(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦電素子と、前記焦電素子の出力信号を信号処理するＩＣ素子と、前記焦電素子および前記ＩＣ素子が収納された表面実装型のパッケージとを備え、前記パッケージは、絶縁材料からなる基体に金属材料からなる回路配線および複数の外部接続用電極が形成されたパッケージ本体と、前記焦電素子での検知対象の赤外線を透過する機能を有し前記パッケージ本体との間に前記焦電素子および前記ＩＣ素子を囲む形で前記パッケージ本体に接合されたパッケージ蓋とを有し、前記パッケージ本体の一面側に複数段の凹部が設けられ、前記ＩＣ素子が、下段の凹部の内底面に実装され、前記焦電素子が、前記パッケージ本体の平面視において前記下段の凹部と当該下段の凹部よりも上段の凹部とに跨り且つ厚み方向において前記ＩＣ素子から離れて実装されてなり、前記焦電素子と前記ＩＣ素子の出力端子・前記外部接続電極間を電気的に接続する出力用配線との間に、シールド構造部が設けられており、前記シールド構造部が、前記ＩＣ素子のグランド電位もしくは定電位となる部位と電気的に接続されてなり、前記ＩＣ素子は、回路部が形成された主表面側を前記下段の凹部の内底面側、前記主表面側とは反対の裏面側を前記焦電素子側として前記下段の凹部の内底面に実装されてなることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項２】
前記シールド構造部は、前記パッケージ本体の前記基体に埋設されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続され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３】
前記シールド構造部は、前記パッケージ本体の前記基体の内面に形成されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続され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】
前記シールド構造部は、前記パッケージ本体の前記基体に一部が埋設され前記一部以外の残りの部分が前記基体の内面に形成されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続され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５】
前記シールド構造部は、前記ＩＣ素子の裏面側に設けられて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【請求項６】
前記シールド構造部は、前記ＩＣ素子の裏面と前記焦電素子との間に配置されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド板を備え、前記シールド板が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【請求項７】
前記シールド板は、金属板もしくはプリント基板からな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】
前記パッケージ本体の平面視における外形が正方形状であり、前記パッケージ本体の前記平面視における中心に前記焦電素子の中心を合わせてあることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【請求項９】
前記パッケージ蓋の周部に、前記パッケージ本体に対する位置決め用の段差部が形成されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【請求項１０】
前記パッケージ蓋が、シリコン製のレンズであることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【請求項１１】
前記パッケージの外側に配置される樹脂製のハウジングを備えることを特徴とする請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【請求項１２】
前記ハウジングは、前記パッケージへの取付部位を除いて前記パッケージとの間に空気層が形成される形で前記パッケージに取り付けられてなることを特徴とする請求項１１記載の赤外線センサ。
【請求項１３】
前記ハウジングは、前記パッケージ本体の側面に設けた係合凹部と前記ハウジングに設けた係合凸部とを凹凸係合させることにより前記パッケージに取り付けられてなることを特徴とする請求項１１または請求項１２記載の赤外線センサ。
【請求項１４】
前記焦電素子の焦電材料は、リチウムタンタレートもしくはリチウムナイオベートであることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の赤外線センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図１２に示すように、焦電素子１０１、焦電素子１０１の出力電流を信号処理する信号処理回路の大部分を１チップに集積化したＩＣ素子１０２、ＩＣ素子１０２に外付けされるコンデンサ（図示せず）などが実装されたＭＩＤ（Molded Interconnect Devices）基板からなる３次元回路ブロック１２０を、キャンパッケージ１３０に収納した赤外線センサが提案されている（例えば、日本国特許第３３６７８７６号公報：以下、特許文献１と称する）。ここで、３次元回路ブロック１２０を構成するＭＩＤ基板は、樹脂成形品１２１の表面に、回路パターン１２２が形成されている。また、キャンパッケージ１３０は、金属製のステム１３１と、光学的フィルタ窓１３２ａを有する金属製のキャップ１３２とで構成されている。また、図１２の赤外線センサは、キャンパッケージ１３０の外側に、ドーム状の集光レンズ１５０が装着されている。【０００３】
また、従来から、焦電素子と当該焦電素子の出力信号を信号処理するＩＣ素子（信号処理ＩＣ）とをキャンパッケージ内に収納した赤外線センサにおいて、ＩＣ素子の信号入力端子と信号出力端子とが容量結合することにより、感度が低下することが知られている（例えば、日本国特許第４２５８１９３号公報：以下、特許文献２と称する）。ここで、上記特許文献２には、図１３および図１４に示すように第１〜第７の金属部材２１１〜２１７がインサート成形された同時成形体２１０の上面部に焦電素子２０１が実装されるとともに、この同時成形体２１０の正面部にＩＣ素子２０２が実装され、同時成形体２１０の側面部に外付けのコンデンサＣ１が実装された赤外線センサが開示されている。そして、この赤外線センサでは、上述の容量結合を低減するために、第４の金属部材２１４をシールド専用の金属部材として曲げ加工するとともに、信号入力端子に接続される内部配線用の第１の金属部材２１１と、信号出力端子に接続される外部配線用の第６の金属部材２１６とを、同時成形体２１０の対角方向に配置している。また、この赤外線センサにおけるパッケージ２３０は、同時成形体２１０が実装された金属製のステム（金属ベース）２３１と、金属製のキャップ２３２とで構成され、キャップ２３２には、赤外線透過フィルタ２３３が設けられている。
【０００４】
上記特許文献１に開示されたＩＣ素子１０２は、電流電圧変換回路、電圧増幅回路、出力回路などを備えており、電流電圧変換回路は、反転入力端と出力端の間に帰還容量（コンデンサ）が接続されるとともに非反転入力端に電源回路から基準電圧が供給される演算増幅器を具備し、この演算増幅器の反転入力端に焦電素子が接続され焦電電流が入力されるようになっており、コンデンサのインピーダンス変換によって微小な焦電電流を数１０μＶ程度の電圧信号に変換するものである。この電流電圧変換回路では、電界効果型トランジスタと高抵抗値の抵抗とを用いたインピーダンス変換回路からなる従来の電流電圧変換回路において支配的な要因とされている熱雑音の影響を少なくしてＳ／Ｎ比を著しく改善でき、低ノイズ化が図れるとともに感度を向上させることができる。【０００５】
しかしながら、図１２に示した構成の赤外線センサでは、キャンパッケージ１３０内に３次元回路ブロック１２０を収納しているので、薄型化（低背化）が難しく、また、プリント配線板のような回路基板などに２次実装する際に表面実装することができない。また、図１３に示した構成の赤外線センサも、キャンパッケージ２３０内に同時成形体２１０を収納しているので、薄型化（低背化）が難しく、また、プリント配線板のような回路基板などに２次実装する際に表面実装することができない。【０００６】
これに対して、図１５および図１６に示すように、赤外線センサ素子３０１、電界効果型トランジスタ３０２、バイパスコンデンサ（図示せず）、高い抵抗値を有する抵抗（図示せず）などが収納された表面実装型のパッケージ３０３と、パッケージ３０３の開口部３０３ｂに取り付けられた光学フィルタ３０４とを備えた赤外線センサが提案されている（例えば、国際公開２００６／１２０８６３号：以下、特許文献３と称する）。【０００７】
上記特許文献３に開示された赤外線センサは、パッケージ３０３が、一面が開口した矩形箱状に形成されており、パッケージ３０３の内底面に、赤外線センサ素子３０１を支持する複数のベース３１２が配設されている。そして、電界効果型トランジスタ３０２、バイパスコンデンサ、抵抗などは、赤外線センサ素子３０１に並設されている。また、光学フィルタ３０４の平面形状は、パッケージ３０３の開口部３０３ｂに略対応する長方形となっている。具体的には、光学フィルタ３０４は、当該光学フィルタ３０４の側縁とパッケージ３０３の内側面との間に隙間が形成されるように平面サイズが設定されており、パッケージ３０３の開口部３０３ｂの４つのコーナ部に配設された支持部３２０に支持される。そして、光学フィルタ３０４とパッケージ３０３の金属製のパッケージ本体３０３ａとは、導電性接着剤により接合され電気的に接続されている。【０００８】
ところで、図１５および図１６に示した構成の赤外線センサにおいて、高抵抗値の抵抗で発生する熱雑音が大きくなるので、Ｓ／Ｎ比の向上にも一定の限度がある。そこで、高感度化を図るために、電界効果型トランジスタ３０２、バイパスコンデンサ、抵抗などの代わりに、赤外線センサ素子３０１の微弱な出力信号を高い増幅率で増幅することが可能なＩＣ素子１０２（図１２参照）やＩＣ素子２０２（図１３参照）を用いることが考えられる。【０００９】
しかしながら、この場合には、パッケージ３０３内において赤外線センサ素子３０１とＩＣ素子１０２もしくはＩＣ素子２０２とを横並びで並設する必要があるので、小型化および低コスト化が難しい。また、この場合には、赤外線センサ素子３０１とＩＣ素子１０２，２０２に接続された出力用配線との容量結合により感度が低下してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、小型化が可能で且つ焦電素子とＩＣ素子に接続された出力用配線との容量結合による感度の低下を抑制することが可能な赤外線センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の赤外線センサは、焦電素子と、前記焦電素子の出力信号を信号処理するＩＣ素子と、前記焦電素子および前記ＩＣ素子が収納された表面実装型のパッケージとを備え、前記パッケージは、絶縁材料からなる基体に金属材料からなる回路配線および複数の外部接続用電極が形成されたパッケージ本体と、前記焦電素子での検知対象の赤外線を透過する機能を有し前記パッケージ本体との間に前記焦電素子および前記ＩＣ素子を囲む形で前記パッケージ本体に接合されたパッケージ蓋とを有し、前記パッケージ本体の一面側に複数段の凹部が設けられ、前記ＩＣ素子が、下段の凹部の内底面に実装され、前記焦電素子が、前記パッケージ本体の平面視において前記下段の凹部と当該下段の凹部よりも上段の凹部とに跨り且つ厚み方向において前記ＩＣ素子から離れて実装されてなり、前記焦電素子と前記ＩＣ素子の出力端子・前記外部接続電極間を電気的に接続する出力用配線との間に、シールド構造部が設けられており、前記シールド構造部が、前記ＩＣ素子のグランド電位もしくは定電位となる部位と電気的に接続されてなり、前記ＩＣ素子は、回路部が形成された主表面側を前記下段の凹部の内底面側、前記主表面側とは反対の裏面側を前記焦電素子側として前記下段の凹部の内底面に実装されてなることを特徴とする。
【００１２】
この赤外線センサにおいて、前記シールド構造部は、前記パッケージ本体の前記基体に埋設されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続されてなることが好ましい。【００１３】
この赤外線センサにおいて、前記シールド構造部は、前記パッケージ本体の前記基体の内面に形成されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続されてなることが好ましい。【００１４】
この赤外線センサにおいて、前記シールド構造部は、前記パッケージ本体の前記基体に一部が埋設され前記一部以外の残りの部分が前記基体の内面に形成されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続されてなることが好ましい。【００１６】
この赤外線センサにおいて、前記シールド構造部は、前記ＩＣ素子の裏面側に設けられて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド層を備え、前記シールド層が、前記ＩＣ素子の前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記部位と電気的に接続されてなることが好ましい。【００１７】
この赤外線センサにおいて、前記シールド構造部は、前記ＩＣ素子の裏面と前記焦電素子との間に配置されて前記焦電素子と前記出力用配線との間に位置するシールド板を備え、前記シールド板が、前記外部接続用電極のうち前記グランド電位もしくは前記定電位となる前記外部接続用電極と電気的に接続されてなることが好ましい。【００１８】
この赤外線センサにおいて、前記シールド板は、金属板もしくはプリント基板からなることが好ましい。【００１９】
この赤外線センサにおいて、前記パッケージ本体の平面視における外形が正方形状であり、前記パッケージ本体の前記平面視における中心に前記焦電素子の中心を合わせてあることが好ましい。【００２０】
この赤外線センサにおいて、前記パッケージ蓋の周部に、前記パッケージ本体に対する位置決め用の段差部が形成されてなることが好ましい。【００２１】
この赤外線センサにおいて、前記パッケージ蓋が、シリコン製のレンズであることが好ましい。【００２２】
この赤外線センサにおいて、前記パッケージの外側に配置される樹脂製のハウジングを備えることが好ましい。【００２３】
この赤外線センサにおいて、前記ハウジングは、前記パッケージへの取付部位を除いて前記パッケージとの間に空気層が形成される形で前記パッケージに取り付けられてなることが好ましい。【００２４】
この赤外線センサにおいて、前記ハウジングは、前記パッケージ本体の側面に設けた係合凹部と前記ハウジングに設けた係合凸部とを凹凸係合させることにより前記パッケージに取り付けられてなることが好ましい。【００２５】
この赤外線センサにおいて、前記焦電素子の焦電材料は、リチウムタンタレートもしくはリチウムナイオベートであることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１の赤外線センサの概略断面図である。
【図２】同上の赤外線センサの概略分解斜視図である。
【図３】同上の赤外線センサの回路ブロック図である。
【図４】同上の赤外線センサの概略断面図である。
【図５】同上の赤外線センサの他の構成例の概略断面図である。
【図６】同上の赤外線センサの他の構成例の概略断面図である。
【図７】同上の赤外線センサの他の構成例の概略断面図である。
【図８】実施形態２の赤外線センサの概略断面図である。
【図９】実施形態３の赤外線センサの概略断面図である。
【図１０】同上の赤外線センサの他の構成例の概略断面図である。
【図１１】実施形態４の赤外線センサの概略断面図である。
【図１２】従来例の赤外線センサの概略分解斜視図である。
【図１３】他の従来例を示す赤外線センサの概略分解斜視図である。
【図１４】同上の赤外線センサにおける第１〜第７の金属部材の概略斜視図である。
【図１５】別の従来例を示す赤外線センサの概略分解斜視図である。
【図１６】同上の赤外線センサの要部概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施形態１）
以下、本実施形態の赤外線センサについて図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２８】
本実施形態の赤外線センサは、熱型赤外線検出素子である焦電素子１と、焦電素子１の出力信号を信号処理するＩＣ素子２と、焦電素子１およびＩＣ素子２が収納された表面実装型のパッケージ３とを備えている。
【００２９】
ここにおいて、パッケージ３は、パッケージ本体４と、このパッケージ本体４との間に焦電素子１およびＩＣ素子２を囲む形でパッケージ本体４に気密的に接合されるパッケージ蓋５とを有している。パッケージ本体４は、絶縁材料（セラミックス）からなる基体４１に金属材料からなる回路配線（図示せず）および複数の外部接続用電極４５（図４参照）が形成されている。パッケージ蓋５は、焦電素子１での検知対象の赤外線を透過する機能および導電性を有している。また、パッケージ本体４には、焦電素子１とＩＣ素子２と上記回路配線とを含んで構成されるセンサ回路１００（図３参照）への外来の電磁ノイズを防止するシールド部４３（図４参照）が形成されている。パッケージ蓋５は、パッケージ本体４のシールド部４３に電気的に接続されている。なお、本実施形態では、パッケージ本体４とパッケージ蓋５とで囲まれた気密空間をドライ窒素雰囲気としてあるが、これに限らず、例えば、真空雰囲気や空気雰囲気としてもよい。
【００３０】
焦電素子１は、クワッドタイプ素子であり、図２に示すように、１枚の焦電体基板１１に、４つの受光部（素子エレメント）１２が２×２のアレイ状に形成されたものを用いている。ここで、各受光部１２は、焦電体基板１１の厚み方向の両面に互いに対向する形で形成された一対の正方形状の電極１２ａと、焦電体基板１１のうち当該一対の電極１２ａに挟まれた部位とで構成されている。また、焦電素子１は、矩形板状の焦電体基板１１に、平面視において正方形状の電極１２ａの３辺に沿った平面視コ字状のスリット（図示せず）を形成することで、各素子エレメント１２が焦電体基板１１の一部で片持ち支持された構造となっており、このようなスリットを形成してあることにより、感度を向上できるとともにポップコーンノイズを低減可能となっている（例えば、日本国特許第３３７２１８０号公報参照）。なお、電極１２ａは、赤外線吸収材料（例えば、ＮｉＣｒなど）により形成されている。
【００３１】
上述の焦電素子１は、各受光部１２の電極１２ａが、焦電体基板１１の中央部において焦電体基板１１の外周線よりも内側の仮想正方形の角に受光部１２の中心が位置するように配置されている。また、焦電素子１は、焦電体基板１１の両端部に出力端子部（図示せず）が形成されている。焦電体基板１１の厚み方向の両面に形成された配線パターン（図示せず）などにより、４つの受光部１２のうち、対角位置にある２つの受光部１２同士が並列接続され、互いに異なる対角に位置する２つの受光部１２同士が逆並列に接続されている。しかして、この焦電素子１では、逆並列に接続されている受光部１２同士で、環境温度の変化などにより２つの受光部１２に発生する電荷が相殺されるので、Ｓ／Ｎ比の向上を図れる。
【００３２】
なお、焦電素子１は、図２のクワッドタイプ素子に限らず、例えば、２つの受光部１２が１×２のアレイ状に形成されたデュアルタイプ素子や、４つの受光部１２が１×４のアレイ状に形成されたクワッドタイプ素子でもよい。
【００３３】
ただし、図２に示した構成の焦電素子１のほうが、デュアルタイプ素子や受光部１２が１×４のアレイ状に形成されたクワッドタイプ素子に比べて、外部からの熱に起因した焦電素子１の出力のゆらぎを低減することが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態の赤外線センサは、プリント配線板のような回路基板などに２次実装する際に、接合材料として鉛フリー半田（例えば、ＳｎＣｕＡｇ半田など）を用いることができる。ただし、焦電素子１の焦電体基板１１の焦電材料としてＰＺＴ（：Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ3）系材料を採用した場合には、ＰＺＴの組成や添加物を適宜選択することでキュリー温度をピークリフロー温度（２６０℃）よりも高くすることも可能であるが、キュリー温度とピークリフロー温度との温度差が小さいので、ピークリフロー温度を高精度に管理しなければピークリフロー温度が焦電素子１のキュリー温度を超えて、焦電素子１の分極が消滅して焦電効果が得られなくなる懸念がある。
【００３５】
そこで、焦電素子１における焦電体基板１１の焦電材料としては、ＰＺＴよりもキュリー温度が高いことによりＰＺＴよりも耐熱性の高いリチウムタンタレート（：ＬｉＴａＯ3）やリチウムナイオベート（：ＬｉＮｂＯ3）を用いることが好ましい。このように焦電材料としてＰＺＴに比べてキュリー温度が高いリチウムタンタレートやリチウムナイオベートを用いれば、鉛フリー半田により２次実装する場合に、リフロー温度の管理が容易になるとともに、ピークリフロー温度が所望の設定温度（２６０℃）よりも高温側へ変動（オーバーシュート）した場合でも焦電素子１の特性が劣化するのを確実に防止することができ、２次実装工程の歩留まりの向上による低コスト化および信頼性の向上を図れる。なお、リチウムタンタレートのキュリー温度は６１８℃程度、リチウムナイオベートのキュリー温度は１１４０℃程度であり、リフローピーク温度の２倍よりも高い温度である。
【００３６】
また、ＩＣ素子２は、図３に示すように、焦電素子１から出力される出力信号である焦電電流を電圧信号に変換する電流電圧変換回路２２と、電流電圧変換回路２２により変換された電圧信号のうち所定の周波数帯域の電圧信号を増幅する電圧増幅回路２３と、電圧増幅回路２３で増幅された電圧信号を適宜設定したしきい値と比較し電圧信号がしきい値を越えた場合に検知信号を出力する検知回路２４と、検知回路２４の検知信号を所定の人体検出信号として出力する出力回路２５とが１チップ化されている。ここにおいて、電流電圧変換回路２２は、帰還容量（コンデンサ）を付加した演算増幅器と、演算増幅器の出力を入力側に帰還する直流帰還回路とを有しており、帰還容量のインピーダンスによって微小な焦電電流を数１０μＶ程度の電圧信号に変換するものであり、電界効果型トランジスタと当該電界効果型トランジスタのゲートに接続した抵抗とを用いた電流電圧変換回路よりも、増幅率が高くなるとともにＳ／Ｎ比を向上できて、高感度化を図ることが可能となる。なお、この種の電流電圧変換回路２２や電圧増幅回路２３などを備えたＩＣ素子２の基本的な回路構成については、上記特許文献１などに開示されており周知なので詳細な説明は省略する。また、ＩＣ素子２の基本的な回路構成は、上記特許文献２に開示された構成でもよい。また、ＩＣ素子２は、焦電素子１の出力信号として出力電圧を信号処理するように構成されたものでもよい。
【００３７】
ところで、本実施形態では、パッケージ本体４の基体４１の絶縁材料としてセラミックスやガラスなどの無機材料を採用することにより、上記絶縁材料としてエポキシ樹脂などの有機材料を採用する場合に比べて、パッケージ本体４の吸湿による上記回路配線間の絶縁抵抗の低下を防ぐことができるとともに、耐熱性を向上させることができる。ここで、上記無機材料として、アルミナを採用すれば、上記無機材料として窒化アルミニウムや炭化珪素などを採用する場合に比べて、上記絶縁材料の熱伝導率が小さく、外部の熱のゆらぎに起因した焦電素子１の感度の低下を抑制できる。
【００３８】
ところで、パッケージ本体４は、一面側に複数段（ここでは、２段）の凹部４１ａ，４１ｂが設けられており、ＩＣ素子２が、下段の凹部４１ａの内底面に実装され、焦電素子１が、パッケージ本体４の平面視において下段の凹部４１ａと当該下段の凹部４１ａよりも上段の凹部４１ｂとに跨り且つ厚み方向においてＩＣ素子２から所定距離だけ離れて実装されている。なお、パッケージ本体４の上記一面側に設ける凹部４１ａ，４１ｂの段数は特に２段に限らず、複数段であればよく、相対的に下段の凹部４１ａの内底面にＩＣ素子２を実装し、相対的に上段の凹部４１ｂの内底面に焦電素子１を実装すればよい。
【００３９】
ここにおいて、ＩＣ素子２は、回路部が形成された主表面側を下段の凹部４１ａの内底面側、主表面側とは反対の裏面側を焦電素子１側として下段の凹部４１ａの内底面に実装されている。すなわち、ＩＣ素子２は、ベアチップであり、パッケージ本体４に複数のバンプ（例えば、Ａｕボールバンプ、Ａｕめっきバンプ、Ｃ４技術で利用されるＡｕめっきを施したＣｕボール、半田バンプなど）２８を介してフリップチップ実装されている。
【００４０】
また、パッケージ本体４は、焦電素子１を支持する２つの導電性支持体６が、上段の凹部４１ｂの内底面に固着されている。ここにおいて、各導電性支持体６には、焦電素子１の２つの出力端子部が各別に電気的に接続されている。各導電性支持体６は、短冊状に形成されており、長手方向に沿った一側面同士が互いに対向する形で上段の凹部４１ｂの内底面上に配置されている。また、焦電素子１は、各導電性支持体６それぞれに対して、互いに異なる出力端子部が重なり、且つ、各受光部１２が重ならないように配置されている。要するに、本実施形態では、焦電素子１を２つの導電性支持体６により両持ち支持しているので、焦電素子１を安定して支持することができる。また、各導電性支持体６とパッケージ本体４とは、電気絶縁性および熱絶縁性を有する接着剤（例えば、エポキシ樹脂など）により接着されている。しかして、導電性支持体６とパッケージ本体４との間の熱絶縁性を向上でき、焦電素子１とパッケージ本体４との間の熱絶縁性を向上できる。なお、導電性支持体６は、必ずしもパッケージ本体４と別部材である必要はなく、パッケージ本体４に一体に形成してもよいし、パッケージ本体４に、焦電素子１との接続のためのランドを設けることにより、導電性支持体６をなくして、焦電素子１をパッケージ本体４に直接、実装するようにしてもよい。
【００４１】
上述の導電性支持体６は、銅もしくは鉄からなる導電板の表面に金めっき膜あるいは銀めっき膜あるいはニッケルめっき膜が形成されている。ここで、焦電素子１の各出力端子部と各導電性支持体６とは、有機樹脂系の導電性接着剤からなる接合部７により電気的に接続されている。しかして、導電性支持体６から焦電素子１への熱伝導を抑制できる。
【００４２】
また、パッケージ本体４は、金属材料（例えば、Ｃｕなど）からなる上述のシールド部４３が形成されており、焦電素子１のグランド側の出力端子部およびＩＣ素子２のグランド側の出力端子２ｃ（図３参照）が、パッケージ本体４のシールド部４３に適宜接続されている。また、ＩＣ素子２の信号出力用の出力端子２ｂ（図３参照）は、上述のバンプ２８およびパッケージ本体４の出力用配線４４を介して外部接続用電極４５と電気的に接続されている。この出力用配線４４は、できるだけ焦電素子１から離れた位置に設けることが好ましい。
【００４３】
ところで、本実施形態の赤外線センサでは、焦電素子１とＩＣ素子２に接続された出力用配線４４との間に、シールド構造部が設けられており、シールド構造部が、ＩＣ素子２のグランド電位となる部位と電気的に接続されている。ここで、本実施形態におけるシールド構造部は、パッケージ本体４の基体４１に埋設されて焦電素子１と出力用配線４４との間に位置するシールド層４６により構成され、このシールド層４６が、ＩＣ素子２のグランド電位となる部位と電気的に接続されている。焦電素子１と出力用配線４４との間に位置するシールド層４６は、基体４１に埋設したものに限らず、図５に示すように、基体４１の内面に形成したものでもよい。また、シールド層４６は、図６に示すように、基体４１に一部が埋設され当該一部以外の残りの部分が基体４１の内面に形成されたものでもよい。図５や図６の場合、基体４１の内面に形成されたシールド層４６は、ＩＣ素子２のグランド電位となる部位に、バンプもしくはボンディングワイヤを介して電気的に接続すればよい。
【００４４】
本実施形態の赤外線センサは、シールド部４３に電気的に接続されたグランド用の外部接続用電極（図示せず）もパッケージ本体４の外底面に設けられており、当該グランド用の外部接続用電極を、赤外線センサを２次実装する回路基板などのグランドパターンと電気的に接続することで、焦電素子１およびＩＣ素子２などにより構成されるセンサ回路１００への外来の電磁ノイズの影響を低減でき、外来の電磁ノイズに起因したＳ／Ｎ比の低下を防止することができる。
【００４５】
本実施形態では、シールド層４６とシールド部４３とが電気的に接続されており同電位となるので、シールド層４６をＩＣ素子２のグランド電位となる部位（グランド端子など）と電気的に接続してあるが、シールド層４６とシールド部４３とが電気的に絶縁されている場合には、シールド層４６をＩＣ素子２の定電位となる部位（定電位となる定電位回路など）と電気的に接続すればよい。この場合の電気的な接続手段としては、ＩＣ素子２の実装形態に応じて、例えば、バンプやボンディングワイヤなどを用いればよい。
【００４６】
本実施形態におけるシールド部４３は、パッケージ本体４の基体４１の底壁と側壁とに跨って形成されており、底壁と側壁との一方のみに形成されている場合に比べて、シールド効果を高めることができる。ここにおいて、シールド部４３は、パッケージ本体４の基体４１に埋設されており、パッケージ本体４の内面には露出していない。したがって、本実施形態の赤外線センサでは、シールド部４３とパッケージ３内のセンサ回路１００との干渉を防ぐことができる。
【００４７】
また、上述のシールド部４３は、パッケージ本体４の側壁において当該側壁の高さ方向に沿って埋設された複数の導電性ビアと、パッケージ本体４の底壁に埋設され複数の導電性ビア同士を電気的に接続した導電性層とで構成してもよい。ここにおいて、これら複数の導電性ビアをパッケージ本体４の内部空間を囲む形で配置し、各導電性ビアにおけるパッケージ蓋５側の一端面を露出させておけば、各導電性ビアとパッケージ蓋５とを電気的に接続することが可能となり、パッケージ蓋５と当該パッケージ蓋５が電気的に接続されるグランド用の外部接続用電極との間の電気抵抗を低減でき、外来の電磁ノイズに対するシールド効果を高めることが可能となる。いずれにしても、本実施形態では、シールド部４３が、パッケージ本体４の側壁の先端面まで延設されているので、パッケージ蓋５の周部がパッケージ本体４の側壁に重なる形でパッケージ蓋５をパッケージ本体４に接合することで、パッケージ蓋５とシールド部４３とを電気的に接続することが可能となる。
【００４８】
ところで、本実施形態の赤外線センサでは、ＩＣ素子２が電流電圧変換回路２２および電圧増幅回路２３を有しており、ＩＣ素子２の出力信号を大きくでき、また、焦電素子１自体のインピーダンスも１００ＧΩ程度と非常に高いので、上述のようにパッケージ本体４にシールド部４３を設け且つパッケージ蓋５をパッケージ本体４のシールド部４３と電気的に接続してグランド電位あるいは特定の電位（一定の電位）に固定していない場合には、外来の電磁ノイズの影響を受けやすくなる。
【００４９】
これに対して、本実施形態の赤外線センサでは、上述のように、パッケージ本体４に焦電素子１とＩＣ素子２と上記回路配線とを含んで構成されるセンサ回路１００への外来の電磁ノイズを防止するシールド部４３を設けるとともに、パッケージ蓋５をパッケージ本体４のシールド部４３に電気的に接続してある。しかして、本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ３の薄型化を図りながらも外来の電磁ノイズの影響による感度の低下を抑制できる。
【００５０】
また、上述のパッケージ蓋５は、導電性を有し且つ赤外線を透過する基板の一種であるシリコン基板の一表面側（図１の下面側）にフィルタ部を形成してあり、赤外線光学フィルタを構成している。ここにおいて、フィルタ部は、所定の波長域の赤外線を透過し当該波長域以外の赤外線を反射する光学多層膜（多層干渉フィルタ膜）により構成されている。したがって、本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ蓋５が、所望の波長域以外の不要な波長域の赤外線や可視光をフィルタ部によりカットすることが可能となり、太陽光などによるノイズの発生を防止することができ、高感度化を図れる。
【００５１】
なお、基板の材料はシリコンに限らず、例えば、ゲルマニウム、ガリウム砒素、亜鉛化硫黄などでもよい。
【００５２】
また、パッケージ蓋５は、パッケージ本体４の側壁に重なる周部５２において、シリコン基板が露出している。したがって、フィルタ部の材料によらず、パッケージ蓋５とシールド部４３とを電気的に接続することができる。なお、パッケージ蓋５は、シリコン基板の上記一表面側に限らず、他表面側にフィルタ部を形成してもよく、少なくとも一方にフィルタ部を形成してあることが好ましい。また、上記一表面側に形成するフィルタ部と上記他表面側に形成するフィルタ部とは互いのフィルタ特性が同じでもよいが、互いのフィルタ特性を異ならせることによって、より効果的に不要な赤外線や可視光をカットすることが可能となる。
【００５３】
本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ蓋５とパッケージ本体４とが、高融点半田や導電性樹脂などからなる接合部８（図１参照）を介して接合して電気的に接続することにより、赤外線センサ全体の電磁シールド効果を高めることができる。
【００５４】
本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ蓋５の周部５２に、パッケージ本体４に対する位置決め用の段差部５２ａが形成されており、パッケージ本体４に対するパッケージ蓋５の位置決め精度を高めることが可能となる。
【００５５】
また、焦電素子１とＩＣ素子２とを焦電素子１の厚み方向において離して配置した場合でも、パッケージ３の小型化によりＩＣ素子２と焦電素子１との距離が短くなるので、ＩＣ素子２の信号出力用の出力端子（以下、信号出力端子と称する）２ｂの出力信号が焦電素子１にフィードバックされる現象（容量帰還）が起こり、容量帰還に起因した誤検知の懸念がある（感度が変化するので、誤検知や検知しないことがある）。
【００５６】
これに対して、本実施形態の赤外線センサでは、ＩＣ素子２の主表面側の回路部が焦電素子１から遠くなるように、ＩＣ素子２をパッケージ本体４に対してフリップチップ実装してある。しかして、本実施形態の赤外線センサでは、ＩＣ素子２が上述のように電流電圧変換回路２２の出力電圧を増幅する電圧増幅回路２３を含んでいるような場合でも、ＩＣ素子２の信号出力端子２ｂと焦電素子１との容量結合に起因した誤検知を防止することが可能となる。
【００５７】
以上説明した本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ本体４に焦電素子１とＩＣ素子２と上記回路配線とを含んで構成されるセンサ回路１００への外来の電磁ノイズを防止するシールド部４３が形成されるとともに、パッケージ蓋５がパッケージ本体４のシールド部４３に電気的に接続されているので、パッケージ３の薄型化を図りながらも外来の電磁ノイズの影響による感度の低下を抑制できる。
【００５８】
また、本実施形態の赤外線センサでは、ＩＣ素子２が、パッケージ本体４の下段の凹部４１ａの内底面に実装され、焦電素子１が、パッケージ本体４の平面視において下段の凹部４１ａと当該下段の凹部４１ａよりも上段の凹部４１ｂとに跨り且つ当該焦電素子１の厚み方向においてＩＣ素子２から離れて実装されているので、小型化および低コスト化を図れる。しかも、本実施形態の赤外線センサでは、焦電素子１とＩＣ素子２の出力端子２ｂ・外部接続電極４５間を電気的に接続する出力用配線４４との間に、シールド構造部が設けられており、このシールド構造部が、ＩＣ素子２のグランド電位もしくは定電位となる部位と電気的に接続されているので、焦電素子１とＩＣ素子２に接続された出力用配線４４との容量結合による感度の低下を抑制することが可能となる。
【００５９】
ここにおいて、本実施形態の赤外線センサでは、シールド構造部が、パッケージ本体４の基体４１に埋設されて焦電素子１と出力用配線４４との間に位置するシールド層４６により構成されているので、焦電素子１とＩＣ素子２に接続された出力用配線４４との容量結合を低コストで抑制することが可能となる。また、シールド構造部が、図６に示すように、基体４１に一部が埋設され当該一部以外の残りの部分が基体４１の内面に形成されたシールド層４６により構成されている場合や、図５に示すように、パッケージ本体４の基体４１の内面に形成されて焦電素子１と出力用配線４４との間に位置するシールド層４６により構成されている場合にも、焦電素子１とＩＣ素子２に接続された出力用配線４４との容量結合を低コストで抑制することが可能となる。また、本実施形態の赤外線センサでは、焦電素子１とＩＣ素子２とが、パッケージ本体４において焦電素子１の厚み方向に並んで配置されているので、焦電素子１とＩＣ素子２とを横並びで配置する場合に比べて、パッケージ３の平面サイズの縮小による小型化を図れ、回路基板などへ２次実装する際の実装面積を縮小できる。
【００６０】
ところで、図１５および図１６の構成において、パッケージ３０３内において赤外線センサ素子３０１とＩＣ素子１０２（図１２参照）もしくはＩＣ素子２０２（図１３参照）とを横並びで並設した場合には、パッケージ３０３の開口部３０３ｂを封止するパッケージ蓋としての機能を果たす光学フィルタ３０４から入射した赤外線が、ＩＣ素子１０２，２０２の回路部などへ悪影響を与える懸念もある。また、この場合には、ＩＣ素子１０２，２０２の主表面側の回路部で発生した熱が赤外線センサ素子３０１に伝わり、感度が低下してしまう懸念がある。
【００６１】
これに対して、本実施形態の赤外線センサでは、ＩＣ素子２が、回路部が形成された主表面側を下段の凹部４１ａの内底面側、主表面側とは反対の裏面側を焦電素子１側として下段の凹部４１ａの内底面に実装されているので、パッケージ蓋５から入射した赤外線がＩＣ素子２の回路部などへ悪影響を与えるのを防止することが可能となり、また、ＩＣ素子２の主表面側の回路部で発生した熱が焦電素子１に伝わるのを抑制でき、感度の低下を抑制することが可能となる。
【００６２】
また、本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ本体４の平面視における外形を正方形状とし、パッケージ本体４の平面視における中心に焦電素子１の中心を合わせて配置すれば、外部の熱源に起因したノイズの、より一層の低減が可能となり、しかも、パッケージ３の外部から焦電素子１の位置を容易に推定することが可能となるので、赤外線を焦電素子１に集光するためのレンズなどをパッケージ３の前方に配置するような場合に、レンズの配置位置などの位置決めが容易になるとともに、レンズなどの光学設計が容易になる。なお、本実施形態におけるＩＣ素子２は、外付けの電子部品（コンデンサ）などが必要ないように１チップ化されている。
【００６３】
また、本実施形態の赤外線センサにおいては、焦電素子１の厚み方向において焦電素子１とＩＣ素子２の回路部とが離れており、焦電素子１とＩＣ素子２との間に間隙が形成されているので、焦電素子１とＩＣ素子２との間の熱絶縁性を向上できる。ここで、焦電素子１の各受光部１２の両電極１２ａは、パッケージ３内に封入された気体と接することとなる。なお、焦電素子１の焦電材料とパッケージ本体４の上記絶縁材料との線膨張率差は、小さいほど好ましい。
【００６４】
上述の赤外線センサにおいては、シールド構造部として、図７に示すように、ＩＣ素子２の裏面側に、焦電素子１と出力用配線４４（図４参照）との間に位置するシールド層２７を設けてもよい。
【００６５】
ところで、ＩＣ素子２は、シリコンウェハに対してＩＣ製造技術を適用することにより形成してあるが、シリコンウェハとしてはｎ形基板とｐ形基板とがある。したがって、上述の赤外線センサにおいて、ＩＣ素子２の裏面側の部分がｐ形の場合には、シールド層２７を、ＩＣ素子２のグランド電位となる部位（ｐ形基板）と電気的に接続することにより、ＩＣ素子２の裏面側のシールド層２７によるシールド効果によって、焦電素子１とＩＣ素子２に接続されている出力用配線４４との容量結合の発生を抑制することが可能となる。また、上述の赤外線センサにおいて、ＩＣ素子２の裏面側の部分がｎ形の場合には、シールド層２７を、ＩＣ素子２の定電位となる部位（ｎ形基板）と電気的に接続することにより、ＩＣ素子２の裏面側のシールド層２７によるシールド効果によって、焦電素子１とＩＣ素子２との容量結合を抑制することが可能となる。ここにおいて、シールド構造部は、ＩＣ素子２の裏面側に設けられたシールド層２７のみにより構成してもよいし、パッケージ本体４の基体４１に形成されたシールド層４６（図４参照）を備えていてもよく、両方のシールド層２７，４６を備えているほうが、焦電素子１と出力用配線４４との容量結合をより確実に抑制することができる。また、ＩＣ素子２の裏面側の部分（グランド電位もしくは定電位となる部位、言い換えれば、グランド電位となるｐ形基板もしくは定電位となるｎ形基板）は、シールド層２７と同等の働きをするので、シールド層２７については必ずしも設ける必要はない。
【００６６】
（実施形態２）
本実施形態の赤外線センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図８に示すように、シールド構造部として、ＩＣ素子２の裏面と焦電素子１との間に配置されて焦電素子１と出力用配線４４（図４参照）との間に位置するシールド板３０を備えている点などが相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、図８では、実施形態１において説明した図４中の出力用配線４４、外部接続用電極４５、シールド部４３の図示を省略してある。
【００６７】
本実施形態の赤外線センサでは、シールド板３０の両端部をパッケージ本体４の上段の凹部４１ｂの内底面において各導電性支持体６よりも下段の凹部４１ａに近い部位に固着してある。そして、焦電素子１の厚み方向において焦電素子１とシールド板３０との間に第１の所定間隔の隙間が形成されるように、各導電性支持体６の厚み寸法を設定してある。また、シールド板３０とＩＣ素子２の裏面との間に第２の所定間隔の隙間が形成されるように、下段の凹部４１ａの深さ（上段の凹部４１ｂと下段の凹部４１ａとの段差）を設定してある。また、シールド板３０の外形サイズは、ＩＣ素子２の外形サイズよりも大きく、且つ、焦電素子１の外形サイズよりも小さく設定してある。
【００６８】
本実施形態の赤外線センサでは、シールド板３０を、ＩＣ素子２のグランド電位もしくは定電位となる部位と電気的に接続しておくことにより、ＩＣ素子２の裏面側のシールド板３０によるシールド効果によって、焦電素子１とＩＣ素子２に接続されている出力用配線４４（図４参照）との容量結合を抑制することが可能となる。ここにおいて、シールド構造部は、シールド板３０のみにより構成してもよいし、パッケージ本体４の基体４１に形成されたシールド層４６（図４参照）を備えていてもよく、シールド板３０およびシールド層４６を備えているほうが、焦電素子１と出力用配線４４との容量結合をより確実に抑制することができる。
【００６９】
上述の赤外線センサでは、シールド板３０を、金属板もしくはプリント基板により構成すれば、図７のようにＩＣ素子２の裏面にシールド層２７を設けた構成に比べて、ＩＣ素子２で発生した熱が焦電素子１へ伝わるのを、より抑制することが可能となる。
【００７０】
（実施形態３）
図９に示す本実施形態の赤外線センサの基本構成は実施形態１と略同じであり、パッケージ蓋５が、シリコン製のレンズである点が相違する。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、図９では、実施形態１において説明した図４中の出力用配線４４、外部接続用電極４５、シールド部４３の図示を省略してある。また、シールド構造部については、他の実施形態と同様に設ければよい。
【００７１】
本実施形態におけるパッケージ蓋５は、中央部が平凸型のレンズ部５１を構成し、周部５２が、パッケージ本体４に取り付けるためのフランジ部を構成している。
【００７２】
本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ蓋５が、シリコン製のレンズにより構成されているので、焦電素子１の受光効率の向上による高感度化を図れるとともに、焦電素子１の検知エリアをパッケージ蓋５により設定することが可能となる。また、本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ蓋５とは別途にレンズを配置する場合に比べて低コスト化を図れる。上述のシリコン製のレンズは、所望のレンズ形状に応じて半導体基板（ここでは、シリコン基板）との接触パターンを設計した陽極を半導体基板の一表面側に半導体基板との接触がオーミック接触となるように形成した後に半導体基板の構成元素の酸化物をエッチング除去する溶液からなる電解液中で半導体基板の他表面側を陽極酸化することで除去部位となる多孔質部を形成してから当該多孔質部を除去することにより形成された半導体レンズ（ここでは、シリコンレンズ）により構成されている。なお、この種の陽極酸化技術を応用した半導体レンズの製造方法については、例えば、日本国特許第３８９７０５５号公報、日本国特許第３８９７０５６号公報などに開示されている製造方法を適用することができるので、説明を省略する。
【００７３】
しかして、本実施形態の赤外線センサでは、焦電素子１の検知エリアを、パッケージ蓋５を構成するシリコン製のレンズにより設定することができる。しかも、上述の半導体レンズの製造方法を利用して製造したパッケージ蓋５では、レンズ部５１を、球面レンズよりも短焦点で且つ開口径が大きく収差が小さな非球面レンズとすることができるので、短焦点化により赤外線センサ全体の薄型化を図れる。
【００７４】
また、本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ本体４の平面視における外形を正方形状とし、パッケージ本体４の平面視における中心に焦電素子１の中心を合わせて配置し、さらに、レンズ部５１の光軸とパッケージ蓋５の厚み方向に沿った中心線とを一致させておけば、レンズ部５１と焦電素子１との相対的な位置精度を高めることが可能となる。
【００７５】
ところで、パッケージ蓋５を構成するレンズがポリエチレン製である場合には、パッケージ３をプリント配線板のような回路基板などに２次実装する際に、レンズがリフロー温度に耐えることができないので、リフロー工程の後でパッケージ蓋５をパッケージ本体４に接合する必要がある。これに対して、本実施形態では、パッケージ蓋５として、シリコン製のレンズを用いているので、リフロー工程の後でパッケージ蓋５をパッケージ本体４に接合する必要がない。
【００７６】
また、図９に示した赤外線センサでは、レンズ部５１の平面部５１ｂが焦電素子１側に位置し且つ凸曲面部５１ａが焦電素子１側とは反対側に位置するようにパッケージ蓋５を形成してあるが、これに限らず、例えば、図１０に示すように、レンズ部５１の凸曲面部５１ａが焦電素子１側に位置し且つ平面部５１ｂが焦電素子１側とは反対側に位置するようにパッケージ蓋５を形成してもよい。図１０の構成の方が、図９の構成に比べて、組み立て時にパッケージ蓋５の取り扱いが容易になるとともに、レンズ部５１に傷が付きにくくなる。また、図９および図１０のいずれの場合も、パッケージ蓋５が、実施形態１と同様にフィルタ部を有していることが好ましい。
【００７７】
なお、実施形態２の赤外線センサにおけるパッケージ蓋５に代えて、図９や図１０におけるパッケージ蓋５を用いてもよい。
【００７８】
（実施形態４）
本実施形態の赤外線センサの基本構成は実施形態１と略同じであって、図１１に示すように、パッケージ３の外側に配置される樹脂製（例えば、ポリエチレンなど）のハウジング９を備えている点が相違する。ここにおいて、ハウジング９は、一面が開放された箱状（ここでは、矩形箱状）に形成されており、パッケージ３の裏面を露出させ、パッケージ３の外側面および表面（前面）を覆う形でパッケージ３に取り付けられている。なお、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。また、図１１では、実施形態１において説明した図４中の出力用配線４４、外部接続用電極４５、シールド部４３の図示を省略してある。また、シールド構造部については、他の実施形態と同様に設ければよい。
【００７９】
本実施形態の赤外線センサは、ハウジング９における焦電素子１の前方に開口窓９ａが形成されており、ハウジング９の開口窓９ａを閉塞する形で赤外線を透過するレンズ５９が固着されている。
【００８０】
上述のレンズ５９は、実施形態３と同様、所望のレンズ形状に応じて半導体基板（ここでは、シリコン基板）との接触パターンを設計した陽極を半導体基板の一表面側に半導体基板との接触がオーミック接触となるように形成した後に半導体基板の構成元素の酸化物をエッチング除去する溶液からなる電解液中で半導体基板の他表面側を陽極酸化することで除去部位となる多孔質部を形成してから当該多孔質部を除去することにより形成された半導体レンズ（ここでは、シリコンレンズ）により構成されている。
【００８１】
しかして、本実施形態の赤外線センサでは、ハウジング９の開口窓９ａにレンズ５９が固着されていることにより、焦電素子１の受光効率を高めることができるとともに、当該レンズ５９により焦電素子１の検知エリアを調整することができる。
【００８２】
本実施形態の赤外線センサは、ハウジング９が、パッケージ３への取付部位を除いてパッケージ３との間に空気層１０が形成される形でパッケージ３に取り付けられている。
【００８３】
しかして、本実施形態の赤外線センサでは、パッケージ３の外側に配置される樹脂製のハウジング９を備えていることにより、ハウジング９が断熱カバーとして機能し、外界の熱のゆらぎの影響を受けにくくなる。なお、他の実施形態において本実施形態と同様のハウジング９を設けてもよい。
【００８４】
また、本実施形態の赤外線センサでは、ハウジング９からパッケージ３への熱伝導を空気層１０により阻止することができるので、外界の温度変化の影響をより受けにくくなる。
【００８５】
本実施形態の赤外線センサでは、ハウジング９が、パッケージ３の側面に設けた係合凹部３１とハウジング９に設けた係合凸部９４とを凹凸係合させることによりパッケージ３に取り付けられている。
【００８６】
しかして、本実施形態の赤外線センサでは、ハウジング９をパッケージ３に取り付ける際に別部材を用いる必要がなく、部品点数の削減による低コスト化を図れるとともに、ハウジング９をパッケージ３に対して容易に取り付けることができ、また、着脱自在とすることも可能となる。
【００８７】
ところで、上述のハウジング９は、当該ハウジング９の後端縁から、先端部に係止爪からなる係合凸部９４を備えた複数の結合脚９３を突設し、各結合脚９３の係合凸部９４をパッケージ３の係合凹部３１に凹凸係合させることでパッケージ３に結合する（取り付ける）。ここにおいて、ハウジング９は、後面が開放された直方体状に形成されており、２つの導電性支持体６の並設方向に沿った２つの側壁それぞれの後端縁から２つの結合脚９３が延設されている。また、各結合脚９３の係合凸部９４には、結合脚９３の先端に近づくほど結合脚９３からパッケージ３の側面側への突出量を小さくするように傾斜した傾斜面９４ａが形成されている。この図１１に示した例では、ハウジング９をパッケージ３に取り付ける際に結合脚９３の撓みを利用することができるので、パッケージ３へのハウジング９の取り付けが容易になる。
【００８８】
上記各実施形態では、ＩＣ素子２をパッケージ本体４にフリップチップ実装する形態について説明したが、シールド構造部が、実施形態１で説明したシールド層４６や実施形態３で説明したシールド板３０を備えている場合には、ＩＣ素子２をフェースアップで実装する形態を採用し、ＩＣ素子２とパッケージ本体４との電気的接続を、ボンディングワイヤを介して行うようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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