[发明专利]红外线温度传感器

说明书

本发明提供了一种红外线温度传感器是在单一红外线感测芯片上设置至少二个热电堆感测元件，并以包含挡墙的盖体分隔。其中之一热电堆感测元件通过盖体上的通孔感测外部热源的热辐射，而另一热电堆感测元件则感测封装结构的热辐射，以作为校正补偿的依据。上述红外线温度传感器可快速校正补偿封装结构所造成的量测误差。此外，上述红外线温度传感器的封装步骤简单，且容易设置滤波片以扩大其应用范围。

技术领域

本发明是有关一种温度传感器，特别是一种红外线温度传感器。

背景技术

热电堆传感器已经广泛应用于耳温枪与工业温度传感器。现有的热电堆传感器大都采用金属壳封装，再加上大热容金属套以降低环境温度波动的影响。然而，对于恶劣的检测环境(例如高温且变动较大的环境)，上述的热电堆传感器与封装无法提供快速环境温度变化的补偿，因而导致较大的误差。另一方面，上述的封装结构无法满足缩小化体积的应用需求。

热电堆传感器中的热电堆感测元件所接收到的信号包含外部热源的热辐射信号以及封装结构的热辐射信号，其中封装结构的热辐射信号将造成量测的误差。对于封装结构的热辐射信号所造成的量测误差，可额外设置一个校正用的热电堆感测元件来校正补偿，亦即校正用的热电堆感测元件无法感测待测物的热辐射，而只接收封装结构的热辐射。

为了避免外部热辐射以及封装结构的热辐射在校正用以及量测用的热电堆感测元件间发生串扰，现有的作法是在封装基板上设置一挡墙以分离校正用以及量测用的热电堆感测元件。这样的作法工序繁复且成本较高。另一种作法是在热电堆芯片上粘接一可通过红外线的空腔盖(Cavity)再做SMD封装的方法。然而，这种作法的缺点包含：(1)制造以及模具成本较高；(2)无法镀红外线波段滤波片；以及(3)工序复杂而影响良率。

有鉴于此，提供一种可快速反应且能克服封装结构所造成的量测误差的热电堆传感器便是目前极需努力的目标。

发明内容

本发明提供一种红外线温度传感器，其是在一红外线感测芯片上设置二个热电堆感测元件，并以包含挡墙的盖体分隔，使二个热电堆感测元件分别感测外部以及封装结构的热辐射，以快速校正补偿封装结构所造成的量测误差进而提高量测准确度。

本发明一实施例的红外线温度传感器包含一基板、一红外线感测芯片、一盖体以及一滤波片。红外线感测芯片设置于基板，并与基板电连接。红外线感测芯片包含一第一热电堆感测元件、一第二热电堆感测元件、一硅基温度传感器以及一信号处理器。第一热电堆感测元件用以接收一第一红外线以产生一第一感测信号。第二热电堆感测元件用以接收一第二红外线以产生一第二感测信号。硅基温度传感器用以感测一环境温度以产生一环境温度感测信号。信号处理器与第一热电堆感测元件、第二热电堆感测元件以及硅基温度传感器电连接，以处理第一感测信号、第二感测信号以及环境温度感测信号。盖体设置于基板，且与基板定义出一容置空间以容置红外线感测芯片。盖体包含一第一通孔、一遮蔽部以及一挡墙，其中第一通孔对应于第一热电堆感测元件，遮蔽部对应于第二热电堆感测元件，使第二热电堆感测元件接收遮蔽部所辐射的第二红外线，以及挡墙对应于第一热电堆感测元件以及第二热电堆感测元件之间。滤波片则设置于第一通孔的一端。

本发明提供的红外线温度传感器，可快速校正补偿封装结构所造成的量测误差以提高量测准确度；此外，本发明的红外线温度传感器的封装步骤简单，且容易设置滤波片以扩大其应用范围。

以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为一示意图，显示本发明第一实施例的红外线温度传感器。

图2为一示意图，显示本发明第一实施例的红外线温度传感器沿图1的AA线的剖面结构。

图3为一示意图，显示本发明第一实施例的红外线温度传感器沿图1的BB线的剖面结构。