微型热释电红外传感器制造技术

一种特别适合于隐蔽场合探测的微型热释电红外传感器，包括一管座、管座的三个管脚上置有一三层布有印刷线路的基板，基板的上面置有敏感元，下面置有一片专用的集成电路芯片，管座上罩有一带有红外滤光窗口的管帽，管帽外置有一超微透镜，整个传感器的体积仅为目前市售的具有相同功能的传感器体积的１／８－１／１０。该器件具有较好的抗干扰性，扩大了原传感器的使用范围，对用户所要求的外围电路更简单，经济效果良好。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微型热释电红外传感器本技术涉及一种红外传感器，特别涉及用于人体移动感应探测的热释电红外传感器。目前市场上大量销售的人体移动感应被动式红外传感器，一般由菲涅尔透镜、热释电陶瓷敏感元、结型场效应晶体管等组成。当红外传感器的前方有人体移动时，人体辐射出的红外线经菲涅尔透镜聚焦到敏感元上，由敏感元将红外信号转换成电信号，由于此电信号较弱，需外接放大器、阈值比较等电路，才能控制诸如电灯开关、家用电器、报警器。这种结构的传感器一般体积较大，其主要原因是放大器、菲涅尔透镜占有较大的体积，这就限制了它的使用范围，如果用于家电的自动控制，就有可能破坏家电的整体布局和外型美观，再比如涉及一些需要隐蔽的探测场合，这种结构就更不合适了。本技术的目的是提供一种微型热释电红外传感器，使其体积大大缩小，仅为目前市场上销售的传感器的1/8-1/10，特别适合于需要隐蔽的探测场合。为了实现本技术的上述目的，本传感器由一管座、管座的三个管脚上置有一三层布有印刷线路的基板，基板的上面置有敏感元，下面置有一片集成电路芯片，敏感元和集成电路芯片通过基板上的印刷线路实现电学连接，管座上罩有一带有红外滤光片窗口的管帽，用于滤去不需要的杂散光，管帽外置有一超微透镜，将人体辐射信号聚焦在敏感元上。所说的集成电路芯片是由阻抗变换电路、信号放大电路、信号比较电路组成。所说的超微透镜是由N个单元透镜组合而成，当有人体辐射信号时，将人体辐射信号进行空间调制，并聚焦在敏感元上。超微透镜的设计思想是：单元透镜L1、L2，当f2=f1/2，则A2=A1/4,L1、L2为单元透镜，f1、f2为焦距，等于曲率半径，A1、A2为单元透镜面积。它们接收到的能量相同，探测距离一样，单元透镜的面积缩小，则整个透镜大大缩小，而形成一个超微透镜。-->由于传感器的电学部分和菲涅尔透镜的体积大大缩小、使敏感元和集成电路芯片可以方便地组装在一个直径为10mm的管座内，使整个传感器的体积为目前能够实现相同功能的传感器体积的1/8-1/10。本技术的附图说明如下：图1、热释电红外传感器的结构示意图；图2、超微透镜结构示意图；图3、热释电红外传感器集成电路图。下面结合附图对本技术作进一步的详细说明：如图1所示的热释电红外传感器，包括管座1，管座的三个管脚2上置有一三层布有印制线路的基板3，基板上面置有敏感元4，下面置有集成电路芯片5，敏感元与集成电路芯片通过基板上的印刷线路实现电学连接，管座上罩有一带有红外窗口6的管帽7，红外窗口6与管帽通过黑胶粘接，红外窗口6由透7-14微米的硅基底滤光片组成，管帽外置有一超微透镜8。所说的超微透镜是由16个单元透镜组合而成，单元透镜空间位置排列见图2，单元透镜最大中心夹角为90°，相邻单元透镜α∝sin-10.15，则能保证探测范围为90°，在2m的探测距离范围，探测灵敏度达到30cm，超微透镜由透红外辐射的聚乙烯材料制成。所说的集成电路芯片5为一片专用集成电路芯片，其原理图见图3，其中，由A2,A5,A10向内部电路提供基准电压Vref,A1为第一级的高阻抗输入运放，组成阻抗变换电路；由A3,A7进行5000倍的放大，组成信号放大电路、A4组成低通滤波器，A8,A9组成高通滤波器，A11对被放大了的信号进行高、低电位的施密特比较，组成信号比较电路。比较后的信号经A12,A13输出。所说的敏感元4由热释电陶瓷材料鋯钛酸铅制成。本技术的有益效果：1．本技术将阻抗变换、信号放大、信号比较电路集成在一起构成一片专用的集成电路芯片，将透镜设计成超微透镜，使整个传感器的体积大大缩小，使其特别适合于隐蔽场合探测。2．本技术的集成电路采用了较好的带通滤波器及双施密特比较电路等，使器件具有较好的抗干扰性，可有效地降低杂散信号的侵入等。3．本技术传感器扩大了原传感器的使用范围，对用户所要求的外围电路更简单，经济效果良好。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型热释电红外传感器，包括管座（１）、管座的三个管脚（２）上置有一三层布有印刷线路的基板（３），基板的上面置有敏感元（４），管座上罩有一带有红外滤光片窗口（６）的管帽（７），其特征在于：基板的下面置有一片集成电路芯片（５），敏感元（４）和集成电路芯片（５）通过基板上的印刷线路实现电学连接，管帽（７）外置有一超微透镜（８），所说的集成电路芯片是由Ａ↓［２］，Ａ↓［５］，Ａ↓［１０］向内部电路提供基准电压Ｖ↓［ｒｅｆ］，由Ａ↓［１］为第一级高阻抗输入运放，组成阻抗变换电路；由Ａ↓［３］，Ａ↓［７］进行５０００倍的放大，组成信号放大电路；Ａ↓［４］组成低通滤波器，Ａ↓［８］，Ａ↓［９］组成高通滤波器，Ａ↓［１１］对被放大了的信号进行高、低电位的施密特比较，组成信号比较电路，比较后的信号经Ａ↓［１２］，Ａ↓［１３］输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1．一种微型热释电红外传感器，包括管座(1)、管座的三个管脚(2)上置有一三层布有印刷线路的基板(3)，基板的上面置有敏感元(4)，管座上罩有一带有红外滤光片窗口(6)的管帽(7)，其特征在于：基板的下面置有一片集成电路芯片(5)，敏感元(4)和集成电路芯片(5)通过基板上的印刷线路实现电学连接，管帽(7)外置有一超微透镜(8)，所说的集成电路芯片是由A2,A5,A10向内部电路提供基准电压Vref，由A1为第一级高阻抗输入运放，组成阻抗变换电路；由A3,A7进行5000倍的放大，组成信号放大电路；...

【专利技术属性】
技术研发人员：栾长文，王云生，庞晓薇，
申请(专利权)人：上海尼赛拉传感器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[]