(57)【要約】【課題】  パッケージとパッケージ蓋との確実な接合を、容易な構成で実現する表面実装型の赤外線センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  赤外線を検知する赤外線センサ素子５と、赤外線センサ素子５の出力信号をインピーダンス変換して出力するＦＦＴ６と、赤外線センサ素子５およびＦＦＴ６を収納し一面に開口部４を有するパッケージ１と、開口部４を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋３とを備える赤外線センサ１であって、パッケージ２は、端縁部２ｃの少なくとも一部に、パッケージ２の内部と外部を連通し、封止剤にて封止可能な溝７が設けられ、端縁部２ｃにパッケージ蓋３が接合される。【選択図】図１
2013044560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を検知する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサであって、前記パッケージは、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部とからなり、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部の少なくとも一部に、前記パッケージの内部と外部を連通し、封止剤にて封止可能な通気手段が設けられ、前記端縁部に前記パッケージ蓋が接合されていることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項２】
前記通気手段は、前記端縁部の内側と外側がつながっている溝であることを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ。
【請求項３】
前記通気手段は、前記パッケージ蓋が接合された状態で、前記開口部を形成した側の少なくとも一部が外部に露出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の赤外線センサ。
【請求項４】
前記パッケージ蓋は導電性を有する材料からなり、前記パッケージは絶縁性を有する材料からなり、前記通気手段の前記パッケージ蓋と対向する少なくとも一部には導電性を有する第一の導電部材を設け、前記パッケージには、前記赤外線センサ素子および前記変換部材のグランド電位となる部位と前記第一の導電部材とを電気的に接続する第二の導電部材を配設し、前記通気手段は導電性を有する封止剤で封止されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
【請求項５】
前記第二の導電部材は、前記パッケージに埋設され、前記赤外線センサおよび前記変換部材を囲むように前記パッケージの全体に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
【請求項６】
前記パッケージは配線基板であり、前記第一の導電部材および前記第二の導電部材は、配線パターンで形成されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
【請求項７】
赤外線を検知する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサの製造方法であって、前記パッケージには、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部を設け、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部に、前記パッケージの内部と外部を連通する通気手段を設け、前記端縁部に前記パッケージ蓋を接合した後に、前記通気手段を封止剤で封止することを特徴とする赤外線センサの製造方法。
【請求項８】
前記パッケージ蓋は導電性を有する材料で構成し、前記パッケージは絶縁性を有する材料で構成し、前記通気手段の前記パッケージ蓋と対向する少なくとも一部に導電性を有する第一の導電部材を設け、前記パッケージに、前記赤外線センサ素子および前記変換部材のグランド電位となる部位と前記第一の導電部材とを電気的に接続する第二の導電部材を配設し、前記通気手段を導電性を有する封止剤で封止することを特徴とする請求項７に記載の赤外線センサの製造方法。
【請求項９】
前記第二の導電部材を、前記パッケージに埋設し、前記赤外線センサおよび前記変換部材を囲むように前記パッケージの全体に配置することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の赤外線センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外線を検知するセンサ素子を実装した表面実装型の赤外線センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサは、赤外線を検知する赤外線センサ素子を備えている。赤外線センサ素子の一つとして用いられる焦電素子は、赤外線が照射されて生じる温度変化に応じて、表面電荷が変動するという特徴を有しており、この特徴を利用して赤外線を検知している。
【０００３】
また、赤外線センサは、赤外線センサ素子やその他の実装部品が収納されている内部空間にガスや水分が侵入すると、絶縁抵抗の劣化や腐食が進行し、長期的な信頼性に影響することがあるため、気密性が必要となる。
【０００４】
赤外線センサを他の電子部品とともに基板へ表面実装する場合、一般的に２００℃以上のリフロー炉を通過させる。したがって、リフロー工程で発生する加熱による内部圧力の上昇を考慮した構造設計が重要となる。
【０００５】
図４は、従来の表面実装型の赤外線センサを示す図で、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、Ｇ−Ｇ線断面図、図４（ｃ）は、Ｈ−Ｈ線断面図である。赤外線センサ素子１５は、赤外線センサ素子１５の出力信号をインピーダンス変換するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１６とともにパッケージ１２へ実装される。さらに、パッケージ１２の上面に設けられた開口部に、赤外線を透過させる赤外線透過用フィルタ等からなるパッケージ蓋１３で蓋をし、接着剤を用いて封止され、赤外線センサ１１となる。赤外線センサ１１には、赤外線センサ素子１５やＦＥＴ１６と電気的に接続した、入出力端子およびグランド端子からなる外部端子２０が設けられており、表面実装が可能となっている。このような表面実装型の赤外線センサは例えば特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−１５８２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図４に示すような従来の表面実装型の赤外線センサは、パッケージ１２とパッケージ蓋１３を熱硬化性の接着剤を用いて接合している。このような構成において、熱硬化性の接着剤を硬化させるために加熱した場合に、赤外線センサ１１の内部が高気密であるため、加熱により発生したガスや水蒸気により、赤外線センサ１１の内部の圧力が上昇する。このとき、パッケージ１２とパッケージ蓋１３を固定している接着剤が外側に滲み出し、十分な接着強度が得られず、パッケージ蓋１３が剥がれたり、位置ずれを起こしたりする可能性があるという課題がある。また、赤外線センサ１１を表面実装するリフロー工程の際も、赤外線センサ１１が加熱されるため、上述した場合と同様にセンサ内部の圧力が上昇し、パッケージ蓋１３の剥がれや位置ずれが発生したり、センサ内部の素子の性能に影響したりする可能性があるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、その目的は、パッケージとパッケージ蓋との確実な接合を、容易な構成で実現する表面実装型の赤外線センサおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、赤外線センサおよび前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材を収納するパッケージに、底面部、前記底面部の周囲に立設する側面部を設け、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部の少なくとも一部に、前記パッケージの内部と外部を連通し封止可能な通気手段を設けた構成である。この構成により、前記端縁部に前記パッケージ蓋を接合した後に、赤外線センサ内部で発生したガスや水蒸気等を逃がすことができる。したがって、圧力上昇による前記パッケージと前記パッケージ蓋の剥がれや位置ずれを防ぐことが可能となる。
【００１０】
すなわち、本発明によれば、赤外線を検知する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサであって、前記パッケージは、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部とからなり、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部の少なくとも一部に、前記パッケージの内部と外部を連通し、封止剤にて封止可能な通気手段が設けられ、前記端縁部に前記パッケージ蓋が接合されていることを特徴とする赤外線センサが得られる。
【００１１】
また、本発明によれば、前記通気手段は、前記端縁部の内側と外側がつながっている溝であることを特徴とする上記の赤外線センサが得られる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記通気手段は、前記パッケージ蓋が接合された状態で、前記開口部を形成した側の少なくとも一部が外部に露出していることを特徴とする上記の赤外線センサが得られる。
【００１３】
また、本発明によれば、前記パッケージ蓋は導電性を有する材料からなり、前記パッケージは絶縁性を有する材料からなり、前記通気手段の前記パッケージ蓋と対向する少なくとも一部には導電性を有する第一の導電部材を設け、前記パッケージには、前記赤外線センサ素子および前記変換部材のグランド電位となる部位と前記第一の導電部材とを電気的に接続する第二の導電部材を配設し、前記通気手段は導電性を有する封止剤で封止されることを特徴とする上記の赤外線センサが得られる。
【００１４】
また、本発明によれば、前記第二の導電部材は、前記パッケージに埋設され、前記赤外線センサおよび前記変換部材を囲うように前記パッケージの全体に配置されることを特徴とする上記の赤外線センサが得られる。
【００１５】
また、本発明によれば、前記パッケージは配線基板であり、前記第一の導電部材および前記第二の導電部材は、配線パターンで形成されることを特徴とする上記の赤外線センサが得られる。
【００１６】
また、本発明によれば、赤外線を検知する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサの製造方法であって、前記パッケージには、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部を設け、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部に、前記パッケージの内部と外部を連通する通気手段を設け、前記端縁部に前記パッケージ蓋を接合した後に、前記通気手段を封止剤で封止することを特徴とする赤外線センサの製造方法が得られる。
【００１７】
また、本発明によれば、前記パッケージ蓋は導電性を有する材料で構成し、前記パッケージは絶縁性を有する材料で構成し、前記通気手段の前記パッケージ蓋と対向する少なくとも一部に導電性を有する第一の導電部材を設け、前記パッケージに、前記赤外線センサ素子および前記変換部材のグランド電位となる部位と前記第一の導電部材とを電気的に接続する第二の導電部材を配設し、前記通気手段を導電性を有する封止剤で封止することを特徴とする上記の赤外線センサの製造方法が得られる。
【００１８】
また、本発明によれば、前記第二の導電部材を、前記パッケージに埋設し、前記赤外線センサおよび前記変換部材を囲むように前記パッケージの全体に配置することを特徴とする上記の赤外線センサの製造方法が得られる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、パッケージとパッケージ蓋を接合した後に、表面実装するためのリフロー工程等で加熱をした場合においても、赤外線センサ内部で発生したガスや水蒸気等を逃がすことができる。このため、赤外線センサ内部の圧力の上昇を緩和し、パッケージとパッケージ蓋の剥がれや位置ずれ等を防ぐことが可能となる。さらに、通気手段に第一の導電部材を設け、赤外線センサ素子および前記変換部材のグランド電位となる部位と前記第一の導電部材とを電気的に接続する第二の導電部材を設け、通気手段を導電性を有する封止剤で封止することにより、パッケージおよびパッケージ蓋がグランド電位となり、外部からの電磁ノイズをシールドことも同時に実現できる。
【００２０】
したがって、本発明により、パッケージとパッケージ蓋との確実な接合を、容易な構成で実現する表面実装型の赤外線センサおよびその製造方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第一の実施の形態の赤外線センサを示す図。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図、図１（ｃ）は、Ｂ−Ｂ線断面図。
【図２】本発明の第二の実施の形態の赤外線センサを示す図。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は、Ｃ−Ｃ線断面図、図２（ｃ）は、Ｄ−Ｄ線断面図。
【図３】本発明の第三の実施の形態の赤外線センサを示す図。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は、Ｅ−Ｅ線断面図、図２（ｃ）は、Ｆ−Ｆ線断面図。
【図４】従来の表面実装型の赤外線センサを示す図。図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は、Ｇ−Ｇ線断面図、図２（ｃ）は、Ｈ−Ｈ線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００２３】
（第一の実施の形態）
図１は、本発明の第一の実施の形態の赤外線センサを示す図で、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図、図１（ｃ）は、Ｂ−Ｂ線断面図である。
【００２４】
本発明の赤外線センサ１は、赤外線を検知する赤外線センサ素子５と、赤外線センサ素子５の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材であるＦＥＴ６と、赤外線センサ素子５およびＦＥＴ６を収納するパッケージ２と、赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋３を備えている。パッケージ２は、底面部２ａと、底面部２ａの周囲に立設する側面部２ｂとからなり、底面部２ａに対向する面に開口部４を形成している。また、側面部２ｂの開口部を形成した側（開口面）の端縁部２ｃには、パッケージ２の内部と外部を連通し封止可能な通気手段として溝７が形成されている。さらに、端縁部２ｃにパッケージ蓋３が接合している構成となっている。
【００２５】
溝７は、端縁部２ｃの内側と外側がつながって形成されていればばよく、形成位置や数量は限定されない。溝７を形成することにより、パッケージ２とパッケージ蓋３が接合されたときにも、赤外線センサ１の内部と外部の通気を行うことが可能となる。パッケージ２とパッケージ蓋３が接合され、赤外線センサ素子５やＦＥＴ６等の内部部品の表面実装を行うリフロー工程の後や、赤外線センサの表面実装を行うそれぞれのリフロー工程の後に、溝７は封止剤により封止することが可能である。
【００２６】
本発明では、溝７をパッケージ２の端縁部２ｃに設けることにより、赤外線センサの表面実装を行った後で赤外線センサを密閉することが非常に容易となる。例えば、通気手段をパッケージ底面に設けた場合や、パッケージ側面に設けた場合には、表面実装基板や、赤外線センサと同時に実装される他の部品等に妨げられ、通気手段の封止工程のタイミングが制限されたり、封止工程が煩雑になったりすることが考えられる。本発明の構成により、封止工程は生産性を考えたタイミングで行うことができるため、量産性や設計自由度も向上する。
【００２７】
溝７の形状は特に限定されないが、溝７を封止する際に、封止剤がパッケージ２の内側や外側へ流れ込むのを防ぐために、溝７の中心に向かって下るような傾斜を設けたり、封止剤の流れ込み経路を設けたりすることも可能である。
【００２８】
また、端縁部２ｃに接合するパッケージ蓋３を、パッケージ２の開口面の外形寸法よりも小さくし、溝７の一部を開口面側に露出させる構造とするのが好ましい。この構成により、封止剤を注入するときの作業性が格段に良くなり製造が容易となる。
【００２９】
赤外線センサ素子５は、パッケージ２内部に、受光面となる開口面と平行またはほぼ平行に設置される。赤外線センサ素子５として、表裏面に一対の電極を形成した焦電素子が用いられ、その材質は、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウム等の強誘電体セラミック、タンタル酸リチウム等の単結晶、ポリフッ化ビニリデン等の有機材料が用いられる。なお、焦電素子に複数組の電極を形成したり、複数の赤外線センサ素子を使用したりすることも可能である。
【００３０】
赤外線センサ素子５の出力信号をインピーダンス変換して出力するための変換部材として、本実施の形態では、ＦＥＴ６を使用した。用途に応じて、ＦＥＴ６の他にコンデンサや抵抗等の電子部品を加えて変換部材としてもよい。
【００３１】
また、パッケージ２の底面部２ａの外側には、赤外線センサ１の入出力を行う入出力端子と、グランド電位を有するグランド端子からなる外部端子１０が設けられ、パッケージ２の内側面には、外部端子１０と配線パターン等にてそれぞれ電気的に接続された入出力内部端子およびグランド内部端子が設けられている。赤外線センサ素子５およびＦＥＴ６は、入出力内部端子およびグランド内部端子に導電性接着剤等で電気的に接続する構成となっている。ここで、入出力内部端子およびグランド内部端子は、パッケージ２に直接設けて、赤外線センサ素子５やＦＥＴ６と接続してもよいし、回路基板を別途準備し、この回路基板に設けて接続してもよい。また、赤外線センサ素子５やＦＥＴ６の配置場所は、特に限定されないが、小型化を考慮して、パッケージ２の内部に段差を設けて、赤外線センサ素子５とＦＥＴ６を、一定の距離を開けて重ねるように配置するのが好ましい。
【００３２】
パッケージ蓋３は、パッケージ２の開口部を塞ぐとともに、特定範囲の波長を持つ赤外線をパッケージ２の内部に透過させる機能を有している。パッケージ蓋３として、シリコンやゲルマニウムからなる赤外線透過フィルタや赤外線透過レンズ等公知の材料を用いることができるが、導電性を有する材料を用いるのが特に好ましい。
【００３３】
パッケージ２は、セラミック基板やガラスエポキシ基板等の公知の配線基板、樹脂成型、金属加工等により作製することが可能であるが、内部に配置する赤外線センサ素子５やＦＥＴ６の実装や配線を考慮すると、配線基板を用いるのが特に好ましい。また、パッケージ２とパッケージ蓋３の接合は、エポキシ系の熱硬化接着剤が使用できる。
【００３４】
（第二の実施の形態）
図２は、本発明の第二の実施の形態の赤外線センサを示す図。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は、Ｃ−Ｃ線断面図、図２（ｃ）は、Ｄ−Ｄ線断面図である。本実施の形態は、基本構成や構成材料は、第一の実施の形態と同じであるので、第一の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００３５】
本実施の形態では、パッケージ２の端縁部２ｃに設けられた溝７に、第一の導電部材として配線パターンのランドを形成し、この溝７に形成したランドとパッケージ２の内側面に設けたグランド内部端子との間を、第二の導電部材である配線パターン９にて電気的に接合した構成である。この配線パターン９の形状は特に限定されず、多層基板を用いた貫通ビアによる配線も適用できる。さらに、溝７のランドと、端縁部２ｃに接合したパッケージ蓋３を導電性接着剤８により接合するとともに、溝７を封止する。この構成により、赤外線センサ１の密閉を行うと同時に、外部の電磁ノイズをシールドする機能を有することが可能となる。
【００３６】
（第三の実施の形態）
図３は、本発明の第三の実施の形態の赤外線センサを示す図。図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は、Ｅ−Ｅ線断面図、図３（ｃ）は、Ｆ−Ｆ線断面図である。本実施の形態も、基本構成や構成材料は、第一の実施の形態と同じであるので、第一の実施の形態と異なる部分について説明する。
【００３７】
本実施の形態は、第二の実施の形態と同様に、パッケージ２の端縁部２ｃに設けられた溝７に、第一の導電部材として配線パターンのランドを形成し、この溝７に形成したランドとパッケージ２の内側面に設けたグランド内部端子との間を、第二の導電部材として配線パターン９にて電気的に接合した構成である。さらに、本実施の形態では、配線パターン９の一部は、パッケージ２の底面部２ａや側面部２ｂの内部に埋設され、赤外線センサ素子５およびＦＥＴ６を囲むように、パッケージ２の全体に配置された構成となっている。この配線パターン９は、貫通ビアを設けた多層基板を使用して形成するのが好ましい。
【００３８】
さらに、第二の実施の形態と同様に、溝７のランドと、端縁部２ｃに接合したパッケージ蓋３を導電性接着剤８により接合するとともに、溝７を封止する。この構成により、赤外線センサ１の密閉を行うと同時に、外部の電磁ノイズを赤外線センサ１の全面でシールドする機能を有することが可能となる。加えて、パッケージ２は絶縁性を有することが可能であるため、赤外線センサ１内部に配置される赤外線センサ素子５やＦＥＴ６とのショート不良や、赤外線センサ１外部に配置される電子部品とのショート不良等防止することが可能である。
【実施例】
【００３９】
本発明の第三の実施の形態の赤外線センサについて、実施例を用いて具体的に説明する。
【００４０】
パッケージは、５．０ｍｍ×５．０ｍｍ×厚さ１．５ｍｍのセラミック多層基板を使用した。パッケージの上面には、３．５ｍｍ×３．５ｍｍの開口部を形成した。なお、パッケージの内部には、赤外線センサ素子を支持するための段差を設けるように、セラミック多層基板を加工した。この段差の赤外線センサ素子と接触する面には、赤外線センサ素子と電気的に接続する入出力内部端子とグランド内部端子をそれぞれ形成した。また、パッケージの底面部の内側には、ＦＥＴと電気的に接続する入出力内部端子とグランド内部端子を形成した。これらの入出力内部端子とグランド内部端子は、貫通ビア等の配線パターンにて、パッケージの底面部の外側に形成した入出力端子およびグランド端子と電気的に接続した。ここで、セラミック多層基板において、パッケージの底面部に位置する部分の一層には全面（ただし、入出力端子と接続する部分を除く）に配線パターンを形成し、パッケージの側面部に位置する部分には、底面部に垂直な貫通ビアを、側面を一周するように複数形成し、グランド端子と接続してグランド電位とした。
【００４１】
パッケージの端縁部には、幅０．５ｍｍ、深さ０．５ｍｍの溝を２箇所形成した。溝の表面には、配線パターンのランドを形成し、パッケージ内に形成した配線パターンおよびグランド端子と電気的に接続した。
【００４２】
赤外線センサ素子は、３．０ｍｍ×３．０ｍｍ×厚さ０．１ｍｍのチタン酸ジルコン酸鉛からなる焦電体の表裏面に電極を形成したものを使用し、パッケージ内側に形成した段差に配置した。また、ＦＥＴは、１．５ｍｍ×１．５ｍｍ×厚さ１ｍｍのものを使用し、パッケージの底面に配置した。ここで、パッケージ内部に形成した入出力内部端子とグランド内部端子には、導電性接着剤を予め塗布し、赤外線センサ素子およびＦＥＴを仮固定した。
【００４３】
パッケージ蓋は、４．０ｍｍ×４．０ｍｍ×厚さ０．５ｍｍのシリコンからなる赤外線フィルタを使用し、パッケージの端縁部に配置した。ここで、パッケージの端縁部のパッケージ蓋と接合する部分には、エポキシ系の熱硬化接着剤を予め塗布し、パッケージ蓋を仮固定した。このとき、溝が形成されている部分には、熱硬化接着剤は塗布せず、パッケージの内部と外部を連通する通気手段を形成した。
【００４４】
比較例として、端縁部に溝を形成しないパッケージを作製し、その他の構成は実施例と同様に作製した。比較例では、端縁部に溝を形成しないため、パッケージの内部と外部は通気が行われない構造とした。
【００４５】
実施例と比較例の試料をそれぞれ５０個作製し、赤外線センサ素子およびＦＥＴを表面実装し、パッケージとパッケージ蓋を接合するための、第一リフロー工程に投入し、赤外線センサを作製した。リフロー条件は、ピーク温度２６０℃、１５秒とした。
【００４６】
続いて、赤外線センサの表面実装を想定した第二リフロー工程に投入した。リフロー条件は、ピーク温度２６０℃、１５秒とした。
【００４７】
その後、実施例の赤外線センサに、パッケージの端縁部に形成した溝に導電性接着剤を注入し、熱硬化させた。これにより、溝の表面に形成された配線パターンのランドとパッケージ蓋の電気的接続と、赤外線センサの密閉を同時に行った。
【００４８】
実施例と比較例の、第一リフロー工程および第二リフロー工程投入後のパッケージ蓋の剥がれや位置ずれを目視で確認した。その結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2013044560.tif 000003
【００５０】
表１に示すように、本発明の実施例は、赤外線センサ素子およびＦＥＴを表面実装する第一のリフロー工程、赤外線センサを表面実装する第二のリフロー工程のいずれの工程後においても、パッケージ蓋の剥がれや位置ずれは発生しなかった。
【００５１】
以上説明したように、本発明によれば、パッケージとパッケージ蓋との確実な接合を、容易な構成で実現する表面実装型の赤外線センサおよびその製造方法を提供することが可能となる。さらに、赤外線センサの電磁ノイズのシールド効果も同時に得ることも可能となる。
【符号の説明】
【００５２】
１、１１  赤外線センサ
２、１２  パッケージ
２ａ  底面部
２ｂ  側面部
２ｃ  端縁部
３、１３  パッケージ蓋
４  開口部
５、１５  赤外線センサ素子
６、１６  ＦＥＴ
７  溝
８  導電性接着剤
９  配線パターン
１０、２０  外部端子
【図１】
2013044560.tif 000004
【図２】
2013044560.tif 000005
【図３】
2013044560.tif 000006
【図４】
2013044560.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月25日(2012.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線を検知する焦電素子として機能する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサであって、前記パッケージは、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部とからなり、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部の少なくとも一部に、前記パッケージの内部と外部を連通し、封止剤にて封止可能な通気手段が設けられ、前記端縁部に前記パッケージ蓋が接合され、前記通気手段の一部が前記パッケージ蓋より露出していることを特徴とする赤外線センサ。
【請求項２】
前記通気手段は、前記端縁部の内側と外側がつながっている溝であることを特徴とする請求項１に記載の赤外線センサ。
【請求項３】
前記通気手段は、前記パッケージ蓋が接合された状態で、前記開口部を形成した側の少なくとも一部が外部に露出していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の赤外線センサ。
【請求項４】
前記パッケージ蓋は導電性を有する材料からなり、前記パッケージは絶縁性を有する材料からなり、前記通気手段の前記パッケージ蓋と対向する少なくとも一部には導電性を有する第一の導電部材を設け、前記パッケージには、前記赤外線センサ素子および前記変換部材のグランド電位となる部位と前記第一の導電部材とを電気的に接続する第二の導電部材を配設し、前記通気手段は導電性を有する封止剤で封止されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
【請求項５】
前記第二の導電部材は、前記パッケージに埋設され、前記赤外線センサおよび前記変換部材を囲むように前記パッケージの全体に配置されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
【請求項６】
前記パッケージは配線基板であり、前記第一の導電部材および前記第二の導電部材は、配線パターンで形成されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の赤外線センサ。
【請求項７】
赤外線を検知する焦電素子として機能する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサの製造方法であって、前記パッケージには、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部を設け、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部に、前記パッケージの内部と外部を連通する通気手段を設け、前記端縁部に前記パッケージ蓋を前記通気手段の一部が前記パッケージ蓋より露出させつつ接合し、全てのリフロー工程終了後に、前記通気手段を封止剤で封止することを特徴とする赤外線センサの製造方法。
【請求項８】
前記パッケージ蓋は導電性を有する材料で構成し、前記パッケージは絶縁性を有する材料で構成し、前記通気手段の前記パッケージ蓋と対向する少なくとも一部に導電性を有する第一の導電部材を設け、前記パッケージに、前記赤外線センサ素子および前記変換部材のグランド電位となる部位と前記第一の導電部材とを電気的に接続する第二の導電部材を配設し、前記通気手段を導電性を有する封止剤で封止することを特徴とする請求項７に記載の赤外線センサの製造方法。
【請求項９】
前記第二の導電部材を、前記パッケージに埋設し、前記赤外線センサおよび前記変換部材を囲むように前記パッケージの全体に配置することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の赤外線センサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
すなわち、本発明によれば、赤外線を検知する焦電素子として機能する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサであって、前記パッケージは、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部とからなり、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部の少なくとも一部に、前記パッケージの内部と外部を連通し、封止剤にて封止可能な通気手段が設けられ、前記端縁部に前記パッケージ蓋が接合され、前記通気手段の一部が前記パッケージ蓋より露出していることを特徴とする赤外線センサが得られる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、本発明によれば、赤外線を検知する焦電素子として機能する赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子の出力信号をインピーダンス変換して出力する変換部材と、前記赤外線センサ素子および前記変換部材を収納し一面に開口部を有するパッケージと、前記開口部を塞ぐとともに赤外線を透過する手段を有するパッケージ蓋とを備える赤外線センサの製造方法であって、前記パッケージには、底面部と、前記底面部の周囲に立設する側面部を設け、前記底面部に対向する面に前記開口部を形成し、前記側面部の開口部を形成した側の端縁部に、前記パッケージの内部と外部を連通する通気手段を設け、前記端縁部に前記パッケージ蓋を前記通気手段の一部が前記パッケージ蓋より露出させつつ接合し、全てのリフロー工程終了後に、前記通気手段を封止剤で封止することを特徴とする赤外線センサの製造方法が得られる。