红外线传感器模块制造技术

本发明专利技术提供一种能够降低热噪声且高精度地进行可靠性较高的红外线检测的红外线传感器模块。红外线传感器模块具有：红外线传感器元件，被配置在基板上，接收红外线信号；信号处理电路元件，对所述红外线传感器元件的输出进行处理；金属制的外壳，设置为与所述红外线传感器元件隔开预定的距离，具有入射窗并容纳所述红外线传感器元件和所述信号处理电路元件，所述入射窗具有用于使外部的红外线信号成像于所述红外线传感器元件的光学系统；以及传感器罩，在所述红外线传感器元件与所述外壳及所述信号处理电路元件之间具有透光部，用于将通过所述光学系统入射的所述红外线信号引导到所述红外线传感器元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及红外线传感器模块，尤其涉及用于降低红外线传感器模块的热噪声的安装构造。
技术介绍
过去，红外线传感器能够以非接触方式实现温度检测，因而被广泛地应用于检测人的存在并跟随人的移动来进行点亮控制的自动点亮系统、微波炉的炉内温度的检测、被烹调物品的温度分布的检测等。红外线传感器是输出与内置的传感器芯片接收到的红外线量对应的电压的器件。该红外线传感器的检测视场角是根据规格确定的，但实际上来自视场角外部的不必要的红外线也入射到器件内部，当该红外线在封装体内部反射并入射到传感器芯片的情况下，将成为热噪声，存在导致检测精度变差的问题。作为这种红外线传感器的一例，例如有这样的红外线传感器，将多个电阻(单体元件)呈矩阵状进行平面配置，将随着在红外线投射时产生的温度上升而形成的电阻值的变化作为信号取出，根据该信号生成图像信号并进行输出。在这种红外线传感器中，为了将电阻变化作为信号取出，需要供给预定偏置电流，存在由于该偏置电流的焦耳热而产生红外线传感器的温度上升的情況。因此，这种基于焦耳热的温度上升导致从红外线传感器产生新的信号，该信号作为红外线传感器的杂音被输出。为了防止这种基于偏置电流的杂音，提出了如图8所示的构造(专利文献1)，在外壳220内固定环状的内衬250，即使在干扰噪声入射到外壳220内的情况下，干扰噪声也不会到达被安装于电路基板210上的传感器芯片230，能够仅将放射并由透镜聚光后的红外线能量引导到传感器芯片230。另外，在专利文献2中，如图9所示，在封装体120上顺序地装配电路基板110、电子冷却装置140、红外线检测元件130，而且以覆盖红外线检测元件130的方式设置密封筒150，并且以被电子冷却装置140冷却的方式设置该密封筒150。通过利用电子冷却装置140冷却红外线检测元件130，防止基于偏置电流的红外线检测元件130的温度上升，而且通过冷却密封筒150，防止基于通过密封筒150的辐射热的红外线检测元件130的温度上升，并降低杂音。并且，通过使在密封筒150开ロ的入射窗150a形成为合适的开ロ直径，防止杂音的产生，而且入射的红外线不会泄漏到红外线检测元件130的各个单体元件外部。另外，也提出了如图10所示的红外线传感器模块(专利文献3)，不将热电元件(红外线传感器元件)330密封，而是利用与芯棒310热连接的内盖350覆盖热电元件330，由此提高热电元件330的冷接点对芯棒310的温度变动的温度跟随性能。在这种结构中，利用内盖将热电元件和热敏电阻覆盖，使内部气氛与芯棒热连接，由此来自外壳320和内盖350的二次辐射不能照射到热电元件330。另夕卜，近年来提出了基于信号的放大处理用途而内置ASIC (Application Specific Integrated Circuit)等IC芯片的安装构造。根据这种构造,能够降低布线的环绕，在理论上能够实现检测精度的进ー步提高。但是，在这样将IC芯片内置于外壳内的情况下，作为电气噪声对策，需要采用金属外売。在这种情况下，由于金属的光反射率特别高，因而容易产生内部反射，导致成为更容易产生热噪声的构造。并且，也存在热噪声对信号的放大处理用的IC芯片的影响达到无法忽视的大小的情況。现有 技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007 — 101513号公报专利文献2 :日本特开平08 — 101062号公报专利文献3 :日本特开2003 - 344156号公报在这样内置了信号处理电路元件的红外线传感器模块中，作为电气噪声对策，需要采用金属外売。在这种情况下，由于金属的光反射率特别高，因而存在容易产生内部反射的问题。另外，也存在基于信号处理电路的发热的热噪声问题，导致成为更容易产生热噪声的构造。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于，提供一种能够降低热噪声且高精度地进行可靠性较高的红外线检测的红外线传感器模块。本专利技术的红外线传感器模块的特征在于，该红外线传感器模块具有红外线传感器元件，被配置于基板上，接收红外线信号；信号处理电路元件，对所述红外线传感器元件的输出进行处理；金属制的外売，设置为与所述红外线传感器元件隔开预定的距离，具有入射窗并容納所述红外线传感器元件和所述信号处理电路元件，所述入射窗具有用于使外部的红外线信号成像于所述红外线传感器元件的光学系统；以及传感器罩，在所述红外线传感器元件与所述外壳及所述信号处理电路元件之间具有透光部，该透光部用于将通过所述光学系统入射的所述红外线信号引导到所述红外线传感器元件。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述传感器罩具有侧壁部，以包围所述红外线传感器元件的周围的方式与所述基板抵接；以及顶面，从所述侧壁部起形成于所述红外线传感器元件和所述光学系统之间，所述透光部构成开ロ部。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，传感器罩利用金属材料构成。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述传感器罩通过导热性材料与所述基板接合。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述传感器罩通过导电性材料与所述基板接合。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，在所述基板的包围所述红外线传感器元件装配区域及信号处理电路元件区域的区域中载置带状的金属环，所述金属环与在所述外壳的所述基板侧端部设置的凸缘部抵接，并构成密封部。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，在所述外壳的内侧具有由树脂成形体构成的内壳。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，在所述外壳的内壁形成有黑色镀覆层。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述红外线传感器元件通过引线与所述基板连接，所述传感器罩形成为覆盖所述红外线传感器元件的周缘且所述引线的导出区域除外。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述红外线传感器元件的引线从所述红外线传感器元件的相对的两条边导出，所述传感器罩在没有配置所述引线的相対的两条边与所述基板接合。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述红外线传感器元件通过凸块与所述基板连接。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述红外线传感器元件以面安装方式被装配于所述基板。 并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述传感器罩在红外线传感器元件的周围整体与所述基板抵接。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述红外线传感器元件与所述信号处理电路元件之间的连接是通过形成于所述基板的内部布线实现的。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，在所述红外线传感器元件与所述传感器罩之间的所述基板上形成隔热部。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述隔热部是环状的槽部。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述基板在所述信号处理电路元件的装配区域构成薄壁区域。并且，本专利技术的特征在于，在上述红外线传感器模块中，所述基板是陶瓷基板，并在所述传感器罩抵接的区域形成有布线导体层。根据本专利技术的红外线传感器模块，利用传感器罩防止在外壳反射并入射的来自视场角外部的红外线噪声，并且能够降低因基于外壳加热的辐射热的产生而形成的红外线噪声的影响，实现检测精度的提闻。附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.18 JP 2009-2880321.一种红外线传感器模块，具有 红外线传感器元件，被配置于基板上，接收红外线信号； 信号处理电路元件，对所述红外线传感器元件的输出进行处理； 金属制的外売，设置为与所述红外线传感器元件隔开预定的距离，具有入射窗并容纳所述红外线传感器元件和所述信号处理电路元件，所述入射窗具有用于使外部的红外线信号成像于所述红外线传感器元件的光学系统；以及 传感器罩，在所述红外线传感器元件与所述外壳及所述信号处理电路元件之间具有透光部，该透光部用于将通过所述光学系统入射的所述红外线信号引导到所述红外线传感器元件。2.根据权利要求I所述的红外线传感器模块，其中，所述传感器罩具有 侧壁部，以包围所述红外线传感器元件的周围的方式与所述基板抵接；以及 顶面，从所述侧壁部起形成于所述红外线传感器元件和所述光学系统之间，所述透光部构成开ロ部。3.根据权利要求I或2所述的红外线传感器模块，其中，传感器罩由金属材料构成。4.根据权利要求I 3中任意一项所述的红外线传感器模块，其中，所述传感器罩通过导热性材料与所述基板接合。5.根据权利要求I 4中任意一项所述的红外线传感器模块，其中，所述传感器罩通过导电性材料与所述基板接合。6.根据权利要求I 5中任意一项所述的红外线传感器模块，其中，在所述基板的包围所述红外线传感器元件装配区域及信号处理电路元件装配区域的区域中载置带状的金属环，所述金属环与在所述外壳的开ロ端部设置的凸缘部抵接，并构成密封部。7.根据权利要求I 6中任意一项所述的红外线传感器模块,其中,在所述外壳的内侧具有由树脂成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：植田充彦，奥林敬未，杉山贵则，佐名川佳治，明田孝典，中村雄志，桐原昌男，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：