专利名称：新型热敏电阻红外辐射传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及半导体器件，特别是对红外线、光、较短波长、电磁波或微粒子等辐射敏感以及利用辐射能转换为电能或电能控制的半导体器件。
锰、钴、镍氧化物测辐射热计又称为“热敏电阻红外辐射传感器”，也有称作“热敏电阻红外探测器”的，它是一种温度敏感元件，当热辐射投射到热敏材料上时，引起材料温度升高，其电阻随之变化，人们可利用这种特性来测定热辐射。锰、钴、镍氧化物半导体属负温度系数的热敏电阻，它的温度系数约4％／℃左右，比金属大约高出一个数量级，所以用它制成的测辐射热计的灵敏度比金属的要高的多，它对辐射波长无选择性，室温下工作，使用方便，可靠性、稳定性好。目前常见的热敏电阻红外辐射传感器有浸没型和固体衬底型两种，浸没型的性能优于固体衬底型，但其价格昂贵，而固体衬底型的热敏电阻红外辐射传感器，虽用了补偿元件，对环境温度的起伏给予一定的补偿，但补偿不够，使用上易产生零位漂移，并且目前所见的热敏电阻红外辐射传感器，都只有一个灵敏元，这对诸如报警器等采用平衡探测的装置来说，其使用就十分困难。
本实用新型的目的是提供一种价廉的能适用于诸如报警器等采用平衡探测装置的热敏电阻红外辐射传感器。
本实用新型的目的是这样来实现的采用一般热敏电阻红外辐射传感器的固体衬底型结构，具有衬底、窗口、绝缘管脚和壳体，还具有做成对称的双象元的敏感芯片，每个象元呈矩形，二个象元的矩形长边相邻，中间有一个象元大小的间隔。芯片由锰、钴、镍金属氧化物多晶材料做成，芯片厚度为10～15微米。传感器还具有通带为6.5～14微米的滤光片，滤光片兼作传感器的窗口，滤光片的底材料由硅单晶做成。传感器还具有金属园筒形管帽和管座组成的壳体，芯片表面镀有增加吸收响应波段辐射的涂层。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和积极效果本实用新型双象元热敏电阻红外辐射传感器，可通过一定的光学系统鉴视两个相邻的视埸，并有适中的阻抗便于与电子线路相匹配，因传感器的芯片粘合同一衬底上，在热学上结构相同，其对称性良好，特别适合于平衡探测的使用。在报警器电路部分与传感器对一定背景视埸调好平衡后，当入侵者进入传感器的二个视埸之一，因入侵者本身的红外辐射使本传感器失去平衡而产生信号，报警器便发出信号报警。另外由于6.5～14微米滤光片的使用，滤去了可见波段的干扰，提高了可靠性，并用增加象元的长方向来增加入射功率。本实用新型采用简洁的壳体、衬底材料也用廉价的玻璃，而使传感器结构简单紧凑，制造方便而价廉。
本实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。
图1是本实用新型提出的热敏电阻红外辐射传感器的剖面图，图2是传感器的芯片俯视图。
本实用新型的传感器包括带通为6.5～14微米的滤光片1，它兼起窗口的作用，滤光片粘合在开有方孔的管帽5上，管帽5呈园筒型，外径为8.4毫米，与管帽5匹配的管座6有三个与管座相绝缘的管脚7，另有一个管脚与管座相通。双象元的敏感芯片3通过衬底4粘合在管座6上，芯片表面镀有增加吸收响应波段辐射的涂层2。
做成双象元的敏感芯片1，内含二个形状和大小完全相同的象元9和11，每个象元呈矩形，二个象元的矩形长边相邻，中间有一个象元大小的间隔。象元长13为0.5～2.0毫米，象元宽14为0.25～1.0毫米，象元的电极位于长边方位，敏感芯片的二个象元各有一个电极引至管座的对应绝缘管脚，即象元8的电极8，象元11的电极12引到管座的对应绝缘管脚。其中间的公共电极10，则引到另一个绝缘管脚。管座6另有一只管脚接通外壳，电极8、10、12各有一个引线15，电极是通过各自的引线连至绝缘管脚的，在响应波内，本实用新型的探测率为5×107厘米赫1／2瓦－1水平，噪声优于0.10伏瓦－1。
本实用新型设计人推荐的最佳象元尺寸为第一例象元长0.5毫米，象元宽0.25毫米；第二例象元长1.4毫米，象元宽0.7毫米；第三例象元长2.0毫米，象元宽1.0毫米。以适应不同视埸，辐射能量及传感器偏置电压不同的情况。
权利要求1.一种热敏电阻红外辐射传感器，具有衬底，窗口，绝缘管脚和壳体，其特征在于(1)还具有做成双象元的敏感芯片3，每个象元呈矩形，二个象元的矩形长边相邻，中间有一个象元大小的间隔，芯片由锰钴、镍金属氧化物多晶材料做成，芯片厚度为10～15微米，(2)还具有带通为6·5～14微米的滤光片1，滤光片兼作传感器的窗口，滤光片的底材料由硅单晶做成，(3)还具有由外径为8·4毫米的金属园筒形管帽5和管座6组成壳体，(4)芯片表面镀有增加吸收响应波段辐射的涂层。
2.根据权力要求1所述的热敏电阻红外辐射传感器，其特征在于所述的敏感芯片每象元长13为0.5～2毫米，象元宽14为0.25～1毫米，象元的电极位于长边方位，敏感芯片的二个象元各有一个电极引至对应绝缘管脚，其中间的公共电极引至另一绝缘管脚，另有一个管脚接通外壳。
专利摘要本实用新型提供了一种双象元热敏电阻红外辐射传感器，它具有对称的双象元的热敏电阻感芯片，和具有带通为6.5～14微米的滤光片，整个传感器被封装在一个金属圆筒形壳体内。它可以用来监视二个相邻的视场，其对称性良好。特别适合于在平衡探测报警器中使用。它滤掉了可见波段的干扰，结构简单紧凑，价廉且制造方便。
文档编号G01J5/20GK2033153SQ8821151
公开日1989年2月22日 申请日期1988年3月1日 优先权日1988年3月1日
发明者曹在国 申请人:山东淄博无线电八厂