[发明专利]红外传感器和配备有红外传感器的红外传感器装置

说明书

本发明能够抑制每个热红外检测单元的冷触点温度的变化。根据本发明，膜结构3由衬底(1)支撑。薄膜结构(3)具有多个阵列状排列的热红外检测单元(4)。多个热红外检测单元(4)中的每一个包括具有多个热触点(T1)和多个冷触点(T2)的热电堆(6)。红外传感器(100)还设有多个加热器单元(8)和温度测量单元(9)。多个加热器单元(8)设置在衬底(1)的第一主表面(11)上。温度测量单元(9)设置在衬底(1)的第一主表面(11)上，用于检测衬底(1)的温度。在衬底(1)的厚度方向(D1)俯视时，多个加热器单元(8)分别与多个加热器单元(8)中的其他加热器单元(8)隔着区域(10)相对，其包括多个热红外检测单元(4)。

技术领域

本发明总体上涉及红外传感器和配备有红外传感器的红外传感器装置，并且具体地涉及包括具有腔体的衬底和配备有红外传感器的红外传感器装置的红外传感器。

背景技术

现有的红外传感器装置包括：红外传感器(红外传感器芯片)；IC芯片，配置为对来自红外传感器的输出信号进行信号处理；以及其中容纳红外传感器和IC芯片的封装(专利文献1)。

红外传感器包括在半导体衬底的一个表面一侧以二维阵列布置的多个像素部分。每个像素部分都具有热红外检测器和作为用于像素选择的开关元件的MOS晶体管。热红外检测器具有温度感测单元，该温度感测单元包括彼此串联连接的多个(此处为六个)热电堆。

红外传感器具有在每个热红外检测器的一部分正下方和半导体衬底的一个表面侧形成的中空部分(腔体)。热红外检测器包括支撑部和薄膜结构部分。支撑部位于半导体衬底的一个表面侧的中空部附近。薄膜结构部分在半导体衬底的一个表面侧在平面图中覆盖中空部分。

每个热电堆具有多个热接点和多个冷接点。多个热接点位于热红外检测器的第一区域中，且第一区域与中空部分重叠。多个冷端位于热红外检测器的第二区域，并且第二区域不与中空部分重叠。

注意，红外传感器装置还包括配置为测量绝对温度并存储在封装中的热敏电阻。

在专利文献1中描述的红外传感器和红外传感器装置中，每个热红外检测器的冷接点的温度可能不同。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP 2012-8003A

发明内容

本发明的一个目的是提供一种包括热红外检测器的红外传感器和包括该红外传感器的红外传感器装置，其中每个热红外检测器都具有温度变化减小的冷接点。

根据本发明一方面的红外传感器包括衬底和膜结构部件。衬底具有第一主表面以及位于第一主表面的衬底的厚度方向的相反侧的第二主表面。膜结构部件在衬底的第一主表面一侧由衬底支撑。膜结构部件包括多个排列成阵列的热红外检测器。多个热红外检测器中的每一个包括具有多个热接点和多个冷接点的热电堆。红外传感器还包括多个加热器和至少一个温度计。多个加热器设置在衬底的第一主表面上。至少一个温度计设置在衬底的第一主表面上并配置为检测衬底的温度。沿衬底的厚度方向的平面图中，多个加热器中的每一个在衬底的厚度方向上经由包括多个热红外检测器的区域面对多个加热器中的另一个加热器。

根据本发明的一个方面的红外传感器装置包括：红外传感器；以及信号处理装置，配置为对来自红外传感器的输出信号进行信号处理。

附图说明

图1是第一实施方式的红外传感器的布局图。

图2是红外传感器沿图1的A-A线的截面图。

图3是包含红外传感器的红外传感器装置的截面图。

图4是表示实施方式1的变体1的红外传感器的布局图。

图5是表示实施方式1的变体2的红外传感器的布局图。