JP2007171058A - 赤外線検出器 - Google Patents
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Abstract
【課題】低背化を実現した低コストの赤外線検出器を提供する。
【解決手段】赤外線検出器Aは、赤外線受光素子20、赤外線受光素子20の信号処理回路を集積化したIC部品21および外付けの電子部品22を実装したプリント配線板10と、プリント配線板10の部品実装部位を少なくとも封入する金属ケース1と、赤外線受光素子20の受光面に対向する金属ケース1の部位に設けた開口窓5に取着される赤外線透過フィルタ6とを備え、IC部品21は、プリント配線板10に形成された貫通孔13から露出する裏板4の部位にダイボンディングされ、プリント配線板10の表面に設けたボンディングパッドとIC部品21のボンディングパッドとの間は金属細線よりなるボンディングワイヤを介して導通させている。
【選択図】図1
【解決手段】赤外線検出器Aは、赤外線受光素子20、赤外線受光素子20の信号処理回路を集積化したIC部品21および外付けの電子部品22を実装したプリント配線板10と、プリント配線板10の部品実装部位を少なくとも封入する金属ケース1と、赤外線受光素子20の受光面に対向する金属ケース1の部位に設けた開口窓5に取着される赤外線透過フィルタ6とを備え、IC部品21は、プリント配線板10に形成された貫通孔13から露出する裏板4の部位にダイボンディングされ、プリント配線板10の表面に設けたボンディングパッドとIC部品21のボンディングパッドとの間は金属細線よりなるボンディングワイヤを介して導通させている。
【選択図】図1
Description
本発明は、赤外線検出器に関するものである。
従来より、図8(a)(b)に示すように焦電型の赤外線受光素子20と、赤外線受光素子20の信号処理回路を集積化したIC部品21と、外付け電子部品とを立体回路成形基板(MID)30に実装した縦型の実装構造体31をステム32上に立設し、金属キャップ33で覆った構造の赤外線検出器が提供されている(例えば特許文献1参照)。
特許第3211074号公報
上記構成の赤外線検出器は、ステム32上に縦型の実装構造体31を立設しているため高背であり、壁面に取り付けて使用する電気機器に組み込んだ場合、赤外線検出器の組込部分が突出してデザイン性が損なわれるという問題があった。
また立体回路成形基板30を使用しているため、製造工程が複雑になり、コスト高を招くという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、低背化を実現した低コストの赤外線検出器を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、赤外線受光素子と、赤外線受光素子の信号処理回路を集積化したIC部品と、前記赤外線受光素子と外付けの電子部品とを少なくとも実装したプリント配線板と、前記プリント配線板の部品実装部位を少なくとも封入する金属ケースと、前記赤外線受光素子の受光面に対向する前記金属ケースの部位に設けた開口窓に取着される赤外線透過フィルタとを備え、前記IC部品が、前記プリント配線板の表面に設けた凹部、又は、前記プリント配線板に形成された貫通孔の何れかに配置され、プリント配線板の表面に設けたボンディングパッドとIC部品のボンディングパッドとの間を金属細線よりなるボンディングワイヤを介して導通させたことを特徴とする。
本発明によれば、プリント配線板に、赤外線受光素子と外付けの電子部品とが実装されているので、製造工程が簡単で製造コストを低減できるとともに、低背化を実現でき、そのうえIC部品はプリント配線板の凹部又は貫通孔の何れかに配置されているので、凹部の深さ又はプリント配線板の厚み分だけ、赤外線検出器の厚さを薄くでき、更なる低背化が図られるという効果がある。しかも、プリント配線板の部品実装部位が金属ケースの内部に封入されているので、電気的な外来ノイズに対する耐ノイズ性が向上して、信頼性が向上するという効果もある。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
本発明の実施形態1を図1〜図3に基づいて説明する。図1(a)は本実施形態の赤外線検出器Aの分解斜視図、図1(b)は表板3を外した状態の斜視図であり、金属製のケース1の内部に、赤外線受光素子20と、赤外線受光素子20の信号処理回路を集積化したIC部品21と、外付けの電子部品22とを実装したプリント配線板10を収納して構成されている。ここに赤外線検出器Aは、例えば検知エリア内の人体から放射される赤外線を焦電型の赤外線受光素子20で検出することにより、検知エリアにおける人の存否を検出するためのもので、IC部品21には赤外線受光素子20の検出出力を信号処理して、人の存否を示す人体検出信号を出力する回路が形成されている。
本発明の実施形態1を図1〜図3に基づいて説明する。図1(a)は本実施形態の赤外線検出器Aの分解斜視図、図1(b)は表板3を外した状態の斜視図であり、金属製のケース1の内部に、赤外線受光素子20と、赤外線受光素子20の信号処理回路を集積化したIC部品21と、外付けの電子部品22とを実装したプリント配線板10を収納して構成されている。ここに赤外線検出器Aは、例えば検知エリア内の人体から放射される赤外線を焦電型の赤外線受光素子20で検出することにより、検知エリアにおける人の存否を検出するためのもので、IC部品21には赤外線受光素子20の検出出力を信号処理して、人の存否を示す人体検出信号を出力する回路が形成されている。
ケース1は、四角枠状の枠体2と、枠体2の表側および裏側の開口部を閉塞するようにして枠体2にそれぞれ取着される金属製の表板3および裏板4とで構成される。表板3には、赤外線受光素子20が対向する部位に開口窓5を形成してあり、この開口窓5に赤外線に対して透光性を有する板状の赤外線透過フィルタ6が取着されている。而して赤外線透過フィルタ6を通してケース1内部に入射した赤外光が赤外線受光素子20の受光面に入射されるのである。
一方、プリント配線板10は、略矩形状の部品実装部11の一辺から幅狭の突出部12が突出して、平面視の形状が略凸型に形成されており、裏板4の表面に接着剤を用いて接着固定される。突出部12の先端側は裏板4の外側に突出しており、枠体2の下側面に設けた切欠7を通してケース1の外部に突出する。そして、突出部12においてケース1の外側に露出する部位にリード端子23が実装されている。
このプリント配線板10の表面(表板3側の面)には、赤外線受光素子20や外付けの電子部品22が実装されている。またプリント配線板10の中央部にはIC部品21が挿入される貫通孔13を形成してあり、この貫通孔13から露出する裏板4の部位にIC部品21をダイボンディングして、プリント配線板10の表面に設けたボンディングパッドとIC部品21のボンディングパッドとの間を金属細線よりなるボンディングワイヤ(図示せず)を介して導通してある。またプリント配線板10には、赤外線受光素子20の実装部位に赤外線受光素子20よりも平面形状の小さい貫通孔14を形成してあり、赤外線受光素子20は、プリント配線板10において貫通孔14の両側縁の間に橋架するように実装されている。
次に、この赤外線検出器Aの製造工程を図2および図3を参照して説明する。先ず裏板4の表面にエポキシ系の接着剤15と銀ペースト16とを塗布して(図2(a)参照)、裏板4の表面にプリント配線板10を載置し、接着剤15を硬化させてプリント配線板10を裏板4に接着固定する(図2(b)参照)。この時プリント配線板10の裏面に設けた接地パターン(図示せず)が銀ペースト16を介して金属製の裏板4に導通される。
そして、プリント配線板10の貫通孔13から露出する裏板4の部位にダイボンディングペースト17を塗布した後(図2(c)参照)、貫通孔13を通してプリント配線板10にIC部品21をダイボンディングし、ダイボンディングペースト17を硬化させてIC部品21をプリント配線板10に固定し、プリント配線板10のボンディングパッドとIC部品21のボンディングパッドとをボンディングワイヤ(図示せず)を介して導通する(図2(d)参照)。
その後、プリント配線板10の部品実装位置に設けた電極(図示せず)に銀ペーストを塗布し(図2(e)参照)、電子部品22を実装して銀ペーストを硬化させるともに、貫通孔14の周部の電極に銀ペーストを一次塗布し(図2(f)参照)、赤外線受光素子20を実装して銀ペーストを硬化させた後、さらに赤外線受光素子20の電極に銀ペーストを二次塗布して、銀ペーストを硬化させることで、部品の実装を完了する(図2(g)参照)。
次に、図3(a)に示すようにプリント配線板10の突出部12が重なる部位を除いて、裏板4前面の周縁部にエポキシ系の接着剤18を塗布し、裏板4の前面側に枠体2を重ねて枠体2を接着固定した後(図3(b)参照)、枠体2の上面にエポキシ系の接着剤19を塗布し(図3(c)参照)、枠体2の前面側に赤外線透過フィルタ6を固着した表板3を重ねて、表板3を接着固定することでケース1の組立を完了する(図3(d)参照)。その後、枠体2に設けた切欠7にエポキシ系の接着剤を塗布、硬化させてケース1を封止した後、切欠7からケース1外部に突出する突出部12に設けたスルーホール12aにリード端子23を圧入により固定し(所謂プレスフィット接続)、赤外線検出器Aの組立を完了する。
本実施形態の赤外線検出器Aは以上のような構成を有しており、プリント配線板10に、赤外線受光素子20とIC部品21と外付けの電子部品22とが実装されているので、製造工程が簡単で製造コストを低減できるとともに、低背化を実現できる。また実装部品(赤外線受光素子20、IC部品21、外付けの電子部品22)は全てプリント配線板10の同じ面に実装されているので、両面実装の場合に比べて薄型に形成でき、赤外線検出器Aの低背化を図ることができる。
そのうえ、IC部品21はプリント配線板10に設けた貫通孔13に配置されているので(つまり貫通孔13から露出する裏板4(ケース1)の部位にダイボンディングされているので)、プリント配線板10の厚み分だけ赤外線検出器Aの厚みを薄くでき、赤外線検出器Aの更なる低背化を図ることができるから、この赤外線検出器Aを電気機器に組み込んだ場合でも赤外線検出器Aの組込部位の厚みが厚くなることはなく、デザイン性が損なわれることはない。なお本実施形態ではプリント配線板10に設けた貫通孔13内にIC部品21を配置しているが、プリント配線板10の部品実装面に形成した凹部にIC部品21を実装するようにしても良く、凹部の深さ分だけ赤外線検出器Aの厚みを薄くして、低背化を図ることができる。
また、赤外線受光素子20は、プリント配線板10に設けた貫通孔14の周部に橋渡すようにして実装されているので、赤外線受光素子20が熱的に絶縁され、赤外線受光素子20の感度を向上させることができる。
また、プリント配線板10の部品実装部11が金属製のケース1内部に封入されているので、電気的な外来ノイズに対する耐ノイズ性が向上して、信頼性を高めることができる。
(実施形態2)
本発明の実施形態2を図4〜図7に基づいて説明する。上述の実施形態1ではプリント配線板10の一部をケース1外部に突出させて、この突出部位にリード端子23を取着しているが、本実施形態ではケース1の内部にプリント配線板10の全体を収納してある。なお、赤外線検出器Aの基本的な構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
本発明の実施形態2を図4〜図7に基づいて説明する。上述の実施形態1ではプリント配線板10の一部をケース1外部に突出させて、この突出部位にリード端子23を取着しているが、本実施形態ではケース1の内部にプリント配線板10の全体を収納してある。なお、赤外線検出器Aの基本的な構成は実施形態1と同様であるので、共通する構成要素には同一の符号を付して、その説明は省略する。
ケース1は、図4(a)(b)に示すように下面(後面)が開口した扁平な箱形の金属製のカバー8と、カバー8の開口部に被着される金属製の裏板4とで構成される。裏板4には、プリント配線板10に固着される3本のリード端子23をそれぞれ挿通する3個の挿通孔4aが貫設されている。カバー8の上面(前面)には、赤外線受光素子20が対向する部位に開口窓9が形成されており、この開口窓9に赤外線に対して透光性を有する板状の赤外線透過フィルタ9が取着されている。而して赤外線透過フィルタ9を通してケース1内部に入射した赤外光が赤外線受光素子20の受光面に入射されるのである。
一方、プリント配線板10は矩形板状であって、裏板4の前面側に接着剤を用いて接着固定されている。このプリント配線板10の表面(裏板4と反対側の面)には赤外線受光素子20や外付けの電子部品22が表面実装されている。またプリント配線板10の中央部にはIC部品21が挿入される貫通孔13を形成してあり、この貫通孔13から露出する裏板4の部位にIC部品21をダイボンディングして、プリント配線板10の表面に設けたボンディングパッドとIC部品21のボンディングパッドとの間を金属細線よりなるボンディングワイヤ(図示せず)を介して導通してある。またプリント配線板10には、赤外線受光素子20の実装部位に赤外線受光素子20よりも平面形状の小さい貫通孔14を形成してあり、赤外線受光素子20は、プリント配線板10において貫通孔14の両側縁の間に橋架するようにして実装されている。
次に、この赤外線検出器Aの製造工程を図5〜図7を参照して説明する。先ず、図5(a)に示すようにプリント配線板10に設けたスルーホール10aにリード端子23を圧入により固定する(所謂プレスフィット接続)。裏板4の前面側にエポキシ系の接着剤15を塗布し(図5(b)参照)、リード端子23を挿通孔4aに挿通した状態でプリント配線板10を裏板4の前面に載置し、接着剤15を硬化させてプリント配線板10を裏板4に固着する(図5(c)参照)。そして裏板4の裏面側から、プリント配線板10の接地パターンに電気的に接続されたリード端子23が挿通されている挿通孔4aのみに銀ペースト24を塗布して(図5(d)参照)、銀ペーストを硬化させることで、プリント配線板10の接地パターンを金属板からなる裏板4に電気的に接続する。さらに裏板4の裏面側から3個の挿通孔4aにそれぞれエポキシ系の接着剤25を塗布し(図5(e)参照)、接着剤25を硬化させることで、挿通孔4aを封止する(図5(f)参照)。
その後、プリント配線板10の貫通孔13から露出する裏板4の部位にダイボンディングペースト17を塗布した後(図6(a)参照)、貫通孔13を通して裏板4にIC部品21をダイボンディングし、ダイボンディングペースト17を硬化させてIC部品21を裏板4に固定し、プリント配線板10のボンディングパッドとIC部品21のボンディングパッドとをボンディングワイヤ(図示せず)を介して導通する(図6(b)参照)。そして、プリント配線板10の部品実装位置に設けた電極(図示せず)に銀ペーストを塗布し(図6(c)参照)、電子部品22を実装して銀ペーストを硬化させる(図6(d)参照)。
次に、プリント配線板10における貫通孔14の周縁部の電極に銀ペーストを一次塗布し(図7(a)参照)、貫通孔14の周縁部の間に橋架するように赤外線受光素子20を実装して銀ペーストを硬化させた後、さらに赤外線受光素子20の電極に銀ペーストを二次塗布して、銀ペーストを硬化させることで、部品の実装を完了する(図7(b)参照)。
その後、図7(c)に示すように開口窓9に赤外線透過フィルタ9が固着されたカバー8を裏板4の上面側に被着して、カバー8の鍔部8aと裏板4とを溶接することにより、赤外線検出器Aの組立を完了する(図7(d)参照)。
本実施形態の赤外線検出器Aは以上のような構成を有しており、プリント配線板10に、赤外線受光素子20とIC部品21と外付けの電子部品22とが実装されているので、製造工程が簡単で製造コストを低減できるとともに、低背化を実現できる。また実装部品(赤外線受光素子20、IC部品21、外付けの電子部品22)は全てプリント配線板10の同じ面に実装されているので、両面実装の場合に比べて薄型に形成でき、赤外線検出器Aの低背化を図ることができる。
そのうえ、IC部品21はプリント配線板10に設けた貫通孔13に配置されているので(つまり貫通孔13から露出する裏板4(ケース1)の部位にダイボンディングされているので)、プリント配線板10の厚み分だけ赤外線検出器Aの厚みを薄くでき、赤外線検出器Aの更なる低背化を図ることができるから、この赤外線検出器Aを電気機器に組み込んだ場合でも赤外線検出器Aの組込部位の厚みが厚くなることはなく、デザイン性が損なわれることはない。なお本実施形態ではプリント配線板10に設けた貫通孔13内にIC部品21を配置しているが、プリント配線板10の部品実装面に形成した凹部にIC部品21を実装するようにしても良く、凹部の深さ分だけ赤外線検出器Aの厚みを薄くして、低背化を図ることができる。
また、赤外線受光素子20は、プリント配線板10に設けた貫通孔14の周部に橋渡すようにして実装されているので、赤外線受光素子20が熱的に絶縁され、赤外線受光素子20の感度を向上させることができる。
また、プリント配線板10が金属製のケース1内部に封入されているので、電気的な外来ノイズに対する耐ノイズ性が向上して、信頼性を高めることができる。
A 赤外線検出器
1 金属ケース
4 裏板
5 開口窓
6 赤外線透過フィルタ
10 プリント配線板
13 貫通孔
20 赤外線受光素子
21 IC部品
22 電子部品
1 金属ケース
4 裏板
5 開口窓
6 赤外線透過フィルタ
10 プリント配線板
13 貫通孔
20 赤外線受光素子
21 IC部品
22 電子部品
Claims (1)
- 赤外線受光素子と、赤外線受光素子の信号処理回路を集積化したIC部品と、前記赤外線受光素子と外付けの電子部品とを少なくとも実装したプリント配線板と、前記プリント配線板の部品実装部位を少なくとも封入する金属ケースと、前記赤外線受光素子の受光面に対向する前記金属ケースの部位に設けた開口窓に取着される赤外線透過フィルタとを備え、前記IC部品が、前記プリント配線板の表面に設けた凹部、又は、前記プリント配線板に形成された貫通孔の何れかに配置され、プリント配線板の表面に設けたボンディングパッドとIC部品のボンディングパッドとの間を金属細線よりなるボンディングワイヤを介して導通させたことを特徴とする赤外線検出器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005371067A JP2007171058A (ja) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | 赤外線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005371067A JP2007171058A (ja) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | 赤外線検出器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007171058A true JP2007171058A (ja) | 2007-07-05 |
Family
ID=38297804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005371067A Withdrawn JP2007171058A (ja) | 2005-12-22 | 2005-12-22 | 赤外線検出器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007171058A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011174762A (ja) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 赤外線センサモジュール |
JP2013088427A (ja) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | yun fei Li | デジタル式生体赤外線受信機 |
JP2020153940A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | ローム株式会社 | 光センサ及びこの光センサを備える電子機器 |
-
2005
- 2005-12-22 JP JP2005371067A patent/JP2007171058A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013088427A (ja) * | 2011-10-17 | 2013-05-13 | yun fei Li | デジタル式生体赤外線受信機 |
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JP7267053B2 (ja) | 2019-03-22 | 2023-05-01 | ローム株式会社 | 光センサ及びこの光センサを備える電子機器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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