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公開番号2025149097
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024049541
出願日2024-03-26
発明の名称電磁波センサ
出願人TDK株式会社
代理人個人,個人
主分類G01J 1/04 20060101AFI20251001BHJP(測定;試験)
要約【課題】第2の基板の電磁波の透過比率を高める。
【解決手段】電磁波センサは、第1の基板と、第1の基板と対向し、第1の基板との間に内部空間5を形成し、電磁波を透過する第2の基板3と、内部空間5に設けられた複数の電磁波検知素子6と、を有している。第2の基板3は第1の基板と対向する内側面3Aを有し、内側面3Aは複数の電磁波検知素子6と対向する複数の素子対向領域14を有している。複数の素子対向領域14は凹凸構造16を有し、凹凸構造16は複数の凹部24または複数の凸部18からなる複数の凹凸要素17を有している。第1の基板と第2の基板3が対向する方向Zからみて、凹凸要素17の中心と当該凹凸要素17に最も近接する凹凸要素17の中心との間隔dが8μm未満である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
第１の基板と、
前記第１の基板と対向し、前記第１の基板との間に内部空間を形成し、電磁波を透過する第２の基板と、
前記内部空間に設けられた複数の電磁波検知素子と、を有し、
前記第２の基板は前記第１の基板と対向する内側面を有し、
前記内側面は前記複数の電磁波検知素子と対向する複数の素子対向領域を有し、
前記複数の素子対向領域は凹凸構造を有し、
前記凹凸構造は複数の凹部または複数の凸部からなる複数の凹凸要素を有し、前記第１の基板と前記第２の基板が対向する方向からみて、前記凹凸要素の中心と当該凹凸要素に最も近接する凹凸要素の中心との間隔が８μｍ未満である、電磁波センサ。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第２の基板は、前記内側面の裏面である外側面を有し、
前記外側面に設けられた反射防止膜をさらに有する、請求項１に記載の電磁波センサ。
【請求項３】
前記外側面の、前記方向において前記複数の素子対向領域と対向する複数の領域は平坦である、請求項２に記載の電磁波センサ。
【請求項４】
前記複数の電磁波検知素子の各々を支持する支持部を有し、
前記内側面は前記複数の素子対向領域の間に位置する境界領域を有し、
前記支持部は前記境界領域に支持されている、請求項１に記載の電磁波センサ。
【請求項５】
前記境界領域に、前記支持部と前記第２の基板との間に設けられた絶縁膜を有する、請求項４に記載の電磁波センサ。
【請求項６】
前記絶縁膜に支持され、前記電磁波検知素子と電気的に接続された配線を有する、請求項５に記載の電磁波センサ。
【請求項７】
前記複数の凹凸要素は複数の凸部であり、
前記内側面は前記境界領域において支持凸部を有し、
前記支持部は前記支持凸部の先端面で支持され、
前記方向からみて、前記支持凸部の前記先端面に配置可能な最大円の直径が、前記凸部の頂部に配置可能な最大円の直径より大きい、請求項４に記載の電磁波センサ。
【請求項８】
前記複数の凹凸要素は複数の凸部であり、
前記内側面は前記境界領域において前記複数の凸部の頂部に対し引き込んだ支持凹部を有し、
前記支持部は前記支持凹部の底面で支持され、
前記方向からみて、前記支持凹部の前記底面に配置可能な最大円の直径が、前記素子対向領域において前記複数の凸部の基部の間に配置可能な最大円の直径より大きい、請求項４に記載の電磁波センサ。
【請求項９】
前記複数の凹凸要素は複数の凹部であり、
前記内側面は前記境界領域において前記複数の凹部の底面に対し突き出た支持凸部を有し、
前記支持部は前記支持凸部の先端面で支持され、
前記方向からみて、前記支持凸部の先端面に配置可能な最大円の直径が、前記素子対向領域において前記複数の凹部の開口の間に配置可能な最大円の直径より大きい、請求項４に記載の電磁波センサ。
【請求項１０】
前記複数の凹凸要素は複数の凹部であり、
前記内側面は前記境界領域において支持凹部を有し、
前記支持部は前記支持凹部の底面で支持され、
前記方向からみて、前記支持凹部の前記底面に配置可能な最大円の直径が、前記凹部の底面に配置可能な最大円の直径より大きい、請求項４に記載の電磁波センサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は電磁波センサに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
赤外線などの電磁波を検知するセンサが知られている。特許文献１には第１の基板と、第１の基板と対向する第２の基板と、第１の基板との第２の基板との間に配置された電磁波検知素子と、を有する電磁波センサが記載されている。電磁波検知素子は第２の基板を透過した電磁波を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１９／１７１４８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電磁波の検出感度を高めるためには、電磁波検知素子に入力される電磁波の強度を高めることが望ましく、そのためには第２の基板の電磁波の透過比率を高めることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の電磁波センサは、電磁波センサは、第１の基板と、第１の基板と対向し、第１の基板との間に内部空間を形成し、電磁波を透過する第２の基板と、内部空間に設けられた複数の電磁波検知素子と、を有している。第２の基板は第１の基板と対向する内側面を有し、内側面は複数の電磁波検知素子と対向する複数の素子対向領域を有している。複数の素子対向領域は凹凸構造を有し、凹凸構造は複数の凹部または複数の凸部からなる複数の凹凸要素を有している。第１の基板と第２の基板が対向する方向からみて、凹凸要素の中心と当該凹凸要素に最も近接する凹凸要素の中心との間隔が８μｍ未満である。
【発明の効果】
【０００６】
本開示によれば第２の基板の電磁波の透過比率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態に係る赤外線センサの概略側方側面図である。
図１に示す赤外線センサの部分平面図である。
図１に示す赤外線センサの第２の基板の部分拡大断面図である。
図３のＣ部拡大図である。
第２の基板の内側面の概念的な斜視図である。
第２の基板の内側面の概念的な部分平面図である。
シミュレーションで用いたモデルの概要図である。
シミュレーション結果を示すグラフである。
凹凸構造の形成方法を示す断面図である。
凸部の変形例を示す断面図である。
第１の実施形態の変形例に係る第２の基板の部分拡大断面図である。
図１１に示す第２の基板の内側面の概念的な斜視図である。
図１１に示す第２の基板の内側面の概念的な部分平面図である。
第２の実施形態に係る赤外線センサの第２の基板の部分拡大断面図である。
図１４のＥ部拡大図である。
第２の基板の内側面の概念的な斜視図である。
図１４に示す第２の基板の内側面の概念的な部分平面図である。
シミュレーションで用いたモデルの概要図である。
シミュレーション結果を示すグラフである。
第２の実施形態の変形例に係る第２の基板の部分拡大断面図である。
図２０に示す第２の基板の内側面の概念的な斜視図である。
図２０に示す第２の基板の内側面の概念的な部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照して、本開示の電磁波センサの実施形態について説明する。図面は本開示を例示するための模式図であり、要素の形状や寸法が図面間で一致していない場合がある。以下の説明及び図面において、Ｘ方向及びＹ方向は第１の基板２の主面２Ａ及び第２の基板３の主面３Ａと平行な向きである。主面２Ａ、３Ａは第１の基板２及び第２の基板３の互いに対向する面である。Ｘ方向とＹ方向は互いに直交している。Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向と直交する方向であり、第１の基板２の主面２Ａ及び第２の基板３の主面３Ａと垂直な方向、または第１の基板２と第２の基板３とが対向する方向である。
【０００９】
以下の実施形態では、電磁波センサの一例として赤外線センサについて説明する。赤外線センサは主に赤外線カメラの撮像素子として利用される。赤外線カメラは暗所での暗視スコープ、暗視ゴーグルとして利用できるほか、人や物の温度測定などに利用可能である。本開示の電磁波センサは、波長が概ね８μｍ以上の赤外線を検知する赤外線センサに適用することができるが、検知対象は赤外線に限定されない。本開示は例えばテラヘルツ波などの電磁波を検出する電磁波センサにも適用できる。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は赤外線センサ１の概略側方側面図である。赤外線センサ１は互いに対向して配置された第１の基板２及び第２の基板３と、第１の基板２と第２の基板３とを接続し周方向に周回する側壁４と、を有している。第１の基板２と第２の基板３と側壁４とによって、密閉された内部空間５が形成されている。内部空間５には、赤外線センサ１のセンシング部として機能する複数の電磁波検知素子６が設けられている。内部空間５は負圧ないしは真空にされているため、内部空間５での気体の対流が防止または抑制され、電磁波検知素子６への熱的影響を軽減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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