热释电红外敏感元件及其红外传感器的制作方法

本实用新型涉及热释电红外传感器技术。

背景技术：

图1和图2示出了现有的一种热释电红外敏感元件的结构。如图1和图2所示，现有的热释电红外敏感元件包括热释电基片90、第一敏感单元和第二敏感单元。第一敏感单元和第二敏感单元设置在热释电基片90上，且第一敏感单元与第二敏感单元反极性地串联连接，即第一敏感单元的正极通过连接线与第二敏感单元的正极电连接。第一敏感单元具有上电极911、与上电极911相对设置的下电极912以及在热释电基片90中被夹在上电极911与下电极912之间的部分913; 第二敏感单元具有上电极921、与上电极921相对设置的下电极922以及在热释电基片90中被夹在上电极921与下电极922之间的部分923。热释电红外敏感元件利用热释电基片90、支承体96与布线基板97连接。热释电基片90由热释电材料制成。

在图1和图2所示出的热释电红外敏感元件中，第一敏感单元的上、下电极的形状呈倒梯形，而第二敏感单元的上、下电极的形状呈梯形，采用这种形状的热释电红外敏感元件设置在墙壁上使用时，当人体等检测对象沿着横穿热释电红外敏感元件的方向(X方向)移动、平行于热释电红外敏感元件 (Y方向)移动以及沿45°方向移动时都能得到输出。但是，当该热释电红外敏感元件设置在天花板上、作为吸顶式应用时，在检测对象沿着第一敏感单元的上电极与第二敏感单元的上电极之间的间隙方向直线移动时，因热释电红外敏感元件的“+输出”和“-输出”同时产生，由于存在抵消效果而没有有效的检测信号输出。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种热释电红外敏感元件及其红外传感器，其无论是设置在墙壁上还是设置在天花板上使用时，对于检测对象沿着任何方向的直线运动都能检测出来。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种热释电红外敏感元件，包括热释电基片、第一敏感单元和第二敏感单元，第一敏感单元和第二敏感单元设置在热释电基片上，且第一敏感单元与第二敏感单元反极性地串联连接；每一敏感单元具有上电极、与上电极相对设置的下电极以及在热释电基片中被夹在上电极与下电极之间的部分；其中，第一敏感单元的上电极及下电极的形状呈L形，第二敏感单元的上电极及下电极的形状呈倒反L形；第一敏感单元的上电极与第二敏感单元的上电极处于同一竖直方向；第二敏感单元的上电极的横边部位于第一敏感元的上电极的上方，第二敏感单元的上电极的竖边部部分地相对于第一敏感单元的上电极的竖边部；第一敏感单元的上电极及下电极的竖边部的上侧边均为外凸的凸圆弧形，第一敏感单元上电极及下电极的竖边部的右侧边与横边部的上侧边共同连成凹圆弧形的曲线段，第二敏感单元的上电极及下电极的竖边部的下侧边均为外凸的凸圆弧形，第二敏感单元上电极及下电极的竖边部的左侧边与横边部的下侧边共同连成凹圆弧形的曲线段，从而在第一敏感单元的上电极与第二敏感单元的上电极之间、以及第一敏感单元的下电极与第二敏感单元的下电极之间分别形成弯曲间隙，该弯曲间隙由弯曲方向不同的两段圆弧组成。

本实用新型还提供了一种热释电红外传感器，其包括上述的热释电红外敏感元件。

本实施例的第一敏感单元的上电极及下电极的形状呈L形，第二敏感单元的上电极及下电极的形状呈倒反L形，且在第一敏感单元的上电极与第二敏感单元的上电极之间、以及第一敏感单元的下电极与第二敏感单元的下电极之间分别形成了由弯曲方向不同的两段圆弧组成的弯曲间隙，当将其设置在墙壁上或是天花板上使用时，无论检测对象沿着哪个方向做直线移动，都因横穿各敏感单元的面积不同而不会产生“+输出”和“-输出”相互抵消的情况，进而能够检测出检测对象。

附图说明

图1示出了现有的一种热释电红外敏感元件的俯视示意图。

图2示出了图1的A-A剖视示意图。

图3示出了根据本实用新型一实施例的热释电红外敏感元件的俯视示意图。

图4示出了根据本实用新型一实施例的热释电红外敏感元件的仰视示意图。

图5示出了图3中的热释电红外敏感元件的A-A剖面结构以及支承体和布线基板的剖面结构。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

图3至图5示出了根据本实用新型一实施例的一种热释电红外敏感元件的结构。如图3至图5所示，根据本实用新型一实施例的热释电红外敏感元件包括第一敏感单元、第二敏感单元和热释电基片3。第一敏感单元和第二敏感单元设置在热释电基片3上，且第一敏感单元与第二敏感单元反极性地串联连接，即第一敏感单元的正极与第二敏感单元的正极电连接。第一敏感单元具有上电极11、与上电极11相对设置的下电极12以及在热释电基片3中被夹在上电极11与下电极12之间的部分13；第二敏感单元具有上电极21、与上电极21相对设置的下电极22以及在热释电基片3中被夹在上电极21与下电极22之间的部分23。热释电红外敏感元件利用热释电基片3、支承体4与布线基板5连接。热释电基片3由热释电材料制成，在一种具体实施方式中，热释电基片3的材质采用热释电陶瓷。

第一敏感单元的上电极11及下电极12的形状呈L形，第二敏感单元的上电极21及下电极22的形状呈倒反L形。第一敏感单元的上电极11与第二敏感单元的上电极21处于同一竖直方向；第二敏感单元的上电极21的横边部2b位于第一敏感元的上电极11的上方，第二敏感单元的上电极21的竖边部2a部分地相对于第一敏感单元的上电极11的竖边部1a。由于每一敏感单元的上电极与下电极相对设置，因此，类似地，第一敏感单元的下电极12与第二敏感单元的下电极22也处于同一竖直方向；第二敏感单元的下电极22的横边部2d位于第一敏感元的下电极12的上方，第二敏感单元的下电极22的竖边部2c部分地相对于第一敏感单元的下电极12的竖边部1c。

第一敏感单元的上电极11的竖边部1a的上侧边111为外凸的凸圆弧形，第一敏感单元的上电极11的竖边部1a的右侧边114与横边部1b的上侧边115共同连成凹圆弧形的曲线段，第二敏感单元的上电极21的竖边部2a的下侧边212为外凸的凸圆弧形，第二敏感单元上电极21的竖边部2a的左侧边213与横边部2b的下侧边216共同连成凹圆弧形的曲线段，从而在第一敏感单元的上电极11与第二敏感单元的上电极21之间形成弯曲间隙1g，弯曲间隙由弯曲方向不同的两段圆弧11g、12g组成。

类似地，第一敏感单元的下电极12的竖边部1c的上侧边121为外凸的凸圆弧形，第一敏感单元的下电极12的竖边部1c的右侧边124与横边部1d的上侧边125共同连成凹圆弧形的曲线段，第二敏感单元的下电极22的竖边部2c的下侧边222为外凸的凸圆弧形，第二敏感单元下电极22的竖边部2c的左侧边223与横边部2d的下侧边226共同连成凹圆弧形的曲线段，从而在第一敏感单元的下电极12与第二敏感单元的下电极22之间形成一弯曲间隙2g，弯曲间隙由弯曲方向不同的两段圆弧21g、22g组成。

本实施例的第一敏感单元的上电极11及下电极12的形状呈L形，第二敏感单元的上电极21及下电极22的形状呈倒反L形，且在第一敏感单元的上电极11与第二敏感单元的上电极21之间、以及第一敏感单元的下电极12与第二敏感单元的下电极22之间分别形成了由弯曲方向不同的两段圆弧组成的弯曲间隙，当将其设置在墙壁上或是天花板上使用时，无论检测对象沿着哪个方向做直线移动，都因横穿各敏感单元的面积不同而不会产生“+输出”和“-输出”相互抵消的情况，进而能够检测出检测对象。

在本实施例中，第一敏感单元的上电极11的竖边部1a的右侧边114通过第一连接线61与第二敏感单元的上电极21的竖边部2a的左侧边213电连接。第一敏感单元的下电极12的横边部1d的下侧边126与第二连接线62电连接，第二敏感单元的下电极22的横边部2d的上侧边225与第三连接线63电连接。第二连接线62和第三连接线63用于分别与外部的模拟式半导体器件或模数混合式半导体器件的输入端连接。在其它的实施例中，第一连接线61、第二连接线62和第三连接线63也可以设置在其它位置。

在本实施例中，第一敏感单元上电极的竖边部1a的下侧边112与横边部1b的下侧边116共同连成凸圆弧形的曲线段，第一敏感单元下电极的竖边部1c的下侧边122与横边部1d的下侧边126共同连成凸圆弧形的曲线段；第二敏感单元上电极的横边部2b的上侧边215与竖边部2a的上侧边211共同连成凸圆弧形的曲线段，第二敏感单元下电极的横边部2d的上侧边225与竖边部2c的上侧边221共同连成凸圆弧形的曲线段。第一敏感单元的上电极竖边部1a的左侧边113、以及下电极竖边部1c的左侧边123均为沿竖直方向延伸的直线；第二敏感单元的上电极竖边部2a的右侧边214及下电极的竖边部2c的右侧边224均为沿竖直方向延伸的直线。设置成上述形状即能保证加工的便利，同时能确保热释电红外敏感元件具有较高的检测灵敏度。

本实用新型还提供了一种热释电红外传感器，其包括上述的热释电红外敏感元件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，所使用的方向术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。