 1が、互いに電気的に接続された光学フィルタ 3とパッケージ 2と力も形成される封止空間 2b内に収納されることになるため、電磁シールド性に優れた赤外線センサを得ることが可能になる。

[0047] また、この実施例 2の赤外線センサにおいても、光学フィルタ 3の周辺部を周回するように形成された環状の溝 80が、導電性接着剤 7を保持する機能を果たすことから、導電性接着剤 7が光学フィルタ 3の周辺部から中央領域に流れ込むことを抑制、防止することが可能になり、十分な視野を確保して、高い検出信頼性を実現することが可會になる。

[0048] また、この実施例 2の赤外線センサは、その他の点、すなわち、ノッケージ 2が配線パターン 11を備えていることから、他の部材に形成すべき配線パターンを少なくして、製品の小型化や部品点数の削減を図ることが可能になること、光学フィルタ 3を、他の部品を介さずにパッケージ 2に接合することができるため、製品の小型化、製造ェ程の簡略ィ匕を図ることが可能になること、パッケージ 2が、赤外線センサ素子 1を支持する支持部 (ベース） 12を備えているため、別途支持部材を必要とすることがなぐさらに、部品点数の削減や、製品の小型化を図ることが可能になることなどに関し、上記実施例 1の赤外線センサと同様の効果を奏する。

[0049] なお、上記実施例 1および 2では、赤外線センサ素子が、焦電素子を用いた、いわゆるデュアルタイプの焦電型の赤外線センサ素子である場合を例にとって説明した力本願発明において、赤外線センサ素子のタイプに特別の制約はなぐシングルタィプゃクヮッドタイプ、またはサーモパイル、フォトダイオードなどの種々の赤外線センサ素子を用いた赤外線センサに本願発明を適用することが可能である。

実施例 3

[0050] 図 7〜9は、本願発明の他の実施例（実施例 3)に力かる赤外線センサの製造方法（この実施例 3では上記実施例 1の赤外線センサの製造方法)を示す図である。

[0051] この実施例 3の赤外線センサの製造方法は、一枚のマザ一光学フィルタに、赤外線センサ素子が収納された複数のノッケージを載置し、接着固定した状態で、個々の赤外線センサに分割して、複数個の赤外線センサを同時に製造することができるようにした、赤外線センサの製造方法に関するものである。

[0052] この実施例 3の方法によれば、まず、例えば、図 7に示すように、一枚に、複数個の赤外線センサ分の光学フィルタ 3を含むマザ一光学フィルタ 43に、分割後に、光学フィルタ 3を周回する溝 80となる溝 80aを形成する。

それから、光学フィルタ 3を周回する溝 80となる溝 80aおよびその近傍に導電接着剤 7を付与する。 [0053] 次に、図 8に示すように、赤外線センサ素子が収納された、複数のパッケージ 2を、開口部の周辺領域が、溝 80aおよびその近傍に付与された導電接着剤 7と接触するように、マザ一光学フィルタ 43上に載置する。

そして、導電接着剤 7を硬化させることにより、複数のパッケージ 2をマザ一光学フィルタ 43に接着固定する。

それから、マザ一光学フィルタ 43を所定の位置で分割して、個々の赤外線センサ（図 9)を得る。

[0054] この実施例 3の方法によれば、いわゆる多数個取りの方法で、効率よぐ赤外線センサを製造することが可能になる。

実施例 4

[0055] 図 10(a)は本願発明の他の実施例（実施例 4)にカゝかる赤外線センサの構成を模式的に示す断面図、図 10(b)はその斜視図、図 11(a)はこの実施例 4の赤外線センサにお!、て用いられて、る光学フィルタの構成を示す斜視図、図 11(b)はその要部を拡大して示す図である。また、図 12は、ノッケージの開口部の周辺領域力光学フィルタを周回する溝にはまり込んでいる状態を示す図である。

[0056] この実施例 4の赤外線センサは、図 10〜図 12に示すように、ノッケージ 2の開口部 2aの周辺領域（の先端部） 22が、光学フィルタ 3を周回し、溝 8a、 8b、 8c、 8dからなる環状の溝 80にはまり込んでおり、ノッケージ 2の先端部 22は、導電性接着剤 7により、光学フィルタ 3の溝 80に固着されている。

なお、この実施例 4の赤外線センサにおいては、環状の溝 80の幅がパッケージ 2の周辺領域 (の先端部） 22の幅よりも大きぐ周辺領域 (の先端部） 22よりも大きくなるように構成されており、ノッケージ 2を光学フィルタ 3上に載置したときに、周辺領域 (の先端部） 22が、光学フィルタ 3の溝 80にはまり込むように構成されて、る。

[0057] なお、溝 8 (80)は、深さ（D3) =0. lmm、幅（W3) =0. 04mm (ブレードの幅）で、光学フィルタ 3の端部から溝 8 (80)の幅方向の中心までの距離（L3)は 0. 24mmである。

その他の構成は、上記実施例 1の場合と同様である。

また、図 10(a), (b)、図 11(a), (b)、および図 12において、図 1(a), (b)、図 2(a), (b) および図 3と同一符号を付した部分は、同一または相当する部分を示している。

[0058] この実施例 4の赤外線センサは、上述のように、ノッケージ 2の開口部 2aの周辺領域 (の先端部） 22が、光学フィルタ 2を周回する溝 80にはまり込んだ構成を有しており、光学フィルタ 3をパッケージ 2にマウントする際の位置精度を向上させることが可能になるとともに、マウント後の光学フィルタ 3の位置ずれを防止することが可能になり、信頼性の高い赤外線センサを得ることが可能になる。

また、この実施例 4の赤外線センサはその他の点においても上記実施例 1、 2の赤外線センサにおいて得られる効果に準じる効果を得ることができる。

[0059] また、この実施例 4の赤外線センサにおいても、上記実施例 2の場合と同様に、光学フィルタ 2として、フィルタ本体と、絶縁性材料カゝらなる薄膜を備えた 2層構造を有する光学フィルタを用いることも可能である。

実施例 5

[0060] 図 13〜15は、本願発明の他の実施例（実施例 5)に力かる赤外線センサの製造方法 (この実施例 5では上記実施例 4の赤外線センサの製造方法)を示す図である。

[0061] この実施例 5の赤外線センサの製造方法は、一枚のマザ一光学フィルタに、赤外線センサ素子が収納された複数のノッケージを載置し、接着固定した状態で、個々の赤外線センサに分割して、複数個の赤外線センサを同時に製造することができるようにした、赤外線センサの製造方法に関するものである。

[0062] この実施例 5の方法によれば、まず、例えば、図 13に示すように、一枚に、複数個の赤外線センサ分の光学フィルタ 3を含むマザ一光学フィルタ 43に、分割後に、光学フィルタ 3を周回する溝 80となる溝 80aを形成する。

なお、溝 80aは、ノッケージ 2の開口部 2aの周辺領域 (の先端部） 22がはまり込むよな幅を持つように形成する。

それから、光学フィルタ 3を周回する溝 80となる溝 80aに導電接着剤 7を付与する。

[0063] 次に、図 14に示すように、赤外線センサ素子が収納された、複数のパッケージ 2を

、開口部の周辺領域力溝 80aにはまり込み、溝 80aに付与された導電接着剤 7と接触するように、マザ一光学フィルタ 43上に載置する。

[0064] そして、導電接着剤 7を硬化させることにより、複数のパッケージ 2をマザ一光学フィルタ 43に接着固定する。

それから、マザ一光学フィルタ 43を所定の位置で分割して、個々の赤外線センサ（図 15)を得る。

[0065] この実施例 5の方法によれば、いわゆる多数個取りの方法で、効率よぐ赤外線センサを製造することが可能になる。

[0066] なお、この実施例 5の赤外線センサの製造方法の場合、ノッケージ 2の開口部 2a の周辺領域 (の先端部） 22が、マザ一光学フィルタ 43に形成された、光学フィルタを周回する溝となる溝 80aにはまり込むようにマザ一光学フィルタ 43上に搭載されることから、位置ずれが生じに《なるため、パッケージ 2を搭載する前に接着剤を供給しておくことはもちろん、パッケージ 2を搭載して力も接着剤を供給してパッケージ 2をマザ一光学フィルタ 43に接着固定するように構成することも可能であるため、製造工程の自由度を向上させることが可能になり、製造方法の合理ィ匕を図ることができる。

[0067] また、上記実施例 1〜5では、単結晶シリコン力もなる光学フィルタを用いた場合を例にとって説明したが、光学フィルタ本体としては、単結晶シリコン以外にも、例えば、石英やサファイア、フッ化バリウム、スピネルなどの赤外線を通過させる種々の材料力なるものを用いることが可能である。

なお、石英など絶縁物からなるフィルタ本体を用いる場合は、本体表面に金属膜などを蒸着することにより導電性を持たせるようにする。

[0068] また、本願発明は、さらにその他の点においても上記実施例 1〜5に限定されるものではなぐパッケージの具体的な構成や形状、光学フィルタとパッケージを接合するための接着剤 (導電性接着剤）の種類などに関し、発明の範囲内において種々の応用、変形を加えることが可能である。

産業上の利用可能性

[0069] 上述のように本願発明によれば、複雑な構造や、複雑な製造工程を必要とせずに、かつ、接着剤が光学フィルタの不所望の領域にまで流れ込んで視野を狭くすることを防止しつつ、光学フィルタとパッケージを確実に接合することが可能になる。

また、本願発明によれば、赤外線センサ素子が、互いに電気的に接続された光学フィルタとパッケージとから形成される封止空間内に収納された構成を容易かつ確実に実現することが可能になり、赤外線センサの電磁シールド性を向上させることができる。

したがって、本願発明は、人体の検知や、防犯機器などに用いられる汎用の赤外線センサの分野に広く利用することが可能である。

Claims

請求の範囲

[1] 赤外線センサ素子と、

1つの面が開口した箱形の形状を有し、内部に前記赤外線センサ素子が収納される、表面実装に対応したパッケージと、

を具備する赤外線センサにおいて、

を特徴とする赤外線センサ。

[2] 前記光学フィルタが、抵抗が 1M Ω Zcm以下の光学フィルタであり、

を特徴とする請求項 1記載の赤外線センサ。

[3] 前記光学フィルタが、前記赤外線センサ素子に所定の波長の赤外線を受光させる機能と、前記開口部を封止する蓋としての機能とを同時に果たすフィルタ本体と、該フィルタ本体の表面に形成された、絶縁性材料カゝらなる薄膜とを備えており、前記光学フィルタを周回する溝が、前記絶縁性材料カゝらなる薄膜が形成された面力前記フィルタ本体にまで達するように形成されて、ること

を特徴とする請求項 1または 2記載の赤外線センサ。

[4] 前記パッケージの前記開口部の周辺領域力前記光学フィルタを周回する溝にはまり込んでいることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の赤外線センサ。

[5] 請求項 1〜3のいずれかに記載の赤外線センサを製造するための方法であって、一枚に、複数個の赤外線センサ分の光学フィルタを含むマザ一光学フィルタに、分割後に、前記光学フィルタを周回する溝となる溝を形成する工程と、

前記溝およびその近傍に接着剤を付与する工程と、

を具備することを特徴とする赤外線センサの製造方法。

前記開口部の周辺領域が、前記マザ一光学フィルタに形成された、前記光学フィルタを周回する溝となる溝にはまり込むような態様で、前記赤外線センサ素子が収納された、複数の前記パッケージを、前記マザ一光学フィルタ上に搭載し、接着剤により、その状態で複数の前記パッケージを前記マザ一光学フィルタに接着固定するェ程と、

を具備することを特徴とする赤外線センサの製造方法。