CN101788680A - 探测器模组 - Google Patents

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本发明提供的探测器模组，包括半导体基底；设于半导体基底上的探测接收X光、并将其转换成电信号的检测二极管单元；和获取、收集检测二极管单元发送来的电信号并将其收集、处理的电信号通过导线传送到外部设备的数据获取单元芯片；其中，在检测二极管单元和数据获取单元芯片之间的半导体基底的表面上设有沟槽。所述沟槽的深度达到切断检测二极管单元与数据获取单元之间的导电层，而通过细的、金导线跨过该沟槽，建立检测二极管单元与数据获取单元芯片的连接，并在沟槽内填充有隔热材料，以固定金导线，同时在数据获取单元芯片外加设有热屏蔽盒。本发明通过切断数据获取单元芯片所产生热量向检测二极管单元传送的传导路径和辐射路径，提高了检测二极管单元的热稳定性，从而提高了整个探测器模组的性能，有效保证图像质量。

Description

探测器模组
技术领域
本发明涉及医疗设备领域，特别是关于用于医疗设备的探测器模组。
背景技术
探测器模组包括探测接收X光的、并将其转换成电信号的检测二极管单元和获取、收集检测二极管单元发送来的电信号并将其收集的电信号通过软线传送到外部设备的数据获取单元芯片。现有的探测器模组的结构方式有两种，一种是将数据获取单元芯片放于检测二极管单元的同一基底上，另一种是将数据获取单元芯片放于用于传输数据信号的软线上。将数据获取单元芯片和检测二极管单元置于同一基底上的结构示意图如图1所示，检测二极管单元1和数据获取单元芯片2置于同一基底上，软线(未标号)将数据获取单元芯片2收集的数据通过数字背板4传送到外部的数模转换板5中，电源6通过数字背板4向数据获取单元芯片2供电。数据获取单元芯片2通过其周边的介质以热辐射或热传导的方式发散其产生的热量，从而在探测器模组上就形成了一个高的、不均匀的热分配区。然而，检测二极管单元中的二极管是发光光电二极管构成的，其对热是非常敏感的。这种不均匀的高温，对检测二极管单元的性能有很大的影响，使得二极管输出电流中的热噪声显著增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种探测器模组，其有效地降低数据获取单元芯片产生的热辐射和热传导对检测二极管的影响，提高了整个探测器模组的热稳定等热性能。
本发明提供的探测器模组，包括半导体基底；设于半导体基底上的探测接收X光的、并将其转换成电信号的检测二极管单元；和获取、收集检测二极管单元发送来的电信号并将其收集、处理的电信号通过导线传送到外部设备的数据获取单元芯片；其中，在检测二极管单元和数据获取单元芯片之间的半导体基底的表面上设有沟槽。
所述沟槽的深度达到切断检测二极管单元与数据获取单元芯片之间的导电层。
所述沟槽的深度大于1mm。
其中，通过导线跨过该沟槽，建立检测二极管单元与数据获取单元芯片的连接。
所述的连接于检测二极管单元与数据获取单元芯片的导线为细的、金导线。
其中，在沟槽内填充有隔热材料，以固定连接于检测二极管单元与数据获取单元芯片的导线。
所述的隔热材料为聚硅氧烷核壳粒子。
其中，在数据获取单元芯片外加设有热屏蔽盒，将整个数据获取单元芯片容纳于其中。
所述的热屏蔽盒的材质为金属。
本发明还提供应用该探测器模组的X射线CT扫描装置，其中，该探测器模组包括半导体基底；设于半导体基底上的探测接收X光的、并将其转换成电信号的检测二极管单元；和获取、收集检测二极管单元发送来的电信号并将其收集、处理的电信号通过导线传送到外部设备的数据获取单元芯片；在所述检测二极管单元和数据获取单元芯片之间的半导体基底的表面上设有沟槽。
所述沟槽的深度达到切断检测二极管单元与数据获取单元芯片之间的导电层。其通过导线跨过该沟槽，建立检测二极管单元与数据获取单元芯片的连接。
其中，在沟槽内填充有隔热材料，以固定连接于检测二极管单元与数据获取单元芯片的导线。
所述的隔热材料为聚硅氧烷核壳粒子。
所述的连接于检测二极管单元与数据获取单元芯片的导线为细的、金导线。
其中，在数据获取单元芯片外加设有热屏蔽盒，将整个数据获取单元芯片容纳于其中。
所述的热屏蔽盒的材质为金属。
本发明通过在检测二极管单元与数据获取单元芯片之间的基底的表面上设置一个沟槽，以达到阻断数据获取单元芯片产生的热量通过基底的传导层传到检测二极管单元的周边，降低了位于靠近检测二极管单元一侧的数据获取单元芯片的温度；同时为了减少数据获取单元芯片产生的热量辐射到空气中而对检测二极管单元产生影响，在数据获取单元芯片的外部罩设热屏蔽盒。本发明通过切断数据获取单元芯片所产生热量向检测二极管单元传送的传导路径和辐射路径，提高了检测二极管单元的热稳定性，从而提高了整个探测器模组的性能，有效保证图像质量。
附图说明
图1为现有的探测器模组的结构示意图；
图2为本发明探测器模组的立体结构示意图；
图3为从图2的X方向看到、且在数据获取单元芯片外罩设热屏蔽盒的探测器模组结构示意图；
图4为本发明探测器模组的温度分布示意图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施形态。本发明不限于实施形态。
如图2所示，探测器模组包括半导体基底10、设于半导体基底10上的检测二极管单元20和数据获取单元芯片30，其中，在检测二极管单元20和数据获取单元芯片30之间的半导体基底10的表面上设有一沟槽40，该沟槽40的深度以能切断检测二极管单元20与数据获取单元30之间的导电层如硅或铜为佳，本实施例中沟槽40的深度为大于1mm，而通过细的、金导线41跨过该沟槽40，建立检测二极管单元20与数据获取单元芯片30的连接。当然，也可以通过其他材质的导线建立检测二极管单元20与数据获取单元芯片30的连接。
请同时参阅图3，所述的检测二极管单元20接收X线并将其接收到的光信号转换成电信号，电信号通过金导线41传送到数据获取单元芯片30中进行收集处理之后，通过软线50传送到其他的设备如数字背板等。
为了防止在振动过程中金导线41之间的短路，在沟槽40内填充有隔热材料42，不仅可以使金导线41具有较低的电流泄漏，还可以固定金导线41。该隔热材料42可以选用低热传导的材料，如聚硅氧烷核壳粒子。
为了隔离数据获取单元芯片30产生的热量辐射到周围的空气中，在数据获取单元芯片30外加设有一个热屏蔽盒60，将整个数据获取单元芯片30容纳于其中，数据获取单元芯片30产生的热量不能通过热屏蔽盒60传到外部的空气中，数据获取单元芯片30散发的热量可以通过半导体基底10上的电极孔11传到半导体基底10的背面或空气中，而被半导体基底10或其背面的器件或空气消耗掉。所述的热屏蔽盒60的材质为金属材质。
请同时再参阅图4，为本发明探测器模组周边形成的热分配区示意图。从图中可以看出，在检测二极管单元20与数据获取单元芯片30之间的沟槽40的温度降低到27度左右，有效的降低了数据获取单元芯片30产生的热量对检测二极管单元20的影响。而在现有的布局中，如图1中所示，可以看出，在检测二极管单元1的右边是一个不均匀的、可达到35度以上的高温区。本发明通过在检测二极管单元20与数据获取单元芯片30之间的半导体基底10的表面上设置一个沟槽40，以达到阻断数据获取单元芯片30产生的热量通过半导体基底10的传导层传到检测二极管单元20的周边，降低了位于靠近检测二极管单元20一侧的数据获取单元芯片30的温度；同时为了减少数据获取单元芯片30产生的热量辐射到空气中而对检测二极管单元20产生影响，在数据获取单元芯片30的外部罩设热屏蔽盒60。本发明通过切断数据获取单元芯片30所产生热量向检测二极管单元20传送的传导路径和辐射路径，提高了检测二极管单元的热稳定性，从而提高了整个探测器模组的性能，有效保证图像质量。
本发明的探测器模组可用于医疗设备如X射线CT扫描装置中。

Claims (10)

1.一种探测器模组，包括半导体基底；设于半导体基底上的探测接收X光的、并将其转换成电信号的检测二极管单元；和获取、收集检测二极管单元发送来的电信号并将其收集、处理的电信号通过导线传送到外部设备的数据获取单元芯片；其特征在于：在检测二极管单元和数据获取单元芯片之间的半导体基底的表面上设有沟槽。
2.如权利要求1所述的探测器模组，其特征在于，所述沟槽的深度达到切断检测二极管单元与数据获取单元芯片之间的导电层。
3.如权利要求2所述的探测器模组，其特征在于，所述沟槽的深度大于1mm。
4.如权利要求2所述的探测器模组，其特征在于，通过导线跨过该沟槽，建立检测二极管单元与数据获取单元芯片的连接。
5.如权利要求4所述的探测器模组，其特征在于，在沟槽内填充有隔热材料，以固定连接于检测二极管单元与数据获取单元芯片的导线。
6.如权利要求5所述的探测器模组，其特征在于，所述的隔热材料为聚硅氧烷核壳粒子。
7.如权利要求4所述的探测器模组，其特征在于，所述的连接于检测二极管单元与数据获取单元芯片的导线为细的、金导线。
8.如权利要求1-7中任一项所述的探测器模组，其特征在于，在数据获取单元芯片外加设有热屏蔽盒，将整个数据获取单元芯片容纳于其中。
9.如权利要求8所述的探测器模组，其特征在于，所述的热屏蔽盒的材质为金属。
10.一种X射线CT扫描装置，包括探测器模组，其中，该探测器模组包括半导体基底；设于半导体基底上的探测接收X光的、并将其转换成电信号的检测二极管单元；和获取、收集检测二极管单元发送来的电信号并将其收集、处理的电信号通过导线传送到外部设备的数据获取单元芯片；其特征在于：在检测二极管单元和数据获取单元芯片之间的半导体基底的表面上设有沟槽。
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