CN105700006B - 用于检测器模块的传感器板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测器模块的传感器板，其以堆叠构造包括至少一个读取器单元和在堆叠的方向上与读取器单元间隔地布置的传感器层，其中由传感器层与读取器单元之间的间隔形成的间隙用固化的填充材料填充，使得传感器层的至少一个边缘区域不具有填充材料。此外，本发明涉及一种用于制造对应的传感器板的方法和具有相互相邻地布置在模块载体上的多个传感器板的用于X射线检测器的检测器模块。

Description

用于检测器模块的传感器板
技术领域
本发明涉及用于检测器模块的传感器板。此外，本发明涉及用于制造传感器板的方法，并且涉及具有多个相应地制造的传感器板的检测器模块。
背景技术
在诸如医疗成像中的计算机断层摄影等的高分辨率成像方法的背景内，X射线检测器通常用于生成受调查的患者的区域的高分辨率空间图像。
在该背景下，其传感器层采取直接转换半导体层形式的X射线检测器使得能够实现各个X射线量子的定量和能量选择性的检测。在X射线辐射的入射时，在传感器层中生成电子-空穴对，也就是说成对的正的和负的电荷载流子。作为施加在传感器层上或传感器层的表面上的电压的结果，电荷载流子被分离并朝向分别相反的电荷的电极或传感器层的表面移动。由此引起的电流或对应的电荷转移可以通过下游传感器电子装置来评价。具有用于X射线辐射的高吸收截面的呈CdTe、CdZnTe、CdTeSe、CdZnTeSe、CdMnTe、GaAs、Si或Ge形式的半导体材料例如适于检测X射线量子。
特别是在计算机断层摄影中，大面积的X射线检测器是必需的，并且为了该目的，频繁使用多个比较小的检测器模块。这样的检测器模块进而包括以最小的可能间距(约100μm)彼此相邻地布置在共用的模块载体上并且其传感器层一起形成检测器模块的传感器表面的各个传感器板。
通过使用相互相邻的传感器板将检测器模块的传感器表面细分使得能够实现特别是受控的缩放，并且如果使用整个表面，还能够实现检测器的信号产率上的增加。为了该目的，传感器板通常包括布置在载体上的期望数量的相互相邻的混合体。混合体自身包括被安装在特定数量的诸如ASIC等的读取器单元上的传感器层。
在传统的基于闪烁体的传感器板的情况中，借助于粘合过程以传统方式将部件彼此固定。对于这一点，从DE 102011079389B4已知有一种适于用初始液体的粘合剂填充载体与固定至载体的部件之间的间隙而没有溢出物的方法(和类似的装置)。在可以例如在当制造用于诸如计算机断层摄影设备中等的X射线和γ辐射的检测时使用的方法的背景下，连接至储存器(reservoir)的线路的出口孔布置在间隙的外围边缘。
储存器中的液体粘合剂于是流出出口孔直接进入间隙内并借助于毛细管力填充该间隙。一旦被填充的间隙中的粘合剂已固化并因此不可能再流动，就只将出口孔从间隙的外围边缘拆下，其结果是没有材料残余以伸出超过被填充的间隙的外围边缘的溢出物的形式留下。
在量子计数X射线检测器、也称为光子计数X射线检测器以及对应使用的传感器板的情况中，传感器层的在相应数量的读取器单元上的固定通常借助于所谓“凸块键合”的焊料元件来执行，借助于该焊料元件而将待连接的部件彼此固定。当制造用于该类型的传感器板的混合体时，将焊料元件施加至读取器单元的在组装情况下面对传感器层的表面，并接着通过焊料元件使读取器单元与传感器层接触。随后将焊接材料加热使部件彼此连接。
在该类型的方法中，在部件之间形成了用于提高部件之间的机械稳定性和导热性的目的而必须用适当的材料、特别是电绝缘和导热的材料填充的间隙。
避免在制造出的传感器板的外围边缘上或者一般在制造传感器板的背景下所使用的部件上的由制造引起的材料残余始终是利用所谓“欠填充”过程的该类型填充过程的关键性挑战。
在填充的背景下，迄今为止只可能做出“典型”1:1的混合体，各混合体针对每个传感器层具有一个读取器单元。针对每个传感器层包括多个读取器单元的所谓多混合体(1:1、1:2、1:3或1:4混合体)的制造只能借助于以检测器效率的不期望的损害为代价的这样的方法来执行，因为在该情况中材料残余形成在部件的中间边缘区域中。
执行具有多个多混合体(多混合体传感器板)的传感器板的制造是不可能的，因为混合体的读取器单元之间的间隙也必须用所使用的填充材料填充。结果，相应混合体的各个传感器层彼此机械地耦接，作为其结果传感器材料的自然电压增加并因此损害了相应X射线检测器的性能和效率。
发明内容
本发明的第一目的是具体说明一种在毫无问题地确保其功能的情况下与当前传感器板相比可以以简单的方式制造的传感器板。
本发明的第二目的是具体说明一种用于对在与现有技术相比被简化了的传感器板中的间隙的受控填充的方法。
本发明的第三目的是具体说明一种具有多个对应的传感器板的检测器模块。
本发明的第一目的根据本发明由如下一种用于检测器模块的传感器板来实现：其以堆叠构造包括至少一个读取器单元和在堆叠的方向上与读取器单元间隔地布置的传感器层，其中由传感器层与读取器单元之间的间隔形成的间隙用固化的填充材料填充，使得传感器层的至少一个边缘区域不具有填充材料。
本发明基于待在制造传感器板的背景中填充的间隙可以视作可与毛细管媲美的微细空腔的考虑。毛细管可以通过利用毛细管效应用适当的液体填充，而不用施加外部压力。毛细管效应由液体自身的表面张力和液体与分别与液体接触的固定表面(接触表面)之间的界面张力带来。
用于毛细管效应的前提条件是相应表面可由所使用的液体润湿的润湿性。润湿性在当液体与待润湿的表面之间的粘合力在其接触表面上比液体内的内聚力大时存在。在该情况中，在接触表面处产生将液体引导出并引导到毛细管的表面内的所得到的力。接触表面处的液体被朝向接触表面抽吸至特定程度并形成凹曲面、也就是说凹月牙形。
如果满足这些前提条件，则在原则上能够纯粹通过利用毛细管效应在制造传感器板时使用可流动材料来填充相应部件之间产生的间隙。湿润性液体在对应的表面上形成小的接触角。非湿润性液体不会附着于表面或基体；结果是大的接触角。
然而，取决于部件的几何形状和分别用于填充毛细管的湿润性液体与表面之间的接触角的尺寸，在毛细管填充期间，可能会有液体从待填充的间隙不期望地流出。液体或者所使用的填充材料超出毛细管(也就是说待填充的间隙)的边缘并流到毛细管的外面，或者沉积在那里作为材料残余。
当填充传感器板中的间隙时，重点在于抑制该效应以便防止各个传感器层的不期望的机械耦接，并且特别是以便确保待一起布置在模块载体上的传感器板能够并排地放置。
为此目的，本发明认识到：如果填充材料的材料流动在填充期间被以受控的方式阻止以使得能够确保传感器层的边缘区域或各边缘区域不具有填充材料，则能够执行基于毛细管效应的间隙的填充而没有材料从对应的间隙不期望地流出。填充材料不会流出设置用于接收它的间隙；传感器层的横向覆盖、也就是说填充材料从间隙的流出被避免。
为了确保这一点，如果传感器板中使用的部件的几何形状与当前几何形状相比被改变以使得从间隙出来的材料流动作为相应部件的几何性质的结果被阻止，则是特别有利的。
在该背景下，从根本上重要的是，如果液体前部来到部件边缘，则液体与表面之间的接触角在部件边缘急剧改变。如果接触角上的改变足够大，则表面不再被润湿并因此在该点处的材料流动的进一步流出被阻止。
在本发明的特别有利的实施例中，传感器层在横向于堆叠方向的纵向方向上具有伸出超过读取器单元的尺寸。在伸出区域中，表面与液体之间的接触角在填充过程期间增加，并且填充材料在企图整体上采用低能量表面几何形状的相对的边缘处被保持处于控制中。作为接触角上的改变的结果，如上所述，填充材料不会继续流出间隙。
换言之，部件几何形状上的小改变(也就是说与读取器单元相比从传感器层伸出的尺寸的设定)能够影响所使用的填充材料的材料流动，使得在传感器层的外围边缘处的不期望的残余的形成能够被防止，或者至少被降低至从工程角度来看可接受的最小值。
因此，能够获得借助于可通过毛细管作用流动的填充材料的受控且没问题的填充，其中传感器材料的边缘区域被以受控的方式保持不被覆盖。根据期望，凝固的填充材料将不会在纵向方向上伸出超过传感器层的边缘。
传感器层的边缘区域指定传感器层的在堆叠方向上延伸的侧面。传感器层的仅一个边缘区域、也就是说仅一个侧面不具有填充材料是可能的。特别地，传感器层的所有边缘区域、也就是说传感器层的所有侧面不具有填充材料。
边缘区域包括作为混合体的外围边缘的一部分的传感器层的边缘区域和彼此相邻地安装在混合体中的传感器层的边缘区域(中间边缘区域)两者。以该方式，一方面防止了在外围边缘处产生材料残余并且确保了将它们并排放置的期望的能力。另一方面，特别是当填充多混合体中的间隙时，还能避免填充沿堆叠方向在传感器层之间延伸的间隙。
如果作为传感器层与读取器单元之间的间隔的结果产生的间隙用固化的填充材料来填充以使得读取器单元的至少一个边缘区域不具有填充材料，则也是有利的。如相对于传感器层已经描述的，读取器单元的至少一个边缘区域指定了读取器单元的在堆叠方向上延伸的侧面，在这里读取器单元的或者仅一个边缘区域或者实际上的所有边缘区域都不具有填充材料也是可以的。
填充材料应选择为相对于界定待填充的间隙的表面的最广泛意义的润湿性液体，使得在表面与液体或填充材料之间产生充分小的接触角。一般情况下，术语“润湿性液体”在当接触角是锐角时使用。相应地，有利地将填充材料与表面的材料组合选择成使得表面与液体之间形成小的接触角。
在传感器层的底侧与读取器单元的上侧之间以堆叠构造做出待填充的间隙。有利地在固化情况下由所使用的填充材料完全润湿界定读取器单元与传感器层之间的间隙的表面、也就是说传感器层的底侧和读取器单元的上侧，导致间隙的均匀填充。
为确保充分的润湿性，优选地使用其表面张力小于待润湿的表面、也就是说面对填充材料的表面的表面张力的填充材料。特别合适的填充材料是电绝缘且导热的材料。
以由存在的表面张力产生的毛细管流动的能力为基础，当制造传感器板时，可流动填充材料可以在没有压力的情况下被引入部件之间的间隙内。填充材料因为毛细管力流入间隙内。为此目的，在填充过程的背景内，有利地将填充装置在间隙处布置成使得可流动填充材料由自身填充间隙。相应地，本文件中的术语“没有压力”理解为意味着纯粹以毛细管力为基础填充间隙，也就是说在未施加外部压力的情况下填充。
优选地，填充材料通过在混合体的外围边缘布置填充装置而被引入间隙内。在多混合体的情况中，也就是说例如在布置于四个读取器单元(1:4混合体)的传感器层的情况中，能够使用将填充材料从外围边缘分配到两个相互相邻的读取器单元之间的中间区域内的填充装置。多个填充装置的使用也是可以的。作为填充装置，可布置在外围边缘上的相应位置或多个位置处的针状物或喷嘴例如是合适的。
在用填充材料填充间隙之前，读取器单元和传感器层优选地通过沿堆叠方向布置在它们之间的接触元件而以堆叠构造彼此固定。优选地，焊料球或焊料凸块用作用于固定部件的接触元件。
然后，如果传感器层伸出超过读取器单元的尺寸是10μm与500μm之间、特别是50μm与100μm之间，则用适当的填充材料填充传感器层与读取器单元之间的间隙而没有残余从工程角度来看是特别简单的问题。
有利地，传感器板包括布置在共用的载体上的特定数量的混合体。优选地，读取器单元(作为对应的混合体的一部分)以堆叠构造安装在载体上。优选为载体陶瓷的载体可以用作用于将来自读取器单元的信号传送至对应的电子装置模块的中间基体，并用于将传感器层中产生的热特别地分散至金属模块载体。
有利地将读取器单元和载体彼此间隔地布置。如在堆叠方向上看到的间隔由用于将部件彼此固定的接触元件产生。为此目的，优选地使用焊料球。
在本发明的进一步有利的实施例中，由读取器单元与载体之间的间隔产生的间隙用固化的填充材料填充。在读取器单元的底侧与载体的上侧之间以堆叠构造做出该被填充的间隙。有利地将界定了读取器单元与载体之间的间隙的表面自身完全用所使用的填充材料填充。
为了确保即使当载体与读取器单元之间的间隙被填充时也不会在载体的边缘区域中产生不期望的残余，载体优选地具有在纵向方向上伸出超过读取器单元的尺寸。作为该伸出尺寸的结果，也能够特别地填充载体与读取器单元之间的间隙，使得载体的至少一个边缘区域不具有填充材料。
如相对于传感器层和读取器单元所陈述的，载体的至少一个边缘区域指定了其在堆叠方向上延伸的侧面。在该情况中，载体的或者仅一个边缘区域或者实际上的所有边缘区域、也就是说所有侧面可以不具有填充材料。
对于填充材料，原则上与相对于用于传感器层与读取器单元之间的间隙的填充材料所陈述的相同的优选开发在这里是适用的。如果载体的伸出超过读取器单元的尺寸是0μm与5000μm之间、特别是50μm至500μm，则是有利的。
优选地，载体也具有在纵向方向上伸出超过传感器层的尺寸。该伸出尺寸的值在该情况中有利地由载体伸出超过读取器单元的尺寸与传感器层伸出超过读取器单元的尺寸的值上的差异确定。
作为用于读取器单元与载体之间的间隙的填充材料，在该情况中有利的是使用与用于填充传感器层与读取器单元之间的间隙的填充材料相同的填充材料(在其固化之前可流动)。因此，当制造传感器板时，首先将需要的部件(读取器单元、传感器层和载体)相对于彼此定位并相对于彼此固定，并接着将填充材料同时施加至所产生的间隙并填充它们。
作为载体，优选地使用载体陶瓷。为确保由填充材料产生的可靠的固定，需要载体的良好的润湿性。填充材料的表面张力在这里优选地低于被固定的表面的表面张力，使得载体的面对间隙的上侧的充分的润湿性被确保。
为防止诸如存在于多混合体或多混合体传感器板中等的在堆叠方向上延伸的间隙在填充期间作为填充材料的毛细管流动能力的结果也被填充，如果沿纵向方向彼此相邻地布置在载体上的(相应混合体的)两个读取器单元之间的间隔是在100μm与1000μm之间、特别是200μm与500μm之间的范围内，则是有利的。
利用该数量级的间隔，即使当存在有填充材料在纵向方向上流出的可能性时，填充材料也可以被防止与来自相互相邻的间隙的自身接触，并且因为毛细管力而被防止作为填充材料的联合流流入沿堆叠方向延伸的间隙内。
防止相互相邻的混合体的读取器单元之间沿堆叠方向形成的间隙被填充的备选或附加的可能性是调节所使用的载体的几何形状。为此目的，载体几何形状优选地被构造成使其限制进入间隙或多个间隙内的材料流动。
在本发明的有利实施例中，载体被构造成在堆叠方向上具有台阶。该类型的台阶在当填充间隙时阻止能够毛细管流动的填充材料的流动，并因此有效地防止填充材料升高或蠕动到相互相邻地布置在载体上的混合体的读取器单元之间的间隙内。在用作传感器板的一部分的载体的组装情况下，载体的台阶有利地在相互相邻的混合体之间沿堆叠方向延伸。
在进一步的有利实施例中，在载体中做出槽。槽满足与台阶相同的目的，也就是说相似地用于限制进入相邻地混合体之间的间隙内的材料流动。
进一步优选地，读取器单元和/或传感器层在其边缘区域的至少一个处设置有涂层。在该情况中，沿纵向方向(也就是说横向于堆叠方向)彼此面对的边缘区域(中间边缘区域)两者都可以设有涂层。作为备选的或另外的，形成在外围边缘处的边缘区域设置有涂层也是可以的。有利地，作为涂层材料，可以使用具有与填充材料的表面张力相比较低的表面张力的涂层材料。以该方式，材料流动可以被提早中断。
此外，载体可以有利地设置有至少部分涂层，作为施加至读取器单元和/或传感器层的涂层的备选或附加地。在载体的组装情况下，涂层有利地被安装在两个相互相邻的混合体之间的面对读取器单元的载体侧上。涂层(包括载体的涂层和读取器单元和/或传感器层的涂层两者)可以例如是作为薄膜、钝化层、干膜或掩蔽件被施加至相应部件的合成层。
优选地，传感器层包括碲化镉(CdTe)、碲化镉锌(CdZnTe)、镉锌碲硒(CdZnTeSe)、镉碲硒(CdTeSe)、镉锰碲(CdMnTe)、磷化铟(InP)、溴化铊(TlBr2)或碘化汞(HgI2)。该类型的半导体材料使得能够将入射在其上的辐射直接转换成电信号，并且是关于电荷转移特性和均质性质量良好的市售产品。
本发明的第二目的根据本发明通过如下一种方法来获得，该方法用于制造根据上述实施例中的一个的用于检测器模块的传感器板，其中传感器层与读取器单元之间的间隙用润湿界定间隙的表面的可流动填充材料来填充，使得传感器层的至少一个边缘区域保持不具有填充材料。
优选地，使用适当尺寸和构造的部件来制造其几何形状允许该类型的填充的传感器板。填充是在没有压力且通过毛细管作用的情况下发生的。
有利地，读取器单元与载体之间的间隙也用润湿界定该间隙的表面的可流动填充材料来填充，使得载体的至少一个边缘区域保持不具有填充材料。
如果在优选实施例中载体的在横向于堆叠方向的纵向方向上的尺寸也伸出超过读取器单元，那么当通过毛细管作用填充读取器单元与载体之间的间隙时材料流动也被阻止。在载体的外围边缘处的不期望的材料残余被防止形成。
相应地同样适用于读取器单元的边缘区域或各边缘区域。读取器单元与载体之间的以及读取器单元与传感器层之间的间隙被填充，使得读取器单元的至少一个边缘区域保持不具有填充材料。
作为各传感器板上使用的混合体的数量的函数，以及考虑到将混合体定位在载体上的次序，当制造传感器板时原则上可以以不同方式填充间隙。
一方面存在有首先将期望数量的读取器单元布置在传感器层上并填充所产生的间隙的可能性。接着可以将以该方式制造的混合体安装在对应的载体上，并且也用填充材料通过毛细管作用来填充载体与混合体的读取器单元之间所产生的间隙。
特别优选地，借助于具体说明的方法，可以用可流动填充材料通过毛细管作用同时填充传感器层与读取器单元之间的间隙和读取器单元与载体之间的间隙两者。在这里，首先将所有部件彼此定位并固定，并接着执行共用的填充过程。以该方式，可以使制造传感器板的过程比当前方法显著地快，并且可以降低制造成本。
填充材料优选地从堆叠构造的至少一个侧面被引入间隙或各间隙内。为此目的，将对应数量的填充装置优选地布置在堆叠体的在混合体或传感器板的外围边缘处的一侧上。
方法的进一步优选的实施例将从涉及传感器板的从属权利要求中变得显而易见。在这里，对于传感器板而言提到的优点可以有效地转给该方法。
本发明的第三目的根据本发明通过用于X射线检测器的检测器模块来实现，该检测器模块具有相互相邻地布置在模块载体上的根据上述实施例中的一个所述的多个传感器板。
有利地，堆叠构造中的检测器模块或各检测器模块的载体借助于模块载体被连接至传感器电子装置。例如，X射线图像捕获期间被检测的数据、也就是说来自入射在传感器表面上的X射线的直接转换的电信号可以直接被评价并进一步使用。为此目的，传感器电子装置可以例如在对应的评价例程中被读出。
检测器模块的进一步优选的实施例从涉及传感器板的从属权利要求中变得显而易见。在这里，对于传感器板而言提到的优点可以有效地转给检测器模块。
附图说明
在下面参照附图更加详细地说明本发明的示例性实施例，其中：
图1在侧视图和平面图中示出根据现有技术的1:1混合体，
图2在侧视图和平面图中示出根据现有技术的1:4混合体，
图3在侧视图中示出在载体上具有相互相邻地布置的两个1:2混合体的传感器板，
图4在平面图中示出具有布置在传感器板上的填充装置的根据图3的传感器板，
图5在侧视图中示出具有布置在传感器板上的两个填充装置的根据图3的传感器板，
图6在平面图中示出具有布置在传感器板上的两个填充装置的根据图3的传感器板，
图7在侧视图中示出具有四个1:4混合体的传感器板，
图8示出根据图7的传感器板的边缘区域的放大细节，
图9示出根据图7的传感器板的两个混合体之间的间隙的放大细节，
图10在侧视图中示出根据图7的传感器板，
图11示出具有被填充了的间隙的、根据图10的传感器板的边缘区域的放大细节，
图12示出具有被填充了的间隙的、根据图10的传感器板的混合体的两个读取器单元之间的中间区域的放大细节，
图13在侧视图中示出在载体上具有相互相邻地布置的两个1:4混合体的另一传感器板，
图14示出具有被填充了的间隙的、根据图13的传感器板的两个混合体之间的中间区域的放大细节，
图15示出具有被填充了的间隙和构造成具有台阶的载体的、根据图14的中间区域的放大细节，
图16示出具有被填充了的间隙和构造成具有槽的载体的、根据图14的中间区域的放大细节，
图17示出具有未被填充的中间区域和施加至部件的涂层的、根据图13的中间区域的放大细节，以及
图18示出具有被填充了的中间区域的、根据图17的细节。
具体实施方式
图1在侧视图5和平面图7中示出从现有技术已知且可用在传感器板1中的1:1混合体3。混合体3包括以堆叠构造13布置在读取器单元15上的具有传感器表面11的传感器层9。该布置使得沿堆叠方向16在传感器层9与读取器单元15之间创建间隔。
在读取器单元15与传感器层9之间布置有焊料球17，借助于该焊料球将部件9、15间隔地彼此固定。在读取器单元15与传感器层9之间由间隔产生的间隙19可以借助于适合的可流动填充材料通过毛细管力来填充。为了与传感器层9进行电接触的目的，将通孔20(TSV，硅通孔)引入读取器单元15内。
图2在侧视图23和平面图25中也示出从现有技术已知且可安装在传感器板1中的混合体21。这是具有传感器层27和传感器表面29的1:4混合体。传感器层27以堆叠构造31安装在四个读取器单元33上。读取器单元33的相对于彼此的布置以及它们在传感器层27上的布置可以从平面图25中看出。
如也是在来自图1的1:1混合体的情况中，焊料球35布置在读取器单元33与传感器层27之间，用于将部件27、33在堆叠方向34上固定，其结果是产生间隙37。间隙37可以通过利用毛细管作用用可流动填充材料填充而被封闭。此外，借助于通孔39进行与传感器层27的电接触。
图3在侧视图中示出在采取载体陶瓷形式的载体43上具有在横向于堆叠方向56的纵向方向42上彼此相邻地布置的两个1:2混合体45的传感器板41。这因此是多混合体传感器板41。传感器板41可以安装在检测器模块46中。
传感器板41的混合体45中的每一个包括具有传感器表面49的相应传感器层47，其中借助于通孔51与传感器层47进行电接触。传感器层47各以堆叠构造53与两个读取器单元55间隔开并布置在这些读取器单元上。
间隔是焊料球59的结果，该焊料球在堆叠方向56上布置在读取器单元55与传感器层47之间并且借助于该焊料球将读取器单元55各固定至对应的传感器层47。作为间隔的结果，在读取器单元55与传感器层47之间产生对应地可填充的间隙57。
为了将混合体45布置并固定在载体陶瓷43上，还在读取器单元55与载体43之间的间隙61中布置焊料球62。
此外，示出了呈针状物的形式的填充装置63，借助于该填充装置可以用能够毛细管流动的填充材料在没有压力的情况下填充间隙57、61。在本情况中，填充装置63布置在传感器板41的在两个混合体45之间的外围边缘64处。针状物63的该布置可以从图4中的传感器板41的平面图清楚地看出。
在图5和图6中，在侧视图(图5)和平面图(图6)中示出了来自图3的传感器板41。图3和图4的描述可以对应地应用于图5和图6。差异存在于所使用的填充装置63的布置中。根据图5和图6，使用了分别布置在混合体45的相邻的读取器单元55之间的两个针状物63。
为了防止在传感器层47的边缘区域67中、也就是说沿堆叠方向56延伸的侧面67上产生材料残余，传感器层47在安装的情况下具有伸出超过读取器单元55的尺寸。
这些伸出尺寸从根据下面描述的图7和图9的图示中变得清楚。在图7中，示出另一多混合体传感器板71。传感器板71包括四个1:4混合体73，其中仅两个混合体73因为从侧面的图示而可见。各混合体73在堆叠构造75中包括具有传感器表面79的相应传感器层77。传感器层77在堆叠方向81上与四个读取器单元83间隔地布置在四个读取器单元83上。间隔是焊料球87的结果，该焊料球在沿堆叠方向81看时布置在读取器单元83与传感器层77之间的间隙85中并且借助于该焊料球将读取器单元83分别固定至对应的传感器层77。
对于他们来说，四个混合体73的读取器单元83借助于焊料球90被固定至共用的陶瓷载体91，从而形成了间隙89。所有间隙85、89可以在一个过程步骤中同时用填充材料填充。
图7中标出的细节93、95被以较大比例示出在图8和图9中。根据图8的细节93示出了传感器板71的混合体73的放大的外围边缘区域97，并且借助于该放大的外围边缘区域可以看出读取器单元83、传感器层77与载体91的尺寸或测量。在本情况中，传感器层77具有在纵向方向99上以70μm伸出超过读取器单元83的尺寸101。
伸出尺寸101防止当填充间隙89时在传感器层77的沿纵向方向99看时位于外侧的边缘区域102中、也就是说沿堆叠方向81延伸的侧面102处产生材料溢出物。载体91伸出超过传感器层77的尺寸103可以例如是100μm。利用传感器层77伸出超过读取器单元83的70μm的尺寸101，载体91伸出超过读取器单元83的尺寸104于是为170μm。
根据图9的细节95示出了传感器板71的两个混合体73之间的间隙105或者中间区域的放大图示。在该间隙105中，相互相邻的传感器层77也具有在纵向方向99上以70μm伸出超过读取器单元83的尺寸107。当填充间隙85、89时，借助于这些伸出尺寸101、103、104、107能够防止填充材料以不受控的方式流动或蠕动，并防止在传感器层77的边缘区域102、也就是说两个传感器层77的相互面对的侧面102处产生不期望的材料残余。
用于分配通过毛细管作用流动的填充材料的填充装置109的可能的布置被示出在图10中。在这里，也如图5中那样，为了填充传感器板71的间隙85、89，采取针状物的形式的两个填充装置109各布置在混合体73的相邻的读取器单元83之间的中间区域110中。
此外，在图10中两个细节111、113被标出并以较大比例被图示在图11和图12中。根据图11的细节111示出了具有被填充了的间隙85、89的、根据图10的传感器板71的混合体73的放大外围边缘区域115。从图10中示出的填充装置109开始，电绝缘且导热的填充材料116在没有压力的情况下被引入部件77、83、91之间的间隙85、89内。在此期间，填充材料116作为毛细管效应的结果流到间隙85、89内。在这样做时，填充材料116将传感器层77的在堆叠构造75中面对读取器单元83的表面117、也就是传感器层77的底侧117、读取器单元83的面对传感器层77的表面119(上侧119)和面对载体91的表面121(底侧121)以及载体91的在堆叠构造75中面对读取器单元83的表面123(上侧123)润湿。
从根据图11的图示可以清楚地看出，因为传感器层77的伸出超过读取器单元83的尺寸101以及载体91的伸出超过传感器层77的尺寸103(或者载体91的伸出超过读取器单元83的尺寸104)，所以没有不期望的材料残余在填充之后留在传感器层77的边缘区域102或载体91的边缘区域118处、也就是说载体91的沿堆叠方向81延伸的侧面118处。
填充材料116因为接触角上的改变而在相应伸出尺寸101、103、104处停止由毛细管作用产生的流动。相应地，也就不会在读取器单元83的边缘区域120中、也就是说读取器单元83的沿堆叠方向81延伸的侧面120处发现材料残余，
图12图示出来自图10的细节113，其示出了在那里布置有填充装置109的、传感器板71的两个混合体73之间的放大的中间区域110。从图示可以看出，在施加了填充装置109所在位置有少量材料残余125。然而该材料残余125在该位置没有问题，因为在本情况中这是两个读取器单元83之间的区域113。在该区域113中，即使有材料残余125也可以发现不会对检测器性能造成损害。
在图13中，在侧视图中示出了被构造成具有沿纵向方向133相互相邻地布置的两个1:4混合体135的另一传感器板131。两个混合体135中的每一个包括具有传感器表面139的相应传感器层137，并且借助于读取器单元143中的通孔141与这些传感器层进行电接触。传感器层137以堆叠构造145布置在四个读取器单元143上，其中的仅两个读取器单元143因为来自侧面的图示而可见。
传感器层137和读取器单元143通过焊料球147在堆叠方向146上分别彼此固定。在传感器板131已组装好之后，用通过毛细管作用流动的填充材料填充由焊料球147创建的间隔所产生的间隙149。
两个混合体135都布置在共用的载体151上并且也借助于焊料球153被固定。产生的间隙155也用通过毛细管作用流动的填充材料填充。在该背景下，在共用的过程步骤中填充形成在部件137、143、151之间的间隙149、155。为此目的，采取针状物的形式的两个填充装置161布置在传感器板131的外围边缘157处，在各情况中都是在两个混合体135的读取器单元137之间的中间区域159处。
像根据图10至12的传感器板71一样，根据图13的传感器层137和载体151各具有伸出超过读取器单元143的尺寸。出于清楚的原因，这些伸出尺寸未被吸入。然而，毋庸置疑的是关于传感器板71的描述可以类似地应用于传感器板131。
图13中标出的细节162被以较大比例图示在图14至图16中。细节162示出两个混合体135之间的放大的中间区域163。然而，三个图14至图16中的每一个示出了防止材料不期望地流动到混合体135之间的中间区域163内的不同方式。
图14示出具有其中沿纵向方向133相邻地布置在载体151上的相应混合体135的两个读取器单元143之间的间隔165为220μm时的中间区域163的传感器板131的细节162。以该方式，能够防止填充材料167流到混合体135之间的中间区域或间隙163内，并防止沿堆叠方向146延伸到间隙163内。
相应地，部件之间的间隙155可以被填充为使得传感器层137的边缘区域166并且还有读取器单元143的边缘区域168两者都不具有填充材料167。换言之，传感器层137的在堆叠方向146上延伸的侧面166以及读取器单元的在堆叠方向146上延伸的侧面158不具有填充材料167。
在图15中，载体151在间隙163中沿堆叠方向146形成有台阶169。该类型的台阶169也阻止通过毛细管作用流动的填充材料167的流动，并因此有效地阻止其流到混合体135之间的间隙163内。因为接触角在当填充材料167到达台阶169时改变，所以台阶169防止在边缘区域166、168中产生材料残余。
图16示出具有在中间区域163中做出的槽171的载体151。在这里，槽171满足与根据图15的台阶169相同的目的：限制材料到混合体135之间的间隙163内的流动。同样在该情况中，间隙155的填充可以作为由槽带来的在接触角上的改变的结果来执行，使得传感器层137的边缘区域166、也就是说其侧面166并且还有读取器单元143的边缘区域168、也就是说其侧面168两者都不具有填充材料167。
图17和图18示出处于未被填充状态(图17)和被填充了的状态(图18)的另一传感器板181的沿纵向方向177相互相邻的两个1:2混合体179之间的间隙175或中间区域。
两个混合体179也都包括具有传感器表面185的相应传感器层183。在堆叠构造186中，各传感器层183在各情况中布置在两个读取器单元187上。混合体179布置在共用的载体189上。传感器层183均在堆叠方向191上通过焊料球193与读取器单元187间隔开。同样适用于读取器单元187与载体189的间隔。同样在该情况中，使用了焊料球194。
在本情况中，读取器单元187和传感器层183在其相互面对的边缘区域195中设置有涂层197。在本情况中，作为涂层材料，使用了具有低表面张力的薄的合成膜。载体189也设置有该类型的涂层199。在本情况中，涂层197、199施加至读取器单元187和传感器层183的界定了间隙203、205的表面。载体189的涂层199在本情况中被施加在两个混合体179之间的中间区域175中，也作为载体189的面对其上的读取器单元187的表面上的薄涂层。
涂层197、199具有低于所使用的填充材料201的表面张力的临界表面张力，使得被抽吸到间隙203、205内的填充材料201的材料流动在到达涂层197、199时因为涂层197、199的相对差的润湿性而被阻止。以该方式，可以防止流到相互相邻的混合体179之间的间隙175内的不期望的流动。相应地，利用涂层197、199，也能够确保其中传感器层183的形成了侧面的边缘区域207和读取器单元187的形成了侧面的边缘区域209保持不具有填充材料201的填充过程。这可以在图18中看出。

Claims (21)

1.一种用于检测器模块(46，127)的传感器板(1，41，71，131，181)，以堆叠构造(13，31，53，75，145，186)包括：
至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)和
多个传感器层(9，27，47，77，137，183)，所述多个传感器层中的每个传感器层在所述堆叠构造(13，31，53，75，145，186)的堆叠的方向(16，34，56，81，146，191)上与相应的至少一个所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)间隔地布置，所述传感器层(9，27，47，77，137，183)包括第一表面和相对的第二表面；
在所述第一表面或所述相对的第二表面的一个表面的整体上的填充材料(116，167，201)；
在所述堆叠构造(13，31，53，75，145，186)中的载体(43，91，151，189)；
其中所述每个传感器层(9，27，47，77，137，183)和所述相应的至少一个读取器单元彼此分开第一间隔，所述第一间隔包括所述填充材料(116，167，201)，使得所述传感器层(9，27，47，77，137，183)的至少一个边缘表面不具有所述填充材料(116，167，201)；
其中所述多个传感器层(9，27，47，77，137，183)中的每个传感器层的相应的边缘表面彼此分开第二间隔，所述第二间隔不具有所述填充材料(116，167，201)；并且
其中所述载体(43，91，151，189)包括槽(171)，所述槽不具有填充材料(116，167，201)并且被配置成防止所述填充材料(116，167，201)进入所述载体(43，91，151，189)上的混合体的相邻读取器单元(15，33，55，83，143，187)之间的间隙。
2.根据权利要求1所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述第一间隔用所述填充材料(116，167，201)填充，使得所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)的相应的边缘区域(168，209)不具有所述填充材料(116，167，201)。
3.根据权利要求1所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述传感器层(9，27，47，77，137，183)在横向于所述堆叠方向(16，34，56，81，146，191)的纵向方向(42，99，133，177)上在至少一个边缘区域(97，115，195)中包括伸出超过所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)的尺寸(101，107)。
4.根据权利要求1所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中界定了所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)与所述传感器层(9，27，47，77，137，183)之间的被填充的所述第一间隔的表面(117，119)完全由所述填充材料(116，167，201)润湿。
5.根据权利要求3所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述传感器层(9，27，47，77，137，183)的伸出超过所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)的所述尺寸(101，107)为50μm至100μm。
6.根据权利要求1所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)被以所述堆叠构造(13，31，53，75，145，186)安装在所述载体(43，91，151，189)上。
7.根据权利要求6所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)和所述载体(43，91，151，189)在所述堆叠方向(16，34，56，81，146，191)上彼此间隔第三间隔地布置。
8.根据权利要求7所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)与所述载体(43，91，151，189)之间的所述第三间隔用所述填充材料(116，167，201)填充，使得所述载体(43，91，151，189)的至少一个边缘区域(118)不具有所述填充材料(116，167，201)。
9.根据权利要求7所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)与所述载体(43，91，151，189)之间的所述第三间隔用所述填充材料(116，167，201)填充，使得所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)的至少一个边缘区域(168，209)不具有所述填充材料(116，167，201)。
10.根据权利要求7所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中界定了所述至少一个读取器单元(15，33，55，83，143，187)与所述载体(43，91，151，189)之间的所述第三间隔的表面(121，123)完全由所述填充材料(116，167，201)润湿。
11.根据权利要求6所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述载体(43，91，151，189)在横向于所述堆叠方向(16，34，56，81，146，191)的纵向方向(42，99，133，177)上并且在至少一个边缘区域(97，115，195)中具有伸出超过所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)的尺寸(104)。
12.根据权利要求11所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述载体(43，91，151，189)的伸出超过所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)的所述尺寸(104)是在0μm与5000μm之间。
13.根据权利要求11所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述至少一个读取器单元包括至少两个读取器单元(15，33，55，83，143，187)，并且其中沿所述纵向方向(42，99，133，177)彼此相邻地布置在所述载体(43，91，151，189)上的所述至少两个读取器单元(15，33，55，83，143，187)之间的第四间隔(167)是在100μm与1000μm之间。
14.根据权利要求1所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)和/或所述传感器层(9，27，47，77，137，183)在其边缘区域(97，115，195)中的至少一个处设置有涂层(197，199)。
15.根据权利要求6所述的传感器板(1，41，71，131，181)，其中所述载体(43，91，151，189)设置有至少部分涂层(197，199)。
16.一种用于制造如权利要求1至15中的一项所述的用于检测器模块(46，127)的传感器板(1，41，71，131，181)的方法，其中所述传感器层(9，27，47，77，137，183)与所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)之间的所述第一间隔用将界定了所述间隙的表面(117，119)润湿的可流动填充材料(116，167，201)来填充，使得所述传感器层(9，27，47，77，137，183)的至少一个边缘区域(67，102，166，207)保持不具有所述填充材料(116，167，201)。
17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述填充材料(116，167，201)从所述堆叠构造(13，31，53，75，145，186)的至少一个侧面引入所述第一间隔或各第一间隔中。
18.一种用于制造如权利要求7至10中的一项所述的用于检测器模块(46，127)的传感器板(1，41，71，131，181)的方法，其中所述传感器层(9，27，47，77，137，183)与所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)之间的所述第一间隔用将界定了所述间隙的表面(117，119)润湿的可流动填充材料(116，167，201)来填充，使得所述传感器层(9，27，47，77，137，183)的至少一个边缘区域(67，102，166，207)保持不具有所述填充材料(116，167，201)，并且其中将所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)以所述堆叠构造(13，31，53，75，145，186)与载体(43，91，151，189)间隔地布置在所述载体上，并且其中所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)与所述载体(43，91，151，189)之间的所述第三间隔用将界定了所述第三间隔的所述表面(121，123)润湿的可流动填充材料(116，167，201)来填充，使得所述载体(43，91，151，189)的至少一个边缘区域(118)保持不具有所述填充材料(116，167，201)。
19.根据权利要求18所述的方法，其中用所述可流动填充材料(116，167，201)同时填充所述传感器层(9，27，47，77，137，183)与所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)之间的所述第一间隔以及所述读取器单元(15，33，55，83，143，187)与所述载体(43，91，151，189)之间的所述第三间隔两者。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其中将所述填充材料(116，167，201)从所述堆叠构造(13，31，53，75，145，186)的至少一个侧面引入所述第一间隔或各第一间隔中。
21.一种用于X射线检测器的检测器模块(46，127)，具有相互相邻地布置在模块载体上的多个根据权利要求1至15中的一项所述的传感器板(1，41，71，131，181)。
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