JP2006105877A - 炎センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この炎センサは、光ファイバ44による炎からの輻射熱低減特性、シリコンによる紫外線選択性、同軸配置による差動演算時のフォトダイオード信号等価性、パッケージによる外部環境保護耐性が優れることにより、第1アンプ16は、非常に信頼性に優れた紫外光強度に対応する出力、すなわち、炎の点火の有無に応じた出力を発生することができる。第1アンプ16の差動出力は、ボンディングワイヤ及び電極7を介して紫外光検出用リード端子2に接続される。第2アンプ15の出力(端子18)は、ボンディングワイヤ及び電極10を介して温度検出用リード端子5に接続される。温度検出用リード端子5からは、赤外光強度に応じた炎の温度を出力する。第2アンプ15もパッケージ内に収容されているため、温度や湿度による出力変化を抑制することができる。
【選択図】 図1
Description
・炎から出射した紫外域から可視域を含む光が一端に入射できる光ファイバ44。
・炎からの光が光ファイバの他端から入射する光検出素子100。
・各種のアンプ13,14,15,16が形成された半導体回路基板200。
・光ファイバ44の他端側に配置され光ファイバ44の出射光を受光面12上に集束させる球レンズ30。
・球レンズ30をパッケージ32の内面に固定する固定部材31。
・光検出素子100、回路基板200及び球レンズ30を収容し光ファイバ44の他端を固定するパッケージ32。
・パッケージ32の底部から延びたリード端子1,2,3,4,5。
・パッケージ32のステム45の内側面に設けられた電極6,7,8,10。
100a・・・シリコン半導体基板、12a,12b,12c・・・フォトダイオード、12・・・受光面、13,14,15,16・・・アンプ、13a,14a,15a・・・オペアンプ、13b,14b,15b・・・帰還抵抗、17・・・出力端子、30・・・球レンズ、31・・・固定部材、32・・・パッケージ、41・・・被覆、42・・・クラッド、43・・・コア、44・・・光ファイバ、45・・・ステム、100・・・光検出素子、101・・・N型半導体基板、102a,102b・・・P型ウェル層、103・・・N型半導体層、104・・・N型半導体層、105・・・絶縁膜、200・・・半導体回路基板、B1,B2,B3,B4,B5,B6・・・ボンディングワイヤ。
Claims (4)
- 炎センサにおいて、
炎から出射した紫外域から可視域を含む光が一端に入射できる光ファイバと、
前記光ファイバの他端から出射した前記光が入射する第1フォトダイオード、前記光の紫外域成分が減少して入射するように前記第1フォトダイオードよりも深い位置に形成された第2フォトダイオード、及び前記光の紫外域成分がさらに減少して入射するように前記第2フォトダイオードよりも深い位置に形成された第3フォトダイオードが、シリコン半導体基板の厚み方向に沿って整列し前記光ファイバの他端から出射される光に対して同軸に配置されてなる光検出素子と、
前記第1及び第2フォトダイオードの出力が入力され差動増幅を行う第1アンプと、
前記第3フォトダイオードの出力が入力される第2アンプと、
前記光検出素子及び前記第1及び第2アンプを収容し、前記光ファイバの他端が取り付けられたパッケージと、
前記第1アンプの出力から前記パッケージの外部に延びる紫外光検出用リード端子と、
前記第2アンプの出力から前記パッケージの外部に延びる温度検出用リード端子と、
を備えることを特徴とする炎センサ。 - 前記第1及び第2フォトダイオードの出力に接続された入力端子、及び前記第1アンプの2つの差動入力端子にそれぞれ接続された出力端子をそれぞれ有する第1及び第2中間アンプと、
前記第1及び第2アンプと、
を備える半導体回路基板を備え、
前記光検出素子の前記第1及び第2フォトダイオードと、前記半導体回路基板の前記第1及び第2中間アンプの入力端子とは、それぞれボンディングワイヤで接続されていることを特徴とする請求項1に記載の炎センサ。 - 前記第3フォトダイオードと前記第2アンプの入力端子とは、ボンディングワイヤで接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の炎センサ。
- 前記光検出素子は、
光入射面側に設けられ、前記第1フォトダイオードに接続された第1パッドと、
光入射面側に設けられ、前記第2フォトダイオードに接続された第2パッドと、
光入射面とは反対側に設けられ、前記第3フォトダイオードに接続された第3パッドと、
を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の炎センサ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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