CN105280659A - 用于电磁射线的成像装置 - Google Patents
用于电磁射线的成像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105280659A CN105280659A CN201510412063.2A CN201510412063A CN105280659A CN 105280659 A CN105280659 A CN 105280659A CN 201510412063 A CN201510412063 A CN 201510412063A CN 105280659 A CN105280659 A CN 105280659A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- detecting element
- circuit plate
- reading circuit
- contact
- imaging device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 22
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 7
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910020830 Sn-Bi Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910018728 Sn—Bi Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 claims description 4
- RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N indium tin Chemical compound [In].[Sn] RHZWSUVWRRXEJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N (fluoren-9-ylideneamino) n-naphthalen-1-ylcarbamate Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2C1=NOC(=O)NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 PFNQVRZLDWYSCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GCZWLZBNDSJSQF-UHFFFAOYSA-N 2-isothiocyanatohexane Chemical compound CCCCC(C)N=C=S GCZWLZBNDSJSQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 5-phenyl-2h-tetrazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NNN=N1 MARUHZGHZWCEQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N Indium phosphide Chemical compound [In]#P GPXJNWSHGFTCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 7
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000011824 nuclear material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
- H01L27/14661—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers of the hybrid type
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
本发明涉及用于电磁射线的成像装置(1)，尤其是用于伦琴和/或伽马射线，该装置包括由一定数量的检测元件(4)、一定数量的读取电路板(6)和基础电路板(8)所组成的叠片结构，其中，该检测元件(4)或者每个检测元件(4)通过多个第一焊接接触(16)分别与读取电路板(6)电接触，其中，该读取电路板(6)或者每个读取电路板(6)具有多个通孔接触(20)，并且其中，该读取电路板(6)或者每个读取电路板(6)通过多个第二焊接接触(24)而与基础电路板(8)电接触。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电磁射线的成像装置，尤其是用于伦琴和/或伽马射线，其中，该装置包括一定数量的检测元件、一定数量的读取电路板和基础电路板。
背景技术
在医疗技术的伦琴诊断装置领域，对于成像的医疗设备的采集的说服力以及与其相关地最后也对于诊断的可能性来说开发高分辨率的射线检测器意义重大。
在此，存在高的空间分辨率能力的优点的同时，对于许多医学应用来说对于不同的射线能量的好的分辨率也是值得期待的，例如能够获取不同的组织结构，该些组织结构的吸收能力取决于入射的射线的能量谱。为了在尽可能高的分辨率时对于病人采用尽可能低的辐射剂量，此外在相关的光谱范围之中的高的射线灵敏度越来越重要。
在其中入射的射线通过核素材料来首先转化为低能量的射线并且将其接下来由光子加以检测的间接的检测器在这种意义上通常具有较为低效的空间分辨率。
鉴于此背景，直接转换的检测器示出了一种替代方案。在直接转换的检测器之中所入射的射线在精细的半导体层之中生成多个波段转换，其中，变得自由的电子能够在单个的电极处加以量取，该单个的电极安装在与射线相对的半导体的侧之上。
在此，每个电极相应于一个图像点并且其中能够与读取电子装置例如ASIC相接触，该ASIC在电路板之上与半导体层平行地加以布置。在此，该接触能够例如焊接或者通过导电的粘结材料来实现。该读取电路板能够在其侧之上用于改善在基础电路板之上的安装的稳定性，通过该稳定性的改善也能够转发源自读取电路板的单个的信号。在此，该读取电路板的电子装置能够与基础电路板相互接线。
在此，在半导体处的电极和读取电路板之间应用焊接接触时应当注意普通的焊料由于通常相对高的熔点而会损坏半导体材料，例如在其晶体结构方面，这能够负面地影响分辨率。在US6933505B2之中给出了一种焊接接触，针对该焊接接触基本上使用了锡和铋作为焊料，从而应当实现为138℃的较低的熔点。
此外，还应当考虑该读取电路板通常作为晶圆例如由硅来制成，在该晶圆之上相应的电子单侧地加以结构化，然而，该基础电路板应当接触对面的侧。较近的布线在此具有以下结果，即并非整个的读取电路板都能够在读取电子装置的侧之上由直接转换的半导体材料来加以覆盖，而是在那必须为金属丝留有空白。在这些位置处该检测器丧失了其分辨率，这将使得该结构越大与之关联的平面检测器具有更高的分辨率而变得更为困难，因为在此单个的半导体检测元件的尺寸必须加以放大。
在DE102008050838A1之中提及了一种具有射线检测器元件、分析电子装置和共同的支撑基底的检测器模块，其分层地分别借助于低温焊接来加以焊接。然而，该装置仍然未解决上面所提及的问题。
发明内容
本发明基于以下任务，即用于电磁射线的成像装置，尤其用于伦琴和/或伽马射线，其在覆盖范围上允许尽可能高的空间分辨率，其中也将致力于高的频谱分辨率以及尽可能不仅在相关的光谱范围内的高的射线分辨率。
依据本发明将通过用于电磁射线的成像装置尤其用于伦琴和/或伽马射线来解决该任务，该装置包括由多个检测元件、多个读取电路板和基础电路板所组成的叠片结构，其中，该检测元件或者每个检测元件分别与读取电路板通过多个第一焊接接触而电接触，其中，该读取电路板或者每个读取电路板具有多个通孔接触，并且其中，该读取电路板或者每个读取电路板与该基础电路板通过所述多个第二焊接接触而电接触。
在此，检测元件能够理解为一种装置，其能够根据入射的电磁射线来生成电信号。特别地，该检测元件或者每个检测元件在此能够将入射的射线在无核素的情况下直接转换为电信号。特别地，其中该检测元件能够具有基本上平面的几何形状并且特别地其中该些信号能够输出至与射线入射相反的侧之上，其中，优选地能够根据空间的分布和该些信号的强度来得出关于所入射的射线的相应的属性的结论。
在此，读取电路板能够理解为一种电路板，在该电路板之上布置有用于由检测元件所生成的信号的读取电子装置。例如，读取电子装置能够理解为ASIC。该读取电路板自身能够例如由晶圆尤其是硅晶圆来制成。
在此，优选地，第一焊接接触和第二焊接接触无其他部件地如此地加以设计，使得在所述检测元件和所述读取电路板或者在所述电路电路板和所述基础电路板之间的电连接仅仅通过相应的焊料来实现。
优选地，对于第一焊接接触和/或第二焊接接触来说适用低温度焊料，其中，所述相应的焊料优选地如此地加以选择，使得在所述成像装置的制造过程之中所出现的最高的熔点对于待接触的部件尤其是对于该检测元件或者每个检测元件来说在其功能性方面不会造成任何损害。特别地，如此地选择所述焊料，从而使得在所述成像装置的制造过程之中首先能够以更高的熔点实现所述焊接接触，从而使得能够在与另外的焊料的后续的接触能够在较低的温度时实现并且由此对于已经实现的焊接接触在其坚固性方面不会对其造成损害。
在此本发明基于以下考量：
对于尽可能高的分辨率的关键在于首先是暴露于入射的射线之下的检测元件，其也相应地加以体现。该读取电路板与检测元件通过第一焊接接触而加以接触并且由此能够处理由其所生成的信号，在此尤其是实现了直接的加以转换并且量子计数的检测元件的使用，其实现了特别高的空间分辨率。由此同样实现了在相关的光谱范围内的高的射线灵敏度，而该射线灵敏度在不期望的光谱范围内通过对于该检测元件或者每个检测元件的聪明的选择来相较于基于核素的检测而能够具有明显的优点，在基于核素的检测之中通常还由于周围环境的其余射线的扩散而引起所谓的暗电流。
在该检测元件或者每个检测元件之中由于入射的射线所生成的信号将由读取电路板转发至上一级的应用，进而继续处理图形信号。为此在成像装置之中设置基础电路板，其此外还能够为叠片结构之中的构架增加稳定性。
所述读取电路板的从所述检测元件或者每个检测元件接收所生成的信号的读取电子装置在该叠片结构之中与其相对。为了通过所述基础电路板来转发该些信号由此优选地将该基础电路板在所述读取电路板之上与所述读取电子装置相接触。
这能够通过布线来实现，在该布线之中该读取电子装置的单个的信号通道通过安装在该读取电路板之上的端口与基础电路板上的相应的端口通过金属丝或者线缆加以连接。为此单个的信号通道必要时也能够组装在所述读取电路板之上。
然而，任何布线均需要在所述读取电路板的与所述检测元件相对的侧之上有相应的连接端。然后，在这样的连接端处所述读取电路板与检测元件不接触，这将能够分化该成像装置的覆盖范围内的均匀的分辨力能力。同样地，从所述读取电路板的侧旁边引至基础电路板的金属丝或者线缆将会增大侧向距离，在该侧向距离之中与检测元件相分层并且能够在所述基础电路板之上相互顺序地相应地接触所述读取电路板。这同样不是值得期待的。
现在对于该本发明值得惊奇的知识在于从所述读取电路板的一侧的读取电子装置至位于相反的面的基础电路板的连接首先通过穿过所述读取电路板或者每个读取电路板的通孔接触来实现，这些通孔接触分别通过焊接接触与所述基础电路板相接触。
特别地，在第一焊接接触和第二焊接接触以及通孔接触的布置之中将会考虑制造工艺之中的可能的相互作用，例如由于毛细作用等所引起的。
优选地，多个通孔接触分别具有穿过所述读取电路板的孔，其内壁内衬有导电的材料。以这样的方式使得这些通孔接触特别简单地加以制造。优选地，在此将铜或者含铜的合金用作导电的材料。根据技术要求的不同然而也能够在读取电路板之中设置不同的设计形式以用于相互平行的通孔接触。
有目的性地，所述检测元件或者每个检测元件分别具有转换层，在所述转换层之上单侧地涂覆有多个接触引脚，其中，每个接触引脚经由第一焊接接触与相应的读取电路板相接触。在该转换层之中其中入射的电磁射线首先转换为电子-空穴-对，其然后在接触引脚处能够量取为电信号。单个的接触引脚由此相应于相应的图像点。
对于成像装置的高的空间分辨率来说因此将多个尽可能小的接触引脚尽可能在覆盖范围内设置在转换层之上是有利的，其中，应当注意在转换层之内存在尽可能少的电荷载体(即电子-空穴-对)的横向扩散。由此应当实现即在接触引脚处所生成的信号尽可能唯一地能够与以直接的周围环境在相对的侧之上的转换层所入射的射线量相关联。在此，该转换层的厚度优选地如此加以选择，即使得入射的射线生成足够的电荷载体并且由此生成足够的信号强度，然而期待尽可能少的电荷载体的横向扩散。
在此当所述转换层或者每个转换层实质上由至少一种半导体材料所制成将是有利的，其中，所述半导体材料或者每种半导体材料有一个组之中提出出来，该组材料有以下化合物所组成：碲化镉、碲化锌、硒化镉、硒化锌、碲化锰、磷化铟、汞(Ⅱ)碘化物和铊(I、III)溴化物。所提及的半导体材料尤其是在伦琴或者伽马光谱范围之中具有高的有效横截面并且由此具有高的互动概率，这将一方面允许在高的分辨率的同时实现较小的转换层厚度，并且另一方面也能够在上述的光谱范围之内形成高的射线灵敏度。这尤其是在医学应用领域是有优点的，当对于成像方法来说病人会受到尽可能小的辐射剂量。
在本发明的有利的设计方案之中，用于第一焊接接触的焊料使用出自以下组之中的至少一种材料，该组材料由以下材料所组成：锡-铋、锡-铋-银、锡-铋-铅、锡-铟、铟-银和铟。有鉴于较低的熔点的考虑58Sn42Bi、57Sn42Bi1Ag和97In3Ag是特别有利的合金，其中，数字表示重量百分比。纯铟作为焊料也是有利的。在另外的合金之中包括在30％至60％之间的锡、铋和铅的成分或者在10％至60％之间的锡和在40％至90％之间的铟也是有利的。所给出的材料作为焊料具有相对较低的熔点，由此在制造工艺之中不必为了接触部件尤其是所述检测元件或者每个检测元件而实施更高的温度，这在那能够负面地引起材料结构的改变并且影响其分辨率能力。这能够通过使用所提及的低温焊料来得以抑制。
在本发明的另外的优选设计方案之中作为用于第二焊接接触的焊料而使用由以下材料所组成的组之中的至少一种材料：锡-铋、锡-铋-银、锡-铋-铅、锡-铟、铟-银和铟。对于合金来说特别有利地混合比例同样为针对第一焊接接触所描述的那样。所给出的具有相对较低的熔点的材料的应用作为第一焊接接触的焊料是特别有利的，当由于针对第一焊接接触的工艺技术或者由于成本原因分别必须用具有更高熔点的焊料时并且第一焊接接触在制造工艺之中首先实现。
优选地，该检测元件或者每个检测元件通过板来加以形成，该板具有多边形形状，其中，相应的与所述检测元件相接触的读取电路板基本上全等的。在所述基础电路板之上的叠片结构根据多边形的检测元件和相应的全等的读取电路板来加以形成，这将能够在其相应的边缘处直接相互关联地实现单个的检测元件或者读取电路板，由此在相应的区域之中确保了该成像装置的一贯高的分辨率能力。对于此类的装置的该可能性来说在读取电路板之中的通孔接触是至关重要的。
有利地，其中，所述基础电路板的至少一个部分区域由多个检测元件或者相应的读取电路板基本上完全地加以覆盖。这将意味着至少在该部分区域之中该相应的检测元件或者位于其下的读取电路板总是分别无中间空间地相互设置在其边缘之上，并且由此通过所述检测元件或者所述读取电路板来实现在该部分区域之中的该平面的平铺。由此在该叠片结构在所述基础电路板之上的相应的部分区域之中确保了该成像装置的一贯高的分辨率。优选地，所述部分区域为凸形的。
此外，在此已经证明当基本上完全地至少覆盖所述基础电路板的部分区域的所述检测元件分别具有长方形是有利的。特别地，相应的读取电路板也同样具有长方形。特别地，其中，多个检测元件分别具有相同的覆盖区域。通过该在所述基础电路板之上待分层的(所述检测元件和所述读取电路板)部件的长方形能够特别简单地覆盖所述基础电路板的部分区域，从而简化所述制造工艺。
本发明此外涉及一种伦琴检测器，尤其是光子计数的伦琴检测器，其包括至少一个前述类型的成像装置。其中，对于成像装置及其改进方案所提及的优点能够有意义地传导至该伦琴检测器之上。
附图说明
接下来将借助附图更加详尽地阐述本发明的实施例。在此分别示意性地示出了：
图1以横截面图示来示出了在具有有线的读取电路板的传统的装置之中的伦琴检测器的切面；
图2以横截面图示来示出了具有通孔接触的读取电路板的伦琴检测器的切面；以及
图3以横截面图示和顶视图来示出了伦琴检测器。
相互对应的部分和尺寸在所有的附图之中分别以相同的附图标记加以示出。
具体实施方式
在图1之中以横截面图示示出了电磁射线的成像装置1的横截面，其在此被设置为传统的装置的伦琴检测器2。该伦琴检测器2包括检测元件4、读取电路板6和基础电路板8。其中，该检测元件4基本上由转换层10所形成，其由半导体材料例如CdTe或者CdZnTe所制造而成。该读取电路板6被构造为ASIC。在与读取电路板6相对的侧之上该检测元件4具有独立的接触引脚12，其分别与设置在读取电路板6之上的读取电子装置14经由第一焊接接触16而接触。例如被构造为布置在ASIC的基体之上的CMOS的该读取电子装置14与基础电路板8经由金属丝连接18而接触。
现在，入射的伦琴射线在转换层10之中通过波段转换而在半导体材料之中生成电子-空穴-对。这在空间之上继续在射线入射的区域之中所定位。该电荷载体将相应于其空间上的分布而在独立的接触引脚12处作为电信号来加以读出。为此也能够在检测元件4处施加一个电压。该电信号将会由接触引脚12通过第一焊接接触16而继续传输至读取电子装置14并且可能在此还继续加以传输，并且读取电子装置14的信号将由读取电路板6经由金属丝连接18发送至基础电路板8。因为金属丝连接18在读取电子装置14处需要用于连接端的位置，所以在该处该读取电路板6并未由检测元件4所覆盖。这将影响该伦琴检测器2的覆盖范围内的空间上的分辨率能力。
在图2之中以横截面图示示出了伦琴检测器2的切面，该切面未示出该读取电子装置14与基础电路板8的布线。由入射在检测元件4之上的射线在转换层10之中所生成的并且通过接触引脚12和第一焊接接触16转发至读取电子装置14的信号能够在此根据可能的后续处理的不同而在该读取电子装置14之中借助于在读取电路板6之中的通孔接触20传导至该读取电路板6的与基础电路板8相对的底侧22之上。该通孔接触20基本上由在读取电路板6之中的孔来形成，该读取电路板6借助于导电材料例如铜来作为内衬。该读取电路板6的底侧22经由第二焊接接触24而与基础电路板8接触，从而使得出自读取电子装置14的信号经由至少一个通孔接触20和至少一个第二焊接接触24传输至基础电路板8。
因此，通孔接触20替代了读取电子装置14与基础电路板8的布线。由此使得用于允许在读取电路板6之上的连接端的布线的留空白不是必须的，从而使得其能够完全地被检测元件4所覆盖。
其中，在该实施例之中，该读取电子装置14被设置在该读取电路板6的与检测元件相对的侧之上。借助于将该读取电子装置14涂覆在该读取电路板6的底侧之上的实现方式由于该通孔接触20的缘故同样是可行的。
在图2之中所描述的装置的优点在图3之中得以澄清：在此以横截面图示并且以顶视图示出了伦琴检测器2，在该伦琴检测器之中多个具有所属的读取电路板6的检测元件4被设置以在基础电路板8之上形成一个列阵。因为该些检测元件4完全地覆盖相应的读取电路板6并且不需要在读取电路板6之上为布线的连接端预留任何位置，所以该伦琴检测器2在相关联的部分区域之中具有全覆盖范围的高分辨率。在两个相邻的检测元件4的边缘的可能的检测损耗相较于所提及的留空白来说可以忽略。
在此，对于第一焊接接触16来说将使用低温焊料，例如SnBi或者SnBiAg，以便不会由于高的温度而在焊接时影响转换层10的晶体结构，这能够对于转换效率起到负面的作用。在选择用于第二焊接接触24的焊料时应当注意在制造工艺之中的在基础电路板8之上的检测层4和读取电路板6的接触的顺序。对于该列阵的产生来说将检测元件4首先分别与相应的读取电路板6的读取电子装置14堆叠地加以接触并且随后该叠片结构分别接触基础电路板8。在这种情况下能够考虑用于第二焊接接触24的焊料优选地具有比用于第一焊接接触16的焊料更低的熔点。
尽管本发明在细节上通过优选的实施例更为详尽地加以示出并且描述，但是本发明并非通过这些实施例来加以限制。能够由本领域的专业人员由此在不偏离本发明的保护范围的情况下来导出其他的变型。
Claims (10)
1.一种用于电磁射线的成像装置（1），尤其是用于伦琴和/或伽马射线，其包括一个由：
-一定数量的检测元件（4），
-一定数量的读取电路板（6），以及
-基础电路板（8），
所组成的叠片结构，其中，所述检测元件（4）或者每个检测元件（4）通过多个第一焊接接触（16）而分别与读取电路板（6）电接触，其中，所述读取电路板（6）或者每个读取电路板（6）具有多个通孔接触（20），并且其中，所述读取电路板（6）或者每个读取电路板（6）通过多个第二焊接接触（24）而与所述基础电路板（8）电接触。
2.根据权利要求1所述的成像装置（1），其中，多个通孔接触（20）分别具有穿过所述读取电路板（6）的孔，所述孔的内壁以导电材料加以内衬。
3.根据权利要求1或者权利要求2所述的成像装置（1），其中，所述检测元件（4）或者每个检测元件（4）分别具有转换层（10），在所述转换层之上单侧地布置有多个接触引脚（12），其中，每个接触引脚（12）通过第一焊接接触（16）而与相应的读取电路板（6）接触。
4.根据权利要求3所述的成像装置（1），其中，所述转换层（10）或者每个转换层（10）基本上由至少一种半导体材料所制成，其中，所述半导体材料或者每种半导体材料从由以下化合物所组成的组之中选择：
碲化镉、碲化锌、硒化镉、硒化锌、碲化锰、磷化铟、汞（Ⅱ）碘化物和铊（I、III）溴化物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的成像装置（1），其中，作为用于所述第一焊接接触（16）的焊料应用由以下：
锡-铋、锡-铋-银、锡-铋-铅、锡-铟、铟-银和铟，
所组成的组中的至少一种材料。
6.根据前述权利要求中任一项所述的成像装置（1），其中，作为用于所述第二焊接接触（24）的焊料应用由以下：
锡-铋、锡-铋-银、锡-铋-铅、锡-铟、铟-银和铟，
所组成的组中的至少一种材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的成像装置（1），其中，所述检测元件（4）或者每个检测元件（4）通过具有多边形形状的板来形成，并且其中相对应的与所述检测元件（4）接触的读取电路板（6）基本上全等。
8.根据权利要求7所述的成像装置（1），其中，所述基础电路板（8）的至少一个部分区域（26）由多个检测元件（4）或者相对应的读取电路板（6）基本上完全地加以覆盖。
9.根据权利要求8所述的成像装置（1），其中，基本上完全地覆盖所述基础电路板（8）的至少一个部分区域（26）的所述多个检测元件（4）分别具有矩形形状。
10.一种伦琴检测器（2），尤其是光子计数伦琴检测器（2），其包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的成像装置（1）。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102014213734.9 | 2014-07-15 | ||
| DE102014213734.9A DE102014213734B4 (de) | 2014-07-15 | 2014-07-15 | Bildgebende Vorrichtung für elektromagnetische Strahlung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105280659A true CN105280659A (zh) | 2016-01-27 |
Family
ID=55073545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510412063.2A Pending CN105280659A (zh) | 2014-07-15 | 2015-07-14 | 用于电磁射线的成像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9966409B2 (zh) |
| CN (1) | CN105280659A (zh) |
| DE (1) | DE102014213734B4 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106226643A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-12-14 | 国营芜湖机械厂 | Bga、csp类芯片球形焊点的虚焊检查及判断方法 |
| CN110226221A (zh) * | 2017-01-27 | 2019-09-10 | 芬兰探测技术股份有限公司 | 直接转换化合物半导体探测器的激光辅助焊料接合 |
| US11049897B2 (en) | 2016-10-27 | 2021-06-29 | Rigaku Corporation | Detector |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9860988B2 (en) * | 2014-12-20 | 2018-01-02 | Intel Corporation | Solder contacts for socket assemblies |
| EP3516426B1 (en) * | 2016-09-23 | 2021-04-28 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | Systems with multiple layers of semiconductor x-ray detectors |
| EP3428692B1 (de) | 2017-07-10 | 2021-03-10 | Siemens Healthcare GmbH | Röntgendetektor mit zwischeneinheit und auswerteebene |
| DE102017217327B4 (de) | 2017-09-28 | 2021-04-22 | Siemens Healthcare Gmbh | Röntgendetektor aufweisend ein Trägerelement mit Schutzelement entlang der Seitenflächen |
| DE102018200845B4 (de) * | 2018-01-19 | 2021-05-06 | Siemens Healthcare Gmbh | Montageverfahren für die Herstellung eines Röntgendetektors, Röntgendetektor und Röntgengerät |
| EP3663806A1 (de) | 2018-12-03 | 2020-06-10 | Siemens Healthcare GmbH | Photonendetektor, verfahren zur herstellung eines photonendetektors und röntgengerät |
| EP3690490A1 (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-05 | ams International AG | X-ray detector component, x-ray detection module, imaging device and method for manufacturing an x-ray detector component |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1636278A (zh) * | 2001-08-30 | 2005-07-06 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 由光敏和/或x－射线敏传感器组成的传感器设备 |
| CN101103656A (zh) * | 2004-05-19 | 2008-01-09 | 因芬尼昂技术股份公司 | 带有焊球元件的载体和用球状接触装备衬底的方法 |
| US20110309259A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Large-scale X-ray detectors and methods of manufacturing the same |
| US20120133001A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | General Electric Company | Tileable sensor array |
| CN102544032A (zh) * | 2010-12-10 | 2012-07-04 | 三星电子株式会社 | 晶片规模x射线检测器及其制造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7189971B2 (en) * | 2002-02-15 | 2007-03-13 | Oy Ajat Ltd | Radiation imaging device and system |
| US6933505B2 (en) | 2002-03-13 | 2005-08-23 | Oy Ajat Ltd | Low temperature, bump-bonded radiation imaging device |
| US7227150B2 (en) * | 2004-05-04 | 2007-06-05 | General Electric Co. | Solid-state x-ray detector with support mounted steering electrodes |
| US7518118B2 (en) * | 2007-02-27 | 2009-04-14 | California Institute Of Technology | Depth sensing in CdZnTe pixel detectors |
| DE102008050838A1 (de) | 2008-10-08 | 2009-10-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrische Baugruppe, Röntgenmesssystem, Computertomograph sowie Verfahren zur Fertigung einer elektrischen Baugruppe |
| US8748828B2 (en) * | 2011-09-21 | 2014-06-10 | Kla-Tencor Corporation | Interposer based imaging sensor for high-speed image acquisition and inspection systems |
| DE102012202500B4 (de) * | 2012-02-17 | 2018-05-30 | Siemens Healthcare Gmbh | Digitaler Röntgendetektor und Verfahren zur Korrektur eines Röntgenbildes |
| CN105556673B (zh) * | 2013-07-26 | 2018-11-30 | 模拟技术公司 | 用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元 |
-
2014
- 2014-07-15 DE DE102014213734.9A patent/DE102014213734B4/de active Active
-
2015
- 2015-07-07 US US14/792,715 patent/US9966409B2/en active Active
- 2015-07-14 CN CN201510412063.2A patent/CN105280659A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1636278A (zh) * | 2001-08-30 | 2005-07-06 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 由光敏和/或x－射线敏传感器组成的传感器设备 |
| CN101103656A (zh) * | 2004-05-19 | 2008-01-09 | 因芬尼昂技术股份公司 | 带有焊球元件的载体和用球状接触装备衬底的方法 |
| US20110309259A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Large-scale X-ray detectors and methods of manufacturing the same |
| US20120133001A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-05-31 | General Electric Company | Tileable sensor array |
| CN102544032A (zh) * | 2010-12-10 | 2012-07-04 | 三星电子株式会社 | 晶片规模x射线检测器及其制造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106226643A (zh) * | 2016-07-05 | 2016-12-14 | 国营芜湖机械厂 | Bga、csp类芯片球形焊点的虚焊检查及判断方法 |
| CN106226643B (zh) * | 2016-07-05 | 2020-09-11 | 国营芜湖机械厂 | Bga、csp类芯片球形焊点的虚焊检查及判断方法 |
| US11049897B2 (en) | 2016-10-27 | 2021-06-29 | Rigaku Corporation | Detector |
| CN110226221A (zh) * | 2017-01-27 | 2019-09-10 | 芬兰探测技术股份有限公司 | 直接转换化合物半导体探测器的激光辅助焊料接合 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102014213734B4 (de) | 2021-01-21 |
| US9966409B2 (en) | 2018-05-08 |
| DE102014213734A1 (de) | 2016-02-11 |
| US20160015339A1 (en) | 2016-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105280659A (zh) | 用于电磁射线的成像装置 | |
| JP6132328B2 (ja) | 大面積ｘ線検出器 | |
| US9306108B2 (en) | Radiation detector | |
| CN102313896B (zh) | 放射线检测元件及放射线图像成像装置 | |
| CN100385673C (zh) | 检测器 | |
| US10656290B2 (en) | Direct photon conversion detector | |
| CN108291974B (zh) | 辐射探测器和成像装置 | |
| EP2917766B1 (en) | Sub-band infra-red irradiation for detector crystals | |
| EP1459384B1 (en) | Sensor arrangement consisting of light-sensitive and/or x-ray sensitive sensors | |
| EP3143430B1 (en) | Sensor device and imaging system for detecting radiation signals | |
| EP2463908B1 (en) | Wafer-scale x-ray detector and method of manufacturing the same | |
| CN103283024A (zh) | 高电荷容量像素架构、光电转换装置、辐射图像摄像系统及其方法 | |
| CN103296036A (zh) | X射线探测器及其制造方法 | |
| US9496310B2 (en) | Photodetector, method of manufacturing photodetector, radiation detector, and radiation detection apparatus | |
| EP4150380A1 (en) | Radiation detector and method of manufacture thereof | |
| WO2017036619A1 (de) | Röntgendetektor mit kapazitätsoptimiertem, lichtdichtem padaufbau | |
| US10388818B2 (en) | Semiconductor detector | |
| CN113748363A (zh) | X射线检测器部件、x射线检测模块、成像设备和用于制造x射线检测器部件的方法 | |
| US11740368B2 (en) | Photon counting detector | |
| KR20200144118A (ko) | 센서 유닛, 방사선 검출기 및 센서 유닛 제조 방법 | |
| KR101520433B1 (ko) | 이미지센서 및 이의 제조방법 | |
| JP4313830B2 (ja) | 半導体放射線検出器及び半導体放射線撮像装置 | |
| KR20150064960A (ko) | 엑스선 디텍터 및 이의 제조방법 | |
| US20240055464A1 (en) | X-ray radiation sensor device | |
| CN117321769A (zh) | 光电探测器及电子设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160127 |