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JP2013152115A - Thermal electromagnetic wave detector and electronic apparatus - Google Patents

Thermal electromagnetic wave detector and electronic apparatus Download PDF

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JP2013152115A
JP2013152115A JP2012012215A JP2012012215A JP2013152115A JP 2013152115 A JP2013152115 A JP 2013152115A JP 2012012215 A JP2012012215 A JP 2012012215A JP 2012012215 A JP2012012215 A JP 2012012215A JP 2013152115 A JP2013152115 A JP 2013152115A
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Japan
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electromagnetic wave
thermal
thermal electromagnetic
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JP2012012215A
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Inventor
Takashi Noda
貴史 野田
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Seiko Epson Corp
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Seiko Epson Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thermal photodetector having a structure for downsizing.SOLUTION: The surface of a first substrate 12 is opposite to a first face of a second substrate 13. At least a portion of the second substrate 13 is formed from a material which allows an electromagnetic wave having a specific wavelength to pass therethrough. The first face of the second substrate 13 is provided with a thermal photodetector 18. The thermal electromagnetic wave detector 18 is sealed with a sealing body 19 between the first substrate 12 and the second substrate 13. The first substrate 12 itself and the second substrate 13 itself can function as a sealing package.

Description

本発明は、熱型電磁波検出器、および、それを利用した電子機器等に関する。   The present invention relates to a thermal electromagnetic wave detector, an electronic device using the same, and the like.

熱型電磁波検出器を利用した光センサーは一般に知られる。例えば特許文献1に記載されるように、センサー基板は集積回路(IC)基板に接合される。センサー基板の表面はIC基板の表面に向き合わせられる。センサー基板の表面には導電材パッドが形成される。導電材パッドにはバンプが接合される。   An optical sensor using a thermal electromagnetic wave detector is generally known. For example, as described in Patent Document 1, the sensor substrate is bonded to an integrated circuit (IC) substrate. The surface of the sensor substrate faces the surface of the IC substrate. A conductive material pad is formed on the surface of the sensor substrate. Bumps are bonded to the conductive material pads.

特開2006−47085号公報JP 2006-47085 A 米国特許第5566046号明細書US Pat. No. 5,565,046

センサー基板上の熱型電磁波検出素子は窒素や不活性ガスの雰囲気内に封止される。封止にあたってセンサー基板およびIC基板は封止パッケージに収容される。その結果、熱型電磁波検出器は大型化してしまう。   The thermal electromagnetic wave detection element on the sensor substrate is sealed in an atmosphere of nitrogen or an inert gas. In sealing, the sensor substrate and the IC substrate are accommodated in a sealed package. As a result, the thermal electromagnetic wave detector becomes large.

本発明の少なくとも1つの態様によれば、小型化に寄与する構造を有する熱型電磁波検出器は提供されることができる。   According to at least one aspect of the present invention, a thermal electromagnetic wave detector having a structure that contributes to downsizing can be provided.

(1)本発明の一態様は、集積回路を含む第1基板と、前記第1基板の表面に向き合わせられる第1面を有し、前記第1面に配置される接続端子で前記集積回路に電気的に接続され、特定の波長の電磁波を透過させる素材で少なくとも部分的に形成される第2基板と、前記第2基板の前記第1面に位置して、前記接続端子に電気的に接続される熱型電磁波検出素子と、前記第1基板および前記第2基板の間で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を囲む封止体とを備え、前記第1基板、第2基板および前記封止体で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を封止する熱型電磁波検出器に関する。   (1) One embodiment of the present invention includes a first substrate including an integrated circuit, a first surface facing the surface of the first substrate, and a connection terminal disposed on the first surface. A second substrate that is electrically connected to the first substrate and is at least partially formed of a material that transmits electromagnetic waves having a specific wavelength, and is electrically connected to the connection terminal, located on the first surface of the second substrate. A thermal electromagnetic wave detection element to be connected; and a sealing body that surrounds at least the thermal electromagnetic wave detection element between the first substrate and the second substrate, the first substrate, the second substrate, and the sealing. The present invention relates to a thermal electromagnetic wave detector that seals at least the thermal electromagnetic wave detection element with a body.

熱型電磁波検出器では熱型電磁波検出素子は第1基板および第2基板の間で封止される。第1基板および第2基板そのものが封止パッケージとして機能することができる。したがって、第1基板および第2基板を収容する封止パッケージは省略されることができる。こうした熱型電磁波検出器はこれまでに比べて小型化されることができる。   In the thermal electromagnetic wave detector, the thermal electromagnetic wave detection element is sealed between the first substrate and the second substrate. The first substrate and the second substrate itself can function as a sealed package. Therefore, the sealed package that accommodates the first substrate and the second substrate can be omitted. Such a thermal electromagnetic wave detector can be made smaller than before.

(2)前記封止体は、前記第1基板と前記第2基板との間に挟み込まれて、前記第1基板と前記第2基板との間に少なくとも前記熱型電磁波検出素子を収容する真空空間を形成することができる。   (2) The sealing body is sandwiched between the first substrate and the second substrate, and accommodates at least the thermal electromagnetic wave detection element between the first substrate and the second substrate. A space can be formed.

熱型電磁波検出器では第1基板および第2基板の間で真空空間が形成される。真空空間の体積はできる限り縮小されることができる。その結果、第1基板や第2基板、封止体の剛性や強度はそれほど高められなくて済む。こうした構造は熱型電磁波検出器の小型化および軽量化に寄与する。第1基板および第2基板が封止パッケージに収容される場合には、封止パッケージに大きな容積が要求されることから、封止パッケージの剛性や強度の確保にあたって封止パッケージのサイズや重量は増大してしまう。   In the thermal electromagnetic wave detector, a vacuum space is formed between the first substrate and the second substrate. The volume of the vacuum space can be reduced as much as possible. As a result, the rigidity and strength of the first substrate, the second substrate, and the sealing body need not be increased so much. Such a structure contributes to a reduction in size and weight of the thermal electromagnetic wave detector. When the first substrate and the second substrate are accommodated in the sealed package, a large volume is required for the sealed package. Therefore, in securing the rigidity and strength of the sealed package, the size and weight of the sealed package are It will increase.

(3)前記第2基板は、基体と、前記基体の表面に形成される空間層上で前記熱型電磁波検出素子を支持するメンブレンと、前記基体に前記メンブレンを連結する支持アームとを備えることができる。   (3) The second substrate includes a base, a membrane that supports the thermal electromagnetic wave detection element on a space layer formed on the surface of the base, and a support arm that connects the membrane to the base. Can do.

メンブレンの働きで熱型電磁波検出素子は基体から熱的に分離されることができる。熱エネルギーの流通経路は支持アームに制限されることができる。その結果、支持アームの設計に応じて熱型電磁波検出素子の熱時定数は比較的に簡単に設定されることができる。   The thermal electromagnetic wave detecting element can be thermally separated from the substrate by the action of the membrane. The flow path of thermal energy can be limited to the support arm. As a result, the thermal time constant of the thermal electromagnetic wave detection element can be set relatively easily according to the design of the support arm.

(4)熱型電磁波検出器では前記メンブレンと前記熱型電磁波検出素子との間には電磁波吸収材が挟まれることができる。熱型電磁波検出器では特定の波長の電磁波は第2基板を透過してメンブレンに照射される。メンブレンで電磁波は吸収される。同時に、電磁波吸収材に電磁波は吸収される。こうしてメンブレン単独に比べて十分な量の電磁波は吸収される。十分な量の熱エネルギーが熱型電磁波検出素子の温度変化に寄与することができる。   (4) In the thermal electromagnetic wave detector, an electromagnetic wave absorbing material can be sandwiched between the membrane and the thermal electromagnetic wave detecting element. In the thermal electromagnetic wave detector, an electromagnetic wave having a specific wavelength passes through the second substrate and is irradiated onto the membrane. Electromagnetic waves are absorbed by the membrane. At the same time, the electromagnetic wave is absorbed by the electromagnetic wave absorber. Thus, a sufficient amount of electromagnetic waves is absorbed as compared to the membrane alone. A sufficient amount of thermal energy can contribute to the temperature change of the thermal electromagnetic wave detection element.

(5)熱型電磁波検出器では、前記第2基板で前記第1面の裏側の第2面には反射防止膜が形成されることができる。反射防止膜は第2基板の第2面で電磁波の反射を防止する。したがって、十分な量の電磁波が第2基板を透過することができる。十分な量の熱エネルギーが熱型電磁波検出素子に作用することができる。   (5) In the thermal electromagnetic wave detector, an antireflection film may be formed on the second surface of the second substrate on the back side of the first surface. The antireflection film prevents reflection of electromagnetic waves on the second surface of the second substrate. Therefore, a sufficient amount of electromagnetic waves can pass through the second substrate. A sufficient amount of thermal energy can act on the thermal electromagnetic wave detection element.

(6)前記メンブレンは異種材の積層膜で構成されることができる。電磁波の吸収率は電磁波の波長に応じて相違する。素材ごとに、高い吸収率の波長は相違する。異種材の積層膜で電磁波吸収材膜が形成されると、素材ごとに特定の波長で高い吸収率が達成されるだけでなく、積層に基づく相乗効果で広い範囲の波長で吸収率が高められることができる。その結果、広い範囲の波長で電磁波は熱エネルギーに変換されることができる。電磁波に対して熱型電磁波検出素子の感度は高められることができる。   (6) The membrane may be composed of a laminated film of different materials. The absorption rate of electromagnetic waves differs depending on the wavelength of electromagnetic waves. Depending on the material, the wavelength of the high absorption rate is different. When an electromagnetic wave absorbing material film is formed with a laminated film of different materials, not only a high absorption rate is achieved at a specific wavelength for each material, but also the absorption rate is increased over a wide range of wavelengths due to a synergistic effect based on the lamination. be able to. As a result, electromagnetic waves can be converted into thermal energy over a wide range of wavelengths. The sensitivity of the thermal electromagnetic wave detection element to electromagnetic waves can be increased.

(7)前記積層膜は、酸化シリコン層および窒化シリコン層を有することができる。こうして酸化シリコン層と窒化シリコン層とが重ね合わせられると、酸化シリコン膜または窒化シリコン膜が単独で用いられる場合に比べて、広い範囲の波長で電磁波は熱エネルギーに変換されることができる。しかも、窒化シリコン層の働きで積層膜の膜剛性は高められることができる。   (7) The laminated film may have a silicon oxide layer and a silicon nitride layer. When the silicon oxide layer and the silicon nitride layer are overlaid in this manner, electromagnetic waves can be converted into thermal energy over a wider range of wavelengths than when a silicon oxide film or a silicon nitride film is used alone. In addition, the film rigidity of the laminated film can be increased by the action of the silicon nitride layer.

(8)熱型電磁波検出器では、前記封止体は金属から形成され、前記封止体はグラウンド電位に落とされることができる。こうして封止体は電磁シールドとして機能することができる。   (8) In the thermal electromagnetic wave detector, the sealing body can be made of metal, and the sealing body can be dropped to a ground potential. Thus, the sealing body can function as an electromagnetic shield.

(9)熱型電磁波検出器は電子機器に組み込まれて利用されることができる。電子機器は、熱型電磁波検出器と、前記熱型電磁波検出器の出力を処理する処理回路とを有することができる。   (9) The thermal electromagnetic wave detector can be used by being incorporated in an electronic device. The electronic device may include a thermal electromagnetic wave detector and a processing circuit that processes an output of the thermal electromagnetic wave detector.

(10)本発明の他の態様は、集積回路を含む第1基板と、前記第1基板の表面に向き合わせられる第1面を有し、前記第1面に配置される接続端子で前記集積回路に電気的に接続され、特定の波長の電磁波を透過させる素材で少なくとも部分的に形成される第2基板と、前記第2基板の前記第1面に位置して、前記接続端子に電気的に接続される熱型電磁波検出素子と、前記第1基板および前記第2基板の間で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を囲む封止体と、前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備え、前記第1基板、前記第2基板および前記封止体で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を封止する電子機器に関する。   (10) According to another aspect of the present invention, the integrated circuit includes a first substrate including an integrated circuit, a first surface facing the surface of the first substrate, and a connection terminal disposed on the first surface. A second substrate electrically connected to the circuit and at least partially formed of a material that transmits electromagnetic waves of a specific wavelength; and located on the first surface of the second substrate and electrically connected to the connection terminal A thermal electromagnetic wave detection element connected to the semiconductor device, a sealing body surrounding at least the thermal electromagnetic wave detection element between the first substrate and the second substrate, and an output of the integrated circuit connected to the integrated circuit And an electronic device that seals at least the thermal electromagnetic wave detection element with the first substrate, the second substrate, and the sealing body.

(11)本発明のさらに他の態様は、テラヘルツ帯の電磁波を放射する電磁波源と、集積回路を含む第1基板と、前記第1基板の表面に向き合わせられる第1面を有し、前記第1面に配置される接続端子で前記集積回路に電気的に接続され、特定の波長の電磁波を透過させる素材で少なくとも部分的に形成される第2基板と、前記第2基板の前記第1面に位置して、前記接続端子に電気的に接続され、テラヘルツ帯の電磁波を電気に変換する熱型電磁波検出素子と、前記第1基板および前記第2基板の間で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を囲む封止体と、前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備え、前記第1基板、前記第2基板および前記封止体で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を封止するテラヘルツカメラに関する。こうしたテラヘルツカメラでは、熱型電磁波検出素子の高密度化に応じて画像の高精細化は実現されることができる。   (11) Still another aspect of the present invention includes an electromagnetic wave source that emits terahertz band electromagnetic waves, a first substrate that includes an integrated circuit, and a first surface that faces the surface of the first substrate, A second substrate that is electrically connected to the integrated circuit through a connection terminal disposed on the first surface and is at least partially formed of a material that transmits electromagnetic waves of a specific wavelength; and the first substrate of the second substrate. A thermal electromagnetic wave detection element that is located on a surface and is electrically connected to the connection terminal and converts a terahertz band electromagnetic wave into electricity, and at least the thermal electromagnetic wave detection between the first substrate and the second substrate. A sealing body that surrounds an element; and a processing circuit that is connected to the integrated circuit and processes an output of the integrated circuit, and includes at least the thermal electromagnetic wave in the first substrate, the second substrate, and the sealing body. Terahe sealing the detector element On Tsukamera. In such a terahertz camera, high-definition images can be realized in accordance with the increase in the density of thermal electromagnetic wave detection elements.

本発明の一実施形態に係る熱型電磁波検出器の一具体例すなわち光検出器パッケージを概略的に示す断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing a specific example of a thermal electromagnetic wave detector according to an embodiment of the present invention, that is, a photodetector package. センサー基板の拡大部分平面図である。It is an enlarged partial plan view of a sensor substrate. 図2の3−3線に沿った集積回路(IC)基板およびセンサー基板の拡大垂直断面図である。FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of an integrated circuit (IC) substrate and a sensor substrate along the line 3-3 in FIG. 2. 酸化シリコンおよび窒化シリコンに関し光の波長と吸収率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the wavelength of light, and an absorptance regarding silicon oxide and silicon nitride. 第1ウエハー基板の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of the first wafer substrate. 絶縁体膜に形成された貫通空間を概略的に示す第1ウエハー基板の垂直断面図である。It is a vertical sectional view of the first wafer substrate schematically showing a through space formed in the insulator film. 第2ウエハー基板に接合される第1ウエハー基板を概念的に示す垂直断面図である。It is a vertical sectional view which shows notionally the 1st wafer substrate joined to the 2nd wafer substrate. 図3に対応し、他の実施形態に係る熱型光検出素子を概略的に示す拡大垂直断面図である。FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view schematically showing a thermal detection element according to another embodiment corresponding to FIG. 3. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るテラヘルツカメラの外観を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the external appearance of the terahertz camera which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. テラヘルツカメラの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a terahertz camera schematically. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る赤外線カメラの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the infrared camera which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るFA(ファクトリーオートメーション)機器の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of FA (factory automation) apparatus which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る人感センサーが組み込まれた電気機器(家電機器)の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the electric equipment (home appliance) in which the human sensitive sensor which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package was incorporated. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係る運転支援装置が組み込まれた車両の構成を概略的に示す車両の外観図である。1 is an external view of a vehicle schematically showing a configuration of a vehicle in which a driving support device according to a specific example of an electronic device using a photodetector package is incorporated. 運転支援装置の構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a driving assistance device roughly. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機の外観を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly the external appearance of the game machine which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package. 光検出器パッケージを利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機コントローラーの構成を概略的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows roughly the structure of the game machine controller which concerns on one specific example of the electronic device using a photodetector package.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

(1)光検出器パッケージの全体構成
図1は本発明の一実施形態に係る熱型電磁波検出器の一具体例すなわち光検出器パッケージ11を概略的に示す。光検出器パッケージ11は集積回路(IC)基板(第1基板)12およびセンサー基板(第2基板)13を備える。IC基板12は集積回路を含む。集積回路は読み出し回路を構成する。IC基板12の裏面には例えばはんだバンプ14が取り付けられる。IC基板12ははんだバンプ14でプリント配線基板15に接合される。こうして光検出器パッケージ11はプリント配線基板15に実装されることができる。IC基板12はICチップを構成する。センサー基板13はセンサーチップを構成する。はんだバンプ14に代えてその他の接続端子が用いられてもよい。
(1) Overall Configuration of Photodetector Package FIG. 1 schematically shows a specific example of a thermal electromagnetic wave detector, that is, a photodetector package 11 according to an embodiment of the present invention. The photodetector package 11 includes an integrated circuit (IC) substrate (first substrate) 12 and a sensor substrate (second substrate) 13. The IC substrate 12 includes an integrated circuit. The integrated circuit constitutes a readout circuit. For example, solder bumps 14 are attached to the back surface of the IC substrate 12. The IC substrate 12 is bonded to the printed wiring board 15 with solder bumps 14. Thus, the photodetector package 11 can be mounted on the printed wiring board 15. The IC substrate 12 constitutes an IC chip. The sensor substrate 13 constitutes a sensor chip. Instead of the solder bumps 14, other connection terminals may be used.

センサー基板13はIC基板12の表面に受け止められる。センサー基板13の表面(第1面)はIC基板12の表面に向き合わせられる。すなわち、センサー基板13は裏返される。センサー基板13の表面はIC基板12の表面に接合される。接合にあたってセンサー基板13とIC基板12との間には導電材の接合体17が挟まれる。接合体17はIC基板12内の読み出し回路に電気的にセンサー基板13を接続する。ここでは、接合体17はバンプで構成される。バンプには例えば金バンプが用いられることができる。金バンプは金属接合やはんだ材でIC基板12に接合されることができる。その他、金バンプに代えてはんだバンプが用いられてもよい。センサー基板13の表面には1以上の熱型電磁波検出素子すなわち熱型光検出素子18が形成される。   The sensor substrate 13 is received on the surface of the IC substrate 12. The surface (first surface) of the sensor substrate 13 faces the surface of the IC substrate 12. That is, the sensor substrate 13 is turned over. The surface of the sensor substrate 13 is bonded to the surface of the IC substrate 12. In bonding, a conductive material bonded body 17 is sandwiched between the sensor substrate 13 and the IC substrate 12. The bonded body 17 electrically connects the sensor substrate 13 to a readout circuit in the IC substrate 12. Here, the bonded body 17 is formed of bumps. For example, gold bumps can be used as the bumps. The gold bump can be bonded to the IC substrate 12 by metal bonding or a solder material. In addition, solder bumps may be used instead of gold bumps. On the surface of the sensor substrate 13, one or more thermal electromagnetic wave detection elements, that is, thermal detection elements 18 are formed.

センサー基板13とIC基板12との間には封止体19が挟み込まれる。封止体19は、センサー基板13およびIC基板12の輪郭に沿って途切れなく延びる枠体を形成する。枠体は少なくとも接合体17および熱型光検出素子18を途切れなく囲む。枠体は、センサー基板13の表面に気密に接合されるとともに、IC基板12の表面に気密に接合される。こうして枠体はセンサー基板13とIC基板12との間に密閉空間21を形成する。密閉空間21に少なくとも接合体17および熱型光検出素子18は収容される。こうしてセンサー基板13およびIC基板12の間で少なくとも接合体17および熱型光検出素子18は封止される。ここでは、密閉空間21内では真空状態が確立される。真空空間が形成される。封止体19は密閉空間21を複数室に分割してもよい。   A sealing body 19 is sandwiched between the sensor substrate 13 and the IC substrate 12. The sealing body 19 forms a frame that extends without interruption along the contours of the sensor substrate 13 and the IC substrate 12. The frame surrounds at least the joined body 17 and the thermal detection element 18 without interruption. The frame body is airtightly bonded to the surface of the sensor substrate 13 and is airtightly bonded to the surface of the IC substrate 12. Thus, the frame body forms a sealed space 21 between the sensor substrate 13 and the IC substrate 12. At least the joined body 17 and the thermal detection element 18 are accommodated in the sealed space 21. In this way, at least the joined body 17 and the thermal photodetection element 18 are sealed between the sensor substrate 13 and the IC substrate 12. Here, a vacuum state is established in the sealed space 21. A vacuum space is formed. The sealing body 19 may divide the sealed space 21 into a plurality of chambers.

センサー基板13の裏面(第2面)には一面に反射防止膜(AR膜)22が積層される。反射防止膜22には例えばダイヤモンドライクカーボン(DLC)が用いられることができる。反射防止膜22はセンサー基板13の裏面で光の反射を防止する。   An antireflection film (AR film) 22 is laminated on the back surface (second surface) of the sensor substrate 13. For example, diamond-like carbon (DLC) can be used for the antireflection film 22. The antireflection film 22 prevents reflection of light on the back surface of the sensor substrate 13.

図2はセンサー基板13の拡大部分平面図を示す。センサー基板13の表面には複数行複数列の熱型光検出素子18が配置される。すなわち、熱型光検出素子18のマトリクスが形成される。個々の熱型光検出素子18は焦電型光検出素子で例えられる。   FIG. 2 is an enlarged partial plan view of the sensor substrate 13. A plurality of rows and columns of thermal photodetecting elements 18 are arranged on the surface of the sensor substrate 13. That is, a matrix of the thermal detection elements 18 is formed. The individual thermal detection elements 18 can be compared with pyroelectric detection elements.

個々の熱型光検出素子18は個別にメンブレン25に支持される。メンブレン25は、後述されるように、センサー基板13の基体の表面に形成される空間層26上に配置される。メンブレン25は、例えば四辺形の輪郭を有する平板形状に形成される。ここでは、メンブレン25は例えば正方形の輪郭を有する。メンブレン25は支持アーム27で基体に連結される。   Individual thermal detection elements 18 are individually supported by the membrane 25. The membrane 25 is disposed on a spatial layer 26 formed on the surface of the base of the sensor substrate 13 as will be described later. The membrane 25 is formed in a flat plate shape having a quadrilateral outline, for example. Here, the membrane 25 has, for example, a square outline. The membrane 25 is connected to the base body by a support arm 27.

センサー基板13の表面には空間層26の輪郭よりも外側で第1接続端子(接続端子)28および第2接続端子29が配置される。第1接続端子28は個々の熱型光検出素子18ごとに割り当てられる。第1接続端子28はパッド形に形成される。第1接続端子28は例えば銅といった導電材から形成されることができる。   A first connection terminal (connection terminal) 28 and a second connection terminal 29 are arranged on the surface of the sensor substrate 13 outside the outline of the space layer 26. The first connection terminal 28 is assigned to each thermal detection element 18. The first connection terminal 28 is formed in a pad shape. The first connection terminal 28 can be formed of a conductive material such as copper.

個々の第1接続端子28は個別に対応の熱型光検出素子18に電気的に接続される。接続にあたって個々の熱型光検出素子18から個別に第1配線31が引き出される。第1配線31は導電材から形成される。第1配線31は1本の直線状のパターン配線から構成されることができる。第1配線31は熱型光検出素子18の表面およびセンサー基板13の表面を這って延びる。個々の第1配線31は先端で対応の第1接続端子28に個別に接続される。   Each first connection terminal 28 is electrically connected to the corresponding thermal detection element 18 individually. In connection, the first wirings 31 are individually drawn out from the individual thermal detection elements 18. The first wiring 31 is formed from a conductive material. The first wiring 31 can be composed of a single linear pattern wiring. The first wiring 31 extends over the surface of the thermal detection element 18 and the surface of the sensor substrate 13. The individual first wirings 31 are individually connected to the corresponding first connection terminals 28 at the tips.

第2接続端子29はマトリクス内で1行の熱型光検出素子18に共通に1個だけ割り当てられる。第2接続端子29はパッド形に形成される。第2接続端子29は例えば銅といった導電材から形成されることができる。第2接続端子29には対応の熱型光検出素子18群が共通に接続される。接続にあたって個々の熱型光検出素子18から第2配線32が引き出される。第2配線32は導電材から形成される。第2配線32は熱型光検出素子18の輪郭の外側で直角に屈曲するクランク状のパターン配線から構成されることができる。第2配線32は熱型光検出素子18の表面およびセンサー基板13の表面を這って延びる。   Only one second connection terminal 29 is commonly assigned to one row of thermal detection elements 18 in the matrix. The second connection terminal 29 is formed in a pad shape. The second connection terminal 29 can be formed of a conductive material such as copper. Corresponding thermal detection elements 18 are commonly connected to the second connection terminal 29. For connection, the second wiring 32 is drawn from each thermal detection element 18. The second wiring 32 is formed from a conductive material. The second wiring 32 can be formed of a crank-shaped pattern wiring that is bent at a right angle outside the outline of the thermal detection element 18. The second wiring 32 extends over the surface of the thermal detection element 18 and the surface of the sensor substrate 13.

1行の熱型光検出素子18群ごとに第2配線32は1本の共通配線33に接続される。共通配線33は導電材から形成される。共通配線33は、センサー基板13の表面を這って延びるパターン配線で構成されることができる。個々の共通配線33の先端は対応の第2接続端子29に個別に接続される。   The second wiring 32 is connected to one common wiring 33 for each group of thermal detection elements 18 in one row. The common wiring 33 is formed from a conductive material. The common wiring 33 can be configured by a pattern wiring extending over the surface of the sensor substrate 13. The tips of the individual common wires 33 are individually connected to the corresponding second connection terminals 29.

図3に示されるように、センサー基板13は基体34と絶縁体膜35とを備える。基体34は、特定の波長の電磁波を透過させる素材で形成される。ここでは、基体34は例えばシリコンから形成されることができる。シリコンは例えば赤外線の透過を許容する。   As shown in FIG. 3, the sensor substrate 13 includes a base body 34 and an insulator film 35. The base 34 is formed of a material that transmits electromagnetic waves having a specific wavelength. Here, the substrate 34 can be made of, for example, silicon. Silicon allows, for example, infrared transmission.

絶縁体膜35は基体34の表面に広がる。絶縁体膜35は例えば酸化シリコンから形成される。絶縁体膜35には貫通空間36が形成される。貫通空間36は絶縁体膜35の表面から裏面に貫通する。メンブレン25および支持アーム27は絶縁体膜35の表面で貫通空間36に接して配置される。支持アーム27は絶縁体膜35の表面に連結される。こうして支持アーム27は絶縁体膜35を介して基体34にメンブレン25を連結する。貫通空間36は空間層26を形成する。   The insulator film 35 spreads on the surface of the substrate 34. The insulator film 35 is made of, for example, silicon oxide. A through space 36 is formed in the insulator film 35. The through space 36 penetrates from the front surface to the back surface of the insulator film 35. The membrane 25 and the support arm 27 are disposed in contact with the through space 36 on the surface of the insulator film 35. The support arm 27 is connected to the surface of the insulator film 35. Thus, the support arm 27 connects the membrane 25 to the base body 34 via the insulator film 35. The through space 36 forms the space layer 26.

メンブレン25は、所望の電磁波を吸収する材料から形成される。材料には例えば絶縁体が用いられる。電磁波の吸収に応じて電磁波のエネルギーは熱エネルギーに変換される。ここでは、メンブレン25は異種材の積層膜で構成される。積層膜は三層構造を有することができる。三層構造は、空間層26に接する第1酸化シリコン(SiO)層25aと、第1酸化シリコン層25aの表面に積層される窒化シリコン(Si)層25bと、窒化シリコン層25bの表面に積層される第2酸化シリコン(SiO)層25cとを有する。ここでは、第1酸化シリコン層25aの膜厚は例えば1000nm程度に設定され、窒化シリコン層25bの膜厚は例えば300nm程度に設定され、第2酸化シリコン層25cの膜厚は例えば600nm程度に設定されることができる。 The membrane 25 is formed from a material that absorbs a desired electromagnetic wave. For example, an insulator is used as the material. The electromagnetic wave energy is converted into thermal energy in response to the absorption of the electromagnetic wave. Here, the membrane 25 is composed of a laminated film of different materials. The laminated film can have a three-layer structure. The three-layer structure includes a first silicon oxide (SiO 2 ) layer 25a in contact with the space layer 26, a silicon nitride (Si 3 N 4 ) layer 25b stacked on the surface of the first silicon oxide layer 25a, and a silicon nitride layer 25b. And a second silicon oxide (SiO 2 ) layer 25c stacked on the surface of the semiconductor layer. Here, the thickness of the first silicon oxide layer 25a is set to, for example, about 1000 nm, the thickness of the silicon nitride layer 25b is set to, for example, about 300 nm, and the thickness of the second silicon oxide layer 25c is set to, for example, about 600 nm. Can be done.

熱型光検出素子18は焦電キャパシター37を備える。焦電キャパシター37は焦電体38を備える。焦電体38は焦電効果を発揮する誘電体から形成される。誘電体には例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)が用いられることができる。焦電体38は温度変化に応じて電気分極量の変化を生み出す。ここでは、焦電体38は薄膜に形成される。   The thermal detection element 18 includes a pyroelectric capacitor 37. The pyroelectric capacitor 37 includes a pyroelectric body 38. The pyroelectric body 38 is formed of a dielectric that exhibits a pyroelectric effect. For example, PZT (lead zirconate titanate) can be used as the dielectric. The pyroelectric body 38 generates a change in the amount of electric polarization in accordance with a temperature change. Here, the pyroelectric body 38 is formed in a thin film.

焦電キャパシター37は下部電極39および上部電極41を備える。焦電体38は下部電極39および上部電極41に挟み込まれる。下部電極39はメンブレン25の表面に形成される。下部電極39は例えばメンブレン25の表面から順番にイリジウム(Ir)、イリジウム酸化物(IrOx)および白金(Pt)の三層構造を有することができる。上部電極41は焦電体38の表面に形成される。上部電極41は焦電体38から順番に白金(Pt)、イリジウム酸化物(IrOx)およびイリジウム(Ir)の三層構造を有することができる。焦電体38の焦電効果に応じて上部電極41および下部電極39の間に電圧の変化が生じる。   The pyroelectric capacitor 37 includes a lower electrode 39 and an upper electrode 41. The pyroelectric body 38 is sandwiched between the lower electrode 39 and the upper electrode 41. The lower electrode 39 is formed on the surface of the membrane 25. For example, the lower electrode 39 may have a three-layer structure of iridium (Ir), iridium oxide (IrOx), and platinum (Pt) sequentially from the surface of the membrane 25. The upper electrode 41 is formed on the surface of the pyroelectric body 38. The upper electrode 41 may have a three-layer structure of platinum (Pt), iridium oxide (IrOx), and iridium (Ir) in order from the pyroelectric body 38. A voltage change occurs between the upper electrode 41 and the lower electrode 39 in accordance with the pyroelectric effect of the pyroelectric body 38.

焦電キャパシター37は絶縁膜42で覆われる。絶縁膜42には例えば酸化シリコンが用いられることができる。絶縁膜42の表面に第1配線31は形成される。第1配線31は上部電極41に接続される。この接続にあたって絶縁膜42にはコンタクトホール43が形成される。同様に、絶縁膜42の表面に第2配線32は形成される。第2配線32は下部電極39に接続される。この接続にあたって絶縁膜42にはコンタクトホール44が形成される。   The pyroelectric capacitor 37 is covered with an insulating film 42. For example, silicon oxide can be used for the insulating film 42. The first wiring 31 is formed on the surface of the insulating film 42. The first wiring 31 is connected to the upper electrode 41. For this connection, a contact hole 43 is formed in the insulating film 42. Similarly, the second wiring 32 is formed on the surface of the insulating film 42. The second wiring 32 is connected to the lower electrode 39. For this connection, a contact hole 44 is formed in the insulating film 42.

IC基板12は基体45と絶縁層の積層体46とで形成される。基体45は例えば所定の剛性を有する。基体45には例えばシリコン基板が用いられることができる。絶縁層の積層体46は基体45の表面に積層される。絶縁層は絶縁性材料の薄膜で構成されることができる。絶縁性材料には例えば酸化シリコンが用いられることができる。   The IC substrate 12 is formed of a base body 45 and a laminated body 46 of insulating layers. The base body 45 has a predetermined rigidity, for example. For example, a silicon substrate can be used as the base body 45. The laminated body 46 of insulating layers is laminated on the surface of the base body 45. The insulating layer can be composed of a thin film of an insulating material. For example, silicon oxide can be used as the insulating material.

基体45上には読み出し回路が構築される。読み出し回路の構築にあたって基体45の表面から基体45の内部に例えば不純物質が拡散する。こうした不純物質の拡散や酸化膜、電極、その他の形成に応じて基体45の表面には回路構成要素47が確立されることができる。こうした回路構成要素47には例えばMOSFET(酸化金属半導体電界効果トランジスター)が例示されることができる。   A readout circuit is constructed on the substrate 45. For example, impurities are diffused from the surface of the base body 45 into the base body 45 when the readout circuit is constructed. A circuit component 47 can be established on the surface of the substrate 45 in accordance with such impurity diffusion, oxide film, electrodes, and other formations. Examples of such circuit components 47 include MOSFETs (metal oxide semiconductor field effect transistors).

積層体46の表面には接合体17ごとに端子パッド48が形成される。端子パッド48は導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅といった金属材料が用いられることができる。個々の接合体17は個別に対応の端子パッド48に接続される。積層体46の内部にはパターン配線49およびビア51が形成される。パターン配線49およびビア51は導電材料から形成される。パターン配線49およびビア51は回路構成要素47に端子パッド48を連結する。こうして回路構成要素47と端子パッド48との間に信号経路が確立される。   Terminal pads 48 are formed on the surface of the laminated body 46 for each bonded body 17. The terminal pad 48 is made of a conductive material. Here, a metal material such as copper can be used as the conductive material. Each joined body 17 is individually connected to a corresponding terminal pad 48. Pattern wirings 49 and vias 51 are formed inside the stacked body 46. The pattern wiring 49 and the via 51 are formed from a conductive material. The pattern wiring 49 and the via 51 connect the terminal pad 48 to the circuit component 47. Thus, a signal path is established between the circuit component 47 and the terminal pad 48.

基体45には貫通電極52が形成される。貫通電極52は基体45を貫通する。貫通電極52の上端は積層体35の内部でパターン配線49に接続される。貫通電極52はパターン配線49やビア51を通じて読み出し回路に接続される。貫通電極52は導電材料から形成される。ここでは、導電材料には例えば銅といった金属材料が用いられることができる。貫通電極52の下端は基体45の裏面で露出する。貫通電極52の下端にはんだバンプ14が接合される。   A through electrode 52 is formed in the base body 45. The through electrode 52 penetrates the base body 45. The upper end of the through electrode 52 is connected to the pattern wiring 49 inside the multilayer body 35. The through electrode 52 is connected to the readout circuit through the pattern wiring 49 and the via 51. The through electrode 52 is made of a conductive material. Here, a metal material such as copper can be used as the conductive material. The lower end of the through electrode 52 is exposed on the back surface of the base body 45. The solder bump 14 is joined to the lower end of the through electrode 52.

封止体19は例えば酸化物から形成されることができる。封止体19はIC基板12上の積層体46の表面に積み上げられて形成されることができる。したがって、封止体19はIC基板12の表面に強固に気密に接合されることができる。その一方で、封止体19はセンサー基板13の表面の絶縁体膜35に接合される。酸化膜同士は強固に接合されることができる。したがって、封止体19はセンサー基板13の表面に強固に気密に接合されることができる。その他、封止体19には酸化物に代えて金属材料が用いられることができる。この場合には、封止体19はグラウンド電位に落とされることができる。   The sealing body 19 can be formed from an oxide, for example. The sealing body 19 can be formed by being stacked on the surface of the laminated body 46 on the IC substrate 12. Therefore, the sealing body 19 can be firmly and airtightly bonded to the surface of the IC substrate 12. On the other hand, the sealing body 19 is bonded to the insulator film 35 on the surface of the sensor substrate 13. The oxide films can be firmly bonded to each other. Therefore, the sealing body 19 can be firmly and airtightly bonded to the surface of the sensor substrate 13. In addition, a metal material can be used for the sealing body 19 instead of the oxide. In this case, the sealing body 19 can be dropped to the ground potential.

(2)光検出器パッケージの動作
次に光検出器パッケージ11の動作を簡単に説明する。光検出器パッケージ11に電磁波が届くと、特定の波長の電磁波(例えば赤外線)はセンサー基板13の基体34を透過する。光は貫通空間36を通過してメンブレン25に到達する。光はメンブレン25に吸収されメンブレン25で熱が発生する。光の熱エネルギーは所定の熱時定数で熱型光検出素子18に伝達される。焦電体38は金属製の下部電極39に直接に接触し、下部電極39はメンブレン25に直接に接触することから、メンブレン25の熱エネルギーは時間遅れなく焦電体38に伝達されることができる。熱エネルギーに応じて焦電体38の温度は変化する。温度の変化に応じて電気分極量の変化が生み出される。例えばソールフォロワー回路による検出をする場合、個々の熱型光検出素子18から第1接続端子28および第2接続端子29を通じて個別に焦電流が流れ電圧に変換され、FETゲートに電圧変化が伝達される。電気分極量の変化に応じて電圧は変化する。その結果、個々の熱型光検出素子18ごとに温度情報が得られることができる。
(2) Operation of Photodetector Package Next, the operation of the photodetector package 11 will be briefly described. When electromagnetic waves reach the photodetector package 11, electromagnetic waves (for example, infrared rays) having a specific wavelength are transmitted through the base 34 of the sensor substrate 13. The light passes through the through space 36 and reaches the membrane 25. Light is absorbed by the membrane 25 and heat is generated in the membrane 25. The thermal energy of light is transmitted to the thermal photodetecting element 18 with a predetermined thermal time constant. Since the pyroelectric body 38 is in direct contact with the metal lower electrode 39 and the lower electrode 39 is in direct contact with the membrane 25, the thermal energy of the membrane 25 can be transmitted to the pyroelectric body 38 without time delay. it can. The temperature of the pyroelectric body 38 changes according to the thermal energy. A change in the amount of electric polarization is produced in response to a change in temperature. For example, when detection is performed by a sole follower circuit, a pyroelectric current flows from each thermal detection element 18 through the first connection terminal 28 and the second connection terminal 29 and is converted into a voltage, and the voltage change is transmitted to the FET gate. The The voltage changes according to the change in the amount of electric polarization. As a result, temperature information can be obtained for each thermal detection element 18.

光検出器パッケージ11では熱型光検出素子18はIC基板12およびセンサー基板13の間で封止される。IC基板12およびセンサー基板13そのものが封止パッケージとして機能することができる。したがって、IC基板12およびセンサー基板13を収容する封止パッケージは省略されることができる。こうした光検出器パッケージ11はこれまでに比べて小型化されることができる。   In the photodetector package 11, the thermal photodetector 18 is sealed between the IC substrate 12 and the sensor substrate 13. The IC substrate 12 and the sensor substrate 13 themselves can function as a sealed package. Therefore, the sealed package that accommodates the IC substrate 12 and the sensor substrate 13 can be omitted. Such a photodetector package 11 can be made smaller than before.

封止にあたって密閉空間21内では真空状態が確立されることができる。IC基板12およびセンサー基板13が別体の封止パッケージに収容される場合に比べて、真空空間の体積はできる限り縮小されることができる。圧力は小さな体積でしか作用しないことから、IC基板12やセンサー基板13、封止体19の剛性や強度はそれほど高められなくて済む。こうした構造は光検出器パッケージ11の小型化および軽量化に寄与する。IC基板12およびセンサー基板13が封止パッケージに収容される場合には、封止パッケージに大きな容積が要求されることから、封止パッケージの剛性や強度の確保にあたって封止パッケージのサイズや重量は増大してしまう。   In sealing, a vacuum state can be established in the sealed space 21. Compared to the case where the IC substrate 12 and the sensor substrate 13 are housed in separate sealed packages, the volume of the vacuum space can be reduced as much as possible. Since the pressure acts only in a small volume, the rigidity and strength of the IC substrate 12, the sensor substrate 13, and the sealing body 19 do not have to be increased so much. Such a structure contributes to reducing the size and weight of the photodetector package 11. When the IC substrate 12 and the sensor substrate 13 are accommodated in a sealed package, a large volume is required for the sealed package. Therefore, in securing the rigidity and strength of the sealed package, the size and weight of the sealed package are It will increase.

また、メンブレン25の働きで熱型光検出素子18は基体34および絶縁体膜35から熱的に分離されることができる。熱エネルギーの流通経路は支持アーム27に制限されることができる。その結果、支持アーム27の設計に応じて熱型光検出素子18の熱時定数は比較的に簡単に設定されることができる。   Further, the thermal detection element 18 can be thermally separated from the base body 34 and the insulator film 35 by the action of the membrane 25. The heat energy distribution path can be limited to the support arm 27. As a result, the thermal time constant of the thermal detection element 18 can be set relatively easily according to the design of the support arm 27.

加えて、センサー基板13の裏面では反射防止膜22が光の反射を防止する。十分な量の光がセンサー基板13を透過することができる。十分な量の熱エネルギーが熱型光検出素子18に作用することができる。   In addition, the antireflection film 22 prevents light reflection on the back surface of the sensor substrate 13. A sufficient amount of light can pass through the sensor substrate 13. A sufficient amount of thermal energy can act on the thermal detection element 18.

さらに、電磁波の吸収率は電磁波の波長に応じて相違する。素材ごとに、高い吸収率の波長は相違する。異種材の積層膜でメンブレン25が形成されると、素材ごとに特定の波長で高い吸収率が達成されるだけでなく、積層に基づく相乗効果で広い範囲の波長で吸収率が高められることができる。その結果、広い範囲の波長で電磁波は熱エネルギーに変換されることができる。電磁波に対して熱型光検出素子18の感度は高められることができる。例えば図4に示されるように、酸化シリコンは波長λ=9.0〜9.5μmおよび12.0〜13.0μmあたりで吸収率のピークを示す。窒化シリコンは波長λ=11.0μmあたりで吸収率のピークを示す。酸化シリコン層および窒化シリコン層の積層体では波長9.0μm以上で高い吸収率が確立されることができる。酸化シリコン膜または窒化シリコン膜が単独で用いられる場合に比べて、メンブレン25では広い範囲の波長で電磁波は熱エネルギーに変換されることができる。しかも、窒化シリコン層25bの働きでメンブレン25の膜剛性は高められることができる。   Furthermore, the absorption rate of electromagnetic waves differs depending on the wavelength of the electromagnetic waves. Depending on the material, the wavelength of the high absorption rate is different. When the membrane 25 is formed of a laminated film of different materials, not only a high absorption rate can be achieved at a specific wavelength for each material, but also the absorption rate can be increased over a wide range of wavelengths due to a synergistic effect based on the lamination. it can. As a result, electromagnetic waves can be converted into thermal energy over a wide range of wavelengths. The sensitivity of the thermal detection element 18 with respect to electromagnetic waves can be increased. For example, as shown in FIG. 4, silicon oxide exhibits absorption peaks around wavelengths λ = 9.0 to 9.5 μm and 12.0 to 13.0 μm. Silicon nitride shows an absorption peak around a wavelength λ = 11.0 μm. In the laminated body of the silicon oxide layer and the silicon nitride layer, a high absorption rate can be established at a wavelength of 9.0 μm or more. Compared to the case where a silicon oxide film or a silicon nitride film is used alone, the membrane 25 can convert electromagnetic waves into thermal energy over a wide range of wavelengths. In addition, the membrane rigidity of the membrane 25 can be increased by the action of the silicon nitride layer 25b.

さらにまた、封止体19が金属材料から形成され、封止体19がグラウンド電位に落とされれば、封止体19は電磁シールドとして機能することができる。したがって、密閉空間21内は外部の電磁波から保護されることができる。   Furthermore, if the sealing body 19 is formed from a metal material and the sealing body 19 is dropped to the ground potential, the sealing body 19 can function as an electromagnetic shield. Therefore, the inside of the sealed space 21 can be protected from external electromagnetic waves.

(3)光検出器パッケージの製造方法
次に光検出器パッケージ11の製造方法を簡単に説明する。まず、図5に示されるように、第1ウエハー基板61が用意される。第1ウエハー基板61は円盤形の基体62を備える。基体62の表面には一面に絶縁体膜63が積層形成される。絶縁体膜63の表面にはさらにメンブレン素材膜64が一面に積層形成される。基体62には例えばシリコンウエハーが用いられることができる。メンブレン素材膜64は異種材の積層膜で構成される。積層膜は三層構造を有する。三層構造は、絶縁体膜63の表面に積層される第1酸化シリコン(SiO)層65と、第1酸化シリコン層65の表面に積層される窒化シリコン(Si)層66と、窒化シリコン層66の表面に積層される第2酸化シリコン(SiO)層67とを有する。メンブレン素材膜64の表面には熱型光検出素子18、第1接続端子28、第2接続端子29、第1配線31、第2配線32および共通配線33が形成される。形成にあたって真空蒸着やスパッタリング法、めっき法、その他の成膜方法が適宜に利用されることができる。所定のパターンに従ってメンブレン素材膜64からメンブレン25および支持アーム27は削り出される。削り出しにあたって例えばエッチング法が用いられることができる。
(3) Method for Manufacturing Photodetector Package Next, a method for manufacturing the photodetector package 11 will be briefly described. First, as shown in FIG. 5, a first wafer substrate 61 is prepared. The first wafer substrate 61 includes a disk-shaped base 62. An insulator film 63 is laminated on the surface of the base 62. A membrane material film 64 is further laminated on the surface of the insulator film 63. For example, a silicon wafer can be used as the base 62. The membrane material film 64 is composed of a laminated film of different materials. The laminated film has a three-layer structure. The three-layer structure includes a first silicon oxide (SiO 2 ) layer 65 stacked on the surface of the insulator film 63, and a silicon nitride (Si 3 N 4 ) layer 66 stacked on the surface of the first silicon oxide layer 65. And a second silicon oxide (SiO 2 ) layer 67 stacked on the surface of the silicon nitride layer 66. On the surface of the membrane material film 64, the thermal detection element 18, the first connection terminal 28, the second connection terminal 29, the first wiring 31, the second wiring 32, and the common wiring 33 are formed. For the formation, vacuum deposition, sputtering, plating, and other film forming methods can be appropriately used. The membrane 25 and the support arm 27 are cut out from the membrane material film 64 according to a predetermined pattern. For example, an etching method can be used for cutting.

その後、図6に示されるように、第1ウエハー基板61の絶縁体膜63に貫通空間36が形成される。メンブレン25下で絶縁体膜63の素材は除去される。メンブレン25は基体62の表面に向き合わせられる。メンブレン25および基体62の間に空間層26が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 6, a through space 36 is formed in the insulator film 63 of the first wafer substrate 61. The material of the insulator film 63 is removed under the membrane 25. The membrane 25 is opposed to the surface of the substrate 62. A space layer 26 is formed between the membrane 25 and the substrate 62.

その後、図7に示されるように、第2ウエハー基板71が用意される。第2ウエハー基板71には特定の領域ごとに読み出し回路(集積回路)が形成される。さらに第2ウエハー基板71の積層体46上には接合体17および封止体19が形成される。封止体19は例えば酸化シリコンといった酸化物が積み上げられて形成されることができる。封止体19は個々の光検出器パッケージ11ごとに端子パッド48群を囲めばよい。   Thereafter, as shown in FIG. 7, a second wafer substrate 71 is prepared. On the second wafer substrate 71, a readout circuit (integrated circuit) is formed for each specific region. Further, the bonded body 17 and the sealing body 19 are formed on the stacked body 46 of the second wafer substrate 71. The sealing body 19 can be formed by stacking oxides such as silicon oxide. The sealing body 19 may enclose the terminal pad 48 group for each photodetector package 11.

第2ウエハー基板71に第1ウエハー基板61は接合される。接合にあたって第1ウエハー基板61の表面は第2ウエハー基板71の表面に向き合わせられる。第1ウエハー基板61の表面に配置される接合体17で第1ウエハー基板61は読み出し回路に電気的に接続される。同時に、封止体19の頂上面は第1ウエハー基板61の表面に接合される。こうして第1ウエハー基板61および第2ウエハー基板71の間では個々の封止体19ごとに密閉空間は確立される。   The first wafer substrate 61 is bonded to the second wafer substrate 71. In bonding, the surface of the first wafer substrate 61 is opposed to the surface of the second wafer substrate 71. The first wafer substrate 61 is electrically connected to the readout circuit by the joined body 17 disposed on the surface of the first wafer substrate 61. At the same time, the top surface of the sealing body 19 is bonded to the surface of the first wafer substrate 61. Thus, a sealed space is established for each sealing body 19 between the first wafer substrate 61 and the second wafer substrate 71.

その後、相互に接合された第1ウエハー基板61および第2ウエハー基板71から個々の光検出器パッケージ11は切り出されることができる。切り出しにあたって封止体19ごとに密閉空間は維持される。こうして光検出器パッケージ11は製造される。その他、第1ウエハー基板61および第2ウエハー基板71の接合に代えて第2ウエハー基板71に個々にセンサー基板13が接合されてもよい。この場合には、接合に先立って第1ウエハー基板61から個々のセンサー基板13が切り出される。その後、第2ウエハー基板71から個々の光検出器パッケージ11は切り出される。それらに代えてIC基板12にセンサー基板13が個別に接合されてもよい。この場合には、接合に先立って第1ウエハー基板61から個々のセンサー基板13が切り出されるとともに第2ウエハー基板71からIC基板12が切り出される。   Thereafter, the individual photodetector packages 11 can be cut out from the first wafer substrate 61 and the second wafer substrate 71 bonded to each other. In cutting out, the sealed space is maintained for each sealing body 19. Thus, the photodetector package 11 is manufactured. In addition, instead of joining the first wafer substrate 61 and the second wafer substrate 71, the sensor substrate 13 may be individually joined to the second wafer substrate 71. In this case, each sensor substrate 13 is cut out from the first wafer substrate 61 prior to bonding. Thereafter, the individual photodetector packages 11 are cut out from the second wafer substrate 71. Instead, the sensor substrate 13 may be individually joined to the IC substrate 12. In this case, each sensor substrate 13 is cut out from the first wafer substrate 61 and the IC substrate 12 is cut out from the second wafer substrate 71 prior to bonding.

(4)他の実施形態
図8に示されるように、個々の熱型光検出素子18では焦電キャパシター37とメンブレン25との間に光吸収材72が挟み込まれてもよい。光はメンブレン25に吸収されると同時に光吸収材72に吸収される。メンブレン25に加えて光吸収材72で光は熱エネルギーに変換される。こうした光吸収材72の付加によれば、メンブレン25や支持アーム27の膜厚は縮小されることができる。支持アーム27で熱エネルギーの流通経路はさらに狭められることができる。
(4) Other Embodiments As shown in FIG. 8, in each thermal detection element 18, a light absorbing material 72 may be sandwiched between the pyroelectric capacitor 37 and the membrane 25. Light is absorbed by the light absorbing material 72 at the same time as being absorbed by the membrane 25. In addition to the membrane 25, the light is converted into heat energy by the light absorbing material 72. With the addition of the light absorbing material 72, the film thickness of the membrane 25 and the support arm 27 can be reduced. The distribution path of heat energy can be further narrowed by the support arm 27.

(5)テラヘルツカメラ
図9は光検出器パッケージ11を利用した電子機器の一具体例に係るテラヘルツカメラ101の構成を概略的に示す。テラヘルツカメラ101は筐体102を備える。筐体102の正面にはスリット103が形成されレンズ104が装着される。スリット103からテラヘルツ帯の電磁波が対象物に向かって照射される。こうした電磁波にはテラヘルツ波といった電波および赤外線といった光が含まれる。ここでは、テラヘルツ帯には100GHz〜30THzの周波数帯が含まれることができる。レンズ104には対象物から反射してくるテラヘルツ帯の電磁波が取り込まれる。
(5) Terahertz Camera FIG. 9 schematically shows a configuration of a terahertz camera 101 according to a specific example of an electronic apparatus using the photodetector package 11. The terahertz camera 101 includes a housing 102. A slit 103 is formed on the front surface of the housing 102 and a lens 104 is attached. A terahertz band electromagnetic wave is emitted from the slit 103 toward the object. Such electromagnetic waves include radio waves such as terahertz waves and light such as infrared rays. Here, the terahertz band may include a frequency band of 100 GHz to 30 THz. The lens 104 receives the terahertz band electromagnetic wave reflected from the object.

テラヘルツカメラ101の構成をさらに詳しく説明すると、図10に示されるように、テラヘルツカメラ101は照射源(電磁波源)105を備える。照射源105には駆動回路106が接続される。駆動回路106は照射源105に所望の駆動信号を供給する。照射源105は駆動信号の受領に応じてテラヘルツ帯の電磁波を放射する。照射源105には例えばレーザー光源が用いられることができる。   The configuration of the terahertz camera 101 will be described in more detail. As illustrated in FIG. 10, the terahertz camera 101 includes an irradiation source (electromagnetic wave source) 105. A drive circuit 106 is connected to the irradiation source 105. The drive circuit 106 supplies a desired drive signal to the irradiation source 105. The irradiation source 105 radiates terahertz band electromagnetic waves in response to receipt of the drive signal. As the irradiation source 105, for example, a laser light source can be used.

レンズ104は光学系107を構成する。光学系107はレンズ104のほかに光学部品を備えてもよい。レンズ104の光軸108上に光検出器パッケージ11が配置される。センサー基板13の表面は例えば光軸108に直交する。光学系107は熱型光検出素子18のマトリクス上に像を結像する。光検出器パッケージ11にはアナログデジタル変換回路109が接続される。アナログデジタル変換回路109には光検出器パッケージ11から熱型光検出素子18の出力が順番に時系列で供給される。アナログデジタル変換回路109は出力のアナログ信号をデジタル信号に変換する。   The lens 104 constitutes an optical system 107. The optical system 107 may include optical components in addition to the lens 104. The photodetector package 11 is disposed on the optical axis 108 of the lens 104. The surface of the sensor substrate 13 is orthogonal to the optical axis 108, for example. The optical system 107 forms an image on the matrix of the thermal detection elements 18. An analog / digital conversion circuit 109 is connected to the photodetector package 11. The output of the thermal detection element 18 is sequentially supplied from the photodetector package 11 to the analog-digital conversion circuit 109 in time series. The analog-digital conversion circuit 109 converts the output analog signal into a digital signal.

アナログデジタル変換回路109には演算処理回路(処理回路)111が接続される。演算処理回路111にはアナログデジタル変換回路109からデジタルの画像データが供給される。演算処理回路111は画像データを処理し表示画面の画素ごとに画素データを生成する。演算処理回路111には描画処理回路112が接続される。描画処理回路112は画素データに基づき描画データを生成する。描画処理回路112には表示装置113が接続される。表示装置113には例えば液晶ディスプレイといったフラットパネルディスプレイが用いられることができる。表示装置113は描画データに基づき画面上に画像を表示する。描画データは記憶装置114に格納されることができる。紙やプラスチック、繊維その他の物体に対する透過性、および、物質固有の吸収スペクトルに基づきテラヘルツカメラ101は検査装置として利用されることができる。   An arithmetic processing circuit (processing circuit) 111 is connected to the analog-digital conversion circuit 109. Digital image data is supplied from the analog-digital conversion circuit 109 to the arithmetic processing circuit 111. The arithmetic processing circuit 111 processes the image data and generates pixel data for each pixel of the display screen. A drawing processing circuit 112 is connected to the arithmetic processing circuit 111. The drawing processing circuit 112 generates drawing data based on the pixel data. A display device 113 is connected to the drawing processing circuit 112. As the display device 113, a flat panel display such as a liquid crystal display can be used. The display device 113 displays an image on the screen based on the drawing data. The drawing data can be stored in the storage device 114. The terahertz camera 101 can be used as an inspection apparatus based on permeability to paper, plastic, fibers, and other objects, and an absorption spectrum unique to the substance.

その他、テラヘルツカメラ101は物質の定性分析や定量分析に利用されることができる。こうした利用にあたって例えばレンズ104の光軸108上には特定周波数のフィルターが配置されることができる。フィルターは特定波長以外の電磁波を遮断する。したがって、特定波長の電磁波のみが光検出器パッケージ11に到達することができる。これによって特定の物質の有無や量は検出されることができる。   In addition, the terahertz camera 101 can be used for qualitative analysis and quantitative analysis of substances. For such use, for example, a filter having a specific frequency can be arranged on the optical axis 108 of the lens 104. The filter blocks electromagnetic waves other than a specific wavelength. Therefore, only an electromagnetic wave having a specific wavelength can reach the photodetector package 11. Thus, the presence or amount of a specific substance can be detected.

(6)電子機器
図11は光検出器パッケージ11を利用した電子機器の一具体例に係る赤外線カメラ121の構成を概略的に示す。赤外線カメラ121は光学系122を備える。光学系122の光軸123上に光検出器パッケージ11は配置される。センサー基板16の裏面は例えば光軸123に直交する。光学系122は熱型光検出素子18のマトリクス上に像を結像する。光検出器パッケージ11にはアナログデジタル変換回路124が接続される。アナログデジタル変換回路124には光検出器パッケージ11から熱型光検出素子18の出力が順番に時系列で供給される。アナログデジタル変換回路124は出力のアナログ信号をデジタル信号に変換する。
(6) Electronic Device FIG. 11 schematically shows a configuration of an infrared camera 121 according to a specific example of an electronic device using the photodetector package 11. The infrared camera 121 includes an optical system 122. The photodetector package 11 is disposed on the optical axis 123 of the optical system 122. The back surface of the sensor substrate 16 is orthogonal to the optical axis 123, for example. The optical system 122 forms an image on the matrix of the thermal detection elements 18. An analog-digital conversion circuit 124 is connected to the photodetector package 11. The output of the thermal detection element 18 is sequentially supplied from the photodetector package 11 to the analog-digital conversion circuit 124 in time series. The analog-digital conversion circuit 124 converts the output analog signal into a digital signal.

アナログデジタル変換回路124には演算処理回路(制御回路)125が接続される。演算処理回路125にはアナログデジタル変換回路124からデジタルの画像データが供給される。演算処理回路125は画像データを処理し表示画面の画素ごとに画素データを生成する。演算処理回路125には描画処理回路126が接続される。描画処理回路126は画素データに基づき描画データを生成する。描画処理回路126には表示装置127が接続される。表示装置127には例えば液晶ディスプレイといったフラットパネルディスプレイが用いられることができる。表示装置127は描画データに基づき画面上に画像を表示する。描画データは記憶装置128に格納されることができる。   An arithmetic processing circuit (control circuit) 125 is connected to the analog-digital conversion circuit 124. Digital image data is supplied from the analog-digital conversion circuit 124 to the arithmetic processing circuit 125. The arithmetic processing circuit 125 processes the image data and generates pixel data for each pixel of the display screen. A drawing processing circuit 126 is connected to the arithmetic processing circuit 125. The drawing processing circuit 126 generates drawing data based on the pixel data. A display device 127 is connected to the drawing processing circuit 126. For the display device 127, a flat panel display such as a liquid crystal display can be used. The display device 127 displays an image on the screen based on the drawing data. The drawing data can be stored in the storage device 128.

赤外線カメラ121はサーモグラフィとして利用されることができる。この場合には赤外線カメラ121は表示装置127の画面に熱分布画像を映し出すことができる。熱分布画像の生成にあたって演算処理回路125では温度帯域ごとに画素の色が設定される。サーモグラフィは人体の温度分布の測定や体温そのものの測定に用いられることができる。その他、サーモグラフィはFA(ファクトリーオートメーション)機器に組み込まれて熱漏れや異常な温度変化の検出に用いられることができる。例えば図12に示されるように、FA機器(電子機器)131はFA機能ユニット132を備える。FA機能ユニット132は特定の機能の実現にあたって動作する。FA機能ユニット132には制御回路(処理回路)133が接続される。制御回路133は加熱や加圧、機械的処理、化学的処理、その他のFA機能ユニット132の動作を制御する。制御回路133には赤外線カメラ121、表示装置134およびスピーカー135などが接続される。赤外線カメラ121は撮像範囲内でFA機能ユニット132を撮像する。制御回路133は、撮像範囲内で異常な高温や温度変化を検出すると、FA機能ユニット132に向けて動作停止信号を出力したり、表示装置134やスピーカー135に向けて警告信号を出力したりすることができる。異常な高温や温度変化の検出にあたって制御回路133は例えばメモリ(図示されず)内に基準温度分布データを保持する。基準温度分布データは平常時の撮像範囲内の温度分布を特定する。制御回路133は基準温度分布データの熱分布にリアルタイムの熱分布画像を照らし合わせることができる。その他、サーモグラフィは物体と周囲との温度差に基づき物体の検出に用いられることができる。   The infrared camera 121 can be used as a thermography. In this case, the infrared camera 121 can project a heat distribution image on the screen of the display device 127. In generating the heat distribution image, the arithmetic processing circuit 125 sets the pixel color for each temperature band. Thermography can be used to measure the temperature distribution of the human body and the body temperature itself. In addition, thermography can be incorporated into FA (factory automation) equipment and used to detect heat leaks and abnormal temperature changes. For example, as shown in FIG. 12, the FA device (electronic device) 131 includes an FA function unit 132. The FA function unit 132 operates to realize a specific function. A control circuit (processing circuit) 133 is connected to the FA function unit 132. The control circuit 133 controls heating, pressurization, mechanical processing, chemical processing, and other operations of the FA function unit 132. An infrared camera 121, a display device 134, a speaker 135, and the like are connected to the control circuit 133. The infrared camera 121 images the FA function unit 132 within the imaging range. When detecting an abnormally high temperature or temperature change within the imaging range, the control circuit 133 outputs an operation stop signal toward the FA function unit 132 or outputs a warning signal toward the display device 134 or the speaker 135. be able to. In detecting an abnormally high temperature or temperature change, the control circuit 133 holds reference temperature distribution data in a memory (not shown), for example. The reference temperature distribution data specifies the temperature distribution within the normal imaging range. The control circuit 133 can collate the real-time heat distribution image with the heat distribution of the reference temperature distribution data. In addition, thermography can be used to detect an object based on a temperature difference between the object and the surroundings.

赤外線カメラ121はナイトビジョンすなわち暗視カメラとして利用されることができる。この場合には赤外線カメラ121は表示装置127に例えば暗闇での画像を映し出すことができる。暗視カメラは、例えばセキュリティ機器の一具体例としての監視カメラや、人感センサー、運転支援装置その他に利用されることができる。人感センサーは、エスカレーターや照明器具、空気調和機、テレビといった電気機器(家電機器)のオンオフ制御、その他の制御に用いられることができる。例えば図13に示されるように、電気機器136は機能ユニット137を備える。機能ユニット137は特定の機能の実現にあたって機械的動作や電気的動作を実施する。機能ユニット137には人感センサー138が接続される。人感センサー138は赤外線カメラ121を備える。赤外線カメラ121は監視範囲内で撮像を実施する。赤外線カメラ121には判定回路139が接続される。判定回路139は熱分布画像に基づき人の存在または不存在を判定する。判定にあたって判定回路139は画像内で特定温度域(例えば体温の温度域の塊)の動きを検出する。判定回路139は人の存在または不存在を特定する判定信号を機能ユニット137に供給する。機能ユニット137は判定信号の受領に応じてオンオフ制御されることができる。例えば図14に示されるように、運転支援装置(電子機器)141は赤外線カメラ121およびヘッドアップディスプレイ142を備える。赤外線カメラ121は例えば車両143のフロントノーズ144に取り付けられる。赤外線カメラ121は、車両143から前方に広がる撮像範囲を撮像する位置に配置される。ヘッドアップディスプレイ142は例えばフロントウインドウ145の運転席側に配置される。ヘッドアップディスプレイ142には赤外線カメラ121の画像が映し出されることができる。ヘッドアップディスプレイ142の画面では例えば撮像範囲で捕捉される歩行者の像は強調されることができる。図15に示されるように、赤外線カメラ121およびヘッドアップディスプレイ142には処理回路146が接続される。処理回路146には車速センサー147、ヨーレートセンサー148およびブレーキセンサー149が接続される。車速センサー147は車両143の走行速度を検出する。ヨーレートセンサー148は車両143のヨーレートを検出する。ブレーキセンサー149はブレーキペダルの操作の有無を検出する。処理回路146は車両143の走行状態に応じて特定の歩行者を選別する。処理回路146は車両143の走行速度、ヨーレートおよびブレーキの踏み具合に応じて車両143の走行状態を特定する。処理回路146はスピーカー151から例えば音声に基づき運転者の注意を促してもよい。   The infrared camera 121 can be used as a night vision, that is, a night vision camera. In this case, the infrared camera 121 can display, for example, an image in the dark on the display device 127. The night vision camera can be used for, for example, a surveillance camera as a specific example of a security device, a human sensor, a driving support device, and the like. The human sensor can be used for on / off control of electrical devices (home appliances) such as escalators, lighting fixtures, air conditioners, and televisions, and other controls. For example, as illustrated in FIG. 13, the electric device 136 includes a functional unit 137. The functional unit 137 performs a mechanical operation or an electrical operation for realizing a specific function. A human sensor 138 is connected to the functional unit 137. The human sensor 138 includes an infrared camera 121. The infrared camera 121 performs imaging within the monitoring range. A determination circuit 139 is connected to the infrared camera 121. The determination circuit 139 determines the presence or absence of a person based on the heat distribution image. In the determination, the determination circuit 139 detects a movement in a specific temperature range (for example, a body temperature block) in the image. The determination circuit 139 supplies a determination signal specifying the presence or absence of a person to the functional unit 137. The functional unit 137 can be controlled to be turned on / off in response to receipt of the determination signal. For example, as illustrated in FIG. 14, the driving support device (electronic device) 141 includes an infrared camera 121 and a head-up display 142. The infrared camera 121 is attached to the front nose 144 of the vehicle 143, for example. The infrared camera 121 is arranged at a position for imaging an imaging range that spreads forward from the vehicle 143. The head-up display 142 is disposed on the driver seat side of the front window 145, for example. An image of the infrared camera 121 can be displayed on the head-up display 142. On the screen of the head-up display 142, for example, an image of a pedestrian captured in the imaging range can be emphasized. As shown in FIG. 15, a processing circuit 146 is connected to the infrared camera 121 and the head-up display 142. A vehicle speed sensor 147, a yaw rate sensor 148, and a brake sensor 149 are connected to the processing circuit 146. The vehicle speed sensor 147 detects the traveling speed of the vehicle 143. The yaw rate sensor 148 detects the yaw rate of the vehicle 143. The brake sensor 149 detects whether or not the brake pedal is operated. The processing circuit 146 selects specific pedestrians according to the running state of the vehicle 143. The processing circuit 146 identifies the traveling state of the vehicle 143 according to the traveling speed, yaw rate, and brake depression degree of the vehicle 143. The processing circuit 146 may call the driver's attention from the speaker 151 based on, for example, voice.

(7)ゲーム機コントローラー
図16は光検出器パッケージ11を利用した電子機器の一具体例に係るゲーム機152の構成を概略的に示す。ゲーム機152はゲーム機本体153、表示装置154およびコントローラー(電子機器)155を備える。表示装置154は例えば有線でゲーム機本体153に接続される。ゲーム機本体153の動作は表示装置154の画面に映し出される。プレーヤーGはコントローラー155を用いてゲーム機本体153の動作を操作することができる。こうした操作の実現にあたってコントローラー155には例えば1対のLEDモジュール156から赤外線が照射される。LEDモジュール156は例えば表示装置154の画面の周囲でベゼルに取り付けられることができる。
(7) Game Machine Controller FIG. 16 schematically shows a configuration of a game machine 152 according to a specific example of an electronic device using the photodetector package 11. The game machine 152 includes a game machine body 153, a display device 154, and a controller (electronic device) 155. The display device 154 is connected to the game machine main body 153 by wire, for example. The operation of the game machine main body 153 is displayed on the screen of the display device 154. The player G can operate the operation of the game machine main body 153 using the controller 155. In realizing such an operation, the controller 155 is irradiated with infrared rays from a pair of LED modules 156, for example. The LED module 156 can be attached to the bezel, for example, around the screen of the display device 154.

図17に示されるように、コントローラー155には光検出器パッケージ11が組み込まれる。光検出器パッケージ11には赤外線フィルター157および光学系(例えばレンズ)158が組み合わせられてもよい。光検出器パッケージ11はLEDモジュール156から放射される赤外線を受光することができる。光検出器パッケージ11には画像処理回路159が接続される。画像処理回路159は予め決められた画面内でLEDモジュール156の赤外線スポットを画像化する。画像処理回路159には演算処理回路161が接続される。演算処理回路161は赤外線スポット情報を生成する。この赤外線スポット情報では、予め決められた画面内で赤外線スポットの位置および大きさが特定される。赤外線スポットの位置はLEDモジュール156の位置に対応する。赤外線スポットの大きさはLEDモジュール156との距離に対応する。演算処理回路161には無線モジュール162が接続される。赤外線スポット情報は無線モジュール162からゲーム機本体153に送り込まれる。ここでは、演算処理回路161に操作スイッチ163や加速度センサー164が接続される。操作スイッチ163の操作信号や加速度センサー164の加速度情報は無線モジュール162からゲーム機本体153に供給される。ゲーム機本体153は無線モジュール165で操作信号や赤外線スポット情報、加速度情報を受信する。ゲーム機本体153内のプロセッサー166は、操作信号に基づき操作スイッチ163の動作を特定し、赤外線スポット情報および加速度情報に基づきコントローラー155の動きを特定する。こうして操作スイッチ163の動作やコントローラー155の動きに応じてゲーム機本体153は制御されることができる。LEDモジュール156はプロセッサー166に接続されることができる。プロセッサー166はLEDモジュールの動作を制御することができる。   As shown in FIG. 17, the photodetector package 11 is incorporated in the controller 155. An infrared filter 157 and an optical system (for example, a lens) 158 may be combined with the photodetector package 11. The photodetector package 11 can receive infrared rays emitted from the LED module 156. An image processing circuit 159 is connected to the photodetector package 11. The image processing circuit 159 images the infrared spot of the LED module 156 within a predetermined screen. An arithmetic processing circuit 161 is connected to the image processing circuit 159. The arithmetic processing circuit 161 generates infrared spot information. In this infrared spot information, the position and size of the infrared spot are specified in a predetermined screen. The position of the infrared spot corresponds to the position of the LED module 156. The size of the infrared spot corresponds to the distance from the LED module 156. A wireless module 162 is connected to the arithmetic processing circuit 161. The infrared spot information is sent from the wireless module 162 to the game machine body 153. Here, the operation switch 163 and the acceleration sensor 164 are connected to the arithmetic processing circuit 161. An operation signal of the operation switch 163 and acceleration information of the acceleration sensor 164 are supplied from the wireless module 162 to the game machine body 153. The game machine body 153 receives operation signals, infrared spot information, and acceleration information by the wireless module 165. The processor 166 in the game machine main body 153 specifies the operation of the operation switch 163 based on the operation signal, and specifies the movement of the controller 155 based on the infrared spot information and the acceleration information. Thus, the game machine main body 153 can be controlled in accordance with the operation of the operation switch 163 and the movement of the controller 155. The LED module 156 can be connected to the processor 166. The processor 166 can control the operation of the LED module.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれる。例えば、明細書または図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語とともに記載された用語は、明細書または図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えられることができる。また、光検出器パッケージ11や熱型光検出素子18、テラヘルツカメラ101、赤外線カメラ121、FA機器131、電気機器、家電機器、人感センサー138、ゲーム機152、ゲーム機コントローラー155等の構成および動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Therefore, all such modifications are included in the scope of the present invention. For example, a term described with a different term having a broader meaning or the same meaning at least once in the specification or the drawings can be replaced with the different term in any part of the specification or the drawings. In addition, the configuration of the photodetector package 11, the thermal detection element 18, the terahertz camera 101, the infrared camera 121, the FA device 131, the electric device, the home appliance, the human sensor 138, the game machine 152, the game machine controller 155, etc. The operation is not limited to that described in the present embodiment, and various modifications are possible.

11 熱型電磁波検出器(光検出器パッケージ)、12 第1基板(集積回路(IC)基板)、13 第2基板(センサー基板)、18 熱型電磁波検出素子(熱型光検出素子)、19 封止体、21 真空空間(密閉空間)、22 反射防止膜、25 メンブレン、25a 酸化シリコン層(第1酸化シリコン層)、25b 窒化シリコン層、25c 酸化シリコン層(第2酸化シリコン層)、26 空間層、27 支持アーム、28 接続端子(第1接続端子)、29 接続端子(第2接続端子、)、34 基体、72 光吸収材、101 電子機器(テラヘルツカメラ)、111 処理回路(演算処理回路)、121 電子機器(赤外線カメラ)、125 処理回路(演算処理回路)、131 電子機器(ファクトリーオートメーション機器)、133 処理回路(制御回路)、136 電子機器(電気機器および家電機器)、139 処理回路(判定回路)、141 電子機器(運転支援装置)、146 処理回路、152 電子機器(ゲーム機)、155 電子機器(ゲーム機コントローラー)、161 処理回路(演算処理回路)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Thermal type electromagnetic wave detector (photodetector package), 12 1st board | substrate (integrated circuit (IC) board | substrate), 13 2nd board | substrate (sensor board | substrate), 18 Thermal type electromagnetic wave detection element (thermal type optical detection element), 19 Sealed body, 21 vacuum space (sealed space), 22 antireflection film, 25 membrane, 25a silicon oxide layer (first silicon oxide layer), 25b silicon nitride layer, 25c silicon oxide layer (second silicon oxide layer), 26 Spatial layer, 27 support arm, 28 connection terminal (first connection terminal), 29 connection terminal (second connection terminal), 34 substrate, 72 light absorber, 101 electronic device (terahertz camera), 111 processing circuit (arithmetic processing) Circuit), 121 electronic equipment (infrared camera), 125 processing circuit (arithmetic processing circuit), 131 electronic equipment (factory automation equipment), 13 Processing circuit (control circuit), 136 Electronic device (electrical device and home appliance), 139 Processing circuit (determination circuit), 141 Electronic device (driving support device), 146 Processing circuit, 152 Electronic device (game machine), 155 Electronic device (Game machine controller), 161 processing circuit (arithmetic processing circuit).

Claims (11)

集積回路を含む第1基板と、
前記第1基板の表面に向き合わせられる第1面を有し、前記第1面に配置される接続端子で前記集積回路に電気的に接続され、特定の波長の電磁波を透過させる素材で少なくとも部分的に形成される第2基板と、
前記第2基板の前記第1面に位置して、前記接続端子に電気的に接続される熱型電磁波検出素子と、
前記第1基板および前記第2基板の間で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を囲む封止体とを備え、
前記第1基板、前記第2基板および前記封止体で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を封止することを特徴とする熱型電磁波検出器。
A first substrate including an integrated circuit;
A first surface facing the surface of the first substrate, and a connection terminal disposed on the first surface that is electrically connected to the integrated circuit and transmits at least a portion of an electromagnetic wave having a specific wavelength; A second substrate formed automatically,
A thermal electromagnetic wave detecting element located on the first surface of the second substrate and electrically connected to the connection terminal;
A sealing body that surrounds at least the thermal electromagnetic wave detection element between the first substrate and the second substrate;
A thermal electromagnetic wave detector, wherein at least the thermal electromagnetic wave detection element is sealed with the first substrate, the second substrate, and the sealing body.
請求項1に記載の熱型電磁波検出器において、前記封止体は、前記第1基板と前記第2基板との間に挟み込まれて、前記第1基板と前記第2基板との間に少なくとも前記熱型電磁波検出素子を収容する真空空間を形成することを特徴とする熱型電磁波検出器。   The thermal electromagnetic wave detector according to claim 1, wherein the sealing body is sandwiched between the first substrate and the second substrate, and is at least between the first substrate and the second substrate. A thermal electromagnetic wave detector characterized by forming a vacuum space for accommodating the thermal electromagnetic wave detection element. 請求項2に記載の熱型電磁波検出器において、前記第2基板は、基体と、前記基体の表面に形成される空間層上で前記熱型電磁波検出素子を支持するメンブレンと、前記基体に前記メンブレンを連結する支持アームとを備えることを特徴とする熱型電磁波検出器。   3. The thermal electromagnetic wave detector according to claim 2, wherein the second substrate includes a base, a membrane that supports the thermal electromagnetic wave detection element on a space layer formed on a surface of the base, and the base on the base. A thermal electromagnetic wave detector comprising a support arm for connecting the membrane. 請求項3に記載の熱型電磁波検出器において、前記メンブレンと前記熱型電磁波検出素子との間には電磁波吸収材が挟まれることを特徴とする熱型電磁波検出器。   4. The thermal electromagnetic wave detector according to claim 3, wherein an electromagnetic wave absorbing material is sandwiched between the membrane and the thermal electromagnetic wave detection element. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱型電磁波検出器において、前記第2基板で前記第1面の裏側の第2面には反射防止膜が形成されることを特徴とする熱型電磁波検出器。   5. The thermal electromagnetic wave detector according to claim 1, wherein an antireflection film is formed on the second surface of the second substrate on the back side of the first surface. Type electromagnetic wave detector. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱型電磁波検出器において、前記メンブレンは異種材の積層膜で構成されることを特徴とする熱型電磁波検出器。   The thermal electromagnetic wave detector according to any one of claims 1 to 5, wherein the membrane is formed of a laminated film of different materials. 請求項6に記載の熱型電磁波検出器において、前記積層膜は、酸化シリコン層および窒化シリコン層を有することを特徴とする熱型電磁波検出器。   The thermal electromagnetic wave detector according to claim 6, wherein the laminated film includes a silicon oxide layer and a silicon nitride layer. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱型電磁波検出器において、前記封止体は金属から形成され、前記封止体はグラウンド電位に落とされることを特徴とする熱型電磁波検出器。   The thermal electromagnetic wave detector according to any one of claims 1 to 7, wherein the sealing body is made of metal, and the sealing body is dropped to a ground potential. . 請求項1〜8のいずれか1項に記載の熱型電磁波検出器と、前記熱型電磁波検出器の出力を処理する処理回路とを有することを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising: the thermal electromagnetic wave detector according to claim 1; and a processing circuit that processes an output of the thermal electromagnetic wave detector. 集積回路を含む第1基板と、
前記第1基板の表面に向き合わせられる第1面を有し、前記第1面に配置される接続端子で前記集積回路に電気的に接続され、特定の波長の電磁波を透過させる素材で少なくとも部分的に形成される第2基板と、
前記第2基板の前記第1面に位置して、前記接続端子に電気的に接続される熱型電磁波検出素子と、
前記第1基板および前記第2基板の間で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を囲む封止体と、
前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備え、
前記第1基板、前記第2基板および前記封止体で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を封止することを特徴とする電子機器。
A first substrate including an integrated circuit;
A first surface facing the surface of the first substrate, and a connection terminal disposed on the first surface that is electrically connected to the integrated circuit and transmits at least a portion of an electromagnetic wave having a specific wavelength; A second substrate formed automatically,
A thermal electromagnetic wave detecting element located on the first surface of the second substrate and electrically connected to the connection terminal;
A sealing body that surrounds at least the thermal electromagnetic wave detection element between the first substrate and the second substrate;
A processing circuit connected to the integrated circuit for processing the output of the integrated circuit,
An electronic apparatus, wherein at least the thermal electromagnetic wave detecting element is sealed with the first substrate, the second substrate, and the sealing body.
テラヘルツ帯の電磁波を放射する電磁波源と、
集積回路を含む第1基板と、
前記第1基板の表面に向き合わせられる第1面を有し、前記第1面に配置される接続端子で前記集積回路に電気的に接続され、特定の波長の電磁波を透過させる素材で少なくとも部分的に形成される第2基板と、
前記第2基板の前記第1面に位置して、前記接続端子に電気的に接続され、テラヘルツ帯の電磁波を電気に変換する熱型電磁波検出素子と、
前記第1基板および前記第2基板の間で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を囲む封止体と、
前記集積回路に接続されて、前記集積回路の出力を処理する処理回路とを備え、
前記第1基板、前記第2基板および前記封止体で少なくとも前記熱型電磁波検出素子を封止することを特徴とするテラヘルツカメラ。
An electromagnetic source that emits terahertz electromagnetic waves;
A first substrate including an integrated circuit;
A first surface facing the surface of the first substrate, and a connection terminal disposed on the first surface that is electrically connected to the integrated circuit and transmits at least a portion of an electromagnetic wave having a specific wavelength; A second substrate formed automatically,
A thermal electromagnetic wave detecting element that is located on the first surface of the second substrate and is electrically connected to the connection terminal and converts electromagnetic waves in a terahertz band into electricity;
A sealing body that surrounds at least the thermal electromagnetic wave detection element between the first substrate and the second substrate;
A processing circuit connected to the integrated circuit for processing the output of the integrated circuit,
A terahertz camera, wherein at least the thermal electromagnetic wave detection element is sealed with the first substrate, the second substrate, and the sealing body.
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