表面安装型红外线检测器的制作方法

1.本发明涉及具有热电型光电转换元件的表面安装型红外线检测器。


背景技术：

2.用于人体的移动的检测等的热电型红外线检测器具有在封装体的内部收容有热电型光电转换元件的结构，该封装体具有使红外线透过的红外透过窗。热电型光电转换元件是高阻抗的电路元件，容易受到电磁噪声的影响，因此作为用于红外线检测器的封装体，金属制的所谓罐(can)型的封装体被广泛使用。在多数情况下，在封装体内设置与热电型光电转换元件连接而进行阻抗转换的电路，进而，根据需要，有时在封装体内也设置各种信号处理电路。作为金属罐型封装体，大多使用由jedec规定的to-5型的圆筒形状的封装体。这种金属罐型封装体由圆板状的基座和以覆盖基座的一个面的方式设置的壳体(也称为盖)构成，多根引线从基座的另一个面与基座垂直地延伸。在以下的说明中，将使用了金属罐型封装体的热电型红外线检测器称为金属罐型红外线检测器。
3.在将金属罐型红外线检测器安装于布线基板或者电路基板的情况下，对形成于布线基板的多个贯通孔分别插入引线，将从贯通孔出来的引线的前端侧焊接于布线基板的电路图案。由此，红外线检测器与布线基板机械接合且电接合。对于焊接，利用烙铁或者回流焊接装置。金属罐型红外线检测器除了红外透过窗的部分和为了导出引线而设置于基座的密封件的部分以外，上表面、下表面及侧面被金属制的壳体及基座覆盖，因此耐电磁波特性优异。但是，这种金属罐型红外线检测器在向布线基板安装时需要利用烙铁手动地进行焊接或者使用回流焊接装置，无法进行使用表面安装机的安装和使用回流焊炉的焊料接合。
4.在专利文献1-3中公开了一种表面安装型红外线检测器，该表面安装型红外线检测器能够不使用引线而表面安装于布线基板等，且容易小型化。在专利文献1-3所公开的表面安装型红外线检测器中，在其下表面或者侧面设置有以与布线基板等电接合为目的的电极图案或者端子，能够使用表面安装机安装于布线基板，并能够使用回流焊炉进行焊料接合。
5.在先技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本特开2013-44560号公报
8.专利文献2：日本特开2014-35238号公报
9.专利文献3：日本特开2007-288168号公报


技术实现要素：

10.发明要解决的课题
11.在专利文献1-3所公开的表面安装型红外线检测器中，为了设置电源端子、信号输出端子，检测器的下表面或者侧面由树脂等电绝缘性的物质构成。由这些电绝缘性的物质构成的面不具有屏蔽电磁波的能力，因此检测器的内部的高阻抗电路部分容易隔着这些面
而受到来自外部的电磁波的影响。其结果是，红外线检测器的耐电磁波特性降低而容易引起误检测等，从而引起搭载了该红外线检测器的产品中的误报告等。
12.本发明是用于解决上述课题的发明，其目的在于提供一种表面安装型红外线检测器，该表面安装型红外线检测器能够维持现有的金属罐型红外线检测器的性能，并且耐电磁波特性良好，且能够使用表面安装机和回流焊接来进行表面安装。
13.用于解决课题的方案
14.本发明的表面安装型红外线检测器具有：金属罐型红外线检测器，其通过在具有多个引线的金属制封装体的内部配置热电型光电转换元件而构成；以及绝缘间隔件，其具有能够供多个引线贯通的一个或多个贯通孔，且由具有电绝缘性的材料构成，多个引线从绝缘间隔件的上表面的一侧向贯通孔插入，在绝缘间隔件的下表面，引线的前端侧朝向绝缘间隔件的外周弯折，由此，金属罐型红外线检测器被机械地固定于绝缘间隔件。
15.在本发明中，利用使用具有多个引线并封入有热电型光电转换元件的金属制封装体的现有的热电型红外线检测器即金属罐型红外线检测器，从绝缘间隔件的上表面侧向设置于绝缘间隔件的贯通孔插入金属制封装体的引线，在绝缘间隔件的下表面侧以使引线的前端沿着绝缘间隔件的下表面的方式弯折。其结果是，金属罐型红外线检测器被机械地固定于绝缘间隔件，并且在绝缘间隔件的下表面，引线以沿着下表面的方式露出，能够将该引线的露出部分作为用于机械连接及电连接的端子使用而相对于布线基板等进行表面安装。
16.发明效果
17.根据本发明，通过简单的制造工序，能够得到如下表面安装型红外线检测器，该表面安装型红外线检测器维持因使用金属制封装体而具有的高耐电磁波特性，并且能够使用表面安装机和回流焊炉来进行表面安装。
附图说明
18.图1是示出本发明的一个实施方式的表面安装型红外线检测器的组装立体图。
19.图2是示出绝缘间隔件的结构的剖视图。
20.图3是一个实施方式的表面安装型红外线检测器的完成立体图。
21.图4是从图3所示的表面安装型红外线检测器的下表面侧观察的立体图。
22.图5是具有一个贯通孔的绝缘间隔件的立体图。
具体实施方式
23.接着，参照附图对本发明的方案进行说明。如图1所示，本发明的一个实施方式的表面安装型红外线检测器由金属罐型红外线检测器1和绝缘间隔件6构成。该表面安装型红外线检测器适于通过例如回流焊接等对布线基板进行表面安装。
24.金属罐型红外线检测器1由现有的金属罐型封装体构成。金属罐型封装体由圆板状的基座4和以覆盖基座4的一侧的方式设置的圆筒形状的壳体14构成。在壳体14的上表面，作为用于使红外线能够透过封装体的内部的红外透过窗，设置有光学滤波器2。在封装体的内部，与光学滤波器2相面对地设置有热电型光电转换元件15，以供透过光学滤波器2的红外线入射。也可以在封装体的内部设置用于将热电型光电转换元件15与外部电路连接的阻抗转换电路等电路。作为金属罐型封装体，例如使用jedec规定的to-5封装体，但也可
以使用to-39封装体、其他尺寸的封装体。多个引线3从基座4相对于基座4垂直地延伸。在这里所示的例子中，设置有四根引线3。引线3用于将金属罐型红外线检测器1与外部的电路电连接。另外，在封装体的外周形成有用于进行引线3的识别的凸耳5。
25.绝缘间隔件6是板状的构件，由电绝缘性的材料构成。绝缘间隔件6优选至少具有焊料的熔点以上的耐热性、例如耐受260℃以上的热的耐热性，以耐受回流焊接。在图示的结构中，绝缘间隔件8具有八边形的外形形状。在绝缘间隔件6形成有多个贯通孔8，该多个贯通孔8与金属罐型红外线检测器1的引线3分别对应而能够接受引线3。在绝缘间隔件6的上表面侧，各贯通孔8以容易接受引线3的方式形成为锥状。另一方面，在绝缘间隔件6的下表面形成有从贯通孔8朝向绝缘间隔件6的外周部直线地延伸的槽状的凹部7。在本实施方式中，针对每个贯通孔8，在绝缘间隔件6以如下方式设置有两个凹部7，即该两个凹部7的延伸方向相差约90
°
。
26.凹部7构成为，在从绝缘间隔件6的上表面侧向贯通孔8插入了引线3时，能够供通过了贯通孔8的引线3沿着该凹部7弯折并至少局部地接受被弯折的部分的引线3。凹部7的底面10也可以从其与贯通孔8连接的位置向朝向绝缘间隔件6的上表面的方向倾斜地形成，以使在将通过了贯通孔8的引线3沿着凹部7弯折时弯折90
°
以上。图2是绝缘间隔件6的剖视图。底面10的倾斜角即底面10的延长与绝缘间隔件6的上表面所成的角优选为0
°
以上且10
°
以下，例如设定为5
°
。而且，在绝缘间隔件6的下表面，在未形成凹部7的位置设置有多个支座9。
27.本实施方式的表面安装型红外线检测器通过将金属罐型红外线检测器1的引线3分别插入绝缘间隔件6的贯通孔8直至基座4与绝缘间隔件6的上表面接触，并在该状态下，将插入贯通孔6的引线3的前端侧以沿着凹部7的方式弯折而组装。引线3的弯折角例如为80
°
以上。在本说明书中，弯折角以角度表示在弯折位置处从弯折前的直线状态弯曲了多少。通过如上所述在凹部7的底面10设定倾斜角，能够成为90
°
以上的弯折角。另外，通过在底面10设置倾斜角，考虑到弯折引线3时的回弹，也能够容易进行将引线3暂时弯折超过90
°
，然后，使最终的弯折角为90
°
。
28.在本实施方式中，在基座4与绝缘间隔件6的上表面接触的状态下，引线3向绝缘间隔件6的外周方向弯折，因此，金属罐型红外线检测器1相对于绝缘间隔件6被机械地固定。此时，为了防止沿着凹部7弯折的引线3的前端从绝缘间隔件6的外周突出，在使用长的引线3的情况下，优选事先将引线3切成规定的长度。图3及图4示出了通过使金属罐型红外线检测器1相对于绝缘间隔件6机械地固定而得到的本实施方式的表面安装型红外线检测器。如图示那样，引线3的前端侧以沿着凹部7的方式弯折而在绝缘间隔件6的下表面呈直线状露出。通过将引线3的该露出的部分作为用于机械连接及电连接的端子使用，能够将本实施方式的表面安装型红外线检测器表面安装于布线基板等基板。
29.支座9设置为，在将从贯通孔8突出的引线3弯折成直角、即90
°
时，从绝缘间隔件6的下表面比引线3稍微突出。通过这样设置支座9，如果引线3的弯折角为90
°
以上，则支座9与引线3相比必然比绝缘间隔件6的下表面突出。因此，在该情况下，在将绝缘间隔件6的下表面表面安装于布线基板的情况下，表面安装型红外线检测器的安装平行度不依赖于引线3的弯折角。
30.在本实施方式中，通过将绝缘间隔件6形成为对称的形状，在将金属罐型红外线检
测器1的多个引线3分别插入多个贯通孔8时，能够进行与绝缘间隔件6的朝向无关的组装，从而生产率提高。在将组装好的表面安装型红外线检测器表面安装于布线基板等时，能够基于设置于金属罐型红外线检测器1的封装体的凸耳5来确定安装时的朝向。凸耳5的位置能够通过目视来确认，也能够通过表面安装机进行方向识别。另外，由于针对每个贯通孔8设置有多个凹部7，从而弯折引线3时的弯折方向不限定于一个方向。也可以根据供表面安装型红外线检测器安装的基板中的配线图案来选择引线3的弯折方向。
31.如以上所说明的那样，本实施方式的表面安装型红外线检测器通过组合现有的金属罐型红外线检测器1和绝缘间隔件6，能够通过表面安装机安装于布线基板等，然后，能够使用回流焊炉通过焊料与布线基板等机械接合及电接合。在使用回流焊接的情况下，设置于金属罐型红外线检测器1的热电型光电转换元件15需要具有比回流焊接时的温度高的居里温度。作为一例，热电型光电转换元件15优选具有260℃以上的居里温度。
32.在上述的实施方式中，金属罐型红外线检测器1具有四根引线3，但在引线3的根数增减时，通过使绝缘间隔件6的贯通孔8的个数与引线3的根数一致，能够与引线3的根数无关地组装表面安装型红外线检测器。通过使用与现有的金属罐型红外线检测器1的形状、规格相匹配的绝缘间隔件6，能够与金属罐型红外线检测器1的种类无关地进行表面安装。
33.在以上说明中，将与引线3的根数相同数量的贯通孔8设置于绝缘间隔件6，使1根引线3穿过一个贯通孔8，但绝缘间隔件6的结构并不限定于此。如图5所示，也可以在绝缘间隔件6仅设置一个能够接受金属罐型红外线检测器1的多个引线3的全部引线3的大小的贯通孔8。在该情况下，贯通孔8的大小例如直径比金属罐型红外线检测器1的基座4小，需要在使全部的引线3穿过贯通孔8的状态下，使绝缘间隔件6的上表面在贯通孔8的外周的部分与基座4抵接。在绝缘间隔件6的下表面，与上述同样地设置有凹部7。而且，通过将通过了贯通孔8的各个引线3的前端侧朝向绝缘间隔件6的外周沿着凹部7弯折，能够不依赖于引线3的根数等而将金属罐型红外线检测器1机械地固定于绝缘间隔件6，从而能够构成表面安装型红外线检测器。
34.根据本发明，为了构成表面安装型红外线检测器所需的部件仅为现有的金属罐型红外线检测器1和绝缘间隔件6，因此能够在不改变电特性的情况下，提供经济性优异且能够进行表面安装的红外线检测器。因此，基于本发明的表面安装型红外线检测器不仅能够用于具有人体检测功能的照明设备，还能够用于防范设备、火灾检测器等广泛的领域。
35.附图标记说明：
36.1 金属罐型红外线检测器
37.2 光学滤波器
38.3 引线
39.4 基座
40.5 凸耳
41.6 绝缘间隔件
42.7 凹部
43.8 贯通孔
44.9 支座
45.10 底面
46.15 热电型光电转换元件。