热电体、热电元件、热电转换元件及其制造方法_4

文档序号:9827307阅读:来源:国知局
效抑制臂部33产生裂缝或者热检测元件40的配线层41 断线,因此能够提尚成品率。
[0186] 另外,根据上述方法,能够高效制造可靠性高的热式光检测器、热电元件(热电体 电容器)。
[0187] 第二实施方式
[0188] 接着,说明本发明的热式光检测器的第二实施方式。
[0189] 图7是本发明的第二实施方式中的热式光检测器的俯视图。在以下说明中,重点 说明与上述实施方式的不同点,而省略对相同事项的说明。
[0190] 如图7所示,在第二实施方式中,第一宽幅部70和第二宽幅部80的构成与上述实 施方式不同。
[0191] 第二实施方式的第一宽幅部70形成以下构成:在第一连结部33A中,随着接近主 体部31,臂部33的宽度逐渐变大。该第一宽幅部70具有部分扩张臂部33的扩张部72a、 72b。扩张部72a、72b跨主体部31和臂部33之间而一体形成,由与支承构件30相同的材 料形成,并形成为与支承构件30相同的厚度。本实施方式的扩张部72a、72b在俯视下分别 形成为直角三角形形状。通过该扩张部72a、72b,第一连结部33A的宽度大于臂部33的中 间部分的宽度。可通过上述膜片加工工序的图案化来形成该第一宽幅部70。
[0192] 另外,第二实施方式的第二宽幅部80形成以下构成:在第二连结部33B中,随着接 近连接部32,臂部33的宽度逐渐变大。该第二宽幅部80具有部分扩张臂部33的扩张部 82a、82b。扩张部82a、82b跨连接部32和臂部33之间而一体形成,由与支承构件30相同 的材料形成,并形成为与支承构件30相同的厚度。本实施方式的扩张部82a、82b在俯视下 分别形成为直角三角形形状。通过该扩张部82a、82b,第二连结部33B的宽度大于臂部33 的中间部分的宽度。可通过上述膜片加工工序的图案化来形成该第二宽幅部80。
[0193] 根据具有上述构成的第二实施方式,由于在第一连结部33A中,随着接近主体部 31,臂部33的宽度逐渐变大,因此能够缓和集中在臂部33的根部附近的应力。因而,能够 提高臂部33在第一连结部33A中的刚性,并能够抑制支承构件30在上述制造工序中所产 生的残余应力带来的破坏。
[0194] 进而,根据具有上述构成的第二实施方式,由于在第二连结部33B中,随着接近连 接部32,臂部33的宽度逐渐变大,因此能够缓和集中在臂部33的前端附近的应力。因而, 与上述第一连结部33A相同,能够提高臂部33在第二连结部33B中的刚性,并能够抑制残 余应力带来的破坏。
[0195] 因而,根据第二实施方式,能够得到上述第一实施方式的作用效果,同时,由于能 够缓和集中在臂部33的根部附近的应力,因此还能更有效地抑制臂部33产生裂缝或者热 检测元件40的配线层41断线。由此,在第二实施方式中,得到能更加提高成品率的热式光 检测器1。
[0196] 第三实施方式
[0197] 接着,说明本发明的热式光检测装置的第三实施方式。
[0198] 图8是示出本发明的第三实施方式中的热式光检测装置的俯视图。在以下说明 中,重点说明与上述实施方式的不同点,而省略对相同事项的说明。
[0199] 如图8所示,热式光检测装置100构成为二维配置多个热式光检测器1。
[0200] 在热式光检测装置100中,热式光检测器1按单元单位设置,沿两轴方向例如正 交两轴方向排列。需要说明的是,热式光检测装置100也可仅由一个单元的热式光检测 器1构成。多根支柱20从基座构件10竖立设置,例如支承在两根支柱20上的一个单元 的热式光检测器1沿正交两轴方向排列。一个单元的热式光检测器1所占的区域为例如 100 X 100 μ m〇
[0201] 热式光检测器1包括连结于两根支柱20的支承构件30、以及热检测元件40和光 吸收层50。一个单元的热式光检测器1所占的区域为例如80X80 μπι。除与两根支柱20 连接之外,一个单元的热式光检测器1不相接触,空洞部60 (参见图2)形成在热式光检测 器1的下方,在俯视下,与空洞部60连通的开口部101配置在热式光检测器1的周围。由 此,一个单元的热式光检测器1与基座构件10、其它单元的热式光检测器1热分离。
[0202] 根据具有上述构成的第三实施方式,实现了二维配置(例如,沿正交两轴(X轴和 Y轴)中的各轴配置为阵列状)多个热式光检测器1的热式光检测装置(热式光阵列传感 器)100〇
[0203] 电子设备
[0204] 接着,说明本发明的电子设备。
[0205] 图9是本发明的优选实施方式的电子设备的构成图,图10是本发明的优选实施方 式的电子设备的传感器装置的构成图,图11是本发明的优选实施方式的作为电子设备的 太赫兹相机的构成图。
[0206] 如图9所示,电子设备200具有由热式光检测器1或热式光检测装置100组成的 传感器装置410。
[0207] 电子设备200包括:光学系统400、传感器装置410、图像处理部420、处理部430、 存储部440、操作部450以及显示部460。需要说明的是,本实施方式的电子设备200并不 限定于图9的构成,可进行各种变形实施,例如省略其中一部分构成要素(例如光学系统、 操作部、显示部等)或添加其它构成要素等。
[0208] 光学系统400包括:例如一个或多个透镜、驱动这些透镜的驱动部等。而且,对传 感器装置410进行物体像的成像等。另外,如果需要,也进行焦距调整等。
[0209] 传感器装置410通过二维排列热式光检测器1而构成,并设置有多条行线(字线、 扫描线)和多条列线(数据线)。除二维排列的检测器之外,传感器装置410还可包括行选 择电路(行驱动器)、经由列线从检测器读出数据的读出电路、以及A/D转换部等。通过从 二维排列的各检测器依次读出数据,可进行物体像的摄像处理。
[0210] 图像处理部420根据来自传感器装置410的数字图像数据(像素数据),进行图像 校正处理等各种图像处理。
[0211] 处理部430进行对电子设备200整体的控制、对电子设备200内各模块的控制。该 处理部430例如由CPU等实现。存储部440用于存储各种信息,发挥例如处理部430、图像 处理部420的工作区域的功能。操作部450是用于用户操作电子设备200的界面,例如由 各种按钮、⑶I (图形用户界面:Graphical User Interface)画面等实现。显示部460用于 显示例如由传感器装置410获取的图像、GUI画面等,由液晶显示器、有机EL显示器等各种 显示器实现。
[0212] 这样,除了将一个单元的热式光检测器1用作传感器之外,可以通过沿两轴方向 例如正交两轴方向二维配置多个热式光检测器1来构成传感器装置410,由此能够提供电 磁波引起的热分布图像。通过使用该传感器装置410,能够构成使用太赫兹相机的电子设备 200,用于特定物质探测装置、伪钞辨别、封袋内的药品检测、建筑物的无损检测等。
[0213] 图10的(a)示出了图9的传感器装置410的构成例。该传感器装置包括:传感器 阵列500、行选择电路(行驱动器)510、以及读出电路520。另外,可以包括A/D转换部530、 控制电路550。通过使用该传感器装置,能够实现高性能的太赫兹相机。
[0214] 在传感器阵列500中,例如如图8所示,沿两轴方向排列(配置)多个传感器单元。 另外,设置多条行线(字线、扫描线)和多条列线(数据线)。此外,行线和列线其中一方 的条数可以为一条。例如,在行线为一条的情况下,在图10的(b)中,在沿行线的方向(横 向)上排列多个传感器单元。另一方面,在列线为一条的情况下,在沿列线的方向(纵向) 上排列多个传感器单元。
[0215] 如图10的(b)所示,传感器阵列500的各传感器单元配置(形成)在与各行线和 各列线的交叉位置对应的地方。例如,图10的(b)的传感器单元配置在与行线WLl和列线 DLl的交叉位置对应的地方。其它传感器单元也同样如此。
[0216] 行选择电路510与一条或多条行线连接。而且进行各行线的选择动作。例如,如 果以图10的(b)这样的QVGA(320X 240像素)的传感器阵列(焦点面阵列)500为例,则 进行依次选择(扫描)行线WLO、WL1、WL2……WL239的动作。即,将选择这些行线的信号 (字选择信号)输出至传感器阵列500。
[0217] 读出电路520与一条或多条列线连接。而且进行各列线的读出动作。如果以QVGA 的传感器阵列500为例,则进行读出来自列线DL0、DL1、DL2、DL3……DL319的检测信号(检 测电流、检测电荷)的动作。
[0218] A/D转换部530进行将在读出电路520中获取的检测电压(测量电压、到达电压) A/D转换为数字数据的处理。而且输出A/D转换后的数字数据D0UT。具体而言,在A/D转 换部530中,与多条列线的各列线相对应地设置各A/D转换器。而且,各A/D转换器在对应 的列线中进行A/D转换通过读出电路520获取的检测电压的处理。此外,也可以是,与多条 列线相对应地设置一个A/D转换器,通过使用该一个A/D转换器而以分时方式A/D转换多 条列线的检测电压。
[0219] 控制电路(定时生成电路)550生成各种控制信号,并输出至行选择电路510、读出 电路520、A/D转换部530。例如,生成并输出充电、放电(重置)的控制信号。或者,生成 并输出控制各电路的定时的信号。
[0220] 图11是包括本实施方式的传感器装置410的太赫兹相机1000。上述传感器装置 410的光吸收层50的电磁波吸收材料设定为当其吸收波长为太赫兹波时为最佳,示出了与 太赫兹光照射单元组合而构成太赫兹相机1000的例子。
[0221] 太赫兹相机1000构成为具备以下部分:控制单元1010、照射光单元1020、光学滤 波器1030、摄像单元1040、以及显示部1050。摄像单元1040构成为包括未图示的透镜等光 学系统和将上述热式光检测器1的光吸收层50的电磁波吸收材料的吸收波长优化为太赫 兹区域的传感器装置。
[0222] 控制单元1010包括控制本装置整体的系统控制器,该系统控制器控制包含在控 制单元中的光源驱动部和图像处理单元。照射光单元1020包括用于射出太赫兹光(指波 长在100 μ m以上1000 μ m以下范围内的电磁波)的激光装置和光学系统,并将太赫兹光照 射至作为检查对象的人物1060。从人物1060辐射的太赫兹光经由仅使作为探测对象的特 定物质1070的分光光谱通过的光学滤波器1030而被摄像单元1040接收。通过控制单元 1010的图像处理单元对在摄像单元1040中生成的图像信号实施预定的图像处理,并将其 图像信号输出至显示部1050。而且,由于受光信号根据人物1060的衣服内等是否存在特定 物质1070而强度不同,因此能够判断是否存在特定物质1070。
[0223] 由于上述那样的本发明的电子设备具有热式光检测器,其具备在较大的温度范围 内稳定发挥高热电系数(灵敏度)的本发明的热电体,因此可靠性高。
[0224] 以上,对本发明的优选实施方式进行了说明,但本发明并不限定于此。
[0225] 例如,在本发明的热式光检测器、电子设备中,各部分的构成可替换成发挥同样功 能
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