加入陶瓷煅烧粉体内，进行研磨混合形成陶瓷浆 料，所述烧结助剂的质量为所述陶瓷煅烧粉体的〇.50wt%; (4)以陶瓷浆料的质量为基准，在 陶瓷衆料内加入l〇wt%的粘合剂、1.Owt%的增塑剂和0. lwt%的脱模剂进行喷雾造粒形成陶 瓷颗粒；（5)将陶瓷颗粒进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体；6)采用先排胶，然后进行 烧结，烧结温度为1080°C，保温时间为2h;(7)烧结后的陶瓷经切割，溅射银电极以及烧渗电 极，并在硅油内加压极化后得到所述热释电陶瓷材料，极化温度为150°C，极化时间为 15min，极化电压为5KV/mm。
[0042] 对比例6 本对比例的热释电陶瓷材料，其组成为：（Pbi-x-yLaxSr y)(Mm/3Nb2/3)z(Zro. 94TiQ.〇6)z〇3 + Φ at%A;其中：x=0 · 01，y=0 · 02，z=0 · 06，Φ =3 · 9，并且所述的A为B2〇3。所述热释电陶瓷材料 通过以下方法制备得到：（1)以PbO、Zr0 2、Ti02、Nb2〇5、Mn02、SrC0 3、La2〇3和B2〇3为原料，并依 据元素计量比准备上述粉末原料，利用湿法球磨进行混合；（2)混合后的原料经压滤烘干后 在900°C，保温时间为lh的条件下预烧形成陶瓷煅烧粉体；（3)将烧结助剂CuO加入陶瓷煅烧 粉体内，进行研磨混合形成陶瓷浆料，所述烧结助剂的质量为所述陶瓷煅烧粉体的 0.50wt%; (4)以陶瓷浆料的质量为基准，在陶瓷浆料内加入10wt%的粘合剂、1.Owt%的增塑 剂和O.lwt%的脱模剂进行喷雾造粒形成陶瓷颗粒;（5)将陶瓷颗粒进行预压、等静压成型形 成陶瓷圆柱体；6)采用先排胶，然后进行烧结，烧结温度为1080°C，保温时间为2h;(7)烧结 后的陶瓷经切割，溅射银电极以及烧渗电极，并在硅油内加压极化后得到所述热释电陶瓷 材料，极化温度为150°C，极化时间为15 min，极化电压为5 KV/mm。
[0043] 对比例7 本对比例的热释电陶瓷材料，其组成为：（Pbi-x-yLaxSr y)(Mm/3Nb2/3)z(Zro. 94TiQ.〇6)z〇3 + Φ at%A;其中：x=0.01，y=0.02，z=0.06, Φ =3.9，并且所述的厶为〇2〇3。所述热释电陶瓷材料 通过以下方法制备得到：（1)以？13〇、2抑2、1^0 2、恥2〇5、]?11〇2、3冗03、1^ 2〇3和02〇3为原料，并依 据元素计量比准备上述粉末原料，利用湿法球磨进行混合；（2)混合后的原料经压滤烘干后 在900°C，保温时间为lh的条件下预烧形成陶瓷煅烧粉体；（3)将烧结助剂CuO加入陶瓷煅烧 粉体内，进行研磨混合形成陶瓷浆料，所述烧结助剂的质量为所述陶瓷煅烧粉体的 0.50wt%; (4)以陶瓷浆料的质量为基准，在陶瓷浆料内加入10wt%的粘合剂、1.Owt%的增塑 剂和O.lwt%的脱模剂进行喷雾造粒形成陶瓷颗粒;（5)将陶瓷颗粒进行预压、等静压成型形 成陶瓷圆柱体；6)采用先排胶，然后进行烧结，烧结温度为1080°C，保温时间为2h;(7)烧结 后的陶瓷经切割，溅射银电极以及烧渗电极，并在硅油内加压极化后得到所述热释电陶瓷 材料，极化温度为150°C，极化时间为15 min，极化电压为5 KV/mm。
[0044] 利用对比例1~5所述的热释电陶瓷材料及制作的传感器性能的性能参数如表2所 示。（20°C时测量） 表2
由表1和表2的比较可知，通过La和Sr部分取代Pb，使得热释电陶瓷材料介电常数和介 质损耗较低，制作得到的被动红外热释电传感器噪声值低，灵敏度高，探测距离远。实施例8 ~9的热释电材料在-30~50°C的温度范围内使得热释电系数大于7.0X10_ 8C/cm2 · K;而实施 例3~7以及对比例6~7得到的热释电材料仅能在20~35°C的温度范围内保持在7.0 X1(T8C/ cm2 · K以上。
[0045]对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述， 显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进 行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合 的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于包括：由管帽和基板组成的封闭结 构的外壳，管帽上表面具有窗口，所述窗口上镶嵌有红外光学滤光片;而管帽和基板之间形 成收容空间，所述收容空间收纳并封装有红外敏感元、支撑部件及信号处理模块;所述红外 敏感元靠支撑部件固定，所述支撑部件和信号处理模块直接固定在基板上。2. 根据权利要求1所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述的红外敏感 元为1个或多个。3. 根据权利要求1或2所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述红外敏 感元采用的热释电陶瓷材料的组成为：（Pbi-X-yLaxSry)(Mni/3Nb2/3) z(Zr〇.94Ti().()6)i-ζ〇3+ Φ at% 八；其中：0.002<叉<0.1，0.01<7<0.1，0.01<2<0.1 ;其中，伞=0或者2.8<伞<5.5，所述 的A为B2〇3和Cr2〇 3的混合物，二者的摩尔比为1:1。4. 根据权利要求3所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述热释电陶瓷 材料由包括以下步骤的工艺制备得到： 混料：按照（Pbi-X-yLaxSry)(Mni/3Nb2/3)z(Zr〇.94Ti().()6)i-ζ〇3+ Φ at%A的元素计量比准备粉 末原料，并利用湿法球磨进行混合； 预烧:混合后的原料经压滤烘干后进行预烧形成陶瓷煅烧粉体； 研磨:将烧结助剂加入陶瓷煅烧粉体内，进行研磨混合形成陶瓷浆料； 喷雾造粒:在陶瓷浆料内加入粘合剂、增塑剂和脱模剂进行喷雾造粒形成陶瓷颗粒； 5)成型:将陶瓷颗粒进行预压、等静压成型形成陶瓷圆柱体； 6 )烧结:采用先排胶，然后进行烧结； 7)烧结后的陶瓷经切割，上电极以及烧渗电极，并在硅油内加压极化后得到所述热释 电陶瓷材料。5. 根据权利要求4所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:步骤2)中预烧温 度800-900°C，保温时间为1~2h;步骤3)中所述烧结助剂选自Bi 203、Zn0、Mg0、Cu0、Si02S Al2〇3中的至少一种，且所述烧结助剂的质量为所述陶瓷煅烧粉体的0~1.50wt% ;步骤6)中烧 结温度为1050~1200 °C，保温时间2-6h;步骤7)中极化温度为120~150 °C，极化时间为10~ 30min，极化电压为5~6KV/mm。6. 根据权利要求1所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述基板为金属 化陶瓷基板或环氧树脂PCB板。7. 根据权利要求1所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述信号处理模 块为数字智能控制电路芯片或MCU微控制器。8. 根据权利要求1所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述红外光学滤 光片的两个表面依次镀覆有红外增透膜和截止膜。9. 根据权利要求1所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述红外光学滤 光片为平面硅基、平面锗基或平面红外玻璃基滤光片;且其表面加工有菲涅尔条纹。10. 根据权利要求1所述的贴片式智能热释电红外传感器，其特征在于:所述红外光学 滤光片为球面硅基、球面锗基或球面红外玻璃基滤光片。
【专利摘要】本发明涉及一种贴片式智能热释电红外传感器，由管帽和基板组成的封闭结构的外壳，管帽上表面具有窗口，所述窗口上镶嵌有红外光学滤光片；而管帽和基板之间形成收容空间，所述收容空间收纳并封装有红外敏感元、支撑部件及信号处理模块；所述红外敏感元靠支撑部件固定，所述支撑部件和信号处理模块直接固定在基板上。本发明的热释电红外传感器具有微型化、智能化、可输出多种控制信号的特点，这种封装结构适用于SMT自动贴片及回流焊工艺，有利于大批量自动化生产，提高制造效率，降低制造成本。
【IPC分类】C04B35/622, C04B35/491, G01J5/00
【公开号】CN105698936
【申请号】CN201610189480
【发明人】张殿德, 孙福田, 白旭春, 李雪, 郑国恩, 付浩, 常吉华, 文俊位
【申请人】南阳森霸光电股份有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年3月30日