赤外線センサ

【課題】
大口径基板赤外線センサ窓材の表面に製膜した光学膜に応力を与えず個別窓サイズに切断すること。同じく光学膜に応力を与えず容器に接着剤で固定・気密すること及び配線用のワイヤーを避け素子近傍まで光学膜を近付けること。
【解決手段】
大口径基板へ光学膜製膜前に段差を付け段差部分で切断すること。また容器の厚みと接着剤の厚み以上の段差を設け段差部分のみで接着し光学膜に接着剤が付着しないこと。更に段差部分をワイヤーを避けた位置としワイヤーより素子に近い所まで段差を深くすること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は赤外線を受光する赤外線センサの窓材の加工方法と窓材への光学機能膜製膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線センサは、その信頼性確保の為気密容器内に収納し使用される。合わせて赤外線センサである以上、赤外線を透過する窓材を容器の前面に構成し、尚且つ気密性を確保する必要がある。また窓には何らかの光学膜が付加される場合が大部分で、また通常窓のサイズは数mm角程度である為、量産性を考慮し数インチ径の基板でまとめて製膜した後切断し所定のサイズとして使用しているが、切断時に膜部分が剥離する場合がある。更に切断された窓材は赤外線センサの容器に明けられた窓穴へ固定し気密性を確保する為に接着剤を用いるが接着剤が光学膜部分にストレスを与え剥離や光学特性の劣化を生じさせる場合がある。また赤外線センサ素子から見た視野を限られた窓サイズで最大にする為、赤外線センサ素子と窓との距離は最小にすべきであるが赤外線センサ素子を容器に配線するワイヤーがあり、ワイヤー以下の距離に窓を近付けることができなかった。
【非特許文献１】実開昭58-028804実開昭58-028804の図1の記載に基づき説明する。第1図 12が接着剤であるが、11.窓材の表面にかかっており光学膜に応力が作用し特性が劣化する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
赤外線センサを収納する容器に明けた窓穴に赤外線を透過する窓材を嵌合させ固定・密封する場合において量産上大口径基板の窓材に製膜された光学膜を所定の個別窓サイズに切断する際に膜に応力を与えず切断すること。切断された窓材を容器に固定・封止する為の接着剤の膨張収縮が膜に応力を与えないこと。更に窓材が配線用ワイヤーを避け赤外線センサ直近まで窓を接近させ限られた窓面積での視野角を拡大すること。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
赤外線センサ素子が気密性を有する容器に収納・配線され外部へ電気的出力する様に構成され、少なくとも1つ以上の受光窓を有し、受光窓の窓材は所要な波長域の赤外線を透過する材料であると共に窓材表面は所要の光学性能を有する光学膜で構成され、光学膜製膜は、多数個窓分の面積を有する一体基板で多数個分の窓を同時に製膜したのち容器の個別窓サイズに合わせ切断した後容器の窓穴に接着剤で気密・固定する赤外線センサにおいて多数個窓分の面積を有する一体基板は光学膜製膜前に段差を付け製膜し、製膜後段差部分にて切断し窓材とすることを特徴とした赤外線センサ。
【０００５】
多数個窓分の面積を有する一体基板に付けた段差の深さを少なくとも容器の厚さと接着剤の厚さとの合計より深くした事を特徴とした請求項1記載の赤外線ンサ。
【０００６】
赤外線センサの容器に明けた窓穴の位置を赤外線センサ素子を配線するワイヤーを避け尚且つワイヤー最上端より赤外線センサ素子に近い所まで多数個窓分の面積を有する一体基板に付けた段差の深さを深くした事を特徴とする請求項1記載の赤外線センサ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は窓材表面に製膜された光学膜の有効光学面にストレスを与えることなく量産性の良い大口径基板から個別の窓サイズへ切断可能であり更に窓材に設けた段差部分を用いて接着剤ののりしろとするので光学膜へ応力が作用しない。更に段差部分の深さを調整することにより赤外線センサ素子を配線するワイヤーを避け素子近傍まで窓材を近付けることができ視野角を広がることができる。
【実施例】
【０００８】
本発明の実施例を図面の記載に基づき説明する。図1は本発明の赤外線センサ断面図である。1g.赤外線センサ素子は外気に対し気密し内部にN2などのガスを充填しその信頼性を確保しているが、その容器1bは赤外線に対し不透明である為その一部に赤外線に対して透明な1a.窓材を配置している。また窓材には無反射膜や場合によっては所要な波長域のみを選択的に透過するバンドパスフィルター膜を付加する場合がほとんどであるがバンドパスフィルターを構成する干渉膜などは100層程度の多層膜の積層となり、膜の機械的強度が弱い問題がある。
【０００９】
図2が窓材として用いる単結晶Si基板である2a.多数個分の窓面積を有する一体基板を2b.個別窓材単位で例えばダイサーにより2c.段差を付ける。この段差を付けた後、光学膜を製膜する。
【００１０】
製膜後の断面図が図3であるが、その段差部分図3 3d.切断箇所の所で切断すれば3a.光学膜部分の膜に全く応力を作用させることなく切断できる。更に1a.窓材として1b.容器に1d.接着剤で固定する際に段差部分の深さを越えない範囲で接着剤の量を制御すれば1f.光学膜部分に接着剤の膨張収縮に関わる応力が作用することなく接着可能である。
【００１１】
また、段差部分を1e.ワイヤーを避ける位置に配置することにより1f.光学膜を1g.赤外線センサ素子近傍まで近付けることが可能である。この状態で窓サイズより小さい1h.赤外線センサ素子受光部の視野はほぼ1f.光学膜で覆われることとなり、光学膜の機能を最大限に享受しえる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】赤外線センサ断面図
【図２】窓材
【図３】窓材断面図

【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外線センサ素子が気密性を有する容器に収納・配線され外部へ電気的出力する様に構成され、少なくとも1つ以上の受光窓を有し、受光窓の窓材は所要な波長域の赤外線を透過する材料であると共に窓材表面は所要の光学性能を有する光学膜で構成され、光学膜製膜は、多数個窓分の面積を有する一体基板で多数個分の窓を同時に製膜したのち容器の個別窓サイズに合わせ切断した後容器の窓穴に接着剤で気密・固定する赤外線センサにおいて多数個窓分の面積を有する一体基板は光学膜製膜前に段差を付け製膜し、製膜後段差部分にて切断し窓材とすることを特徴とした赤外線センサ。
【請求項２】
多数個窓分の面積を有する一体基板に付けた段差の深さを少なくとも容器の厚さと接着剤の厚さとの合計より深くした事を特徴とした請求項1記載の赤外線ンサ。
【請求項３】
赤外線センサの容器に明けた窓穴の位置を赤外線センサ素子を配線するワイヤーを避け尚且つワイヤー最上端より赤外線センサ素子に近い所まで多数個窓分の面積を有する一体基板に付けた段差の深さを深くした事を特徴とする請求項1記載の赤外線センサ。

【図１】