特許 7485581 赤外線センサ素子及び赤外線センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】赤外線センサ素子及び赤外線センサ

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/02 20060101AFI20240509BHJP

   H10N 10/00 20230101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

G01J1/02 C

H10N10/00 S

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020174466

(22)【出願日】2020-10-16

(65)【公開番号】P2022065770

(43)【公開日】2022-04-28

【審査請求日】2023-08-08

(73)【特許権者】

【識別番号】390009667

【氏名又は名称】セイコーＮＰＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】菱沼 邦之

【審査官】小澤 瞬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１７８１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１５３８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００８０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３４０７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０４４５７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０００－２３０８５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００３－５０７９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９２３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１６０７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０５１７６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０３１１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１１３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１８４１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６３３４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｊ １／００ － Ｇ０１Ｊ １／６０

Ｇ０１Ｊ ５／００ － Ｇ０１Ｊ ５／９０

Ｇ０１Ｊ １１／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３３９

Ｈ０１Ｌ ２９／７６２

Ｈ０２Ｋ ２４／００ － Ｈ０２Ｋ ２７／３０

Ｈ０２Ｋ ３１／００ － Ｈ０２Ｋ ３１／０４

Ｈ０２Ｋ ３５／００ － Ｈ０２Ｋ ３５／０６

Ｈ０２Ｋ ３９／００

Ｈ０２Ｋ ４７／００ － Ｈ０２Ｋ ４７／３０

Ｈ０２Ｋ ５３／００

Ｈ０２Ｋ ９９／００

Ｈ１０Ｋ ３９／３２

Ｈ１０Ｎ １０／００ － Ｈ１０Ｎ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース基板に対向して配置される熱吸収部と、
前記熱吸収部と前記ベース基板との対向方向に交差する第１方向に突出して前記ベース基板及び前記熱吸収部の間を接続するとともに、前記熱吸収部に接続される第１端部の断面積が前記ベース基板に支持される第２端部の断面積よりも大きい梁部と、
前記梁部において前記第１端部から前記第２端部に亘って設けられた熱電対と、を備えている赤外線センサ素子。

【請求項2】

前記梁部は、前記対向方向から見て前記第１端部の幅が第２端部の幅よりも広く、かつ前記第１端部と前記第２端部とに至る範囲で前記対向方向での厚さが一様に形成されている請求項１に記載の赤外線センサ素子。

【請求項3】

前記熱吸収部の外周縁は、前記対向方向から見て前記第１方向に交差する第２方向に沿って延びるとともに、前記梁部の前記第１端部が接続された接続辺を有し、
前記第２方向において、前記第１端部の幅は前記接続辺の幅に対して１／１０倍よりも大きく１／２倍よりも小さい請求項１又は請求項２に記載の赤外線センサ素子。

【請求項4】

前記梁部は、
前記第１端部を含むとともに、前記熱吸収部から前記第１方向に延びる第１延在部と、
前記第１延在部における前記第１端部とは反対側に位置する第３端部から前記第２方向に延びるとともに、前記第２端部を含む第２延在部と、を備えている請求項３に記載の赤外線センサ素子。

【請求項5】

請求項１から請求項４の何れか１項に記載の赤外線センサ素子と、
前記赤外線センサ素子が支持された前記ベース基板を含み、前記赤外線センサ素子が封止されたパッケージと、を備えている赤外線センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、赤外線センサ素子及び赤外線センサに関する。

【背景技術】

【0002】

赤外線センサに用いられる赤外線センサ素子として、ベース基板に対向して配置される熱吸収部と、熱吸収部から突出して熱吸収部及びベース基板の間を接続する梁部と、を備えた構成が開示されている（例えば、下記特許文献１参照）。
熱吸収部は、対象物から放射される赤外線に応じて温度が変化する。梁部は、熱吸収部で吸収された熱により、基端部（熱吸収部側）が温接点として機能し、先端部（ベース基板側）が冷接点として機能する。梁部には、先端部から基端部に亘って熱電対が設けられている。熱電対は、温接点と冷接点とで生じた温度差によって熱起電力を発生させ、電気信号として外部に出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１２７６５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、赤外線センサの感度を向上させるには、温接点と冷接点との温度差を大きくすることが好ましい。この場合には、梁部の熱抵抗を高くするために、梁部の断面積を小さくしたり、梁部における基端部から先端部までの長さを長くしたりすることが考えられる。
しかしながら、梁部の断面積を小さくすると、熱吸収部で吸収した熱が梁部に伝わり難くなり、温接点と熱吸収部との間で温度差が生じる可能性がある。
また、梁部における基端部から先端部までの長さを長くすると、赤外線センサ素子の大型化に繋がる可能性がある。

【0005】

本発明は、大型化を抑制した上で、感度を向上させることができる赤外線センサ素子及び赤外線センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を採用した。
本発明の一態様に係る赤外線センサ素子は、ベース基板に対向して配置される熱吸収部と、前記熱吸収部と前記ベース基板との対向方向に交差する第１方向に突出して前記ベース基板及び前記熱吸収部の間を接続するとともに、前記熱吸収部に接続される第１端部の断面積が前記ベース基板に支持される第２端部の断面積よりも大きい梁部と、前記梁部において前記第１端部から前記第２端部に亘って設けられた熱電対と、を備えている。

【0007】

本態様によれば、梁部のうち、熱吸収部に接続される第１端部の断面積がベース基板に支持される第２端部の断面積よりも大きいため、熱吸収部で吸収した熱を梁部に効率的に伝達することができる。これにより、赤外線センサ素子のうち温接点となる第１端部と、熱吸収部と、の温度差を小さくできる。
一方、梁部のうち、第２端部の断面積を第１端部の断面積よりも小さくすることで、第１端部の熱を第２端部に伝わり難くすることができる。これにより、赤外線センサ素子のうち、温接点となる第１端部と、冷接点となる第２端部と、の温度差を大きくできる。
その結果、赤外線センサ素子の感度を向上させることができる。
しかも、本態様では、梁部のうち第１端部と第２端部の断面積を異ならせることで、第１端部及び第２端部での熱抵抗を異ならせている。これにより、例えば梁部の長さを拡大して梁部の熱抵抗を調整する場合に比べ、赤外線センサ素子の対向方向から見た外形の大型化を抑制できる。

【0008】

上記態様の赤外線センサ素子において、前記梁部は、前記対向方向から見て前記第１端部の幅が第２端部の幅よりも広く、かつ前記第１端部と前記第２端部とに至る範囲で前記対向方向での厚さが一様に形成されていることが好ましい。
本態様によれば、梁部の厚さを変化させることなく、第１端部と第２端部との断面積を異ならせることができる。これにより、製造効率の向上を図ることができる。

【0009】

上記態様の赤外線センサ素子において、前記熱吸収部の外周縁は、前記対向方向から見て前記第１方向に交差する第２方向に沿って延びるとともに、前記梁部の前記第１端部が接続された接続辺を有し、前記第２方向において、前記第１端部の幅は前記接続辺の幅に対して１／１０倍よりも大きく１／２倍よりも小さいことが好ましい。
本態様によれば、第１端部の幅を接続辺の幅に対して１／１０倍よりも大きくすることで、熱吸収部で吸収した熱を梁部に効率的に伝達することができる。これにより、赤外線センサ素子のうち温接点となる第１端部と、熱吸収部と、の温度差を小さくできる。
一方、第１端部の幅を接続辺の幅に対して１／２倍よりも小さくすることで、第１端部の熱容量が過剰に増大するのを抑制し、熱吸収部で吸収した熱が第１端部に移動し過ぎるのを抑制できる。これにより、熱吸収部及び第１端部の温度を確保できる。

【0010】

上記態様の赤外線センサ素子において、前記梁部は、前記第１端部を含むとともに、前記熱吸収部から前記第１方向に延びる第１延在部と、前記第１延在部における前記第１端部とは反対側に位置する第３端部から前記第２方向に延びるとともに、前記第２端部を含む第２延在部と、を備えていることが好ましい。
本態様によれば、赤外線センサ素子の対向方向から見た外形の大型化を抑制した上で、梁部の長さを確保できる。また、第２延在部と熱吸収部との間に隙間によって、熱吸収部から第２延在部への熱伝達を抑制できる。

【0011】

本発明の一態様に係る赤外線センサは、上記何れかの態様の赤外線センサ素子と、前記赤外線センサ素子が支持された前記ベース基板を含み、前記赤外線センサ素子が封止されたパッケージと、を備えている。
本態様によれば、上記態様の赤外線センサ素子を備えているので、小型で高感度な赤外線センサを提供できる。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様によれば、大型化を抑制した上で、感度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】赤外線センサの斜視断面図である。

【図2】リッド基板を取り外した状態の赤外線センサを示す斜視図である。

【図3】赤外線センサ素子の平面図である。

【図4】突出部の幅の変化に対する温接点での温度変化、熱吸収部での温度変化、及び冷接点（基準点）での温度変化の関係を表すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する実施形態や変形例において、対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。なお、以下の説明において、例えば「平行」や「直交」、「中心」、「同軸」等の相対的又は絶対的な配置を示す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差や同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。

【0015】

［赤外線センサ１］
図１は、赤外線センサ１の斜視断面図である。図２は、リッド基板２２を取り外した状態の赤外線センサ１を示す斜視図である。
図１、図２に示すように、赤外線センサ１は、パッケージ１０と、パッケージ１０内に封止された赤外線センサ素子１１と、を備えている。以下の説明では、赤外線センサ素子１１の厚さ方向をＺ方向（対向方向）とし、Ｚ方向に直交する２方向をそれぞれＸ方向（第１方向）、Ｙ方向（第２方向）として説明する。

【0016】

＜パッケージ１０＞
パッケージ１０は、いわゆる真空パッケージである。具体的に、パッケージ１０は、ベース基板２１と、リッド基板２２と、を備えている。
ベース基板２１は、Ｚ方向を厚さ方向とする矩形板状である。ベース基板２１の第１面２１ａ（＋Ｚ側を向く面）には、＋Ｚ側に向けて開口する凹部２４が形成されている。凹部２４は、Ｚ方向から見た平面視において、ベース基板２１の中央部に形成されている。したがって、ベース基板２１の第１面２１ａは、平面視において凹部２４の周囲を取り囲んでいる。なお、ベース基板２１の材料は、例えばシリコン等により形成されている。

【0017】

図１に示すように、リッド基板２２は、Ｚ方向に沿う断面視で－Ｚ側に開口するカップ状に形成されている。具体的に、リッド基板２２は、頂壁部３１と、頂壁部３１の外周縁から－Ｚ側に延びる周壁部３２と、を備えている。
頂壁部３１は、ベース基板２１に対してＺ方向で対向している。頂壁部３１は、平面視での外形がベース基板２１と同等に形成されている。
周壁部３２における－Ｚ側端面は、ベース基板２１の第１面２１ａの外周部分に、全周に亘って接合されている。これにより、ベース基板２１とリッド基板２２とで囲まれた部分は、赤外線センサ素子１１を収容する収容空間Ｓ１を構成する。本実施形態において、収容空間Ｓ１は、真空（又は減圧）封止されていることが好ましい。但し、収容空間Ｓ１は、断熱性に優れた気体（アルゴンやクリプトン等）が封入されていてもよい。

【0018】

リッド基板２２は、赤外線透過率の高い材料であることが好ましい。このような材料としては、シリコンやゲルマニウム、カルコゲン化物ガラス等が好適に用いられる。すなわち、本実施形態の赤外線センサ１は、対象物から放射される赤外線がリッド基板２２を通じて収容空間Ｓ１内に入射する。なお、本実施形態では、ベース基板２１とリッド基板２２との２枚の基板により収容空間Ｓ１を形成する構成について説明したが、この構成に限られない。例えば、３枚以上の基板の重ね合わせによって収容空間Ｓ１を形成してもよい。また、本実施形態では、基板の重ね合わせによって収容空間Ｓ１を形成した場合について説明したが、例えばベース基板２１に対して金属缶を組み付けて収容空間Ｓ１を形成してもよい。また、パッケージ１０は、赤外線センサ素子１１に効率的に赤外線を供給するためにレンズ等を備えていてもよい。

【0019】

＜赤外線センサ素子１１＞
図１、図２に示すように、赤外線センサ素子１１は、メンブレン構造により形成された、いわゆるサーモパイル型のセンサ素子である。赤外線センサ素子１１は、赤外線を受光するとともに、赤外線による温度変化に応じて熱起電力を発生させる。赤外線センサ素子１１は、収容空間Ｓ１内に収容されている。具体的に、赤外線センサ素子１１は、枠体４９と、熱吸収部５０と、第１梁部（梁部）５１と、第２梁部（梁部）５２と、を備えている。

【0020】

枠体４９は、平面視で矩形枠状に形成された薄膜である。枠体４９は、ベース基板２１の第１面２１ａ上に凹部２４の周囲を取り囲むように設けられている。なお、枠体４９は、シリコン窒化物等により形成されている。

【0021】

図３は、赤外線センサ素子１１の平面図である。
図３に示すように、熱吸収部５０は、Ｚ方向を厚さ方向とする矩形（正方形）板状に形成されている。熱吸収部５０は、Ｙ方向に沿って延びるとともに、Ｘ方向で対向する第１辺（接続辺）５０ａ及び第２辺（接続辺）５０ｂと、Ｘ方向に沿って延びるとともに、Ｙ方向で対向する第３辺５０ｃ及び第４辺５０ｄと、を備えている。熱吸収部５０は、凹部２４に対してＺ方向で対向する位置で、枠体４９の内側に配置されている。図示の例において、熱吸収部５０の平面視での外形は、凹部２４のＺ方向から見た外形よりも小さくなっている。なお、熱吸収部５０の平面視外形は、適宜変更が可能である。また、熱吸収部５０の平面視外形は、矩形状以外の多角形状や円形状等であってもよい。さらに、本実施形態では、熱吸収部５０とベース基板２１との対向方向をＺ方向としている。この場合、対向方向とは、Ｘ方向及びＹ方向の何れかの方向から見てベース基板２１と重なり合っている方向である。

【0022】

第１梁部５１及び第２梁部５２は、熱吸収部５０の外周縁のうち、Ｚ方向から見た熱吸収部５０の中心Ｏに対して回転対称（図示の例では、２回対称）となる位置に設けられている具体的に、第１梁部５１は、熱吸収部５０の第１辺５０ａのうち、－Ｙ側端部に設けられている。第２梁部５２は、熱吸収部５０の第２辺５０ｂのうち、＋Ｙ側端部に設けられている。なお、以下の説明では、第１梁部５１を例にして説明し、第２梁部５２のうち第１梁部５１と対応する構成については適宜説明を省略する。

【0023】

第１梁部５１は、Ｚ方向から見てＬ字状に形成されている。第１梁部５１は、突出部（第１延在部）６０と、接続部（第２延在部）６１と、を備えている。
突出部６０は、熱吸収部５０第１辺５０ａから－Ｘ側に突出している。すなわち、突出部６０は、基端部（第１端部：熱吸収部５０側の端部）において、熱吸収部５０に接続されている。突出部６０の基端部は、赤外線センサ素子１１の温接点として機能する。突出部６０は、Ｙ方向の寸法（幅）及びＺ方向の寸法（厚さ）が、Ｘ方向の全体に亘って一様に形成されている。

【0024】

接続部６１は、突出部６０の先端部（第３端部：熱吸収部５０とは反対側の端部）から＋Ｙ側に延在している。接続部６１は、熱吸収部５０の第１辺５０ａに対してＸ方向に離間した状態で、第１辺５０ａに沿って延在している。接続部６１は、Ｘ方向の寸法及びＺ方向の寸法が、Ｙ方向の全体に亘って一様に形成されている。接続部６１の先端部（第２端部：突出部６０とは反対側の端部）は、枠体４９に接続されている。接続部６１の先端部は、赤外線センサ素子１１における冷接点として機能する。

【0025】

第２梁部５２は、第１梁部５１と同様に、突出部（第１延在部）７０及び接続部（第２延在部）７１を備えている。
突出部７０は、熱吸収部５０第２辺５０ｂから＋Ｘ側に突出している。
接続部７１は、突出部７０の先端部から－Ｙ側に延在している。接続部７１は、熱吸収部５０の第２辺５０ｂに対してＸ方向に離間した状態で、第２辺５０ｂに沿って延在している。接続部７１の先端部（突出部６０とは反対側の端部）は、枠体４９に接続されている。したがって、熱吸収部５０は、梁部５１，５２を介して枠体４９に支持されている。

【0026】

図２に示すように、各梁部５１，５２には、熱電対７５が各別に設けられている。熱電対７５は、一対の導電材により形成されている。各導電材は、各梁部５１．５２上において、枠体４９と熱吸収部５０との間を架け渡すように延びている。熱電対７５を構成する一対の導電材は、熱吸収部５０側の端部において接続されている。熱電対７５のうち、熱吸収部５０側の端部は、突出部６０（又は突出部７０）の基端部（温接点）と熱吸収部５０との境界部分を跨って配置されている。熱電対７５のうち、枠体４９側の端部は、接続部６１（又は接続部７１）の先端部（冷接点）と枠体４９との境界部分を跨って配置されている。

【0027】

ここで、第１梁部５１を例にして、第１梁部５１の寸法等について説明する。
第１梁部５１では、突出部６０におけるＺ方向に沿う断面積が、接続部６１におけるＺ方向に沿う断面積よりも大きくなっている。具体的に、突出部６０及び接続部６１は、Ｚ方向の厚さが互いに同等に形成される一方、突出部６０が接続部６１よりも幅広に形成されている。図３に示すように、突出部６０の幅Ｄ１（Ｙ方向の寸法）は、第１辺５０ａの長さＤ２に対して１／１０倍よりも大きく１／２倍よりも小さいことが好ましく、１／５倍よりも大きく１／３倍よりも小さいことがより好ましい。また、接続部６１の幅Ｄ３は、突出部６０の幅Ｄ１（Ｘ方向の寸法）に対して１／２以下であることが好ましい。なお、本実施形態では、突出部６０及び接続部６１それぞれが一様な寸法に形成されているが、この構成に限られない。突出部６０における任意の位置での幅が、接続部６１における任意の位置での幅よりも広くなっていればよい。この場合、突出部６０における少なくとも基端部での幅が、接続部６１の先端部での幅よりも広くなっていることが好ましい。

【0028】

接続部６１と第１辺５０ａとの間の隙間Ｄ４は、接続部６１の幅Ｄ２と同等に設定されている。本実施形態において、隙間Ｄ４は、接続部６１の幅の１／２倍以上２倍以下に設定することが好ましい。隙間Ｄ４を接続部６１の幅の１／２以上に設定することで、接続部６１と熱吸収部５０との間の距離を確保し、熱吸収部５０の熱が隙間Ｄ４を通じて接続部６１に伝わるのを抑制できる。一方、隙間Ｄ４を接続部６１の幅の２倍以下に設定することで、赤外線センサ素子１１の大型化を抑制できる。

【0029】

＜赤外線センサ１の作用＞
本実施形態の赤外線センサ１では、対象物から放射される赤外線がリッド基板２２の頂壁部３１等を透過して熱吸収部５０に入射する。これにより、熱吸収部５０の温度が上昇する。熱吸収部５０で吸収した熱は、各梁部５１，５２において突出部６０，７０に伝達された後、接続部６１，７１を通じてパッケージ１０に伝達される。この際、突出部６０，７０の基端部（温接点）と接続部６１，７１の先端部（冷接点）との温度差に基づき、熱電対７５に熱起電力が生じる。赤外線センサ素子１１では、各熱電対７５で発生した熱起電力が足し合わされ、電気信号として出力される。

【0030】

ここで、本実施形態の赤外線センサ素子１１では、梁部５１，５２の基端部を構成する突出部６０，７０の断面積が、梁部５１，５２の先端部を構成する接続部６１，７１の断面積よりも大きい構成とした。
この構成によれば、熱吸収部５０で吸収した熱を突出部６０，７０に効率的に伝達することができる。これにより、温接点である突出部６０，７０と、熱吸収部５０と、の温度差を小さくできる。
一方、接続部６１，７１の断面積を突出部６０，７０の断面積よりも小さくすることで、突出部６０，７０の熱を接続部６１，７１に伝わり難くすることができる。これにより、温接点である突出部６０，７０と、冷接点である接続部６１，７１と、の温度差を大きくできる。
その結果、赤外線センサ素子１１の感度を向上させることができる。
しかも、本実施形態では、突出部６０，７０及び接続部６１，７１の断面積を異ならせることで、突出部６０，７０及び接続部６１，７１での熱抵抗を異ならせている。これにより、例えば突出部及び接続部の長さを異ならせて熱抵抗を異ならせる場合に比べ、赤外線センサ素子１１の平面視での外形の大型化を抑制できる。

【0031】

本実施形態の赤外線センサ素子１１では、突出部６０，７０及び接続部６１，７１の厚さを一様にした状態で、突出部６０，７０の幅Ｄ１を接続部６１，７１の幅Ｄ３よりも広く形成した。
この構成によれば、梁部５１，５２の厚さを変化させることなく、突出部６０，７０と接続部６１，７１との断面積を異ならせることができる。これにより、製造効率の向上を図ることができる。

【0032】

ここで、本願発明者は、突出部６０，７０の幅の異なる複数の赤外線センサ素子１１について、突出部６０，７０の幅Ｄ１の変化に対する熱吸収部５０での温度変化、及び接続部６１，７１の先端部での温度変化を検証する試験を行った。図４は、突出部６０，７０の幅の変化に対する温接点での温度変化、熱吸収部５０での温度変化、及び冷接点（基準点）での温度変化の関係を表すグラフである。なお、本試験において、温接点の温度は突出部６０，７０の基端部の温度である。熱吸収部５０の温度は、熱吸収部５０の中心Ｏの温度である。冷接点の温度は、接続部６１，７１の先端部の温度である。

【0033】

図４では、突出部６０，７０の幅が、第１辺５０ａ又は第２辺５０ｂに対して１／１０倍の構成を比較例１とし、１／２倍の構成を比較例２としている。一方、突出部６０，７０の幅が、第１辺５０ａ又は第２辺５０ｂに対して１／５倍の構成を実施例１とし、１／３倍の構成を実施例２とした。本試験では、各比較例１，２及び実施例１，２において、熱吸収部５０に与える熱量は同等に設定している。

【0034】

図４に示すように、突出部６０，７０の幅が広くなるに従い、熱吸収部５０の温度が低下している。これは、突出部６０，７０の幅の増大に伴い、熱吸収部５０で発生した熱が突出部６０，７０に移動し易くなり、熱吸収部５０で吸収した熱を熱吸収部５０で保持し難くなったためであると考えられる。一方、突出部６０，７０の幅に関わらず、冷接点の温度は変化しなかった。これは、パッケージ１０の熱容量が赤外線センサ素子１１の熱容量に比べて大きいことから、熱吸収部５０から突出部６０，７０に伝達される熱量が大きくなるに従い、接続部６１，７１からパッケージ１０に伝達される熱量が大きくなったためであると考えられる。

【0035】

また、温接点の温度は、実施例１，２において比較例１，２に比べて上昇している。一方、比較例２のように、突出部６０，７０の幅が第１辺５０ａ又は第２辺５０ｂの幅に対して１／２倍になると、温接点の温度は比較例１と同等の温度まで低下した。これは、突出部６０，７０の幅の増大に伴い、突出部６０の熱容量が増加したためであると考えられる。

【0036】

上述した試験の結果から、突出部６０，７０の幅は、第１辺５０ａ又は第２辺５０ｂの幅に対して１／１０倍よりも大きくすることで、熱吸収部５０で吸収した熱を梁部５１，５２に効率的に伝達することができる。これにより、赤外線センサ素子１１のうち温接点となる突出部６０，７０と、熱吸収部５０と、の温度差を小さくできる。
一方、突出部６０，７０の幅を第１辺５０ａ又は第２辺５０ｂの幅に対して１／２倍よりも小さくすることで、突出部６０，７０の熱容量が過剰に増大するのを抑制し、熱吸収部５０で吸収した熱が突出部６０，７０に移動し過ぎるのを抑制できる。これにより、熱吸収部５０及び突出部６０，７０の温度を確保できる。
その結果、温接点と冷接点との温度差を確保し易い。

【0037】

本実施形態の赤外線センサ素子１１では、梁部５１，５２が、熱吸収部５０から突出する突出部６０，７０と、突出部６０，７０の先端部からＹ方向に延びる接続部６１，７１と、を備える構成とした。
この構成によれば、赤外線センサ素子１１のＺ方向から見た外形の大型化を抑制した上で、梁部５１，５２の長さを確保できる。また、接続部６１，７１と熱吸収部５０との間に隙間によって、熱吸収部５０から接続部７１への熱伝達を抑制できる。

【0038】

本実施形態の赤外線センサ１では、上述した赤外線センサ素子１１を備えているので、小型で高感度な赤外線センサ１を提供できる。

【0039】

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上述した実施形態では、梁部５１，５２が突出部６０，７０及び接続部６１，７１を有するＬ字状に形成された構成について説明したが、この構成に限られない。梁部５１，５２の形状は、基端部の断面積が先端部の断面積よりも大きい構成であれば、適宜変更が可能である。この場合、梁部は、直線状や曲線状に延在していてもよい。
上述した実施形態では、熱吸収部５０の２回対称となる位置に梁部５１，５２を設ける構成について説明したが、この構成に限られない。梁部は、熱吸収部５０の任意の位置に、任意の数設けることが可能である。
上述した実施形態では、１つのパッケージ１０に対して１つの赤外線センサ素子１１が封止された構成を例にして説明したが、１つのパッケージ１０に対して複数の赤外線センサ素子１１がアレイ状に配列された構成であってもよい。

【0040】

上述した実施形態では、突出部６０，７０及び接続部６１，７１の幅を異ならせることで、突出部６０，７０及び接続部６１，７１の断面積を異ならせる構成について説明したが、この構成に限られない。突出部６０，７０及び接続部６１，７１の厚さを異ならせることで、突出部６０，７０及び接続部６１，７１の断面積を異ならせてもよい。
上述した実施形態では、突出部６０，７０及び接続部６１，７１それぞれの幅が、全長に亘って一様に形成された構成について説明したが、この構成に限られない。突出部６０，７０及び接続部６１，７１の幅は、連続的に変化するテーパ状に形成したり、段階的に変化する段付き状に形成したりしてもよい。

【0041】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。

【符号の説明】

【0042】

１…赤外線センサ
１０…パッケージ
１１…赤外線センサ素子
２１…ベース基板
５０…熱吸収部
５０ａ…第１辺（接続辺）
５０ｂ…第２辺（接続辺）
５１…第１梁部（梁部）
５２…第２梁部（梁部）
６０…突出部（第１延在部）
６１…接続部（第２延在部）
７０…突出部（第１延在部）
７１…接続部（第２延在部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】