[发明专利]红外线传感器及红外线传感器模块

说明书

技术领域

本发明涉及红外线传感器及红外线传感器模块。

背景技术

以往，公知有在检测部中使用了通过加热产生电压的元件(thermopile，温差电堆)的红外线传感器(参照专利文献1～7)。温差电堆接收从物体放射的红外线而产生温度差，从而通过所谓的塞贝克效应产生与温度差对应的电压差。通过检测该电压差作为温度变化，能够检测检测对象的温度。

为了抑制热逸散到空气中引起的灵敏度降低，这种红外线传感器被用作在真空密封的壳体内纵横排列了(阵列化)多个检测部的传感器模块。各检测部接收从设置在壳体中的红外线透射窗(红外线滤波器)入射的红外线，并分别输出电压。由于来自检测部的输出信号比较微小，因此通过运算电路等进行放大或积分。

但是，以往的红外线传感器为如下结构：运算电路被设置在远离检测部的位置上，因此来自检测部的输出信号中容易产生噪声。此外，以往的红外线传感器为了使传感器小型化，构成为在1个或几个运算电路中处理传感器阵列的所有检测部的输出信号，将多个检测部与1个运算电路连接，从而采样频率变高，成为噪声增大的主要原因。

在专利文献8中，公开了通过层叠传感器部和运算电路来实现芯片小型化并缩短布线的层叠器件。但是，在将该结构应用于红外线传感器时，认为运算电路所产生的热(红外线)成为红外线传感器的噪声的主要原因。

此外，将检测部安装到真空的壳体内的作业包含去气等复杂作业，并且要求高气密性的壳体需要昂贵的部件或特殊的粘接剂等。由此，以往的在真空密封的壳体中收纳检测部的结构在制造成本上也存在问题。

【专利文献1】日本特开平6-229821号公报

【专利文献2】日本特开平11-258038号公报

【专利文献3】日本特开平11-258040号公报

【专利文献4】日本特开平11-258041号公报

【专利文献5】日本特开2000-65639号公报

【专利文献6】日本特开2000-221080号公报

【专利文献7】日本特开2000-292254号公报

【专利文献8】日本特开2007-313594号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减少噪声并提高检测精度，同时降低制造成本的红外线传感器及红外线传感器模块。

为了解决上述问题，本发明采用了如下手段。

即，本发明的红外线传感器的特征在于，具有：

第1基板，其具有被减压密封的空腔部，并透射红外线；

检测部，其设置在该第1基板上的从外部入射红外线一侧的相反侧，接收通过所述空腔部的红外线而产生输出变化；

第2基板，其具有凹部和反射面，并层叠在所述第1基板上，所述凹部与所述第1基板之间形成包围所述检测部的减压空间，所述反射面构成为能够将没有被所述检测部接收而通过所述第1基板的红外线朝向所述检测部反射并会聚；以及

运算电路，其设置在该第2基板上的隔着所述反射面与所述检测部相对的位置上，对所述检测部的输出进行放大或积分。

根据本发明，由于检测部和运算电路一体化，因此能够构成为缩短检测部与运算电路之间的距离。由此，能够减少噪声并提高检测精度。此外，在运算电路中产生的热(红外线)被检测部与运算电路之间的反射面遮挡。由此，能够抑制运算电路的热对检测部产生影响，从而能够减少噪声并提高检测精度。

此外，入射到检测部的红外线通过被减压密封的空腔部和减压空间，因此能够高灵敏度地进行温度检测。由于入射位置或入射角度没有被检测部接收而通过第1基板的红外线被反射面反射而会聚到检测部上，因此能够提高检测灵敏度。

所述空腔部形成为在层叠了所述第2基板一侧的面上开口的空腔部，

所述空腔部和所述减压空间可以通过在减压环境下对所述第1基板和所述第2基板进行层叠粘接而被减压密封。

由此，能够容易地进行空腔部的减压密封以及减压空间的形成。由此，能够提高制作性，降低制造成本。

所述红外线检测部和所述运算电路可以通过在层叠方向上贯通所述第2基板的布线而被连接。

由此，能够实现紧凑的层叠结构，从而能够实现传感器的小型化。由此，能够减少噪声并提高检测精度。

红外线传感器可以至少具有两个所述布线。

能够将至少两个贯通布线用作用于对检测部的输出信号进行积分的电容器的电极。由此，不需要另外设置用于积分电路的电容器，从而能够实现传感器的小型化。

红外线传感器可以具有多个所述检测部，并且

与多个所述检测部对应地具有多个所述运算电路。