CN102414580B - 放射线检测器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种放射线检测器，根据本发明的放射线检测器，使导板(5a)作为形成为面状的板材而介于之间地连接用于施加偏压的共用电极(3)与用于提供偏压的引线(4)。在共用电极(3)上不直接连接引线(4)而是连接导板(5a)，因此能够防止损伤放射线感应型半导体(2)，能够避免性能的降低。另外，导板(5a)形成为面状，因此，即使使用电阻值高的导电糊剂也能够降低连接电阻，成为与使用了银糊剂时同等的程度。也就是说，导电糊剂的选择范围扩大。另外，不使用绝缘性基座就能够进行连接，能够避免性能的降低。其结果是不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低。

Description

放射线检测器
技术领域
本发明涉及一种具备放射线感应型半导体的放射线检测器，该放射线检测器使用于医疗领域、工业领域以及原子能领域等，该射线感应型半导体通过放射线的入射而生成电荷。
背景技术
以往，在这种放射线(例如X射线)检测器中存在“间接转换型”检测器和“直接转换型”检测器，该“间接转换型”检测器通过放射线(例如X射线)的入射而临时生成光，从该光生成电荷，由此从放射线间接地转换为电荷来检测放射线，该“直接转换型”检测器通过放射线的入射而生成电荷，由此从放射线直接转换为电荷来检测放射线。此外，放射线感应型半导体生成电荷。
如图8所示，直接转换型放射线检测器具备有源矩阵基板51、通过放射线的入射而生成电荷的放射线感应型半导体52以及用于施加偏压的共用电极53。有源矩阵基板51如下这样构成：在放射线的入射面侧形成多个收集电极(未图示)，配置用于蓄积和读出由各收集电极收集的电荷的蓄积和读出用电路(未图示)。在放射线检测有效区域SA内以二维状矩阵排列的方式来设立各收集电极。
在该有源矩阵基板51的收集电极的入射面侧层叠半导体52，将共用电极53形成为面状并层叠在该半导体52的入射侧。并且，在共用电极53的入射面连接有用于提供偏压的引线54。
在利用放射线检测器来检测放射线时，从偏压提供源(未图示)将偏压通过用于提供偏压的引线54施加到用于施加偏压的共用电极53。在施加了偏压的状态下，随着放射线的入射，在放射线感应型半导体52中生成电荷。使用收集电极来临时收集所生成的该电荷。使用由电容器、开关元件以及电布线等构成的蓄积和读出用电路将收集到的电荷作为每个收集电极的放射线检测信号而取出。
二维状矩阵排列的各收集电极分别与放射线图像的各像素所对应的电极(像素电极)对应。通过取出放射线检测信号，能够制作与投影到放射线检测有效区域SA的放射线的二维强度分布相应的放射线图像。
但是，在图8示出的以往的放射线检测器的情况下，存在以下问题：由于对共用电极53连接引线54而产生性能的降低。即，在用于提供偏压的引线54中使用铜线等硬的金属线，因此在将引线54连接到共用电极53时使放射线感应型半导体52受损伤。由于该损伤，引起耐压不良等性能的降低。
特别是，在半导体52为非晶硒或CdTe、CdZnTe、PbI2、HgI2、TlBr等非硒类多晶半导体的情况下，通过真空蒸镀能够容易地形成大面积且厚膜的放射线感应型半导体52。另一方面，这些非晶硒、非硒类多晶半导体比较柔软，容易损伤。
另外，非晶硒在40°附近具有玻璃化转变点，在更高的温度条件下促进非晶硒的膜结晶化，加快膜的低电阻化，有可能由于施加偏压而产生放电。因此，采用以下方法，即使用导电糊剂在室温条件下将引线54直接连接固定到共用电极53，但是该方法也存在问题。
(1)例如，作为导电糊剂，使用以银为主要成分的银糊剂。在银的情况下，向非晶硒的扩散大，因此使非晶硒的电阻降低，由于施加偏压而非晶硒膜容易产生贯通放电。另外，如上所述，(2)在将引线54连接到共用电极53时，形成半导体52的非晶硒容易损伤。
因此，还考虑将导电糊剂替换为碳系糊剂、Ni系糊剂的方法，但是在这些糊剂的情况下，(3)与银糊剂相比连接电阻变大。而且，同样地无法消除在将引线54连接到共用电极53时形成半导体52的非晶硒容易损伤这种(2)的问题。
因此，为了避免将引线54连接到共用电极53所引起的性能的降低，发明者等提出了图9示出的发明(例如参照专利文献1)。如图9(相当于专利文献1的图2)所示，在放射线检测有效区域SA外的半导体52的入射面配置有绝缘性基座55。形成为共用电极53至少覆盖该基座55的一部分，引线54与共用电极53的入射面中的位于基座55上的部位相连接。
通过配置上述基座55，来由基座55缓和将引线54连接到共用电极53时施加的冲击。其结果，能够防止引起耐压不良的放射线感应型半导体的损伤，能够避免耐压不良等性能的降低。另外，将基座55配置在放射线检测有效区域SA外，因此能够防止由于配置基座而放射线检测功能受损。另外，能够通过使用银糊剂来以低电阻进行连接。
除此以外，发明者等还提出了进一步改进上述专利文献1而得到的图10示出的发明(例如参照专利文献2)。如图10(相当于专利文献2的图2)所示，具备与半导体52的入射侧直接接触并形成为面状的第一共用电极53a，配置有以覆盖该第一共用电极53a的一部分的方式形成于第一共用电极53a的入射侧的绝缘性基座55。在基座55的入射侧以覆盖该基座55的至少一部分的方式形成第二共用电极53b，使该第二共用电极53b与第一共用电极53a连接。在这种情况下，能够防止由于配置基座而放射线检测功能受损，能够通过使用银糊剂来以低电阻进行连接。
专利文献1：日本特开2005-86059号公报(第1、2、4～12页，图1、2、6～9)
专利文献2：国际公开第WO2008-143049号
发明内容
发明要解决的问题
然而，在如上述专利文献1、2那样配置绝缘性基座的情况下也存在问题。即，(4)由于形成基座的树脂的成分而非晶硒膜结晶化，产生暗电流。并且，(5)由于形成基座的树脂的成分，导致蒸镀装置受污染。关于(5)的问题点，特别在形成基座之后通过蒸镀来形成共用电极的情况下，在形成共用电极时蒸镀装置受污染。
本发明是鉴于这种情况而完成的，目的在于提供一种不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低的放射线检测器。
用于解决问题的方案
本发明为了达到上述目的，采用以下结构。
即，本发明的放射线检测器用于检测放射线，该放射线检测器的特征在于，具备：放射线感应型半导体，其通过放射线的入射而生成电荷；共用电极，其用于施加偏压，在该半导体的上述入射侧形成为面状；引线，其用于提供偏压；以及导电性的板材，其形成为面状，其中，使上述板材介于上述共用电极与上述引线之间地连接上述共用电极与上述引线，并且利用导电糊剂来连接上述板材与上述共用电极。
根据本发明的放射线检测器，使形成为面状的导电性板材介于之间地连接用于施加偏压的共用电极与用于提供偏压的引线。在共用电极上不直接连接引线而是连接形成为面状的板材，因此能够防止损伤放射线感应型半导体，能够避免性能的降低。另外，由于板材形成为面状，因此即使使用电阻值高的导电糊剂也能够降低连接电阻，成为与使用了银糊剂时同等的程度。也就是说，导电糊剂的选择范围扩大。另外，不使用绝缘性基座就能够进行连接，能够避免性能的降低。其结果是不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低。
在上述本发明的放射线检测器中，通过利用导电糊剂来连接板材与共用电极，能够如上述那样防止损伤放射线感应型半导体，能够降低连接电阻。进一步，利用导电带来连接板材与共用电极，或者利用导电带以及形成在该导电带上的导电糊剂来连接板材与共用电极。与导电糊剂相比，利用导电带时电阻率变大，但是由于在导电带上并用导电糊剂来形成，因此能够降低电阻。
并且，板材也可以具有导电糊剂能够进入的贯通孔。在板材具有这种贯通孔并利用导电糊剂来连接板材与共用电极时，该导电糊剂进入到贯通孔，因此机械强度增加，能够更进一步降低连接电阻。另外，优选导电糊剂含有碳或者镍。在导电糊剂为银糊剂的情况下，连接电阻低，但是向以非晶硒为代表的半导体的扩散大，导致降低至半导体的电阻，施加偏压会导致半导体产生贯通放电。在导电糊剂为含有碳或者镍的碳系糊剂、Ni系糊剂的情况下，与银糊剂相比向半导体的扩散小，半导体不容易产生贯通放电。另外，在导电糊剂为含有碳或者镍的碳系糊剂、Ni系糊剂的情况下，连接电阻变大，但是，由于板材形成为面状，因此能够将连接电阻降低到与使用了银糊剂时同等的程度。
与导电糊剂同样地，优选导电带含有碳或者镍。在导电带含有碳或者镍的情况下，半导体不容易产生贯通放电，并且由于板材形成为面状，因此能够将连接电阻降低到与使用了含银的带时同等的程度。
与导电糊剂同样地，板材也可以具有导电糊剂能够进入的贯通孔。在板材具有这种贯通孔并利用导电糊剂连接板材与共用电极时，该导电糊剂进入到贯通孔，因此机械强度增加，能够进一步降低连接电阻。与导电糊剂、导电带同样地，优选导电糊剂或者导电带含有碳或者镍。在导电糊剂或者导电带含有碳或者镍的情况下，半导体不容易产生贯通放电，并且由于板材形成为面状，因此能够将连接电阻降低到与使用了银时同等的程度。
发明的效果
根据本发明所涉及的放射线检测器，在用于施加偏压的共用电极上不直接连接用于提供偏压的引线而是连接形成为面状的导电性板材，因此能够避免性能的降低。另外，不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低。
并且，通过利用导电糊剂来连接板材与共用电极，能够防止损伤放射线感应型半导体，能够降低连接电阻。
附图说明
图1的(a)是实施例1所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，(b)是(a)的A-A向视截面图，(c)是(b)的共用电极周围的放大图。
图2是表示平板型X射线检测器(FPD)的有源矩阵基板的等效电路的框图。
图3是平板型X射线检测器(FPD)的有源矩阵基板的概要截面图。
图4的(a)～(c)是分别表示作为具有载流子选择性的高电阻半导体层的中间层的组合的概要截面图。
图5的(a)是实施例2所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，(b)是具有贯通孔的导板的放大俯视图，(c)是连接了芯线时的导板的放大俯视图，(d)是使用导电糊剂进行了连接时的导板的放大俯视图，(e)是共用电极周围的A-A向视截面的放大图。
图6的(a)是实施例3所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，(b)是在放射线检测有效区域与共用电极外周之间空间上的间隔有余裕时的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，(c)是(a)的共用电极周围的放大图。
图7的(a)是实施例4所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，(b)是(a)的共用电极周围的放大图。
图8是以往的放射线检测器的概要截面图。
图9是与图8不同的设置了基座的以往的放射线检测器的概要截面图。
图10是与图9不同的设置了基座的以往的放射线检测器的概要截面图。
附图标记说明
1：有源矩阵基板；2：(放射线感应型)半导体；3：(用于施加偏压的)共用电极；4：(用于提供偏压的)引线；5a、5b：导板；5c：L字型金属；5A：贯通孔；7：导电糊剂；8：导电带。具体实施方式
实施例1
下面，参照附图来说明本发明的实施例1。图1的(a)是实施例1所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(以下，适当地简略称为“FPD”)的概要俯视图，图1的(b)是图1的(a)的A-A向视截面图，图1的(c)是图1的(b)的共用电极周围的放大图，图2是表示平板型X射线检测器(FPD)的有源矩阵基板的等效电路的框图，图3是平板型X射线检测器(FPD)的有源矩阵基板的概要截面图。也包括后述的实施例2～4在内，在本实施例1中，作为放射线检测器，以平板型X射线检测器(FPD)为例进行说明。
如图1的(a)、图1的(b)所示，本实施例1所涉及的FPD具备有源矩阵基板1、通过放射线(在实施例1～4中为X射线)的入射而生成电荷的放射线感应型半导体2以及用于施加偏压的共用电极3。如图2、图3所示，有源矩阵基板1如下这样构成：在放射线的入射面侧形成多个收集电极11，配置用于蓄积和读出由各收集电极11收集的电荷的蓄积和读出用电路12。在放射线检测有效区域SA内以二维状矩阵排列的方式来设立各收集电极11。放射线感应型半导体2相当于本发明中的放射线感应型半导体，用于施加偏压的共用电极3相当于本发明中的用于施加偏压的共用电极。
如图1的(a)、图1的(b)所示，在该有源矩阵基板1的收集电极的入射面侧层叠半导体2，将共用电极3形成为面状并层叠在该半导体2的入射侧。并且，如图1的(a)～图1的(c)所示，在共用电极3的入射面上连接用于提供偏压的引线4，使例如由铜形成的椭圆形的导板5a作为形成为面状的导电性板材介于共用电极3和引线4之间。即，使导板5a介于之间地连接共用电极3与铜线等引线4。为了进一步降低电阻值、防止腐蚀，对导板5a的表面实施镀金(Au)处理。用于提供偏压的引线4相当于本发明中的用于提供偏压的引线，椭圆形的导板5a相当于本发明中的导电性板材。
引线4的前端为剥掉了线缆的绝缘体的芯线4a，如图1的(c)所示，通过焊锡6连接该芯线4a与导板5a。另一方面，使导电糊剂7介于之间地连接导板5a与共用电极3。因而，通过导电糊剂7对导板5a与共用电极3进行连接。导电糊剂7采用Ni丙烯酸系糊剂那样含有镍的糊剂。此外，也可以是含有碳的碳系糊剂。为了稳定地进行连接，使用粘度1000cps以上、优选粘度10000cps以上的导电糊剂。导电糊剂7相当于本发明中的导电糊剂。
如图2、图3所示，在有源矩阵基板1上，如上述那样形成有收集电极11，配置有蓄积和读出用电路12。蓄积和读出用电路12由电容器12A、作为开关元件的TFT(薄膜场效应晶体管)12B以及栅极线12a、数据线12b等构成，每个收集电极11都与一个电容器12A以及一个TFT12B相对应地相连接。
另外，在有源矩阵基板1的蓄积和读出用电路12周围配置并连接有栅极驱动器13、电荷电压转换型放大器14、多路转接器15以及A/D转换器16。这些栅极驱动器13、电荷电压转换型放大器14、多路转接器15以及A/D转换器16通过与有源矩阵基板1不同的基板进行连接。此外，也可以将栅极驱动器13、电荷电压转换型放大器14、多路转接器15以及A/D转换器16的一部分或者全部内置于有源矩阵基板1内。
在利用FPD来检测X射线时，从偏压提供电源(未图示)将偏压通过用于提供偏压的引线4施加到用于施加偏压的共用电极3。由于通过焊锡6连接作为引线4的前端的芯线4a与导板5a并利用导电糊剂7连接导板5a与共用电极3，因此从偏压提供电源(未图示)将偏压通过引线4、焊锡6、导板5a以及导电糊剂7施加到共用电极3。在施加了偏压的状态下，随着放射线(在实施例1～4中为X射线)的入射，在放射线感应型半导体2中生成电荷。用收集电极11来临时收集所生成的该电荷。通过蓄积和读出用电路12将收集到的电荷作为每个收集电极11的放射线检测信号(在实施例1～4中为X射线检测信号)而取出。
具体地说，用收集电极11收集到的电荷被临时蓄积在电容器12A中。并且，从栅极驱动器13通过栅极线12a依次对各TFT12B的栅极提供读出信号。通过提供读出信号而被提供了读出信号的TFT12B从截止转变为导通。通过多路转接器15来依次切换并连接与进行了该转变的该TFT12B的源极相连接的数据线12b，随着该切换和连接，通过数据线12b从TFT12B读出蓄积在电容器12A中的电荷。通过电荷电压转换型放大器14对所读出的电荷进行放大，作为每个收集电极11的放射线检测信号(在实施例1～4中为X射线检测信号)，通过多路转接器15发送到A/D转换器16来从模拟值转换为数字值。
例如，在将FPD设置于X射线透视摄影装置的情况下，将X射线检测信号送到后级的图像处理电路，进行图像处理来输出二维X射线透视图像等。二维状矩阵排列的各收集电极11分别与放射线图像(在此为二维X射线透视图像)的各像素所对应的电极(像素电极)相对应。通过取出放射线检测信号(在实施例1～4中为X射线检测信号)，能够制作与投影到放射线检测有效区域SA的放射线的二维强度分布相应的放射线图像(在此为二维X射线透视图像)。也就是说，也包括后述的实施例2～4在内，本实施例1所涉及的FPD是能够对投影到放射线检测有效区域SA的放射线(在实施例1～4中为X射线)的二维强度分布进行检测的二维阵列型放射线检测器。
接着，更具体地说明FPD的各部结构。有源矩阵基板1例如使用玻璃基板。有源矩阵基板1的玻璃基板的厚度例如为0.5mm～1.5mm左右。半导体2通常为厚度0.5mm～1.5mm左右的厚膜，面积例如为纵20cm～50cm×横20cm～50cm左右。
放射线感应型半导体2优选高纯度非晶硒(a-Se)、掺杂了Na等碱金属、Cl等卤素或者As、Te的硒和硒化合物的非晶半导体以及CdTe、CdZnTe、PbI2、HgI2、TlBr等非硒类多晶半导体中的任一种。非晶硒、掺杂了碱金属、卤素或者As、Te的硒和硒化合物的非晶半导体以及非硒类多晶半导体在适于大面积化和适于厚膜化上性能优异。另一方面，它们柔软，莫氏硬度为4以下，容易损伤，但是由基座5缓和将引线4连接到共用电极3时施加的冲击，从而能够防止损伤，因此容易实现半导体2的大面积化和厚膜化。特别是，当将具有109Ω以上、优选1011Ω以上的电阻率的a-Se使用于半导体2时，在适于大面积化和适于厚膜化上性能明显优异。
另外，作为半导体2，除了上述感应型半导体2以外，还包括与在其入射面(在图1的(b)中上表面)或者其入射侧相反一侧的面(在图1的(b)中下表面)或者其两面形成的具有载流子选择性的高电阻半导体层即中间层之间的组合。可以如图4的(a)所示，在半导体2与共用电极3之间形成中间层2a并且在半导体2与收集电极11(参照图3)之间形成中间层2b，也可以如图4的(b)所示，仅在半导体2与共用电极3之间形成中间层2a，还可以如图4的(c)所示，仅在半导体2与收集电极11(参照图3)之间形成中间层2b。
这样，通过设置具有载流子选择性的中间层2a、2b，能够降低暗电流。在此所说的载流子选择性是指半导体中的作为电荷移动介质(载流子)的电子和空穴对电荷移动作用的贡献率明显不同的性质。
作为半导体2与具有载流子选择性的中间层2a、2b之间的组合方法，可举出如下方式。在对共用电极3施加正偏压的情况下，在中间层2a使用电子的贡献率大的材料。由此，能够阻止来自共用电极3的空穴的注入，降低暗电流。在中间层2b使用空穴的贡献率大的材料。由此，能够阻止来自收集电极11的电子的注入，降低暗电流。
相反，在对共用电极3施加负偏压的情况下，在中间层2a使用空穴的贡献率大的材料。由此，能够阻止来自共用电极3的电子的注入，降低暗电流。在中间层2b使用电子的贡献率大的材料。由此，能够阻止来自收集电极11的空穴的注入，降低暗电流。
具有载流子选择性的中间层2a、2b的厚度通常优选为0.1μm～10μm范围。在中间层2a、2b的厚度小于0.1μm时，出现无法充分抑制暗电流的趋势，相反，当厚度大于10μm时，出现妨碍放射线检测的趋势(例如灵敏度降低的趋势)。
另外，作为使用于具有载流子选择性的中间层2a、2b的半导体，Sb2S3、ZnTe、CeO2、CdS、ZnSe、ZnS等多晶半导体、掺杂了Na等碱金属、Cl等卤素或者As、Te的硒和硒化合物的非晶半导体适于大面积化的性能优异而被举出。这些半导体的厚度薄，容易损伤，但是由基座5缓和将引线4连接到共用电极3时施加的冲击，从而能够防止损伤，因此具有载流子选择性的中间层2a、2b适于大面积化的性能优异。
在使用于中间层2a、2b的半导体中，作为电子的贡献大的半导体，可举出作为n型半导体的CeO2、CdS、CdSe、ZnSe、ZnS那样的多晶半导体、掺杂了碱金属、As、Te而使空穴的贡献率降低的非晶Se等非晶体。
另外，作为空穴的贡献大的半导体，可举出作为p型半导体的ZnTe那样的多晶半导体、掺杂了卤素而使电子的贡献率降低的非晶Se等非晶体。
并且，在Sb2S3、CdTe、CdZnTe、PbI2、HgI2、TlBr或未掺杂的非晶Se或者Se化合物的情况下，电子的贡献大的半导体以及空穴的贡献大的半导体这两者均存在。在这些情况下，通过调节制膜条件，能够选择形成电子的贡献大的半导体或者空穴的贡献大的半导体。
导板5a如上所述被实施镀金处理。导板5a呈平面形状，是椭圆型(小判型)。导板5a的面积例如为纵10mm～15mm×横5mm～10mm左右，厚度为1mm左右。
接着，说明FPD的共用电极3周围的连接方法。在此，作为半导体2，使用厚度1.0mm、面积为纵510mm×横510mm的非晶硒的厚膜，且如图4的(a)所示那样在非晶硒的厚膜的上下使用由Sb2S3形成的中间层2a、2b，作为导板5a，使用对厚度1mm、面积为纵12mm×横7mm的导板5a实施镀金处理而得到的导板。作为共用电极3，使用以金(Au)形成的电极。对于导板5a的与共用电极3相对的面，尽可能设为平板状或者具有些许鼓起的平面状以避免损伤形成共用电极3的金电极。
接着，将引线4的高电压线缆切成规定长度，剥掉前端的绝缘体而仅保留芯线4a。通过对该芯线4a和上述实施了镀金处理的导板5a进行焊接，来通过焊锡6连接芯线4a与导板5a。
准备完成了非晶硒和金电极的蒸镀的FPD。对导板5a的背面(即金电极侧的面)涂敷Ni丙烯酸系糊剂并设置在金电极的规定位置处，由此利用导电糊剂7连接导板5a和由金电极形成的共用电极3。等待导电糊剂7干燥和固化，进入到后续工序。此时，将涂敷Ni丙烯酸系糊剂的量设为按压金电极面时导板5a不会直接接触金电极这种程度的量。当涂敷量少时，导板5a与金电极面直接接触，有时会由导板5a损伤电极面。相反，当涂敷量多时，溢出变多。如上所述，在金电极的蒸镀形成之前不利用树脂形成基座，因而不污染蒸镀装置就能够将引线4连接到共用电极3。
另外，在Ni丙烯酸系糊剂干燥和固化后连接长度700mm的高电压线缆之后，当使用数字测试仪对位于前端的芯线4a与图1的(a)示出的电阻测量点P之间进行测量时，确认出电阻值为2.7Ω。在以往的在由树脂形成的基座上涂敷银糊剂的条件下测量得到的值为2～3Ω，因此认为利用本实施例1所涉及的连接方法得到的连接电阻值也与以往的设置基座的方法的连接电阻值同等程度。
此外，不限于对导板5a镀金，也可以镀其它金属。另外，在导板5a由铝等金属形成的情况下，不一定需要进行镀处理。另外，关于芯线4a与导板5a之间的连接，最通常是进行连接可靠的焊接。在焊接的情况下，具有能够预先准备很多线缆来进行选择的优点。当然，并不限于焊接，也可以利用导电糊剂来连接，通过熔接来连接，或者使以导板5a为代表的形成为面状的导电性板材的一部分变细，将线缆与该部分捆束在一起来进行连接。
根据上述本实施例1所涉及的平板型X射线检测器(FPD)，使形成为面状的导电性板材(在本实施例1中为导板5a)介于之间地连接用于施加偏压的共用电极3与用于提供偏压的引线4。在共用电极3上不直接连接引线4而是连接形成为面状的板材(导板5a)，因此能够防止损伤放射线感应型半导体2，能够避免性能的降低。另外，板材(导板5a)形成为面状，因此，即使使用电阻值高的导电糊剂也能够降低连接电阻，成为与使用银糊剂时同等程度。也就是说，导电糊剂的选择范围扩大。另外，能够不使用绝缘性基座而进行连接，从而能够避免性能的降低。其结果是不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低。
在本实施例1中，利用导电糊剂7连接板材(在本实施例1中为导板5a)和共用电极3。优选导电糊剂7含有碳或者镍。在本实施例1中采用Ni丙烯酸系糊剂。在导电糊剂7为银糊剂的情况下，连接电阻低，但是向以非晶硒为代表的半导体2的扩散大，导致至半导体2的电阻降低，施加偏压会导致半导体2产生贯通放电。在导电糊剂7为含有碳或者镍的碳系糊剂、Ni系糊剂(在本实施例1中为Ni丙烯酸系糊剂)的情况下，与银糊剂相比，向半导体2的扩散小，半导体2不容易产生贯通放电。另外，在导电糊剂7为含有碳或者镍的碳系糊剂、Ni系糊剂的情况下，连接电阻变大，但是由于板材(导板5a)形成为面状，因此能够将连接电阻降低到与使用银糊剂时同等的程度。
实施例2
接着，参照附图来说明本发明的实施例2。图5的(a)是实施例2所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，图5的(b)是具有贯通孔的导板的放大俯视图，图5的(c)是连接了芯线时的导板的放大俯视图，图5的(d)是用导电糊剂进行了连接时的导板的放大俯视图，图5的(e)是共用电极周围的A-A向视截面的放大图。对与上述实施例1共用的部位附加相同的附图标记并省略其说明，并且省略图示。
如图5的(a)～(d)所示，在本实施例2所涉及的FPD中，采用具有两个贯通孔5A、5B的导板5b作为形成为面状的导电性板材。该导板5b还被称为“焊片(solder lug)”，能够应用市场上出售的“焊片”。通常对“焊片”镀镍，因此能够直接使用。两个贯通孔5A、5B中的贯通孔5A是利用导电糊剂7连接导板5b与共用电极3时用于该导电糊剂7进入的孔。另外，贯通孔5B是用于通过焊锡6连接剥掉了线缆的绝缘体的芯线4a与导板5b的孔。此外，贯通孔5A的孔大小大于贯通孔5B的孔大小。导板5b相当于本发明中的导电性板材，贯通孔5A相当于本发明中的贯通孔。
与实施例1同样地，导电糊剂7采用Ni丙烯酸系糊剂那样含有镍的糊剂。当然，也可以是含有碳的碳系糊剂。为了稳定地进行连接，使用粘度1000cps以上、优选粘度10000cps以上的导电糊剂。
接着，说明FPD的共用电极3周围的连接方法。与实施例1同样地，如图4的(a)所示那样在非晶硒的厚膜的上下使用由Sb2S3形成的中间层2a、2b，作为共用电极3，使用由金(Au)形成的电极。
将引线4的高电压线缆切成规定长度，剥掉前端的绝缘体而仅保留芯线4a。通过对该芯线4a与上述的实施了镀金的导板5b的贯通孔5B的部位进行焊接，来如图5的(c)所示那样通过焊锡6连接芯线4a与导板5b。
对导板5b的贯通孔5A的部位的表面和背面涂敷Ni丙烯酸系糊剂并设置在金电极的规定位置处，或者在金电极的规定位置处涂敷Ni丙烯酸系糊剂并将导板5b设置在该Ni丙烯酸系糊剂上，来利用导电糊剂7连接导板5b与由金电极形成的共用电极3。此时，由Ni丙烯酸系糊剂构成的导电糊剂7进入到贯通孔5A。此外，也可以在也包括贯通孔5A的部位在内的导板5b的背面(即金电极侧的面)涂敷Ni丙烯酸系糊剂并设置在金电极的规定位置处之后，以贯通孔5A的部位为中心对表面也涂敷Ni丙烯酸系糊剂，由此使由Ni丙烯酸系糊剂构成的导电糊剂7进入到贯通孔5A。
等待导电糊剂7干燥和固化，进入后续工序。与实施例1同样地，将涂敷Ni丙烯酸系糊剂的量设为按压金电极面时导板5b不会直接接触金电极这种程度的量。但是，在本实施例2中，涂敷量与实施例1时的量相比，仅增加由Ni丙烯酸系糊剂构成的导电糊剂7进入到贯通孔5A的量。
通常，对被称为“焊片”的导板5b实施镀镍，但是也可以镀其它金属，或不一定需要镀处理。另外，芯线4a与导板5b之间的连接也并不限于焊接，也可以利用导电糊剂来连接，通过熔接来连接，或者使以导板5b为代表的形成为面状的导电性板材的一部分变细，将线缆与该部分捆束在一起来进行连接。
根据上述本实施例2所涉及的平板型X射线检测器(FPD)，与上述实施例1同样地，使形成为面状的导电性板材(在本实施例2中为导板5b)介于之间地连接用于施加偏压的共用电极3与用于提供偏压的引线4。在共用电极3上不直接连接引线4而是连接形成为面状的板材(导板5b)，因此能够防止损伤放射线感应型半导体2，能够避免性能的降低。另外，不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低。
与上述实施例1同样地，在本实施例2中，利用导电糊剂7连接板材(在本实施例2中为导板5b)和共用电极3。优选导电糊剂7含有碳或者镍。在本实施例2中也采用Ni丙烯酸系糊剂。在导电糊剂7为含有碳或者镍的碳系糊剂、Ni系糊剂(在本实施例2中为Ni丙烯酸系糊剂)的情况下，与银糊剂相比，向半导体2的扩散小，半导体2不容易产生贯通放电。另外，在导电糊剂7为含有碳或者镍的碳系糊剂、Ni系糊剂的情况下，连接电阻变大，但是由于板材(导板5b)形成为面状，因此能够将连接电阻降低到与使用银糊剂时同等的程度。
在本实施例2中，板材(在本实施例2中为导板5b)具有导电糊剂7所进入的贯通孔5A。在板材(导板5b)具有这种贯通孔5A并利用导电糊剂7连接板材(导板5b)与共用电极3时，该导电糊剂7进入到贯通孔5A，因此机械强度增加，能够进一步降低连接电阻。
实施例3
接着，参照附图来说明本发明的实施例3。图6的(a)是实施例3所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，图6的(b)是在放射线检测有效区域与共用电极外周之间空间上的间隔有余裕时的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，图6的(c)是图6的(a)的共用电极周围的放大图。对与上述实施例1、2共用的部位附加相同的附图标记并省略其说明，并且省略图示。
如图1、图5所示，在上述实施例1、2所涉及的FPD中，采用导板作为形成为面状的导电性板材，但是，如图6所示，在本实施例3所涉及的FPD中，采用L字型金属5c作为形成为面状的导电性板材。
在如图6的(b)所示那样放射线检测有效区域SA与共用电极3外周之间空间上的间隔有余裕的情况下，即使如上述实施例1的图1的(a)、上述实施例2的图5的(a)那样设置实施例1的导板5a、实施例2的导板5b，导板也不会覆盖到放射线检测有效区域SA内，但是在如图6的(a)所示那样放射线检测有效区域SA与共用电极3外周之间空间上的间隔没有余裕的情况下，当设置实施例1的导板5a、实施例2的导板5b时，导板有可能覆盖到放射线检测有效区域SA内。此外，放射线检测有效区域SA也是能够排列与像素电极对应的各收集电极11(参照图2、图3)的区域。因而，放射线检测有效区域SA还被称为“像素区域”。
因此，在如图6的(a)所示那样放射线检测有效区域SA与共用电极3外周之间空间上的间隔没有余裕的情况下，使用尺寸的宽度比实施例1的导板5a、实施例2的导板5b的尺寸的宽度小的细的板材。此时，为了增加整体与共用电极3接触的面积来稳定地固定，使长度方向的长度尽可能长。因而，在放射线检测有效区域SA与共用电极3外周之间沿着共用电极3的角部来设置以L字型形成的L字型金属5c。L字型金属5c相当于本发明中的导电性板材。
接着，说明FPD的共用电极3周围的连接方法。与实施例1、2同样地，如图4的(a)所示那样在非晶硒的厚膜的上下使用由Sb2S3形成的中间层2a、2b，作为共用电极3，使用由金(Au)形成的电极。
将引线4的高电压线缆切成规定长度，剥掉前端的绝缘体而仅保留芯线4a。通过对该芯线4a与L字型金属5c进行焊接，来如图6的(c)所示那样通过焊锡6连接芯线4a与L字型金属5c。
通过对L字型金属5c的背面(即金电极面侧的面)涂敷Ni丙烯酸系糊剂并设置在金电极的规定位置处，来利用导电糊剂7连接L字型金属5c与由金电极形成的共用电极3。此外，也可以如后述的实施例4那样，使用双面粘接或者单面粘接的导电带作为L字型金属5c。在这种情况下，不需要必须使用导电糊剂，但是也可以利用导电糊剂连接由导电带形成的L字型金属5c与由金电极形成的共用电极3。
与实施例1的导板5a、实施例2的导板5b同样地，也可以对L字型金属5c实施镀金属(例如镀金)处理，或者不一定需要镀处理。另外，芯线4a与L字型金属5c之间的连接也并不限于焊接，也可以是利用导电糊剂来连接、通过熔接来连接。
根据上述本实施例3所涉及的平板型X射线检测器(FPD)，与上述实施例1、2同样地，使形成为面状的导电性板材(在本实施例3中为L字型金属5c)介于之间地连接用于施加偏压的共用电极3与用于提供偏压的引线4。在共用电极3上不直接连接引线4而是连接形成为面状的板材(L字型金属5c)，因此能够防止损伤放射线感应型半导体2，能够避免性能的降低。另外，不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低。
实施例4
接着，参照附图来说明本发明的实施例4。图7的(a)是实施例4所涉及的直接转换型的平板型X射线检测器(FPD)的概要俯视图，图7的(b)是图7的(a)的共用电极周围的放大图。对与上述实施例1～3共用的部位附加相同的附图标记并省略其说明，并且省略图示。
在上述实施例1、2所涉及的FPD中，如图1、图5所示，为了连接共用电极3与形成为面状的导电性板材(导板)而使用了导电糊剂，但是，在本实施例4所涉及的FPD中，如图7所示，为了连接共用电极3与形成为面状的导电性板材而使用导电带8。在本实施例4中，与实施例1同样地采用导板5a作为形成为面状的导电性板材。当然，也可以与实施例2同样地采用具有贯通孔的“焊片”即导板5b作为形成为面状的导电性板材。导电带8相当于本发明中的导电带。
对于导电带8，采用含有碳或者镍的导电带。在导电带8上没有并用导电糊剂的情况下，为了将已与引线4连接的导板5a和共用电极3连接，使用双面粘接的导电带。在导电带8上并用导电糊剂的情况下，可以使用单面粘接的导电带，也可以使用双面粘接的导电带。为了稳定地进行连接，使用粘度1000cps以上、优选粘度10000cps以上的导电带。
接着，说明FPD的共用电极3周围的连接方法。与实施例1～3同样地，如图4的(a)所示那样在非晶硒的厚膜的上下使用由Sb2S3形成的中间层2a、2b，作为共用电极3，使用由金(Au)形成的电极。
将引线4的高电压线缆切成规定长度，剥掉前端的绝缘体而仅保留芯线4a。通过对该芯线4a与导板5a进行焊接，如图7的(b)所示，通过焊锡6连接芯线4a与导板5a。
另一方面，通过在金电极的规定位置处粘贴导电带8，在所粘贴的该导电带8上设置通过焊锡6已连接的芯线4a和导板5a，来利用导电带8连接导板5a与由金电极形成的共用电极3。在导电带8的情况下，不需要如导电糊剂那样适量涂敷在导板5a上，只要切断所需长度的带来粘贴即可。另外，如导电糊剂这种粘接剂那样达到固化和干燥为止的时间几乎为零。也就是说，能够立即进入后续工序，因此还能够缩短作业时间。
另外，在与实施例2同样地采用具有贯通孔的导板5b作为形成为面状的导电性板材的情况下，如图5所示，通过对芯线4b与导板5b的贯通孔5B的部位进行焊接来通过焊锡6连接芯线4a与导板5b。然后，通过在贯通孔5A的部位涂敷导电糊剂7，在粘贴于共用电极3上的导电带8上设置通过焊锡6已连接的芯线4a与导板5b，来利用导电带8以及形成在该导电带8上的导电糊剂7连接导板5b与由金电极形成的共用电极3。这样，利用导电带8以及形成在该导电带8上的导电糊剂7来连接板材(在此为导板5b)与共用电极3。
除此以外，通过对芯线4a与导板5a进行焊接来通过焊锡6连接芯线4a与导板5a，通过在导板5a的背面涂敷导电糊剂7，在粘贴于共用电极3上的导电带8上设置通过焊锡6已连接的芯线4a与导板5a，来利用导电带8以及形成在该导电带8上的导电糊剂7连接导板5a与由金电极形成的共用电极3。这样，利用导电带8以及形成在该导电带8上的导电糊剂7来连接板材(在此为导板5a)与共用电极3。
根据上述本实施例4所涉及的平板型X射线检测器(FPD)，与上述实施例1～3同样地，使形成为面状的导电性板材(在本实施例4中为导板5a)介于之间地连接用于施加偏压的共用电极3与用于提供偏压的引线4。在共用电极3上不直接连接引线4而是连接形成为面状的板材(导板5a)，因此能够防止损伤放射线感应型半导体2，能够避免性能的降低。另外，不使用绝缘性基座就能够避免性能的降低。
在本实施例4中与实施例1、2不同，利用导电带8连接板材(在本实施例4中为导板5a)与共用电极3。优选导电带8含有碳或者镍。在导电带8含有碳或者镍的情况下，半导体2不容易产生贯通放电，板材(导板5a)形成为面状，因此能够将连接电阻降低到与使用含有银的带时同等的程度。
在利用导电带8以及形成在该导电带8上的导电糊剂7来连接板材(导板5a、5b)与共用电极3的情况下，起到以下作用和效果。与导电糊剂7相比导电带8电阻率大，但是在利用导电带8以及形成在该导电带8上的导电糊剂7来进行连接的情况下，在导电带8上并用导电糊剂7来形成，因此能够降低电阻。
如上所述，在利用导电带8以及形成在该导电带8上的导电糊剂7来连接板材(导板5a、5b)与共用电极3的情况下，板材(在此为导板5b)也可以具有导电糊剂7进入的贯通孔5A。在板材(导板5b)具有这种贯通孔5A并利用导电糊剂7连接板材(导板5b)与共用电极3时，该导电糊剂7进入到贯通孔5A，因此机械强度增加，能够进一步降低连接电阻。
[测试结果]
示出对FPD中的各电阻值进行测量的结果，该FPD在由非晶硒形成的半导体2上蒸镀纵60mm左右×横60mm左右的金来形成共用电极3。使用实施了镀Ni的纵15mm左右×横10mm左右的导板5a来测量电阻值。
将(A)设为是利用少量的银系导电糊剂进行连接而得到的，将(B)设为是利用Ni系双面粘接导电带进行连接而得到的，将(C)设为是使用Ni系导电糊剂进行连接而得到的。在(A)中，预定是利用在银系双面粘接导电带的表面涂敷银系导电糊剂来进行并与其他进行比较，但是导电糊剂从导电带溢出，并且该部分的电阻值应该小，因此代替之以少量的银系导电糊剂进行连接。此外，通常在仅利用银系导电糊剂的情况下，在施加高电压的偏压时银立即扩散至非晶硒的厚膜，因此在通常的检测器的情况下在(A)中不是仅使用银糊剂。
此外，在(A)～(C)中，在由金电极形成的半导体上粘贴银系双面粘接导电带之后，整面涂敷银系导电糊剂来将各电阻值抑制为0.2Ω左右。关于导板5a与引线之间的连接，由于进行焊接，因此连接电阻值的差是几乎能够忽略的程度。引线的线缆大约30cm，对共用电极与各线缆的前端之间进行测量。其结果是得到在(A)中1.8Ω、(B)中4.3Ω、(C)中1.8Ω这种测量结果。
根据以上内容确认出在使用了Ni系导电糊剂进行连接的(C)中得到了与(A)中使用银系导电糊剂的情况下的结果大致相同的结果。另外，根据使用Ni系双面粘接导电带进行了连接的(B)的结果可知，与(A)、(C)中使用导电糊剂时相比为高电阻。在这种情况下也能够使用，能够通过并用导电糊剂来降低电阻值。
本发明并不限于上述实施方式，也能够如下这样变形实施。
(1)在上述各实施例中，以平板型X射线检测器为代表的放射线检测器是二维阵列型，但是本发明的放射线检测器可以是收集电极以一维矩阵排列来形成的一维阵列型，也可以是放射线检测信号取出用电极仅为一个的非阵列型。
(2)在上述各实施例中，作为放射线检测器，以X射线检测器为例进行了说明，但是也能够应用于对X射线以外的放射线(例如γ射线)进行检测的放射线检测器(例如γ射线检测器)。
(3)在上述各实施例中，为了防止沿面放电(creepingdischarge)，将共用电极3形成为比半导体2更靠近内侧，但是在不考虑沿面放电的情况下，可以使共用电极3的端缘部与半导体2的端缘部一致，也可以将共用电极3形成为比半导体2更靠近外侧。

Claims (10)

1.一种放射线检测器，用于检测放射线，其特征在于，具备：
放射线感应型半导体，其通过放射线的入射而生成电荷；
共用电极，其用于施加偏压，在该半导体的入射侧形成为面状；
引线，其用于提供偏压；以及
导电性的板材，其形成为面状，
其中，使上述板材介于上述共用电极与上述引线之间地连接上述共用电极与上述引线，并且利用导电糊剂来连接上述板材与上述共用电极，以使由上述导电糊剂构成的层介于上述共用电极与上述板材之间。
2.根据权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
上述板材具有上述导电糊剂能够进入的贯通孔。
3.根据权利要求1或者2所述的放射线检测器，其特征在于，
上述导电糊剂含有碳或者镍。
4.根据权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
利用导电带来连接上述板材与上述共用电极。
5.根据权利要求4所述的放射线检测器，其特征在于，
上述导电带含有碳或者镍。
6.根据权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
利用导电带以及形成在该导电带上的导电糊剂来连接上述板材与上述共用电极。
7.根据权利要求6所述的放射线检测器，其特征在于，
上述板材具有上述导电糊剂能够进入的贯通孔。
8.根据权利要求6或者7所述的放射线检测器，其特征在于，
上述导电糊剂或者上述导电带含有碳或者镍。
9.根据权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
上述引线不与上述共用电极直接连接。
10.根据权利要求1所述的放射线检测器，其特征在于，
通过焊锡来连接上述引线与上述板材。
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