CN105556673A - 用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元 - Google Patents

用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元 Download PDF

Info

Publication number
CN105556673A
CN105556673A CN201380079032.9A CN201380079032A CN105556673A CN 105556673 A CN105556673 A CN 105556673A CN 201380079032 A CN201380079032 A CN 201380079032A CN 105556673 A CN105556673 A CN 105556673A
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
electronic circuit
detector cells
detector
radiation
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.)
Granted
Application number
CN201380079032.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105556673B (zh
Inventor
兰迪·卢赫塔
丹尼尔·阿卑宁
马丁·乔科特
鲁温·戴驰
克里斯·弗列托斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Analogic Corp
Original Assignee
Analogic Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Analogic Corp filed Critical Analogic Corp
Publication of CN105556673A publication Critical patent/CN105556673A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105556673B publication Critical patent/CN105556673B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/244—Auxiliary details, e.g. casings, cooling, damping or insulation against damage by, e.g. heat, pressure or the like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20182—Modular detectors, e.g. tiled scintillators or tiled photodiodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20183—Arrangements for preventing or correcting crosstalk, e.g. optical or electrical arrangements for correcting crosstalk
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
    • G01T1/20188—Auxiliary details, e.g. casings or cooling
    • G01T1/2019—Shielding against direct hits
    • 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
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618—Containers
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161—Disposition
    • H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明尤其提供了一种用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元。在一些实施例中，探测器单元包括辐射探测子组件和电子线路子组件。在一些实施例中，可以通过半导体制造技术来形成探测器单元中的至少一些部分，例如电子线路子组件。作为示例，可以通过半导体制造技术来形成电子线路子组件，并且该电子线路子组件可以包括嵌入在模塑料中的电子电路。在一些实施例中，可以通过导电迹线和/或通孔将这种电子电路电耦接在一起。

Description

用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元
技术领域
本申请涉及对暴露在辐射中的对象造成的辐射衰减进行测量。本申请特别应用于例如医疗、安全和/或工业应用中使用的计算机断层扫描(computedtomography，CT)成像领域。然而，本申请还涉及其他辐射成像模式，其中将辐射能量转换成数字信号例如对于成像和/或对象探测可能是有用的。
背景技术
现今，诸如CT系统、单光子发射计算机断层成像(SPECT)系统、数字投影系统和/或行扫描系统之类的辐射成像模式例如对于提供被检查对象的内部方面的信息或图像是有用的。对象暴露于辐射光子(例如，x射线光子、伽马射线光子等)的射线中并且通过探测器阵列来探测穿过对象的辐射光子，该探测器阵列被大体径向放置在对象的与辐射源相对一侧。测量对象对辐射光子的衰减(例如，吸收、散射等)的程度以确定对象的一个或多个属性，更确切地说是对象的各个方面。例如，相比于较低密度方面，对象的高密度方面(例如，部分、项目等)通常使辐射衰减更多，因此当被较低密度方面(例如肌肉或衣服)包围时具有较高密度的方面(例如骨头或者金属)例如可能是明显的。
探测器阵列通常包括多个探测器元，这多个探测器元分别被配置成将所探测的辐射转换成电信号。可以基于采样间由各个探测器元所探测的光子数量和/或由各个探测器元所生成的电荷数量来重建图像，该图像指示对象的密度、z-有效(z-effective)、形状和/或各方面的其他属性。
探测器阵列内包括的探测器元的数量可以特定于应用。例如，在期望连续平移对象(例如在传送带上)并同时获取关于该对象的体积数据的安全应用中，探测器元的数量可以超过100,000。在其他应用中，例如在对象是静止的并且获取二维数据的乳房射线照相应用中，探测器元的数量可以超过10,000,000。
尤其为了利于探测器阵列的模块化设计，最近已经开发出独立式探测器单元(例如，也称作分片)。各探测器单元包括多个探测器元(例如，128个探测器元、256个探测器元等)并且能够被与其他的探测器单元一起布置形成探测器阵列，该探测器阵列具有期望数量的探测器元、期望尺寸和/或期望形状。例如，研诺逻辑科技有限公司(AnalogicCorporation)的美国专利7,582,879描述了一种独立式探测器单元，该独立式探测器单元尤其包括：闪烁体、光电探测器阵列和集成电路(例如，尤其包括A/D转换器)。
虽然美国专利7,582,879中所描述的独立式探测器单元已被证明是有效的，但是仍然有需要改进的地方。例如，探测器单元能够增加探测器阵列的重量，可能消耗辐射成像模式内的宝贵空间，可能在制造时耗时和/或成本昂贵。
发明内容
本申请的各个方面解决上述问题以及其他问题。根据一个方面，提供了一种用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元。所述探测器单元是至少部分地使用半导体制造技术来制造的，并且包括模拟-数字(A/D)转换器，所述模拟-数字转换器被配置为将响应于探测到的辐射而生成的模拟信号转换成数字信号。所述探测器单元还包括模塑料和导电迹线，所述模塑料被配置为包围所述A/D转换器的至少一部分，所述导电迹线被配置为将所述A/D转换器电耦接至辐射探测子组件或者数字处理组件中至少之一。
根据另一方面，提供了一种用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元。所述探测器单元包括辐射探测子组件和电子线路子组件，所述辐射探测子组件被配置为探测辐射。所述电子线路子组件包括模拟-数字(A/D)转换器，所述模拟-数字转换器被配置为将由所述辐射探测子组件生成的模拟信号转换成数字信号。所述电子线路子组件还包括绝缘元件和模塑料，所述绝缘元件位于所述辐射探测子组件与所述A/D转换器之间，所述A/D转换器被嵌入在所述模塑料中。
根据另一方面，提供了一种辐射成像模式。该辐射成像模式包括电离辐射源和探测器阵列，所述探测器阵列被配置为探测由所述电离辐射源所生成的辐射。所述探测器阵列包括至少部分地使用半导体制造技术来制造的探测器单元。所述探测器单元包括模拟-数字(A/D)转换器和模塑料，所述模拟-数字转换器被配置为将响应于辐射而生成的模拟信号转换成数字信号，所述模塑料被配置为包围所述A/D转换器的至少一部分。所述探测器单元包括还导电迹线，所述导电迹线被配置为将所述A/D转换器电耦接至辐射探测子组件或者数字处理组件中至少之一。
根据另一方面，提供了一种用于同时对多个探测器单元进行测试的方法。所述方法包括将第一探测器单元的第一电子线路子组件与第二探测器单元的第二电子线路子组件电互连。所述第一电子线路子组件与所述第二电子线路子组件嵌入在模塑料内。所述方法还包括当所述第一电子线路子组件与所述第二电子线路子组件电互连时，将电荷施加到所述第一电子线路子组件和所述第二电子线路子组件，以同时测试所述第一电子线路子组件的第一属性和所述第二电子线路子组件的第二属性。所述方法还包括切割所述模塑料以使所述第一电子线路子组件与所述第二电子线路子组件物理地解耦。
根据又一方面，提供了一种用于检查对象的方法。所述方法包括从辐射源向包括对象的检查区域中发射辐射，以及经由探测器阵列来探测从所述辐射源发射的穿过所述对象的至少一些辐射，所述探测器阵列包括一个或多个具有电子线路子组件的探测器单元。所述电子线路子组件包括电子电路，所述电子电路通过半导体制造技术被嵌入在模塑料内。所述方法还包括对由探测器阵列的一个或多个探测器单元中的至少一些探测器单元生成的电荷进行采样。
本领域的普通技术人员在阅读并理解所附说明书的基础上，将会理解本发明的其他方面。
附图说明
附图中以示例而非限制的方式示出了本申请，其中相似的附图标记通常表示相似的元件，并且其中：
图1示出了辐射成像模式的示例性环境。
图2示出了通过CT系统所进行的螺旋检查的功能图。
图3示出了示例性探测器阵列的一部分的俯视图。
图4示出了示例性探测器模块的三维透视图。
图5示出了示例性探测器单元的横断面图。
图6示出了示例性探测器单元的横断面图。
图7示出了示例性探测器单元的横断面图。
图8示出了示例性探测器单元的横断面图。
图9示出了示例性探测器模块的三维透视图。
图10是示出了可以被用于制造探测器单元中的至少一些的示例性半导体制造技术的流程图。
图11是示出了用于同时对多个探测器单元进行测试的示例性方法的流程图。
图12是示出了用于对对象进行检查的示例性方法的流程图。
图13是包括处理器可执行指令的示例性计算机可读介质的示图，该处理器可执行指令被配置为实施本文中所述的规定(provisions)中的一个或更多个规定。
具体实施方式
现在参照附图来描述所要求保护的主题，其中在全文中相似的附图标记通常用来表示相似的元件。在以下的描述中，出于说明的目的而阐述了许多具体细节以便提供对所要求保护主题的透彻理解。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的本主题。在其他情况下，以框图形式示出了结构和设备，以有助于描述所要求保护的主题。
本文中尤其提供了一种用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元，例如，也称作分片(tile)、探测器分片等。探测器单元可以包括一个或多个探测器元，该一个或多个探测器元分别被配置为对由该探测器元所占据的区域造成冲击的辐射进行探测。在一些实施例中，探测器元被配置为经由间接转换技术(例如，辐射被转换成光能，然后再被转换成电能)来探测辐射。
在一些实施例中，探测器单元包括辐射探测子组件和电子线路子组件。辐射探测子组件尤其被配置成对辐射进行探测以及生成对探测到的辐射进行表示的模拟信号。作为示例，辐射探测子组件可以包括闪烁体和多个光电探测器(例如，一个光电探测器通常对应于一个探测器元)，该闪烁体被配置为将探测到的辐射转换成光能，该多个光电探测器分别被配置为在探测特定的空间区域内的光能以及生成对探测到的光能进行表示的模拟信号。电子线路子组件尤其被配置成将模拟信号转换成数字信号。作为示例，电子线路子组件的模拟-数字(A/D)转换器可以被配置为将由各个光电探测器生成的模拟信号转换成数字信号。例如，在一些实施例中，电子线路子组件包括一个或多个滤波元件，该一个或多个滤波元件被配置为对模拟信号和/或数字信号中的至少一些信号进行滤波。
在一些实施例中，经由诸如晶圆级加工工艺和/或面板级加工工艺之类的半导体制造技术来制造探测器单元的至少一部分。作为示例，电子线路子组件的诸如A/D转换器、电阻器、电容器等的电元件可以被放置在半导体载体(例如，晶圆衬底、互连面板等)上的限定位置处，并且可以至少部分地被模塑料封装(例如，围绕和/或密封)，该模塑料被固化以形成刚性的或者半刚性的结构。可以将模塑的电元件从半导体载体移除(例如，在模塑料的表面处使电元件的电连接暴露)，并且可以使用光刻工艺将诸如绝缘元件和/或导电迹线之类的附加元件施用到模塑的电元件的表面以使电元件互连。
在一些实施例中，探测器单元例如是一侧可抵接的、两侧可抵接的、三侧可抵接的、四侧可抵接的等，以利于包括多个探测器单元的探测器阵列的开发(例如，探测器阵列具有基本上任意的配置)。例如，探测器阵列可以包括100个或者更多个被平铺或者被排列的(例如，按行和/或列布置的)探测器单元，其中探测器单元的数量可以尤其取决于期望的并行图像切片的数量、对象平移的速度、包括探测器阵列的旋转台架转动的速度等。在其他实施例中，探测器阵列可以包括单个探测器单元。
图1示出了包括如本文中所提供的一个或更多个探测器单元的计算机断层扫描(CT)系统的示例性环境100。可以理解的是，虽然本文中描述了这样的探测器单元在CT系统的适用性，但是这样的探测器单元也可以应用在其他辐射成像模式中。例如，发现探测器单元可以适用于行扫描系统、数字投影系统、衍射系统和/或包括辐射探测探测器阵列的其他系统。此外，可以理解的是，环境100仅提供了示例性布置并且并非旨在以限制的方式来解释，例如，必要地指定位置、内含物和/或其中描绘的组件的相对位置。作为示例，在一些实施例中，数据采集组件121是探测器阵列118的一部分和/或数据采集组件121位于CT系统的旋转台架部分上。
在示例性环境100中，辐射系统的检查单元102被配置成对对象104进行检查。检查单元102包括旋转台架106和(静止的)支撑结构108(例如，支撑结构108可以包住和/或包围旋转台架106的至少一部分(例如，如图所示，外部静止的环状物包围内部旋转的环状物的外边缘))。在对象104的检查期间，对象104被放置在诸如床或者传送带之类的支撑件110上，例如，该支撑件110可以被平移到检查区域112中和/或平移通过检查区域112(例如，旋转台架106中的中空孔)，在该检查区域112中对象104暴露于辐射120。
旋转台架106可以包围一部分检查区域112并且可以包括辐射源116(例如，诸如x射线源或者伽玛射线源之类的电离辐射源)和探测器阵列118。探测器阵列118通常被安装在旋转台架106的与辐射源116基本上径向相对的一侧上，并且在对象104的检查期间，旋转台架106(例如包括辐射源116和探测器阵列118)通过旋转部114(例如，带、传动轴、链条、滚柱转向架等)绕着对象104进行转动。由于辐射源116和探测器阵列118安装在旋转台架106上，因此在旋转台架106旋转期间，探测器阵列118和辐射源116之间的相对位置基本上保持不变。在其中在检查期间沿着与旋转支架106绕着其旋转的轴基本上平行的方向平移对象104的实施例中，对对象104执行螺旋检查。
在对象104的检查期间，辐射源116从辐射源116的焦点(例如，辐射源116内发出辐射120的区域)向检查区域112中发射锥形束、扇形束和/或其他形状的辐射配置。这种辐射120可以基本上被连续发射和/或可以间歇地被发射(例如，辐射120的短暂脉冲被发射之后接着是休息期，在该休息期期间辐射源116没有被激活)。此外，可以尤其取决于CT系统是被配置为单能量CT系统还是多能量(例如，双能量)CT系统而在单能谱或者多能谱下发射辐射120。
由于发射的辐射120横穿对象104，因此辐射120可以被对象104的不同方面不同程度地衰减。由于不同的方面使辐射120衰减了不同的百分比，因此由探测器阵列118的各个探测器元所探测到的光子数可能会有所不同。例如，相比于对象104的诸如皮肤或者衣服之类的较低密度方面，诸如骨头或者金属板之类的较高密度方面可以使更多的辐射120衰减(例如，造成更少的光子撞击由较高密度方面所遮蔽的探测器阵列118的区域)。
由探测器阵列118探测到的辐射可以被间接地转换成模拟信号，该模拟信号可以从探测器阵列118被传送到可操作地耦接到探测器阵列118的数据采集组件121(例如，将模拟信号从探测器阵列118的辐射子组件转移到探测器阵列118的电子线路子组件)。模拟信号可以携带下述信息，该信息指示由探测器阵列118所探测到的辐射(例如，在一个采样周期所测量的电荷量)。数据采集组件121被配置成使用各种技术(例如，积分、光子计数等)将由探测器阵列118或者探测器阵列118的辐射探测子组件输出的模拟信号转换成在预定的时间间隔或者测量间隔内被传输的编译信号和/或数字信号。编译信号通常在投影空间中，因此称为投影(projections)。
可以将由数据采集组件121生成的投影和/或数字信号传输到图像生成器122，该图像生成器122被配置成使用适当的解析、迭代和/或其他重建技术(例如，层析X射线照相组合重建、背照投影、三维重建等)将来自投影空间的数据转换到图像空间。这种图像可以描绘对象的二维表示和/或对象的三维表示。在其他实施例中，投影和/或数字信号可以被传输到诸如威胁分析组件之类的其他数字处理组件来进行处理。
示例性环境100还包括终端124，或者工作站(例如计算机)，该终端或工作站被配置为从图像生成器122接收图像，这些所接收的图像可以在监控器126上显示给用户128(例如，保安人员、医务人员等)。这样，用户128可以检查图像以识别对象104内感兴趣的区域。终端124还可以被配置为接收用户输入，该用户输入可以直接操作检查单元102(例如，台架旋转的速度、辐射的能级等)。
在示例性环境100中，控制器130可操作地耦接到终端124。控制器130可以被配置为例如对检查单元102的操作进行控制。作为示例，在一些实施例中，控制器130可以被配置为从终端124接收信息以及将指示所接收的信息的指令发送给检查单元102(例如，调整传送带的速度)。
图2是例如在安全应用和/或医学应用中通过CT系统所进行的螺旋检查的功能图200。在这种系统中，通过支撑件110来使被检查对象104沿着平行于旋转轴的方向(例如，沿着z轴)平移202。当对象104被平移时，该对象104暴露于从一个或更多个辐射源116所发射的辐射120。安装在与辐射源116相对于对象104基本上径向相对的一侧上的探测器阵列118被设置成对穿过对象104的辐射120进行探测。按这种方式，通过发射和探测辐射120，对对象104进行检查。
在CT系统中，在检查期间辐射源116和探测器阵列118通常通过旋转台架106在平面(例如，通常定义为x-y平面)中绕着对象104进行旋转。按这种方式，辐射源116从多个视角来观察对象104，从而获得关于对象104的体积数据。此外，在其中沿着z方向平移对象104的环境中，这种转动可以使辐射源116和/或探测器阵列118相对于对象遵循螺线状或者螺旋状轨迹204(例如，其中辐射源116和探测器阵列118不沿着z方向移动，因此通过辐射源116和探测器阵列118的x-y转动与对象104的z方向平移202的结合来建立螺旋轨迹)。
图3示出了示例性探测器阵列118的一部分的俯视图(例如，从辐射源116的角度对探测器阵列118的观察)。在所示的实施例中，探测器阵列118包括多个探测器模块302。各个探测器模块302包括一行或多行和/或一列或多列探测器单元304，并且各个探测器单元304包括一个或多个探测器元。例如，在典型的配置中，探测器单元304可以包括256个(例如16x16)或者更多个探测器元，探测器模块302可以包括四个或者更多个探测器单元304。应当理解的是，每个探测器单元304上探测器元的数量、每个探测器模块302上探测器单元304的数量和/或探测器模块302上这种探测器单元304的布置可以基于具体应用的设计考虑而变化(例如，探测器阵列118的期望宽度、探测器阵列118的期望长度、期望分辨率、旋转台架速度、对象平移速度等)。还应当理解的是，尽管所示出的实施例示出了各个探测器模块302包括多个探测器单元304，在其他实施例中，探测器阵列118的一个或多个探测器模块302可以仅包括一个探测器单元304。
图4示出了示例性探测器模块302的三维透视图。探测器模块302包括安装支架402、衬底407以及多个探测器单元304。衬底407包括一个或多个物理通道，通过该一个或多个物理通道可以传输通信信号和/或功率信号，并且该衬底407被配置为与探测器模块302的探测器单元304电耦接到一起和/或被配置为将各个探测器单元304电耦接至一个或多个处理组件(例如，图像生成器122和/或威胁分析组件)。可以经由粘合剂、紧固件等将衬底407和/或各个探测器单元304物理地耦接至和/或热耦接至安装支架402，并且例如安装支架402可以被物理地耦接至其他探测器模块302和/或耦接至旋转台架106以形成探测器阵列118。
各个探测器单元304包括辐射探测子组件404(例如，由较浅的灰色阴影表示)和电子线路子组件406(例如，由较深的灰色阴影表示)。如下文中将进一步更加详细描述的那样，辐射探测子组件404包括一个或多个元件，该一个或多个元件被配置成探测辐射和/或生成指示探测到的辐射的模拟信号，电子线路子组件406包括一个或多个元件，该一个或多个元件被配置成对模拟信号进行处理(例如，将模拟信号转换成数字信号，对模拟信号和/或数字信号进行滤波等)。
参照图5，提供了示例性探测器单元304的横断面图(例如，沿图4中的线4-4截取，但未示出衬底407或者安装支架402)，该示例性探测器单元304包括辐射探测子组件404和电子线路子组件406。辐射探测子组件404经由焊点512物理地耦接至和/或电耦接至电子线路子组件406。此外或者可替选地，诸如导电环氧树脂、胶粘剂和/或物理紧固件(例如，螺丝、螺栓、铆钉等)之类的其他材料可以被配置为将辐射探测子组件404物理地耦接至和/或电耦接至电子线路子组件406。例如，电子线路子组件406下方的接触垫532可以利于探测器单元304电耦接至其他探测器单元和/或安装支架的电气元件(例如，被配置为给探测器单元304配电和/或被配置为将数字信号从探测器单元304配送至诸如图像生成器122和/或威胁检测组件之类的数字处理组件)。
在该所示的实施例中，辐射探测子组件404被配置为将检测到的辐射间接地转换成模拟信号，并且包括一个或多个光电探测器501的阵列(例如，在页面向内和向外的方向延伸并且在页面上从左到右)和绝缘元件506，在该绝缘元件506中形成导电迹线508、510。在一些实施例中，各个光电探测器501是背照式光电二极管并且包括具有第一组分的第一方面502和具有第二组分的第二方面504。作为示例，第一方面502和第二方面504可以包括硅组分，其中第一方面502以不同于第二方面504的方式被掺杂，以使各个光电探测器501是光敏的。在其他实施例中，例如，光电探测器501可以是经由光电二极管的通孔和/或其他类型的背接触式光电二极管。
在一些实施例中，闪烁体(未示出)被设置在辐射探测子组件404上方并且被配置为对撞击到其上的辐射进行探测(例如，x射线辐射、伽玛辐射和/或其他电离辐射)以及将辐射转换成可见光，该可见光可以被与闪烁体邻接放置的和/或空间上靠近闪烁体的底面放置的一个或多个光电探测器501所探测到。用于这种闪烁体的示例性材料尤其包括：钨酸镉、锗酸铋、碘化铯、碘化钠、原硅酸镥和/或非晶态材料。
各个光电探测器501被配置为在空间上极为靠近该光电探测器501的闪烁体的区域中检测光线。作为示例，第一光电探测器501a可以被配置为对闪烁体的第一个1平方毫米区域内生成的光线进行检测，第二光电探测器501b可以被配置为对闪烁体的第二个1平方毫米区域内生成的光线进行检测，以此类推。按这种方式，各个光电探测器501被配置为对探测器阵列118的相对较小区域内发生的辐射事件进行测量。
通过光电探测器501将探测到的光线转换成电荷，该电荷被采样以生成模拟信号。因此，探测器单元304的各个光电探测器501被配置为生成模拟信号，该模拟信号指示在采样之间由光电探测器501所探测到的光量(例如，所探测到的光量与采样之间在空间上靠近该光电探测器501的闪烁体的区域中所探测到的辐射量相关)。
在一些实施例中，各个光电探测器501由光电二极管和薄膜晶体管(TFT)构成。光电二极管被配置为响应于光线来生成电荷。可以包括一个或多个二维电容器的TFT被配置为对采样间生成的电荷进行存储(例如，所存储的电荷是采样期间一个或多个二维电容器的读出)。在其他实施例中，光电探测器501可以由被配置为将光转换成电荷和/或被配置为存储这种电荷的其他设备构成。
辐射探测子组件404的绝缘元件506位于光电探测器501附近和/或空间上靠近光电探测器501底面的位置。在一些实施例中，绝缘元件506被配置为将各个光电探测器501电隔离(例如，被配置为减少电荷从第一光电探测器501a到第二光电探测器501b的移动)。在一些实施例中，绝缘元件506利于导电迹线508和510(例如，金属迹线)的形成，该导电迹线贯穿辐射探测子组件404的至少一部分并且给通信信号和/或功率信号提供路径以穿过辐射探测子组件404。作为示例，第一组导线迹线508可以通过/沿着绝缘元件506的至少一部分延伸，并且可以提供用于将模拟信号从光电探测器501传送至辐射探测子组件404的底面(例如，在该处模拟信号可以被转移至电子线路子组件406)的路径。作为另一个示例，第二组导电迹线510可以通过/沿着绝缘元件506的至少一部分延伸，并且可以提供用于将功率信号从电源(未示出)传送至光电探测器501的路径。作为又一个示例，例如，第二组导电迹线510可以耦接至地和/或可以利于将辐射探测子组件404部分从电子线路子组件406部分电屏蔽和/或反之将电子线路子组件406部分从辐射探测子组件404部分电屏蔽。
绝缘元件506可以具有基本上均匀的组成，或者可以具有非均匀的组成。例如，在一些实施例中，绝缘元件506可以被分成两个或更多的层，其中第一层包括第一组合物，第二层包括第二组合物。
电子线路子组件406被配置成处理由辐射探测子组件404生成的模拟信号，以生成经处理的信号。这样的处理可以尤其包括：将模拟信号转换为数字信号，对模拟信号进行滤波(如，降低噪声、使信号平滑、增强信号的方面等)和/或对数字信号进行滤波。
在图示的实施例中，电子线路子组件406包括第一绝缘元件516、电子电路518、模塑料520、第二绝缘元件522以及通孔528、529。
第一绝缘元件516和第二绝缘元件522被尤其配置为利于导电迹线514、524、526、530和531(例如，金属迹线)的形成，这些导电迹线延伸通过电子线路子组件406的至少一部分，并且被配置为提供路径以使通信信号和/或功率信号通过电子线路子组件406。例如，第一组导线迹线514可以通过/沿着第一绝缘元件516的至少一部分延伸，并且可以提供用于将模拟信号从电子线路子组件406的顶面(例如，在该处由光电探测器501生成的模拟信号被接收)传送至电子电路518的路径。作为另一示例，第二组导电迹线524可以通过/沿着第一绝缘元件516的至少一部分延伸，并且可以提供用于将功率信号从一个或多个通孔529传送给电子电路518的路径(例如，通过感应耦合和/或电容耦合和/或通过附加的通孔和/或在所示的横断面图中不可见的迹线)。作为又一个示例，例如，第二组导电迹线524可以耦接至地和/或可以利于将辐射探测子组件404部分从电子线路子组件406部分电屏蔽和/或反之将电子线路子组件406部分从辐射探测子组件404部分电屏蔽。作为仍一示例，第三组导电迹线526可以通过/沿着第一绝缘元件516的至少一部分延伸，并且可以提供用于将经处理的信号(例如，数字信号、经滤波的模拟信号等)从电子电路518传送至一个或多个通孔528(例如，用于将经处理的信号运载通过模塑料520)的路径。作为再一示例，第四组导电迹线530可以通过/沿着第二绝缘元件522的至少一部分延伸，并且可以提供用于将经处理的信号从一个或多个通孔528传送至电子线路子组件406的底面(例如，在该处经处理的信号可以从电子线路子组件406被转移至衬底407的导电介质和/或转移至一个或多个数字处理组件(例如图像生成器122))的路径。作为又一示例，第五组导电迹线531可以延伸通过第二绝缘元件522的至少一部分，并且可以提供用于将功率信号从电源(未示出)传送至一个或多个通孔529的路径，通过该一个或多个通孔529功率被提供给电子电路518。
电子线路子组件408的第一绝缘元件516和/或第二绝缘元件522可以分别具有基本上均匀的组成，或者可以分别具有非均匀的组成。例如，在一些实施例中，电子线路子组件的第一绝缘元件516可以被分成两个或更多的层，其中第一层包括第一组合物，第二层包括第二组合物。
电子电路518位于第一绝缘元件516附近和/或空间上靠近第一绝缘元件516底面的位置。电子电路518被配置为处理由至少一些光电探测器501生成的模拟信号。例如，在所示实施例中，电子电路的第一布置518a被配置为对由第一组光电探测器501(例如，包括第一光电探测器501a和第二光电探测器501b)所产生的模拟信号进行信号处理，电子电路的第二布置518b被配置为对由第二组光电探测器501所产生的模拟信号进行信号处理。在其他实施例中，例如，电子电路518可以包括单个布置，该单个布置被配置为对由探测器单元304的所有光电探测器501所生成的模拟信号进行处理。
电子电路518可以包括一个或多个模拟-数字转换器(A/D转换器)、电阻器、电容器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或期望(例如，需要)来执行所需的信号处理的其他元件。此外，这样的电子电路518可以包括接触垫，该接触垫与诸如第一布置的迹线514、第二布置的迹线524和/或第三布置的迹线526之类的一个或多个导电迹线接触，以在电子电路118与其他组件之间提供功率信号和/或通信信号，该其他组件例如有辐射探测子组件404、数字处理组件、电源等，以及使至少一些迹线的布置接地(例如，提供电屏蔽)。
模塑料520至少部分地包围和/或至少部分地密封(例如，封装)电子电路518，并且被配置为将电子电路518维持成期望的布置。这样的模塑料520可以包括硅成分、塑料聚合物和/或可以被固化以形成刚性或者半刚性结构的其他成分，该刚性或者半刚性结构大体上固定了电子电路518的元件的相对位置。
通孔528、529可以被配置为延伸通过模塑料520的至少一部分以提供电子电路与辐射成像模式的其他组件(例如，辐射探测子组件404、数字处理组件、电源等)之间的通信信号和/或功率信号的路径。作为示例，参照所示出的实施例，第一组一个或多个通孔528可以提供用于将经处理的信号(例如，数字信号)从电子电路518传送至电子线路子组件406的底面(例如，在该处经处理的信号可以被输出至其他组件)的路径。作为另一示例，第二组一个或多个通孔529可以提供用于将功率信号从电源(未示出)传送至电子电路518的路径(例如，通过感应耦合和/或电容耦合和/或通过附加的通孔和/或在所示的横断面图中不可见的迹线)。作为又一示例，第二组通孔529可以利于使其上耦接的一个或多个迹线接地，例如第二布置的迹线524。
在一些实施例中，通孔528、529中的至少一些通孔是铜柱、镍柱或者可以与模塑料520直接接触的其他金属支柱(例如，模塑料520可以用作电绝缘体来电隔离通过第一通孔传送的信号以避免干扰通过第二通孔传送的信号)。在一些实施例中，通孔528、529中的至少一些通孔是硅通孔或者其他通孔，其中通孔528、529的导电部分被诸如硅之类的绝缘化合物包围以形成封装体(package)，模塑料520被浇注在该封装体上(例如，使得当模塑料520固化时，该封装体被密封在模塑料520内)。
前述的探测器单元304的示例性操作流程如下。经由包括第一布置的导电迹线510(例如，可操作地耦接至第一电源)的路径将功率提供给光电探测器501。还经由包括第二布置的导电迹线531(例如，可操作地耦接至第二电源)、第一组一个或多个通孔529以及第三布置的导电迹线524的路径将功率提供给电子电路518。当探测到辐射时，最靠近辐射撞击区域的闪烁体的区域发光，使得光电探测器501生成电荷。光电探测器501随后被采样以生成指示探测到的辐射的模拟信号，该模拟信号沿着路径从光电探测器501到电子电路518，该路径包括第四布置的导电迹线508、焊点512以及第五布置的导电迹线514。电子电路518对该模拟信号进行处理并且输出经处理的信号(例如，数字信号)，该经处理的信号遵循下述路径，该路径包括第六布置的导电迹线526、第二组一个或多个通孔528以及第七布置的导电迹线530。
应当理解的是，前述的布置和探测器单元304的操作流程仅意在作为示例，并不旨在将包括权利要求的范围的本申请的范围限制在这样的布置。作为示例，辐射屏蔽元件可以位于辐射探测子组件404内和/或电子线路子组件406内，以减少电子电路518受到的辐射。作为又一示例，例如，电屏蔽可以位于电子线路子组件406内以减轻数字信号与模拟信号之间的串扰(例如，减轻由于数字信号的干扰而将噪声引入到模拟信号中)和/或减轻由电子电路518将噪声引入到这样的信号中。作为仍一示例，例如，探测器单元304的诸如导电迹线、通孔、电子电路之类的元件的放置可以不同于前述布置，以尤其减轻数字信号与模拟信号之间的串扰，减轻功率信号的干扰和/或减轻辐射对电子电路的影响。
参照图6，提供了另一示例性探测器单元304的横断面图(例如，沿图4中的线4-4截取)，该示例性探测器单元包括辐射探测子组件404和电子线路子组件406。在这样的实施例中，电子电路518位于空间上极靠近和/或邻近第二绝缘元件522的位置，辐射屏蔽元件534位于电子电路518上方(例如，辐射屏蔽元件534位于辐射源116与电子电路518之间的路径中)。在一些实施例中，例如，这样的配置被配置为减轻电子电路518受到的辐射。
辐射屏蔽元件534由诸如钨或者铅之类的成分构成，这些成分具有期望的(例如高的)辐射衰减系数(例如，其中相对较窄的材料切片使撞击该成分的辐射近乎100％衰减)，并且至少部分地被模塑料520密封和/或至少部分地被模塑料520包围。在一些实施例中，辐射屏蔽元件534被模塑料520密封，从而利于第一绝缘元件516的应用。
应当理解的是，电子线路子组件406内辐射屏蔽元件534的包含和/或电子电路518靠近模塑料520的底面的放置可以使得以不同于图5所示出的和/或参照图5所描述的方式来配置通信信号、功率信号和/或接地信号的路径。例如，参照图6，由光电探测器501生成的模拟信号可以穿过下述路径，该路径包括第一布置的导电迹线508、焊点512、第二布置的导电迹线514、被配置成携带模拟信号通过模塑料520的通孔528以及第三布置的导电迹线536，该第三布置的导电迹线延伸通过第二绝缘元件522的至少一部分。还应当理解的是，尽管看起来多个通孔连接到同一导电迹线536，各个通孔也可以连接到当聚集到一起时表现为单个迹线的不同的迹线(例如，导电迹线536可以是(例如单独的)多个导电迹线的聚集)。因此，图6中所示的通孔528载送模拟通信信号而不是如参照图5所描述的数字信号和/或功率信号。此外，可以将经处理的信号从电子电路518输出通过一个或多个第四布置的导电迹线530和/或可以通过一个或多个第五布置的导电迹线531将功率提供给电子电路518(例如，没有穿过如参照图5所描述的一个或多个通孔来载送)。
参照图7，提供了另一示例性探测器单元304的横断面图(例如，沿图4中的线4-4截取)，该示例性探测器单元包括辐射探测子组件404和电子线路子组件406。在这样的实施例中，热传导元件538(例如，散热片)位于电子电路518下方和/或电子电路518附近。如将参照图9进一步描述的那样，在一些实施例中，热传导元件538延伸至电子线路子组件406的底面以利于将热传导元件538热耦接至温度调节机制(例如，安装支架的一部分、热交换器等)。因此，在一些实施例中，热传导元件538在电子线路子组件的底面上可以是可见的。
热传导元件538热耦接至电子电路518(例如，经由导热胶、金属接触垫等)并且被配置为控制电子电路518的温度。换句话说，热传导元件538被配置为通过下述方式将电子电路518和/或电子电路518的元件(例如，A/D转换器、ASIC、FPGA等)基本上维持在期望的温度或温度范围下，该方式为如果电子电路518的温度超过期望的高温阈值则将热量从电子电路518移走和/或如果电子电路518的温度低于期望的低温阈值则将热量施加给电子电路518。按这种方式，例如，热传导元件538可以被配置为将由电子电路518的诸如A/D转换器和/或FPGA之类的元件生成的热量耗散掉和/或将热量施加给这些元件。
参照图8，提供了另一示例性探测器单元304的横断面图(例如，沿图4中的线4-4截取)，该示例性探测器单元包括辐射探测子组件404和电子线路子组件406。图8中所示的示例性探测器单元304包括辐射屏蔽元件534和热传导元件538两者。
辐射屏蔽元件534位于空间上靠近电子电路518的第一面(例如，电子电路518的面向辐射源116的面)的位置，而热传导元件518位于空间上靠近电子电路518的第二面的位置，该第二面与第一面径向相对。因此，电子电路518夹在辐射屏蔽元件534与热传导元件538之间。辐射屏蔽元件534被配置为减轻电子电路518受到的辐射(例如，电子电路518在辐射下的暴露可能影响电子电路518的性能)，热传导元件538被配置为利于将电子电路518维持在期望的温度下和/或将电子电路518维持在期望的温度范围内。
图9示出了示例性探测器模块302，其中探测器单元304正准备安装在探测器模块302的安装支架402上。待安装的探测器单元304包括辐射探测子组件404和电子线路子组件406。电子线路子组件406内包括的是热传导元件538，该热传导元件538被压入到电子线路子组件406中并且被配置为热耦接至安装支架402的凸起部分902(例如，以利于将热能从热传导元件538转移到安装支架402)。
例如，电子线路子组件406还包括接触垫532，该接触垫532被配置为电耦接至已经安装在安装支架402上的衬底407的接触垫904，以利于在探测器单元304(例如，或者探测器单元304的电子线路子组件406)与辐射成像模式的诸如图像生成器122、控制器130、威胁分析组件、电源之类的其他组件之间传递功率信号和/或通信信号和/或利于将探测器单元304耦接至地。
在一些实施例中，探测器单元304包括一个或多个基准点906，该一个或多个基准点906用于在衬底407上、在安装支架402上和/或在探测器模块302是其成员的探测器阵列118上对准探测器单元304。作为示例，在一些实施例中，基准点906可以包括用于将探测器单元304与安装支架402光学对准的光学基准点。例如，安装支架402可以包括一个或多个孔，激光束或者其他光源可以被引导穿过该孔，并且光学基准点可以包括被配置为对激光或其他光线进行反射的反射材料。当足够程度的激光束或光源被反射回来通过一个或多个孔时，可以确定依照要求探测器单元304与安装支架402对准。在其他实施例中，基准点906可以包括用于使探测器单元304与安装支架402和/或与探测器阵列118物理对准的物理基准点。作为示例，探测器单元304可以包括凹形的基准点(例如，孔)，该凹形的基准点被配置为与对应的安装支架402的凸形的基准点(例如，从安装支架402的与探测器单元304相邻的面延伸的销)配对，或者反之，探测器单元304可以包括凸形的基准点，该凸形的基准点被配置为与对应的安装支架402的凹形的基准点配对。
图10是示出了示例性半导体制造技术1000的流程图，该示例性半导体制造技术1000可以用于制造探测器单元的至少一部分，例如电子线路子组件。
示例性技术1000开始于1002，并且在1004处，要包括在探测器单元的被制造部分内的探测器单元的元件按预定布置被放置在载体衬底上。这些元件可以尤其包括电子电路(例如，A/D转换器、电阻器、ASIC、FPGA、电容器等)和/或通孔。载体可以例如包括晶圆衬底和/或互连面板，该晶圆衬底和/或互连面板可以利于同时制造多个探测器单元。
在示例性技术1000中的1006处，将模塑料施加到载体衬底(例如，浇注在载体衬底上)。模塑料被配置为按预定的布置固定元件并且可以至少部分地密封和/或包围放置在载体衬底上的元件的一部分。在一些实施例中，以下述方式来施加模塑料，使得不密封元件的电接触垫(例如，以利于之后在技术中与其他组件电耦接)。在一些实施例中，模塑料被浇注在载体衬底上并且被冷却以形成刚性或者半刚性的结构。
在示例性技术1000的1008处，将一个或多个绝缘元件施加到模塑料上，并且在示例性技术1000的1010处，在该一个或多个绝缘元件中的至少一些绝缘元件中形成导电迹线。在一些实施例中，通过光刻工艺来进行绝缘元件的施加和/或导电迹线的形成，例如，导电迹线被蚀刻进和/或被植入到一个或多个绝缘元件中的至少一些绝缘元件中。
在示例性技术1000的1012处，模塑料被切割以形成单个的探测器单元，例如可以将探测器单元的诸如辐射探测子组件和/或闪烁体之类的附加元件(如果有的话)施加到该单个探测器单元。
应当理解的是，在一些实施例中，可以以下述方式来切割探测器单元，该方式为使得多个探测器单元彼此之间保持物理耦接。作为示例，探测器模块可以包括四个探测器单元的列。因此，在一些实施例中，模塑料可以被切割成使得四个探测器单元的列保持物理接合(例如，使得可以将四个探测器单元看作单个探测器单元并且总体耦接至安装支架)。在其他实施例中，探测器模块可以仅包括一个探测器单元。示例性技术1000在1014处结束。
在一些实施例中，在1012处将模塑料切割之前，模塑料中包括的各个探测器单元可以是电互联的。例如，第一探测器单元的导电迹线可以被电耦接至第二探测器单元的导线迹线。因此，在一些实施例中，在1012处将模塑料切割之前，可以将电信号施加到晶圆或者互连面板以(例如同时)测试各个探测器单元的性能。按这种方式，在切割模塑料并且形成单个探测器单元之前可以识别出有缺陷的探测器单元。
图11提供了示例性方法1100的流程图，该示例性方法用于通过将电荷施加到包括两个或更多个探测器单元的晶圆、衬底或者互连面板来测试多个探测器单元的性能。方法1100起始于1102，并且在1104处，第一探测器单元的第一电子线路子组件与第二探测器单元的第二电子线路子组件电互连(例如，通过光刻工艺)。作为示例，可以将第一电子线路子组件中形成的导电迹线电连接至第二电子线路子组件中形成的导电迹线，以将第一电子线路子组件与第二电子线路子组件电互连。在一个示例中，第一电子线路子组件和第二电子线路子组件是在(例如，连续的)模塑料中形成的。
在1106处，电荷被施加到第一电子线路子组件和/或第二电子线路子组件以同时测试第一电子线路子组件的属性和第二电子线路子组件的属性。作为示例，第一电子线路子组件可以电耦接至电源，该电源被配置为将电荷施加到该第一电子线路子组件。由于第一电子线路子组件与第二电子线路子组件之间的电互连，因此这种电荷可以被载送到第二电子线路子组件，从而利于通过将电荷施加到第一电子线路子组件来测试第一电子线路子组件和第二电子线路子组件。可以测量第一电子线路子组件对电荷的响应以及第二电子线路子组件对电荷的响应，以测量第一电子线路子组件的性能(例如，从而测试第一电子线路子组件的一个或多个属性)和/或测量第二电子线路子组件的性能(例如，从而测试第二电子线路子组件的一个或多个属性)。按这种方式，可以通过仅将测试信号施加到包括一个或多个电子线路子组件的晶圆、衬底等上的一个或更少的位置来同时对该一个或多个电子线路子组件进行测试。
在示例性方法1100的1108处，第一电子线路子组件和第二电子线路子组件嵌入在其中的模塑料被切割，以使第一电子线路子组件与第二电子线路子组件物理地和/或电地解耦。示例性方法1100在1110处结束。
当通过诸如x射线或者伽玛射线之类的电离辐射对诸如人、行李、动物之类的对象进行检查时，可以使用根据参照图10描述的技术1000而形成的探测器单元。图12提供了示例性方法1200的流程图，该示例性方法1200用于使用具有前述特征中的至少一些特征的探测器单元来对对象进行检查。
该示例性方法1200起始于1202，并且在1204处，从辐射源向包括待检查对象的检查区域中发射辐射。在示例性方法1200的1206处，从辐射源发射的辐射中穿过对象的至少一些辐射被探测器阵列探测到，该探测器阵列包括一个或多个探测器单元，该一个或多个探测器单元具有包括电子电路的电子线路子组件，该电子电路通过半导体制造技术被嵌入到模塑料内。例如，这种电子电路可以尤其包括：嵌入到诸如硅或者聚合物之类的模塑料内的A/D转换器、电阻器、ASIC、FPGA、电容器。在一些实施例中，例如，这种电子线路子组件还可以包括辐射屏蔽元件和/或热传导元件。
在示例性方法1200的1208处，对由探测器阵列的一个或多个探测器单元所生成的电荷进行采样，以确定由该探测器阵列的一个或多个探测器单元所探测到的辐射量、确定由该探测器阵列所探测到的辐射量、确定由该探测器阵列的各个探测器单元所探测到的辐射量的差异等。
在示例性方法1200的1210处，基于电荷的采样来生成对象的图像。示例性方法1200在1212处结束。
还一个实施例涉及包括处理器可执行指令的计算机可读介质，该处理器可执行指令被配置成实施本文中提出的技术中的一个或多个技术。图13中示出了可以按这些方式设计的示例性计算机可读介质，其中，实施1300包括计算机可读介质1302(例如，闪存盘、CD-R、DVD-R、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、硬磁盘驱动器主板等)，在该计算机可读介质1302上编码有计算机可读数据1304。该计算机可读数据1304又包括一组处理器可执行指令1306，该组处理器可执行指令1306被配置为根据本文中陈述的原理中的一个或多个原理来操作。在一个这种实施例1300中，处理器可执行指令1306可以被配置为当通过处理单元被执行时来执行方法1308，该方法1308例如是图10的示例性方法1000中的至少一些方法、图11的示例性方法1100中的至少一些方法和/或图12的示例性方法1200中的至少一些方法。在另一个这种实施例中，处理器可执行指令906可以被配置为实施诸如图1的示例性环境100中的至少一些系统的系统。可以由本领域普通技术人员来设计许多这种计算机可读介质，这些计算机可读介质被配置为根据本文中提出的技术中的一个或多个技术来操作。虽然已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言对本主题进行了描述，但是应当理解，在所附权利要求书中定义的主题不必限于上述具体特征或动作。相反，上述具体特征和动作被公开作为实施权利要求的示例形式。
还应当理解的是，在一些实施例中，出于简化且易于理解的目的，以相对于彼此的特定尺寸(例如，结构维度或方向)对本文所描绘的层、特征、元件等进行说明，且这些层、特征、元件等的实际尺寸可大体上不同于本文所说明的那些尺寸。此外，存在各种技术来形成本文中提及的层、特征、元件等，这些技术例如有蚀刻技术、注入技术、掺杂技术、旋涂技术、诸如磁控管或离子束溅射之类的溅射技术、诸如热生长之类的生长技术或者诸如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、等离子体化学气相沉积(PECVD)或原子层沉积(ALD)之类的沉积技术。
本文中提供了实施例的各种操作。描述部分或全部操作的顺序不应当被解释为暗示这些操作必须是顺序相关的。从本说明书获益的本领域技术人员将理解备选排序。此外，还应当理解的是，并非所有的操作都必须存在于本文中提供的每个实施例中。同样，还应当理解的是，在一些实施例中并非所有的操作都是必需的。
本申请中所使用的术语“组件”、“模块”、“系统”、“接口”等一般意指计算机相关实体，任其是硬件、硬件与软件的组合、软件还是执行中的软件。例如，组件可以是但不限于：运行在处理器上的处理、处理器、对象、可执行程序、执行线程、程序和/或计算机。例如，在控制器上运行的应用和控制器两者都可以是组件。一个或多个组件可以驻留在执行的处理和/或线程内，并且组件可以位于一台计算机上和/或分布在两台或多台计算机之间。
此外，本文中使用的“示例性”意指用作示例、实例、说明等，不应被解释为比其他实施例更有优势。本申请中所使用的“或者”意指包含的“或者”而不是排除的“或者”。此外，除非有特定说明或者根据上下文很清楚是针对单数形式，否则本申请中所使用的“一个(a)”和“一个(an)”一般被解释为意指“一个或多个”。此外，A和B中至少一个和/或类似的表述一般指的是A或者B或者A和B两者。而且，详细说明和权利要求中均用到“包括(includes)”、“具有(having)”、“具有(has)”、“具有(with)”等词语及其变体，这些术语意在以类似于术语“包括(comprising)”的方式包含于内。所要求保护的主题可以被实施为方法、装置或者制品(例如，软件、固件、硬件或者这些的任意组合)。
此外，除非另有说明，否则“第一”、“第二”和/或类似的表达并非旨在暗示时间方面、空间方面、顺序等。相反，这些术语仅用作特征、元件、项目等的标识符、名称等(例如，“第一通道和第二通道”通常对应于“通道A和通道B”或者两个不同的(或者相同的)通道或者同一通道)。
尽管已经参照一个或多个实现示出和描述了本公开内容，但对于本领域技术人员来说，在阅读并理解了说明书和附图之后，将可作出各种等效的变更和修改。本公开内容包括所有这些修改和变更，并且仅由所附权利要求的范围来限制。特别是关于由上述组件(例如，元件、资源等)执行的各种功能，除非另有说明，否则用来描述这些组件的术语旨在对应于执行所描述组件的指定功能的任何组件(例如，功能上等效的)，即使与所公开的结构不是结构上等效的。此外，虽然可能只参照多种实现中的一种实现公开了本发明的具体特征，但是可将此种特征与任何给定或特定应用可能需要和/或有利的其他实现的一个或多个其他特征结合。

Claims (22)

1.一种用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元，所述探测器单元至少部分地使用半导体制造技术来制造，并且包括：
模拟-数字(A/D)转换器，所述A/D转换器被配置为将响应于探测到的辐射而生成的模拟信号转换成数字信号；
模塑料，所述模塑料被配置为包围所述A/D转换器的至少一部分；以及
导电迹线，所述导电迹线被配置为将所述A/D转换器电耦接至辐射探测子组件或者数字处理组件中至少之一上。
2.根据权利要求1所述的探测器单元，包括通孔，所述通孔被配置为延伸通过所述模塑料的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的探测器单元，所述通孔包括铜、镍或者硅中至少一种。
4.根据权利要求1所述的探测器单元，包括绝缘元件，所述绝缘元件被配置为以下至少之一：
将所述A/D转换器从所述辐射探测子组件电隔离，或者
将第一导电迹线从第二导电迹线电隔离。
5.根据权利要求1所述的探测器单元，包括辐射屏蔽元件，所述辐射屏蔽元件被配置为减少所述A/D转换器暴露在辐射下。
6.根据权利要求1所述的探测器单元，所述模塑料包括聚合物。
7.根据权利要求1所述的探测器单元，包括基准点，所述基准点用于对所述探测器阵列上的所述探测器单元进行对准。
8.根据权利要求7所述的探测器单元，所述基准点包括用于对所述探测器阵列上的所述探测器单元进行光学对准的光学基准点。
9.根据权利要求7所述的探测器单元，所述基准点包括用于对所述探测器阵列上的所述探测器单元进行物理对准的物理基准点。
10.根据权利要求1所述的探测器单元，包括热传导元件，所述热传导元件被配置为耗散由所述A/D转换器所生成的热量。
11.根据权利要求1所述的探测器单元，所述辐射探测子组件包括光电探测器。
12.一种用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元，包括：
辐射探测子组件，所述辐射探测子组件被配置为探测辐射；以及
电子线路子组件，所述电子线路子组件包括：
模拟-数字(A/D)转换器，所述A/D转换器被配置为将由所述辐射探测子组件生成的模拟信号转换成数字信号；
绝缘元件，所述绝缘元件位于所述辐射探测子组件与所述A/D转换器之间；以及
模塑料，所述A/D转换器被嵌入在所述模塑料中。
13.根据权利要求12所述的探测器单元，所述辐射探测子组件包括：
闪烁体，所述闪烁体被配置为将辐射能转换成光能；以及
光电探测器，所述光电探测器被配置为将所述光能转换成所述模拟信号。
14.根据权利要求12所述的探测器单元，所述电子线路子组件包括：
导电迹线，所述导电迹线耦接到地并且被配置为提供电屏蔽。
15.根据权利要求12所述的探测器单元，所述辐射探测子组件包括：
光电探测器，所述光电探测器被配置为生成所述模拟信号。
16.根据权利要求12所述的探测器单元，所述电子线路子组件包括：
辐射屏蔽元件，所述辐射屏蔽元件位于所述A/D转换器与所述辐射探测子组件之间并且被配置为减少所述A/D转换器暴露在辐射下。
17.根据权利要求12所述的探测器单元，所述电子线路子组件包括：
热传导元件，所述热传导元件被放置成关于所述辐射探测子组件与所述A/D转换器基本上径向相对，并且被配置为耗散由所述A/D转换器生成的热量。
18.根据权利要求12所述的探测器单元，包括通孔，所述通孔被配置为延伸通过所述模塑料的至少一部分。
19.根据权利要求12所述的探测器单元，包括导电迹线，所述导电迹线被配置为将所述A/D转换器电耦接至所述辐射探测子组件。
20.一种辐射成像模式，包括：
电离辐射源；以及
探测器阵列，所述探测器阵列被配置为探测由所述电离辐射源所生成的辐射，所述探测器阵列包括至少部分采用半导体制造技术来制造的探测器单元，所述探测器单元包括：
模拟-数字(A/D)转换器，所述A/D转换器被配置为将响应于探测到的辐射而生成的模拟信号转换成数字信号；
模塑料，所述模塑料被配置为包围所述A/D转换器的至少一部分；以及
导电迹线，所述导电迹线被配置为将所述A/D转换器电耦接至辐射探测子组件或者数字处理组件中至少之一。
21.一种用于同时对多个探测器单元进行测试的方法，包括：
将第一探测器单元的第一电子线路子组件与第二探测器单元的第二电子线路子组件电互连，所述第一电子线路子组件与所述第二电子线路子组件嵌入在模塑料内；
当所述第一电子线路子组件与所述第二电子线路子组件电互连时，将电荷施加到所述第一电子线路子组件和所述第二电子线路子组件上，以便同时测试所述第一电子线路子组件的第一属性和所述第二电子线路子组件的第二属性；以及
切割所述模塑料以使所述第一电子线路子组件与所述第二电子线路子组件物理地解耦。
22.一种用于检查对象的方法，包括：
从辐射源向包括待检查对象的检查区域中发射辐射；
通过探测器阵列来探测从所述辐射源发射的穿过所述对象的至少一些辐射，所述探测器阵列包括一个或多个探测器单元，所述探测器单元具有电子线路子组件，所述电子线路子组件包括电子电路，所述电子电路通过半导体制造技术被嵌入在模塑料内；以及
对由探测器阵列的一个或多个探测器单元中的至少一些探测器单元生成的电荷进行采样。
CN201380079032.9A 2013-07-26 2013-07-26 用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元 Active CN105556673B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2013/052333 WO2015012866A1 (en) 2013-07-26 2013-07-26 Detector unit for detector array of radiation imaging modality

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105556673A true CN105556673A (zh) 2016-05-04
CN105556673B CN105556673B (zh) 2018-11-30

Family

ID=48916278

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380079032.9A Active CN105556673B (zh) 2013-07-26 2013-07-26 用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10007008B2 (zh)
EP (2) EP3025371B1 (zh)
CN (1) CN105556673B (zh)
WO (1) WO2015012866A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3663806A1 (de) * 2018-12-03 2020-06-10 Siemens Healthcare GmbH Photonendetektor, verfahren zur herstellung eines photonendetektors und röntgengerät

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014213734B4 (de) * 2014-07-15 2021-01-21 Siemens Healthcare Gmbh Bildgebende Vorrichtung für elektromagnetische Strahlung
US9835733B2 (en) * 2015-04-30 2017-12-05 Zhengrong Ying Apparatus for detecting X-rays
DE112015006716T5 (de) * 2015-07-17 2018-04-05 Analogic Corporation Detektoreinheit für eine detektoranordnung mit strahlungsbildgebender modalität
EP3355081B1 (en) * 2017-01-27 2019-06-19 Detection Technology Oy Direct conversion compound semiconductor tile structure
EP3376261B1 (de) * 2017-03-15 2020-04-29 Siemens Healthcare GmbH Röntgendetektor aufweisend ein konverterelement mit umverdrahtungseinheit
US11762108B2 (en) * 2020-01-21 2023-09-19 LightSpin Technologies Inc. Modular pet detector comprising a plurality of modular one-dimensional arrays of monolithic detector sub-modules
DE102020213171A1 (de) 2020-10-19 2022-04-21 Siemens Healthcare Gmbh Röntgendetektormodul und Verfahren zur Bereitstellung eines Röntgendetektormoduls
US20230411434A1 (en) * 2020-11-13 2023-12-21 Ams-Osram Ag Module assembly for detection of x-ray radiation
US11726220B2 (en) 2021-01-19 2023-08-15 Analogic Corporation Radiation detectors for scanning systems, and related scanning systems

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5075201A (en) * 1990-10-31 1991-12-24 Grumman Aerospace Corporation Method for aligning high density infrared detector arrays
CN101410983A (zh) * 2006-03-30 2009-04-15 皇家飞利浦电子股份有限公司 辐射检测器阵列
CN102099704A (zh) * 2009-09-28 2011-06-15 曹红光 一种x射线图像探测装置
CN102396075A (zh) * 2009-04-12 2012-03-28 Ud控股有限责任公司 红外探测器

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6426991B1 (en) 2000-11-16 2002-07-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Back-illuminated photodiodes for computed tomography detectors
US6510195B1 (en) 2001-07-18 2003-01-21 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Solid state x-radiation detector modules and mosaics thereof, and an imaging method and apparatus employing the same
EP1706884A2 (en) * 2003-12-30 2006-10-04 DxRay, Inc. Pixelated cadmium zinc telluride based photon counting mode detector
US7582879B2 (en) 2006-03-27 2009-09-01 Analogic Corporation Modular x-ray measurement system
US8659148B2 (en) 2010-11-30 2014-02-25 General Electric Company Tileable sensor array
KR101761817B1 (ko) * 2011-03-04 2017-07-26 삼성전자주식회사 대면적 엑스선 검출기
EP2798373B8 (en) * 2011-12-27 2020-04-01 Koninklijke Philips N.V. Tile mounting for pet detectors
US8829446B2 (en) * 2012-04-05 2014-09-09 Analogic Corporation Tile for detector array of imaging modality having selectively removable/replaceable tile sub-assemblies
US9337233B1 (en) * 2014-12-15 2016-05-10 General Electric Company Photodiode array for imaging applications

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5075201A (en) * 1990-10-31 1991-12-24 Grumman Aerospace Corporation Method for aligning high density infrared detector arrays
CN101410983A (zh) * 2006-03-30 2009-04-15 皇家飞利浦电子股份有限公司 辐射检测器阵列
CN102396075A (zh) * 2009-04-12 2012-03-28 Ud控股有限责任公司 红外探测器
CN102099704A (zh) * 2009-09-28 2011-06-15 曹红光 一种x射线图像探测装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3663806A1 (de) * 2018-12-03 2020-06-10 Siemens Healthcare GmbH Photonendetektor, verfahren zur herstellung eines photonendetektors und röntgengerät
US11076822B2 (en) 2018-12-03 2021-08-03 Siemens Healthcare Gmbh Photon detector, method for producing a photon detector, and x-ray apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015012866A1 (en) 2015-01-29
EP3025371A1 (en) 2016-06-01
US10007008B2 (en) 2018-06-26
EP3570327A2 (en) 2019-11-20
CN105556673B (zh) 2018-11-30
EP3025371B1 (en) 2019-06-19
US20160154124A1 (en) 2016-06-02
EP3570327A3 (en) 2020-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105556673A (zh) 用于辐射成像模式的探测器阵列的探测器单元
CN107003417B (zh) 用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元
RU2408110C2 (ru) Матрица детекторов излучения
CN107850678B (zh) 用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元
US11275187B2 (en) Detector array for a radiation system, and related system
RU2493573C2 (ru) Детектор излучений и способ изготовления детектора излучений
US9835733B2 (en) Apparatus for detecting X-rays
CN106255900A (zh) 用于成像模式的探测器阵列
US10761219B2 (en) Detector array for radiation imaging modality
US9612344B2 (en) Positron emission tomography and single photon emission computed tomography based on intensity attenuation shadowing methods and effects
CN110501738A (zh) Pet装置及pet装置中的散射符合计数的伽马射线产生位置的取得方法
CN108445029A (zh) 提高康普顿散射成像性能的方法
CN106324653B (zh) 具有堆叠的阻挡层的辐射检测器及形成其的方法
US10181493B2 (en) Radiation detector system of radiation imaging modality
Spanoudaki et al. Physical effects of mechanical design parameters on photon sensitivity and spatial resolution performance of a breast‐dedicated PET system
CN106456091A (zh) 成像装置
CN108333620B (zh) 探测装置及中低能射线源的定位方法
CN112971820A (zh) 用于分层成像检测器的方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant