熱電型紅外線檢測元件及使用其的紅外線傳感器的製作方法

2023-06-29 19:37:51 3

專利名稱：熱電型紅外線檢測元件及使用其的紅外線傳感器的製作方法
技術領域：
本發明涉及檢測紅外線的熱電型紅外線檢測元件以及使用其的紅外線傳感器。
背景技術：
通過熱電效應檢測紅外線的熱電型紅外線檢測元件(熱電元件)，被廣泛地用於檢測人體活動的人體檢測傳感器等的紅外線傳感器中。熱電效應是通過溫度變化在表面產生電荷的現象，在熱電型紅外線檢測元件中，如果在基於自發極化的電荷被外部空氣中的離子等中和的平衡狀態下射入紅外線，則紅外線被轉換成熱而熱電體基板的溫度變化，由於該溫度變化，使電荷的平衡狀態崩潰，在熱電體基板的表面產生電荷。
作為使用了熱電型紅外線檢測元件的紅外線傳感器，廣泛知曉有在一個封裝中收納熱電型紅外線檢測元件、和對通過熱電型紅外線檢測元件中產生的電荷的移動而流動的電流進行電流電壓轉換來輸出電壓信號的電流電壓轉換電路的傳感器。在這種紅外線傳感器中，熱電型紅外線檢測元件的阻抗為非常大的IOOGQ左右，從熱電型紅外線檢測元件輸出的電流(輸出電流)非常微弱。因此，作為電流電壓轉換電路，廣泛知曉有使用了在柵極上連接熱電型紅外線檢測元件的阻抗轉換用場效應電晶體(FET)、和用於設定該場效應電晶體的柵極電位的電阻的電路。作為上述熱電型紅外線檢測元件，在一張熱電體基板上形成了兩個受光部(紅外線受光部)的雙元元件(雙元型的熱電型紅外線檢測元件)、以及在一張熱電體基板上形成了四個受光部的四元元件(四元型的熱電型紅外線檢測元件)被廣泛實用化。此外，作為熱電型紅外線檢測兀件，在一張熱電體基板上形成了一個受光部的單一兀件(單一型的熱電型紅外線檢測元件)也被實用化。上述熱電型紅外線檢測元件，採用PbTi03、PZT ( Pb (Zr、Ti) O3)等陶瓷材料、LiTaO3等單結晶材料以及PVF2等高分子材料等的熱電材料來作為熱電體基板的材料。而且，受光部由形成在熱電體基板厚度方向的兩面上並相互對置的兩個為一組的電極、以及在熱電體基板上被該兩個為一組的電極夾著的部分構成。此外，採用NiCr等具有導電性的紅外線吸收材料來作為各電極的材料。而且，作為上述熱電型紅外線檢測元件，廣泛知曉有在熱電體基板的中央部形成多個受光部、在熱電體基板的兩端部分別形成輸出端子部、在熱電體基板厚度方向的兩面上分別形成將受光部的電極與輸出端子部連接的布線部的元件(例如，文獻I:日本專利公報第3773623號)。文獻I所公開的熱電型紅外線檢測元件採用NiCr來作為受光部的電極、輸出端子部以及布線部的材料。可是，在使用了熱電型紅外線檢測元件的紅外線傳感器中，即使在不存在來自檢測對象(例如，人體等)的紅外線射入熱電型紅外線檢測元件的受光部的狀態下，也存在由於周圍環境(使用環境)的溫度變化而產生誤動作的情況。因此，在這種紅外線傳感器中，使用如下雙元型的熱電型紅外線檢測元件構成為同時輸入到兩個受光部中的外部噪聲(周圍環境的溫度變化等)被消除(例如，文獻2 :國際公開W02006 / 120863，文獻3 :國際公開W02006 / 112122)。在此，在文獻3中，記載有如下紅外線傳感器將熱電型紅外線檢測元件收納到由一面開放的箱狀封裝主體、和堵塞該封裝主體的上述一面並使紅外線透過的光學濾波器構成的封裝中。而且，在文獻3中，記載有使用由絕緣性的陶瓷形成的部件來取代金屬制的部件而作為封裝主體。而且，以往以來提出有能夠減小由於周圍環境的溫度變化而突發產生的爆裂噪聲的熱電型紅外線檢測元件(例如，文獻4 :日本公開專利公報平10 - 300570號)。文獻4所公開的熱電型紅外線檢測元件為，在單結晶的LiTaO3基板中，將被兩個為一組的電極夾著的第一部分作成自發極化的方向恆定的單區域構造，將第一部分以外的第二部分作成自發極化的方向隨機的多區域構造。在以往的紅外線傳感器中，作為將周圍環境的溫度變化傳遞給熱電型紅外線檢測 元件的路徑，例如考慮有從封裝經由該封裝內的氣體傳遞給熱電型紅外線檢測元件的路徑、從封裝經由在該封裝內支撐熱電型紅外線檢測元件的物體傳遞給熱電型紅外線檢測元件的路徑、以及通過來自封裝的熱輻射而傳遞給熱電型紅外線檢測元件的路徑等。因此，在以往的紅外線傳感器中，考慮有由於封裝的形狀或材料、封裝與熱電型紅外線檢測元件之間的距離、以及構成電流電壓轉換電路的電路元件與熱電型紅外線檢測元件之間的相對位置關係等，而使周圍環境的溫度變化對熱電型紅外線檢測元件的受光部帶來的影響不同。所以，在紅外線傳感器中，只是使用雙元型或四元型的熱電型紅外線檢測元件來作為熱電型紅外線檢測元件，對於外部噪聲而言，對同時輸入多個受光部的溫度變化以外的溫度變化不能消除影響。也就是說，在以往的紅外線傳感器中，即使消除了從確定方向對熱電型紅外線檢測元件輸入的溫度變化的影響，也受到從上述確定方向以外的方向輸入的溫度變化的影響。熱電型紅外線檢測元件伴隨著熱電體基板的溫度變化而在熱電體基板厚度方向的兩面的整個區域中產生電荷。因此，在以往的熱電型紅外線檢測元件中，不僅是在受光部中產生的電荷，而且在受光部以外產生的電荷，也從輸出端子部向作為外部電路的電流電壓轉換電路輸出，所以存在由於周圍環境的溫度變化的影響而S / N比降低的情況。而且，在文獻4所公開的熱電型紅外線檢測元件中，在製造時，在單結晶的LiTaO3基板的厚度方向兩面上形成了電極後，通過將LiTaO3基板在居裡溫度下加熱而使熱電性消失，然後，需要一邊對對置的電極間施加高電場一邊使其冷卻到室溫，所以工序數增加，成本提聞。

發明內容
本發明是鑑於上述原因而完成的，其目的在於提供一種不使熱電體基板的熱電性變化，就能夠抑制由於周圍環境的溫度變化而產生的電荷從輸出端子部輸出的熱電型紅外線檢測元件以及使用它的紅外線傳感器。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第I方案為，具備熱電要素，具備第一電極、與上述第一電極對置的第二電極、以及具有熱電性並夾在上述第一電極和上述第二電極之間的紅外線吸收部；輸出端子部，具有用於取出根據溫度變化而在上述熱電要素中產生的電流的第一輸出端子以及第二輸出端子；第一布線部，將上述第一輸出端子與上述第一電極連接；以及第二布線部，將上述第二輸出端子與上述第二電極連接。上述第一電極形成在使用熱電體而形成的熱電體基板的厚度方向的第一面上。上述第二電極形成在上述熱電體基板的上述厚度方向的第二面上。上述紅外線吸收部是在上述熱電體基板上夾在上述第一電極和上述第二電極之間的部位。上述第一輸出端子以及上述第二輸出端子形成在上述熱電體基板上。上述第一布線部具備連接布線，形成在上述第一面上，是將上述第一輸出端子與上述第一電極連接的導電層；以及抵消布線，用於抵消由於上述熱電體基板的溫度變化而在上述連接布線上產生的電荷。上述抵消布線是以不與上述第二電極直接連接、而與上述連接布線電連接的方式形成在上述第二面上的導電層。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第2方案為，在上述熱電型紅外線檢測元件的第一方案中，上述抵消布線以具有與上述連接布線相同的電位的方式與上述連接布線電連接。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第3方案為，在上述熱電型紅外線檢測元件的 第一或者第二方案中，上述熱電體基板具有與上述厚度方向正交的第一方向上的第一端以及第二端；上述熱電要素位於上述第一方向上的上述熱電體基板的中央部；上述第一輸出端子形成在上述第一端；上述第二輸出端子形成在上述第二端。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第4方案為，在上述熱電型紅外線檢測元件的第I 第3中的任一個方案中，上述抵消布線經由上述第一輸出端子與上述連接布線電連接。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第5方案為，在上述熱電型紅外線檢測元件的第I 第4中的任一個方案中，上述抵消布線以與上述連接布線對置的方式形成。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第6方案為，在上述熱電型紅外線檢測元件的第I 第5中的任一個方案中，上述抵消布線以與上述連接布線相同的寬度形成。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第7方案為，上述熱電型紅外線檢測元件的第I 第6中的任一個方案中，具備N個上述熱電要素，其中，N為4以上的偶數。上述N個熱電要素以mXn的矩陣狀排列,其中，m · η = N,並且,m、η都為偶數。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第8方案為，在上述熱電型紅外線檢測元件的第I 第7中的任一個方案中，具備沿厚度方向貫通上述熱電體基板的狹縫。上述狹縫以包圍上述紅外線吸收部的方式形成。本發明的熱電型紅外線檢測元件的第9方案為，在上述熱電型紅外線檢測元件的第I 第8中的任一個方案中，上述第二布線部具備第二連接布線，形成在上述第二面上，是將上述第二輸出端子與上述第二電極連接的導電層；以及第二抵消布線，用於抵消由於上述熱電體基板的溫度變化而在上述第二連接布線上產生的電荷。上述第二抵消布線是以不與上述第一電極直接連接、而與上述第二連接布線電連接的方式形成在上述第一面上的導電層。本發明的紅外線傳感器的第I方案為，具備上述熱電型紅外線檢測元件的第I 第9方案中的任一個。本發明的紅外線傳感器的第2方案為，在上述紅外線傳感器的第I方案中，具備信號處理電路，基於在上述熱電型紅外線檢測元件的上述第一輸出端子和上述第二輸出端子之間流動的電流，生成示出規定信息的信號；以及封裝，收納上述熱電型紅外線檢測元件和上述信號處理電路。上述封裝具有使規定頻率的紅外線向上述熱電型紅外線檢測元件的上述熱電要素射入的窗部。上述窗部由使上述規定頻率的紅外線通過的材料形成。


圖I是實施方式I的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖2是圖示出上述實施方式I的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖3是圖I的C 一 C剖切線的概略剖面圖。圖4是上述實施方式I的熱電型紅外線檢測元件的等價電路圖。圖5是上述實施方式I的熱電型紅外線檢測元件的動作說明圖。 圖6是上述實施方式I的熱電型紅外線檢測元件的動作說明圖。圖7是上述實施方式I的熱電型紅外線檢測元件的動作說明圖。圖8是比較例I的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖9是圖示出上述比較例I的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖10是上述比較例I的熱電型紅外線檢測元件的等價電路圖。圖11是上述比較例I的熱電型紅外線檢測元件的動作說明圖。圖12是上述比較例I的熱電型紅外線檢測元件的動作說明圖。圖13是上述比較例I的熱電型紅外線檢測元件的動作說明圖。圖14是實施方式2的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖15是圖示出上述實施方式2的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖16是比較例2的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖17是圖示出上述比較例2的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖18是實施方式3的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖19是圖示出上述實施方式3的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖20是比較例3的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖21是圖示出上述比較例3的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖22是實施方式4的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖23是圖示出上述實施方式4的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖24是圖22的C 一 C剖切線的概略剖面圖。圖25是實施方式5的熱電型紅外線檢測元件的俯視圖。圖26是圖示出上述實施方式5的熱電型紅外線檢測元件的下面的俯視圖。圖27是實施方式6的紅外線傳感器的概略分解立體圖。圖28是實施方式7的紅外線傳感器的概略分解立體圖。圖29是上述實施方式7的紅外線傳感器的主要部分概略剖面圖。
具體實施例方式(實施方式I)以下，參照圖I 圖3說明本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101，圖I是從一個表面(上面)側觀察的俯視圖，圖2是從上述一個表面側透視另一個表面(下面)的俯視圖，圖3是圖I的C 一 C概略剖面圖。本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101利用使用熱電體形成的基板(熱電體基板)10而形成。本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101，如圖I 圖3所示那樣，具備熱電要素(受光部)20。熱電要素20具備電極(第一電極)31、與第一電極31對置的電極(第二電極)32、以及具有熱電性並夾在第一電極31和第二電極32之間的紅外線吸收部11。此外，在不區別第一電極31和第二電極32的情況下，記載為電極30。第一電極31形成在熱電體基板10的厚度方向的第一面上。第二電極32形成在熱電體基板10的厚度方向的第二面上。紅外線吸收部11是在熱電體基板10上夾在第一電極31和第二電極32之間的部位。熱電型紅外線檢測元件101具備用於取出根據溫度變化而在熱電要素20中產生 的電流的輸出端子部40。輸出端子部40具有分別在熱電體基板10上形成的輸出端子(第一輸出端子)410以及輸出端子(第二輸出端子)420。第一輸出端子410形成在與熱電體基板10的厚度方向正交的第一方向(圖I的左右方向)上的第一端(圖I的左端)。第一輸出端子410具備導體圖案411，形成在熱電體基板10的上面的第一端；導體圖案412，形成在熱電體基板10的下面的第一端；以及連接部413，將導體圖案411和導體圖案412相互電連接。第二輸出端子420形成在上述第一方向(圖I的左右方向)上的第二端(圖I的右端)。第二輸出端子420具備導體圖案421，形成在熱電體基板10的上面的第二端；導體圖案422，形成在熱電體基板10的下面的第二端；以及連接部423，將導體圖案421和導體圖案422相互電連接。此外，在不區別第一輸出端子410和第二輸出端子420的情況下，記載為輸出端子400。在不區別導體圖案411、412、421、422的情況下，記載為導體圖案430。在不區別連接部413、423的情況下，記載為連接部403。另外，熱電型紅外線檢測元件101具備布線部(第一布線部)51，將第一輸出端子410連接在熱電要素20的第一電極31上；以及布線部(第二布線部)52，將第二輸出端子420連接在熱電要素20的第二電極32上。第一布線部51具備連接布線(第一連接布線)511和抵消布線(第一抵消布線)512。第一連接布線511是形成在熱電體基板10的上述第一面並將第一輸出端子410連接在第一電極31上的導電層。第一抵消布線512是為了使由於熱電體基板10的溫度變化而在連接布線(第一連接布線)511上產生的電荷抵消而設置的。抵消布線(第一抵消布線)512是以不與第二電極32直接連接、而與連接布線(第一連接布線)511電連接的方式形成在熱電體基板10的上述第二面上的導電層。第二布線部52具備連接布線(第二連接布線)521和抵消布線(第二抵消布線)522。第二連接布線521是形成在熱電體基板10的上述第二面並將第二輸出端子420連接在第二電極32上的導電層。第二抵消布線522是為了使由於熱電體基板10的溫度變化而在連接布線(第二連接布線)521上產生的電荷抵消而設置的。抵消布線(第二抵消布線)522是以不與第一電極31直接連接、而與連接布線(第二連接布線)521電連接的方式形成在熱電體基板10的上述第一面上導電層。此外，在不區別第一布線部51和第二布線部52的情況下，記載為布線部50。而且，在不區別連接布線511、521的情況下，記載為連接布線501。同樣，在不區別抵消布線512,522的情況下，記載為抵消布線502。本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101具有兩個熱電要素20。為了相互區別兩個熱電要素20，根據需要，對一個熱電要素(圖I左側的熱電要素)以及屬於它的結構的標記標註後綴「A」，對另一個熱電要素(圖2右側的熱電要素)以及屬於它的結構的標記標註
挪 「R 」
Jn-M ο ο而且，根據需要，對將熱電要素20A連接在輸出端子部40上的布線部50以及屬於它的結構的標記標註後綴「A」，對將熱電要素20B連接在輸出端子部40上的布線部50以及 屬於它的結構的標記標註後綴「 B 」。接下來，說明熱電要素20A。第一電極31A形成在熱電體基板10的上面(圖3中的上面)上。第二電極32A形成在熱電體基板10的下面(圖3中的下面)上。紅外線吸收部IlA是在熱電體基板10上夾在第一電極31A和第二電極32A之間的部位。對於熱電要素20A而言，熱電體基板10的上面為上述第一面，熱電體基板10的下面為上述第二面。熱電要素20A使用第一布線部51A以及第二布線部52A而與輸出端子部40連接。第一連接布線511A，如圖I所示那樣，以將第一輸出端子410的導體圖案411連接在第一電極31A上的方式形成在熱電體基板10的上面上。第一抵消布線512A以與第一連接布線511A對置的方式形成在熱電體基板10的下面上。但是，第一抵消布線512A，如圖2所示那樣，不與第二電極32A直接連接。即，可以說第一抵消布線512A與第二電極32A電絕緣。而且，第一抵消布線512A與第一輸出端子410的導體圖案412連接。因此，第一抵消布線512A經由第一輸出端子410與第一連接布線511A電連接。第二連接布線521A，如圖2所示那樣，以將第二輸出端子420的導體圖案422與第二電極32A連接的方式形成在熱電體基板10的下面上。第二抵消布線522A，如圖I所示那樣，以與第二連接布線521A對置的方式形成在熱電體基板10的上面上。但是，第二抵消布線522A不與第一電極31A直接連接。即，可以說第二抵消布線522A與第一電極31A電絕緣。而且，第二抵消布線522A與第二輸出端子420的導體圖案421連接。因此，第二抵消布線522A經由第二輸出端子420與第二連接布線521A電連接。接下來，說明熱電要素20B。第一電極31B形成在熱電體基板10的下面(圖3中的下面)上。第二電極32B形成在熱電體基板10的上面(圖3中的上面)上。紅外線吸收部IlB是在熱電體基板10上夾在第一電極31B和第二電極32B之間的部位。對於熱電要素20B而言，熱電體基板10的下面為上述第一面，熱電體基板10的上面為上述第二面。熱電要素20B使用第一布線部51B以及第二布線部52B與輸出端子部40連接。第一連接布線511B，如圖2所示那樣，以將第一輸出端子410的導體圖案412與第一電極31B連接的方式形成在熱電體基板10的下面上。第一抵消布線512B，如圖I所示那樣，以與第一連接布線511B對置的方式形成在熱電體基板10的上面上。但是,第一抵消布線512B不與第二電極32B直接連接。而且，第一抵消布線512B與第一輸出端子410的導體圖案411連接。第二連接布線521B，如圖I所示那樣，以將第二輸出端子420的導體圖案421連接在第二電極32B上的方式形成在熱電體基板10的上面上。第二抵消布線522B以與第二連接布線521B對置的方式形成在熱電體基板10的下面上。但是，第二抵消布線522B，如圖2所示那樣，不與第一電極31B直接連接。而且，第二抵消布線522B與第二輸出端子420的導體圖案422連接。換言之，熱電型紅外線檢測元件101在熱電體基板10的中央部形成兩個受光部(熱電要素)20，在熱電體基板10的兩端部分別形成輸出端子400。在此，各受光部20由在熱電體基板10的厚度方向的兩面(上述一個表面以及上述另一個表面)上形成並相互對置的兩個為一組的電極30、和在熱電體基板10上被兩個為一組的電極30夾著的部分11構成。本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101為，熱電 體基板10呈矩形板狀，在熱電體基板10的長邊方向的中央部，兩個受光部20沿著熱電體基板10的長邊方向(第一方向)並列設置，在熱電體基板10的長邊方向的兩端部形成有輸出端子400。而且，各電極30為，平面形狀呈矩形狀，以各電極30的長邊方向與熱電體基板10的短邊方向一致的方式形成。而且，各電極30形成在熱電體基板10的短邊方向的中央部。熱電體基板10的自發極化的方向是沿著該熱電體基板10的厚度方向的一個方向，是圖3的上方向(圖3中箭頭所示的方向)。因此，對於熱電要素20A而言，第一電極31A為正極，第二電極32A為負極。對於熱電要素20B而言,第一電極31B為負極,第二電極32B為正極。第一電極31A、31B與第一輸出端子410連接，第二電極32A、32B都與第二輸出端子420連接。因此，兩個熱電要素20A、20B反並聯連接。而且，熱電型紅外線檢測元件101，在熱電體基板10的厚度方向的兩面上分別形成有將受光部20的電極30與輸出端子400連接的連接布線501。與受光部20的兩個為一組的電極30連接的兩條連接布線501中，一條連接布線501 (511A、521B)形成為直線狀，另一條連接布線501 (511B、521A)形成為倒J字狀以便避開另一個受光部20。輸出端子400由在熱電體基板10的厚度方向的兩面上形成並相互對置的兩個為一組的導體圖案430、和將成組的導體圖案430彼此電連接的連接部403 (參照圖3)構成。該熱電型紅外線檢測元件101為，熱電體基板10由單結晶的LiTaO3基板構成，各電極30、各布線部50以及各導體圖案430由紅外線吸收材料(例如，NiCr等)構成的薄膜形成，各連接部403由導電性粘合劑形成。本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101是具備兩個受光部20的雙元型的熱電型紅外線檢測元件，如圖4示出的等價電路圖所示，兩個受光部20反並聯連接。S卩，受光部20是在電氣上具有極性的電容器，兩個受光部20以反極性並聯連接。此外，對圖I、圖2中的各電極30附加的「 + 」或「一」的符號，示出了使左側的輸出端子(第一輸出端子)410的極性為「 + 」、使右側的輸出端子(第二輸出端子)420的極性為「一」時的各電極30的極性。即，圖1、2的「 + 一」符號，是為了表示哪個電極30與哪個輸出端子400連接而使用的，而並不是表示受光部20的極性。可是，熱電型紅外線檢測元件101設有抵消布線(虛擬布線)502，該抵消布線502在熱電體基板10的兩面中形成在與連接布線501相反的面側，並與連接布線501成對。抵消布線502由紅外線吸收材料(例如,NiCr等)構成的薄膜形成,不與受光部20直接連接而與構成對的連接布線501同電位連接。在此，熱電型紅外線檢測元件101為，熱電體基板10的上述一個表面側的電極30 (31A、32B)、連接布線501 (511A、5521B)、導體圖案430 (411、421)以及抵消布線502 (512B、522A)通過蒸鍍法或濺射法等同時形成。而且，熱電型紅外線檢測元件101為，熱電體基板10的上述另一個表面側的電極30(31B、32A)、連接布線501(511B、521A)、導體圖案430 (412、422)以及抵消布線502 (512A、522B)同時形成。然後，成對的連接布線501和抵消布線502，在連接有連接布線501的輸出端子400上被同電位連接。具體地說，成對的連接布線501和抵消布線502之中，連接布線501與輸出端子400的成組的導體圖案430、430中的一個導體圖案430、以及與該連接布線501連接的電極30 —體形成並電連接，抵消布線502與輸出端子400的成組的導體圖案430、430中的另一個導體圖案430 —體形成並電連接。而且，熱電型紅外線檢測元件101為，成對的連接布線501和抵消布線502相互對置地配置。而且，成對的連接布線501和抵消布線502的線寬相同。而且，熱電型紅外線檢測元件101為，各電極30、各連接布線501、各導體圖案430以及各抵消布線502，以圍繞通過熱電體基板10的中心的對稱軸兩次旋轉對稱的方式分別 配置在熱電體基板10的厚度方向的兩面上。而且，熱電型紅外線檢測元件101為，將與熱電體基板10的厚度方向正交的一個面作為對稱面，以抵消布線502和連接布線501呈大致面對稱的方式形成有抵消布線502。但是，在該情況下，在連接布線501中與抵消布線502呈面對稱的部分為，該連接布線501中的除去電極30側的端部的部分。優選將與熱電體基板10的厚度方向正交的一個面作為對稱面、以抵消布線502和連接布線501呈面對稱的方式形成抵消布線502，但抵消布線502和連接布線501被同電位連接即可，可以不必須使抵消布線502和連接布線501呈面對稱。優選連接布線501的線寬和抵消布線502的線寬相同，但只要大致相同即可，而且，也可以是抵消布線502的線寬比連接布線501的線寬窄或寬。以上所說明的熱電型紅外線檢測元件101的等價電路圖為如上述圖4所示那樣，為如下電路構成將四條連接布線501分別作為構成要素而包含在內的四個電容器60各自的兩端連接在兩個輸出端子400的任一個上。在此，各電容器60為由連接布線501、與該連接布線501成對的抵消布線502、以及熱電體基板10上的連接布線501與抵消布線502之間的部分12 (參照圖3)構成的寄生電容器。因此，四個電容器60中，兩個電容器60與一個輸出端子400連接，剩餘的兩個電容器60與另一個輸出端子400連接。此外，在圖4中，符號「 + 一」示出受光部20以及電容器60各自的極性。此外，熱電體基板10的材料並不局限於LiTaO3，例如，也可以採用LiNbO3等其他單結晶材料、PbTi03、PZT、PZT-PMN ( Pb (Zr，Ti) O3 — Pb (Mn，Nb) O3)等陶瓷材料料、或PVF2等高分子材料等。而且，上述紅外線吸收材料並不局限於NiCr，例如，也可以採用Ni、
黑化金箔等。在說明本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中設置抵消布線502所帶來的效果之前，對除了不具備抵消布線502以外具有與圖I相同的構造的圖8、圖9的比較例I的熱電型紅外線檢測元件IOlP進行說明。S卩，比較例I的熱電型紅外線檢測元件IOlP的布線部50隻由連接布線501構成。對於比較例I的熱電型紅外線檢測元件101P，在兩個受光部20反並聯連接這一點上，如圖10的等價電路圖所示那樣是相同的。然而，比較例I的熱電型紅外線檢測元件101P，如圖10所示那樣，為將四條連接布線501 (511A、511B、521A、521B)分別作為構成要素而包含在內的四個電容器60P連接在一對輸出端子部410、420間的等價電路。各電容器60P由連接布線501、導體圖案430以及熱電體基板10構成，該導體圖案430為與該連接布線501所連接的輸出端子400不同的輸出端子400的I組導體圖案430、430之中、形成在與該連接布線501不同的面上的導體圖案430。在此，參照圖11 圖13說明對比較例I的熱電型紅外線檢測元件IOlP施加如圖11 Ca)所示那樣的熱電體基板10溫度上升的溫度變化時產生的電荷的時間變化。在溫度變化時熱電體基板IO所產生的電荷中、在受光部20中產生的電荷，如圖12所示的示意圖那樣通過與該受光部20連接的連接布線511、521而向輸出端子410、420放電，所以如果溫度變化消失，則如圖11 (b)所示那樣瞬時消失(以短的時間常數消失)。與此相對，在布線部50 (連接布線501)中產生的電荷，如圖13所示的示意圖那樣向該連接布線501所連接的輸出端子400放電。該被放電的電荷以輸出電流而保持原樣地向作為外部電路的電流電壓轉換電路輸出。在此，連接布線501隻形成在熱電體基板10的厚度方向 的兩面中的一個面上，所以在熱電體基板10的另一個面上產生的電荷的放電時間由熱電體基板10的表面電阻(片電阻)的值決定(決定速率(律速 Λ3))。在此，因為熱電體基板10的表面電阻的值非常高，所以直到連接布線501中產生的電荷消失為止的時間常數如圖11 (C)所示那樣變大。這樣，在比較例I的熱電型紅外線檢測元件101Ρ中，由於周圍環境的溫度變化而在布線部50中產生的電荷從輸出端子部40作為輸出電流(信號)而被輸出。接下來，參照圖5 圖7說明對本實施方式的熱電型紅外線檢測元件施加101如圖5 (a)所示那樣d熱電體基板10溫度上升的溫度變化時產生的電荷的時間變化。在溫度變化時熱電體基板10所產生的電荷中、在受光部20中產生的電荷，如圖6所示的示意圖那樣，分別通過與該受光部20連接的兩條連接布線511、521向輸出端子410、420放電，所以如果溫度變化消失，則如圖5 (b)所示那樣瞬時消失(以短的時間常數消失)。與此相對，在連接布線510以及與該連接布線501成對的抵消布線502中產生的電荷，如圖7所示的示意圖那樣向連接有該連接布線501以及該抵消布線502的輸出端子400放電，所以如圖5 (c)所示那樣瞬時消失(以短的時間常數消失)。在此，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，在連接布線501中產生的電荷的極性與在抵消布線502中產生的電荷的極性不同，並且，相互極性不同的電荷以大致相同的時間常數向同電位的輸出端子400放電，所以在連接布線501中產生的電荷與在抵消布線502中產生的電荷抵消，能夠抑制作為輸出電流而輸出的情況。此外，在圖5 (c)中，將在連接布線501中產生的電荷的時間變化以「A」示出，將在抵消布線502中產生的電荷的時間變化以「B」示出。以上說明的本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101具備受光部20，由在熱電體基板10的厚度方向的兩面上形成並相互對置的兩個為一組的電極30、30、和在熱電體基板10上被兩個為一組的電極30、30夾著的部分11構成；一對輸出端子400、400，形成在熱電體基板10的兩端部；以及兩個為一組的連接布線501、501，該連接布線501、501分別形成在熱電體基板10的兩面上並將受光部20和一對輸出端子400、400連接；設有抵消布線502，該抵消布線502在熱電體基板10的兩面中形成在與連接布線501相反的面側，並與連接布線501構成對，並且，抵消布線502不與受光部20直接連接而與成對的連接布線501同電位連接。換言之，本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101具備熱電要素(受光部)20，具有第一電極31、與第一電極31對置的第二電極32、和具有熱電性並夾在第一電極31與第二電極32之間的紅外線吸收部11 ;輸出端子部40，具有用於取出根據溫度變化而在熱電要素20中產生的電流的第一輸出端子410以及第二輸出端子420 ;第一布線部51,將第一輸出端子410連接在第一電極31上；以及第二布線部52，將第二輸出端子420連接在第二電極32上。第一電極31形成在使用熱電體而形成的熱電體基板10的厚度方向的第一面上。第二電極32形成在熱電體基板10的厚度方向的第二面上。紅外線吸收部11是在熱電體基板10中夾在第一電極31與第二電極32之間的部位。第一輸出端子410以及第二輸出端子420形成在熱電體基板10上。第一布線部51具備(第一)連接布線511,是形成在第一面上並將第一輸出端子410連接在第一電極31上的導電層；以及(第一)抵消布線512，用於抵消由於熱電體基板10的溫度變化而在連接布線511上產生的電荷。第一抵消布線512是以不與第二電極32 直接連接、而與第一連接布線511電連接的方式形成在第二面上的導電層。第二布線部52具備第二連接布線521，是形成在第二面上並將第二輸出端子420連接在第二電極32上的導電層；以及第二抵消布線522，用於抵消由於熱電體基板10的溫度變化而在第二連接布線521上產生的電荷。第二抵消布線522是以不與第一電極31直接連接、而與第二連接布線521電連接的方式形成在第一面上的導電層。由此，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，能夠通過在抵消布線502中產生的電荷抵消在連接布線501中產生的電荷。於是，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，能夠不使熱電體基板10的熱電性變化，而抑制由於周圍環境的溫度變化而產生的電荷從各輸出端子400輸出的情況。此外，熱電體基板10具有在與厚度方向正交的第一方向(在本實施方式中為長邊方向)上的第一端以及第二端。熱電要素20位於上述第一方向上的熱電體基板10的中央部。第一輸出端子410形成在第一端，第二輸出端子420形成在第二端。而且，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，第一布線部51和第二布線部52這兩方具備抵消布線502，但也可以是第一布線部51和第二布線部52中的至少一方具備抵消布線502。但是,優選第一布線部51和第二布線部52這兩方具備抵消布線502。而且，本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101具備反並聯連接的兩個熱電要素20A、20B。即，因為本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101為雙元型，所以在熱電型紅外線檢測元件101整體產生了溫度變化的情況下，在受光部20中產生的電荷不作為輸出電流從輸出端子部40輸出，所以能夠更加抑制通過周圍環境的溫度變化的影響而流出輸出電流的情況。而且，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，抵消布線502 (512A、512B、522A、522B)以具有與連接布線501 (511A、511B、521A、521B)相同的電位的方式與連接布線501 (511A、511B、521A、521B)電連接。特別是，第一抵消布線512經由第一輸出端子410與第一連接布線511電連接。而且，第二抵消布線522經由第二輸出端子420與第二連接布線521電連接。即，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，在輸出端子部40上將連接布線501與抵消布線502以同電位連接。因此，能夠以最短距離連接連接布線501與抵消布線502。而且，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，抵消布線502與連接布線501對置地形成。例如，第一抵消布線512A、512B與第一連接布線511A、511B對置地形成。第二抵消布線522A、522B與第二連接布線521A、521B對置地形成。換言之，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，成對的連接布線501和抵消布線502相互對置地配置。因此，在連接布線501中產生的電荷不依賴於熱電體基板10的表面電阻的值而迅速放電。總之，如上述那樣，若將與熱電體基板10的厚度方向正交的一個面作為對稱面、以抵消布線502和連接布線501呈大致面對稱的方式形成抵消布線502，則周圍環境的溫度變化時在連接布線501中產生的電荷，不依賴於熱電體基板10的表面電阻的值而瞬時放電。而且，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，抵消布線502形成為與連接布線501相同的寬度。例如，第一抵消布線512A、512B形成為與第一連接布線511A、511B相同的寬度。第二抵消布線522A、522B形成為與第二連接布線521A、521B相同的寬度。 換言之，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101中，使成對的連接布線501的線寬與抵消布線502的線寬大致相同。因此，能夠使連接布線501中產生的電荷的量與抵消布線502中產生的電荷的量大致相等，能夠更加抑制由於周圍環境的溫度變化而產生的電荷從各輸出端子400輸出的情況。而且，本實施方式的熱電型紅外線檢測元件101，如上述那樣，各電極30、各連接布線501、各導體圖案430以及各抵消布線502，以圍繞通過熱電體基板10的中心的對稱軸兩次旋轉對稱的方式分別配置在熱電體基板10的厚度方向的兩面上，所以即使將圖I的左右調換地使用也獲得同等的性能，所以在向封裝、安裝基板或電路基板等進行安裝時，能夠與一對輸出端子410、420的極性無關地進行安裝。(實施方式2)圖14、15示出的本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102的基本構成與實施方式I大致相同，在如下點上不同是在一張熱電體基板10上形成有四個受光部20的四元型。此外，對與實施方式I相同的構成要素標註相同的標記而省略說明。本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102具有四個熱電要素20 (20A、20B、20C、20D)。四個熱電要素20A、20B、20C、20D以2X2的矩陣狀排列。此外，為了相互區別四個熱電要素20，根據需要，對熱電要素20A以及與它相關聯的結構的標記標註後綴「A」，對熱電要素20B以及屬於它的結構的標記標註後綴「B」，對熱電要素20C以及屬於它的結構的標記標註後綴「C」，對熱電要素20D以及屬於它的結構的標記標註後綴「D」。首先，說明熱電要素20A、20D。如圖14所示那樣，各第一電極31A、3ID形成在熱電體基板10的上面上。各第二電極32A、32D形成在熱電體基板10的下面上。對於熱電要素20A、20D而言,熱電體基板10的上面為上述第一面,熱電體基板10的下面為上述第二面。如圖14所示那樣，第一連接布線511A、511D形成在熱電體基板10的上面上。第一連接布線511A將第一電極31A與第一輸出端子410的導體圖案411連接，第一連接布線511D將第一電極31D與第一輸出端子410的導體圖案411連接。第一抵消布線512A以與第一連接布線511A對置的方式形成在熱電體基板10的下面上,第一抵消布線512D以與第一連接布線511D對置的方式形成在熱電體基板10的下面上。而且，各第一抵消布線512A、512D與第一輸出端子410的導體圖案412電連接。如圖15所示那樣，第二連接布線521A、521D形成在熱電體基板10的下面上。第二連接布線521A將第二電極32A與第二輸出端子420的導體圖案422連接，第二連接布線521D將第二電極32D與第二輸出端子420的導體圖案422連接。如圖14所示那樣，第二抵消布線522A以與第二連接布線521A對置的方式形成在熱電體基板10的上面上，第二抵消布線522D以與第二連接布線521D對置的方式形成在熱電體基板10的上面上。而且，各第二抵消布線522A、522D與第二輸出端子420的導體圖案421電連接。接下來，說明熱電要素20B、20C。如圖14所示那樣，各第一電極31B、31C形成在熱電體基板10的下面上。各第二電極32B、32C形成在熱電體基板10的上面上。對於熱電要素20B、20C而言,熱電體基板10的上面為上述第二面,熱電體基板10的下面為上述第一面。如圖15所示那樣，第一連接布線511B、511C形成在熱電體基板10的下面上。第一連接布線511B將第一電極31B與第一輸出端子410的導體圖案412連接，第一連接布線 511C將第一電極31C與第一輸出端子410的導體圖案412連接。如圖14所不那樣,第一抵消布線512B以與第一連接布線511B對置的方式形成在熱電體基板10的上面上，第一抵消布線512C以與第一連接布線511C對置的方式形成在熱電體基板10的上面上。而且，各第一抵消布線512B、512C與第一輸出端子410的導體圖案411電連接。如圖14所示那樣，第二連接布線521B、521C形成在熱電體基板10的上面上。第二連接布線521B將第二電極32B與第二輸出端子420的導體圖案421連接，第二連接布線521C將第二電極32C與第二輸出端子420的導體圖案421連接。第二抵消布線522B以與第二連接布線521B對置的方式形成在熱電體基板10的下面上，第二抵消布線522C以與第二連接布線521C對置的方式形成在熱電體基板10的下面上。而且，各第二抵消布線522B、522C與第二輸出端子420的導體圖案422電連接。如以上所述那樣，本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102為，偶數個X偶數個的受光部20以矩陣狀排列在熱電體基板10上。具體地說，四個受光部20以2X2的陣列狀排列在一張熱電體基板10上。在此，各受光部20的電極30將俯視形狀作成正方形形狀，在熱電體基板10的中央部配置成受光部20的中心位於比熱電體基板10的外周線靠內側的假想正方形的角上。而且，熱電型紅外線檢測元件102為，四個受光部20中，處於對角位置的兩個受光部20彼此並聯連接，相互位於不同對角的兩個受光部20彼此反並聯連接。即，受光部20A、20D相互並聯連接，而且，受光部20B、20C相互並聯連接。總之，熱電型紅外線檢測元件102為，若設在與熱電體基板10的兩面平行的一個平面內，設一對輸出端子410、420的並列設置方向為X方向(水平方向)、設在上述一個平面內與一對輸出端子410、420的並列設置方向正交的方向為Y方向(垂直方向)，則沿X方向排列形成的兩個受光部20彼此反並聯連接，並且，沿Y方向排列形成的兩個受光部20彼此反並聯連接。於是，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102中，在反並聯連接的受光部20、20彼此中，由於周圍環境的溫度變化而在兩個受光部20中產生的電荷抵消。而且，因為本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102為四元型，所以在熱電型紅外線檢測元件102整體中產生溫度變化的情況下，在各受光部20中產生的電荷不作為信號輸出。
於是，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102中，在反並聯連接的受光部20、20彼此中，由於周圍環境的溫度變化等而在兩個受光部20中產生的電荷抵消。能夠抑制相對於來自X方向以及Y方向中任一方向的溫度變化的輸出電流被輸出的情況。並且，在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102中，因為具備與實施方式I同樣的虛擬布線(抵消布線)502，所以能夠不改變熱電體基板10的熱電性，而更加抑制作為熱電型紅外線檢測元件102整體、相對於來自X方向以及Y方向中的任一方向的溫度變化的輸出電流被輸出的情況。在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件102的實施例中，與不具備抵消布線502的圖16、17中示出的比較例2的熱電型紅外線檢測元件102P相比，確認了抑制溫度變化時的輸出電流的情況。(實施方式3)圖18、19示出的本實施方式的熱電型紅外線檢測元件103的基本構成與實施方式2大致相同，熱電體基板10的平面形狀為正方形形狀，只是在連接布線501以及抵消布線502的布局上不同。此外，對與實施方式I相同的構成要素標註相同的標記而省略說明。 本實施方式的熱電型紅外線檢測元件103與實施方式2同樣，具有四個熱電要素20 (20A、20B、20C、20D)。四個熱電要素20A、20B、20C、20D以2X2的矩陣狀排列。首先，說明熱電要素20A、20D。如圖19所示那樣，各第一電極31A、31D形成在熱電體基板10的下面上。各第二電極32A、32D，如圖18所示那樣，形成在熱電體基板10的上面上。對於熱電要素20A、20D而言，熱電體基板10的上面為上述第二面，熱電體基板10的下面為上述第一面。如圖19所示那樣，第一連接布線511A、511D形成在熱電體基板10的下面上。第一連接布線511A將第一電極31A與第一輸出端子410的導體圖案412連接，第一連接布線511D將第一電極31D與第一輸出端子410的導體圖案412連接。如圖18所不那樣，第一抵消布線512A以與第一連接布線511A對置的方式形成在熱電體基板10的上面上，第一抵消布線512D以與第一連接布線511D對置的方式形成在熱電體基板10的上面上。而且，各第一抵消布線512A、512D與第一輸出端子410的導體圖案411電連接。如圖18所示那樣，第二連接布線521A、521D形成在熱電體基板10的上面上。第二連接布線521A將第二電極32A與第二輸出端子420的導體圖案421連接，第二連接布線521D將第二電極32D與第二輸出端子420的導體圖案421連接。第二抵消布線522A以與第二連接布線521A對置的方式形成在熱電體基板10的下面上，第二抵消布線522D以與第二連接布線521D對置的方式形成在熱電體基板10的下面上。而且，各第二抵消布線522A、522D與第二輸出端子420的導體圖案422電連接。接下來，說明熱電要素20B、20C。如圖18所示那樣，各第一電極31B、31C形成在熱電體基板10的上面上。各第二電極32B、32C形成在熱電體基板10的下面上。對於熱電要素20B、20C而言,熱電體基板10的上面為上述第一面,熱電體基板10的下面為上述第二面。如圖18所示那樣，第一連接布線511B、511C形成在熱電體基板10的上面上。第一連接布線511B將第一電極31B與第一輸出端子410的導體圖案411連接，第一連接布線511C將第一電極31C與第一輸出端子410的導體圖案411連接。第一抵消布線512B以與第一連接布線511B對置的方式形成在熱電體基板10的下面上,第一抵消布線512C以與第一連接布線511C對置的方式形成在熱電體基板10的下面上。而且，各第一抵消布線512B、512C與第一輸出端子410的導體圖案412電連接。如圖19所示那樣，第二連接布線521B、521C形成在熱電體基板10的下面上。第二連接布線521B將第二電極32B與第二輸出端子420的導體圖案422連接，第二連接布線521C將第二電極32C與第二輸出端子420的導體圖案422連接。如圖18所示那樣，第二抵消布線522B以與第二連接布線521B對置的方式形成在熱電體基板10的上面上，第二抵消布線522C以與第二連接布線521C對置的方式形成在熱電體基板10的上面上。而且，各第二抵消布線522B、522C與第二輸出端子420的導體圖案421電連接。在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件103中，與不具備虛擬布線(抵消布線)502的圖20、21示出的比較例3的熱電型紅外線檢測元件103P相比，能夠不使熱電體基板10的熱電性變化，而抑制由於周圍環境的溫度變化產生的電荷從各輸出端子400輸出的情況。(實施方式4) 圖22 圖24示出的本實施方式的熱電型紅外線檢測元件104的基本構成與實施方式I大致相同，在如下點上不同除了將成對的連接布線501與虛擬布線(抵消布線)502連接到輸出端子400上以外，還通過由導電性粘合劑構成的連接部70連接成同電位。在本實施方式的熱電型紅外線檢測元件104中，第一連接布線511具備電極連接部(第一電極連接部)5111，將第一電極31與第一輸出端子410連接；以及布線連接部(第一布線連接部)5112，用於與第一抵消布線512連接。第一布線連接部5112A，如圖22所示那樣，從第一電極連接部511IA延伸到熱電體基板10的第二方向(與熱電體基板10的厚度方向以及第一方向分別正交的方向)的第一端(圖22的下端)。第一布線連接部5112B,從第一電極連接部5111B延伸到熱電體基板10的第二方向的第二端(圖23的上端)。第一抵消布線512具備對置部(第一對置部)5121，與第一連接布線511的第一電極連接部5111對置；以及延伸設置部(第一延伸設置部)5122，用於與第一連接布線511連接。第一延伸設置部5122A與第一布線連接部5112A對置，從第一對置部5121A延伸到熱電體基板10的第二方向的第一端(圖23的下端)。第一延伸設置部5122B與第一布線連接部5112B對置，從第一對置部5121B延伸到熱電體基板10的第二方向的第二端(圖22的上端)。第二連接布線521具備電極連接部(第二電極連接部)5211，將第二電極32與第二輸出端子410連接；以及布線連接部(第二布線連接部)5212，用於與第二抵消布線522連接。第二布線連接部5212A，如圖23所示那樣，從第二電極連接部5211A延伸到熱電體基板10的第二方向的第一端(圖23的下端)。第二布線連接部5212B，從第二電極連接部5211B延伸到熱電體基板10的第二方向的第二端(圖22的上端)。第二抵消布線522具備對置部(第二對置部)5221，與第二連接布線521的第二電極連接部5211對置；以及延伸設置部(第二延伸設置部)5222，用於與第二連接布線521連接。第二延伸設置部5222A與第二布線連接部5212A對置，從第二對置部5221A延伸到熱電體基板10的第二方向的第一端(圖22的下端)。第二延伸設置部5222B與第二布線連接部5212B對置，從第二對置部5221B延伸到熱電體基板10的第二方向的第二端(圖23的上端)。第一連接布線511A的第一布線連接部5112A，通過形成在熱電體基板10的第二方向的第一端(圖22、23的下端)上的連接部70,與第一抵消布線512A的第一延伸設置部5122A電連接(參照圖24)。同樣，第一連接布線511B的第一布線連接部5112B，通過形成在熱電體基板10的第二方向的第二端(圖22、23的上端)上的連接部70，與第一抵消布線512B的第一延伸設置部5122B電連接。第二連接布線521A的第二布線連接部5212A，通過形成在熱電體基板10的第二方向的第一端(圖22、23的下端)上的連接部70，與第二抵消布線522A的第二延伸設置部5222A電連接。同樣，第二連接布線521B的第二布線連接部5212B，通過形成在熱電體基板10的第二方向的第二端(圖22、23的上端)上的連接部70，與第二抵消布線522B的第二延伸設置部5222B電連接(參照圖24)。但是，在如實施方式2、3中說明的四元型的熱電型紅外線檢測元件102、103那樣，與雙元型的熱電型紅外線檢測元件I相比，連接布線501的數量增多、連接布線501的布局變複雜的情況下，優選將成對的連接布線501和抵消布線502在輸出端子400上連接為同電位。由此，抵消布線502的布局設計的自由度提高，使成對的連接布線501和抵消布線 502對置配置的布局設計變得容易。(實施方式5)圖25、26示出的本實施方式的熱電型紅外線檢測元件105的基本構成與實施方式3大致相同，在如下點上不同在熱電體基板10上，形成用於使各受光部20分別與該熱電體基板10的其他部位熱絕緣的狹縫13。此外，對與實施方式3相同的構成要素標註相同的標記而省略說明。本實施方式的熱電型紅外線檢測元件105具備在厚度方向上貫通熱電體基板10的四條狹縫13 (13A 13D)。狹縫13A將熱電要素20A的紅外線吸收部IlA包圍地形成，狹縫13B將熱電要素20B的紅外線吸收部IlB包圍地形成，狹縫13C將熱電要素20C的紅外線吸收部IlC包圍地形成，狹縫13D將熱電要素20D的紅外線吸收部IlD包圍地形成。這樣，在熱電型紅外線檢測元件105中，熱電體基板10形成狹縫13而構成，該狹縫13在俯視中包圍受光部20，在厚度方向上貫通熱電體基板10。熱電體基板10，對各受光部20以俯視中包圍受光部20的4邊中的3邊的方式形成上述狹縫13。因此，熱電型紅外線檢測元件I為，各受光部20由熱電體基板10的一部分單臂支撐的構造，通過形成狹縫13，通過熱電體基板10向受光部20傳遞熱的傳遞方向成為單一方向，能夠抑制各受光部20與連接布線501和抵消布線502之間熱的相互幹涉。而且，通過熱電型紅外線檢測元件105形成狹縫13，能夠抑制由於周圍環境的溫度變化而在各受光部20中產生的電荷放電時的時間常數按照每個受光部20產生偏差的情況，能夠更加抑制由於周圍環境的溫度變化而產生的電荷從各輸出端子400輸出的情況。此外，在其他實施方式I 4的熱電型紅外線檢測元件101 104中，也可以在熱電體基板10上形成狹縫13。而且，不僅是雙元型或四元型，即使是單一型也可以形成同樣的狹縫13。(實施方式6)本實施方式的紅外線傳感器，如圖27所示那樣，在封裝3中收納有三維電路塊130，該三維電路塊130由如下部件構成熱電型紅外線檢測元件102 ;IC元件200，形成對該熱電型紅外線檢測元件101的輸出電流進行信號處理的信號處理電路；電容器(未圖示)，外裝於IC元件2 ;以及MID (模製互連組件(Molded Interconnect Devices))基板120，安裝有熱電型紅外線檢測元件101、IC元件2和上述電容器等。MID基板120在樹脂成型品121的表面形成有電路圖案122。此外，在本實施方式中，由IC元件2、上述電容器和MID基板120構成對熱電型紅外線檢測元件102的輸出電流進行信號處理的信號處理部。而且，作為該信號處理部的電路構成，例如可以採用上述專利文獻I等公開的公知的電路構成。本實施方式中的封裝3是所謂的CAN封裝。該封裝3由如下部分構成圓盤狀心柱131 ;有底圓筒狀帽132，與該心柱131接合；以及窗部(紅外線透過部件)133，配置成堵塞在該帽132的底部所形成的開口部132a，並具有使紅外線透過的功能。心柱131以及帽132都是金屬制。作為紅外線透過部件133，使用了在矽基板的兩 面或一面上設置有由光學多層膜等構成的濾波器部的平板狀光學濾波器，但並不局限於此，例如，也可以使用通過應用了陽極氧化技術的半導體透鏡的製造方法(參照日本公開專利公報第3897055號、日本公開專利公報第3897056號)形成的半導體透鏡。心柱131保持著與上述信號處理部電連接的三根引線銷140 (在圖27中僅圖示出兩根)。各引線銷140與MID基板120結合併與上述信號處理部電連接。此外，三根引線銷140中，一根為向IC元件2供電用，另一根為信號輸出用，剩餘的一根為接地用。如以上所述那樣，在紅外線傳感器中，具備信號處理部，對熱電型紅外線檢測元件102的輸出電流進行信號處理；以及封裝3，收納有熱電型紅外線檢測元件102以及信號處理部；封裝3的一部分由紅外線透過部件133構成，該紅外線透過部件133使熱電型紅外線檢測元件102的檢測對象的紅外線透過。換言之，本實施方式的紅外線傳感器具備熱電型紅外線檢測元件101 ;信號處理電路(信號處理部),基於在熱電型紅外線檢測兀件101的第一輸出端子410和第二輸出端子420之間流動的電流，生成示出規定信息(例如人是否存在)的信號；以及封裝3，收納熱電型紅外線檢測元件101和信號處理部。封裝3具有使規定頻率的紅外線向熱電型紅外線檢測元件101的熱電要素(受光部)20射入的窗部133。窗部133由使規定頻率的紅外線通過的材料形成。本實施方式的紅外線傳感器是人體檢測傳感器，作為熱電型紅外線檢測元件，使用在實施方式2中說明的熱電型紅外線檢測元件101，但並不局限於此，也可以使用在實施方式3中說明的熱電型紅外線檢測元件103或在實施方式5中說明的熱電型紅外線檢測元件 105。於是，在本實施方式的紅外線傳感器中，也通過使用在實施方式2中說明的熱電型紅外線檢測元件101，而變得難以受到周圍環境的溫度變化的影響，所以能夠抑制周圍環境的溫度變化的影響(在此，為能夠抑制人體的誤檢測)。而且，在本實施方式的紅外線傳感器中，若使用形成了如實施方式5中說明的熱電型紅外線檢測元件105那樣包圍各個受光部20的狹縫13的紅外線傳感器，則因為各受光部20的俯視形狀為正方形形狀，在俯視中狹縫13包圍受光部20的四個邊中的三個邊，所以也能夠穩定地檢測在實施方式2中說明的來自X方向以及Y方向中任一方向的人體的活動。(實施方式7)
本實施方式的紅外線傳感器，如圖28以及圖29所示那樣，具備熱電型紅外線檢測元件105 ;信號處理部200，對該熱電型紅外線檢測元件I的輸出電流進行信號處理；以及封裝3，收納熱電型紅外線檢測元件I以及信號處理部200。本實施方式的信號處理部200為使用了阻抗轉換用的場效應電晶體202和高電阻值的電阻203的電流電壓轉換電路，該場效應電晶體202為，熱電型紅外線檢測元件105與柵極連接，該電阻203用於設定該場效應電晶體202的柵極電位。即，信號處理部200由如下部分構成熱電型紅外線檢測元件105 ;場效應電晶體202 ;電阻203 ;以及安裝這些部件的由印刷布線基板構成的電路基板201。電路基板201形成為圓板狀。本實施方式的紅外線傳感器為人體檢測傳感器，作為熱電型紅外線檢測元件，使用了在實施方式5中說明的熱電型紅外線檢測元件105，但並不局限於此，也可以使用在實施方式2中說明的熱電型紅外線檢測元件102或在實施方式3中說明的熱電型紅外線檢測元件103。熱電型紅外線檢測元件105通過在電路基板201的一個表面上配置的兩個支撐臺204、204支撐。
封裝3的構成與實施方式6大致相同，由金屬制的心柱131、金屬制的帽132、以及紅外線透過部件133構成。此外，心柱131保持著用於將信號處理部200的輸出取出到外部的三根引線銷140。各引線銷140與電路基板201結合併與信號處理部200電連接。在以上說明的本實施方式的紅外線傳感器中，也通過使用在實施方式5中說明的熱電型紅外線檢測元件105，而變得難以受到周圍環境的溫度變化的影響，所以能夠抑制周圍環境的溫度變化的影響(在此，為能夠抑制人體的誤檢測)。實施方式2、3、5中的熱電型紅外線檢測元件102、103、105為，2個X兩個受光部20以矩陣狀排列，但並不局限於此，也可以是偶數個X偶數個受光部20以矩陣狀排列，例如，可以是四個X四個受光部20以矩陣狀排列，也可以是6個X6個受光部20以矩陣狀排列。目卩，熱電型紅外線檢測元件102、103、105可以是，具備N個(其中，N為4以上的偶數)熱電要素20，N個熱電要素20以mXn的矩陣狀(其中，m · η = N，並且，m、η都是偶數)排列。在此，優選m與η相等。而且，在實施方式6、7中，作為紅外線傳感器，例示了人體檢測傳感器，但紅外線傳感器並不局限於此，例如，也可以是氣體傳感器，火焰傳感器等，也可以根據用途，從雙元型、四元型、單一型中適當選擇熱電型紅外線檢測元件101 105的類型。在此，若將紅外線傳感器作為人體檢測傳感器使用，並配合基於人體檢測傳感器的輸出使設在照明負載和電源之間的開關要素(開關元件、繼電器等)開或關的控制電路等使用，則在存在熱電型紅外線檢測元件101、102、103、104或者105的周圍環境的溫度變化時，儘管在人體檢測傳感器的檢測區域內不存在人體，也能夠防止產生照明負載點亮這一誤動作，實現節能化。而且，在將紅外線傳感器作為氣體傳感器或火焰傳感器使用的情況下，在存在熱電型紅外線檢測元件101、102、103、104或者105的周圍環境的溫度變動時，儘管在檢測區域內不存在檢測對象的氣體或火焰，也能夠防止產生通報這一誤動作，能夠提高可靠性。
權利要求
1.一種熱電型紅外線檢測元件，具備 熱電要素，具備第一電極、與上述第一電極對置的第二電極、以及具有熱電性並夾在上述第一電極和上述第二電極之間的紅外線吸收部； 輸出端子部，具有用於取出根據溫度變化而在上述熱電要素中產生的電流的第一輸出端子以及第二輸出端子； 第一布線部，將上述第一輸出端子與上述第一電極連接；以及 第二布線部，將上述第二輸出端子與上述第二電極連接； 該熱電型紅外線檢測元件的特徵在於， 上述第一電極形成在使用熱電體而形成的熱電體基板的厚度方向的第一面上； 上述第二電極形成在上述熱電體基板的上述厚度方向的第二面上； 上述紅外線吸收部是在上述熱電體基板上夾在上述第一電極和上述第二電極之間的部位； 上述第一輸出端子以及上述第二輸出端子形成在上述熱電體基板上； 上述第一布線部具備連接布線，形成在上述第一面上，是將上述第一輸出端子與上述第一電極連接的導電層；以及抵消布線，用於抵消由於上述熱電體基板的溫度變化而在上述連接布線上產生的電荷； 上述抵消布線是以不與上述第二電極直接連接、而與上述連接布線電連接的方式形成在上述第二面上的導電層。
2.如權利要求I所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 上述抵消布線以具有與上述連接布線相同的電位的方式與上述連接布線電連接。
3.如權利要求I或2所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 上述熱電體基板具有在與上述厚度方向正交的第一方向上的第一端以及第二端； 上述熱電要素位於上述第一方向上的上述熱電體基板的中央部； 上述第一輸出端子形成在上述第一端； 上述第二輸出端子形成在上述第二端。
4.如權利要求廣3中任一項所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 上述抵消布線經由上述第一輸出端子與上述連接布線電連接。
5.如權利要求廣4中任一項所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 上述抵消布線以與上述連接布線對置的方式形成。
6.如權利要求1飛中任一項所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 上述抵消布線以與上述連接布線相同的寬度形成。
7.如權利要求1飛中任一項所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 具備N個上述熱電要素，其中，N為4以上的偶數； 上述N個熱電要素以mXn的矩陣狀排列,其中，m · η = N,並且,m、η都為偶數。
8.如權利要求廣7中任一項所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 具備沿厚度方向貫通上述熱電體基板的狹縫； 上述狹縫以包圍上述紅外線吸收部的方式形成。
9.如權利要求廣8中任一項所述的熱電型紅外線檢測元件，其特徵在於， 上述第二布線部具備第二連接布線，形成在上述第二面上，是將上述第二輸出端子與上述第二電極連接的導電層；以及第二抵消布線，用於抵消由於上述熱電體基板的溫度變化而在上述第二連接布線上產生的電荷； 上述第二抵消布線是以不與上述第一電極直接連接、而與上述第二連接布線電連接的方式形成在上述第一面上的導電層。
10.一種紅外線傳感器，其特徵在於， 具備權利要求I 9中任一項所述的熱電型紅外線檢測元件。
11.如權利要求10所述的紅外線傳感器，其特徵在於，具備 信號處理電路，基於在上述熱電型紅外線檢測元件的上述第一輸出端子和上述第二輸出端子之間流動的電流，生成示出規定信息的信號；以及 封裝，收納上述熱電型紅外線檢測元件和上述信號處理電路； 上述封裝具有使規定頻率的紅外線向上述熱電型紅外線檢測元件的上述熱電要素射入的窗部； 上述窗部由使上述規定頻率的紅外線通過的材料形成。
全文摘要
熱電型紅外線檢測元件具備熱電要素，該熱電要素具備相互對置的第一電極以及第二電極、和紅外線吸收部。上述第一電極形成在熱電體基板的厚度方向的第一面上，上述第二電極形成在上述熱電體基板的上述厚度方向的第二面上。上述熱電型紅外線檢測元件還具備輸出端子部，具有形成在上述熱電體基板上的第一輸出端子以及第二輸出端子；第一布線部，將上述第一輸出端子與上述第一電極連接；以及第二布線部，將上述第二輸出端子與上述第二電極連接。上述第一布線部具備連接布線，形成在上述第一面上，是將上述第一輸出端子與上述第一電極連接的導電層；以及抵消布線，用於抵消由於上述熱電體基板的溫度變化而在上述連接布線上產生的電荷。上述抵消布線是以與上述第二電極電絕緣、並與上述連接布線電連接的方式形成在上述第二面上的導電層。
文檔編號H01L37/02GK102812339SQ201180012828
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月23日 優先權日2010年6月25日
發明者園孝浩, 畑谷光輝, 福井卓, 西川尚之 申請人:松下電器產業株式會社