CN107003417B - 用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元 - Google Patents
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Abstract
尤其提供了一种用于辐射成像模态装置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。电子线路子组件包括嵌入在模塑料内的电子电路,该电子电路被配置为对从辐射探测子组件生成的模拟信号进行数字化和/或另外处理这种模拟信号。电子线路子组件还包括诸如印刷电路板之类的衬底,该衬底被配置为在电子电路与辐射探测子组件的光电探测器阵列之间路由信号和/或在电子电路与诸如图像生成器之类的数字处理部件之间路由信号。
Description
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(computed tomography,CT)成像领域。然而,本申请还涉及其他辐射成像模态装置,在这些其他辐射成像模态装置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
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态装置例如对于提供被检查对象的内部方面(aspect)的信息或图像是有用的。通常,对象暴露于包括光子的辐射(例如,x射线、伽马射线等)中,并且基于被对象的内部方面吸收和/或衰减的辐射、或者更确切地说是能够穿过该对象的多个辐射光子来形成图像。通常,相比于较低密度方面,对象的高密度方面使辐射吸收和/或衰减更多,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)例如将是明显的。
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。可以基于采样之间由各个探测器元所探测的辐射光子数量和/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/或其他属性和/或其方面。
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X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)。
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态装置的探测器阵列的探测器单元。所述探测器单元包括电子线路子组件,该电子线路子组件包括封装在模塑料内的模拟-数字(A/D)转换器。该电子线路子组件还包括衬底,该衬底设置在所述电子线路子组件的第一表面处并且被配置为将所述电子线路子组件电耦接至所述探测器单元的光电探测器阵列。该电子线路子组件还包括第一耦接元件,该第一耦接元件被配置为将所述A/D转换器电耦接至所述衬底。
根据另一方面,提供了一种辐射成像模态装置。该辐射成像模态装置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。探测器阵列包括探测器单元,探测器单元包括辐射探测子组件和电子线路子组件。辐射探测子组件包括闪烁体和光电探测器阵列,该闪烁体被配置为基于照射在该闪烁体上的辐射来产生发光光子,该光电探测器阵列包括一个或多个光电探测器,该一个或多个光电探测器被配置为探测所述发光光子中的至少一些发光光子并基于所述发光光子中的该至少一些发光光子来生成模拟信号。电子线路子组件包括模拟-数字(A/D)转换器,该A/D转换器封装在模塑料内并且被配置为将所述模拟信号转换成数字信号。该电子线路子组件还包括衬底,该衬底设置在所述电子线路子组件的第一表面处并且被配置为将所述电子线路子组件电耦接至所述光电探测器阵列。该电子线路子组件还包括第一耦接元件,该第一耦接元件被配置为将所述A/D转换器电耦接至所述衬底。
根据又一方面,提供了一种辐射成像模态装置。该辐射成像模态装置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。探测器阵列包括探测器单元,探测器单元包括辐射探测子组件和电子线路子组件。辐射探测子组件包括闪烁体和光电探测器阵列,该闪烁体被配置为基于照射在该闪烁体上的辐射来产生发光光子,该光电探测器阵列包括一个或多个光电探测器,该一个或多个光电探测器被配置为探测所述发光光子中的至少一些发光光子并基于所述发光光子中的该至少一些发光光子来生成模拟信号。电子线路子组件包括模拟-数字(A/D)转换器,该A/D转换器封装在模塑料内并且被配置为将所述模拟信号转换成数字信号。该电子线路子组件还包括衬底,该衬底设置在所述电子线路子组件的第一表面处并且被配置为将所述电子线路子组件电耦接至所述光电探测器阵列。该电子线路子组件还包括屏蔽元件和第一耦接元件,该屏蔽元件设置在所述A/D转换器与所述衬底之间并且被配置为屏蔽所述A/D转换器免受辐射,该第一耦接元件被配置为将所述A/D转换器电耦接至所述衬底。
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示出了辐射成像模态装置的示例性环境。
图2示出了示例性探测器阵列的一部分的俯视图。
图3示出了示例性探测器模块的三维透视图。
图4示出了示例性探测器单元的横断面图。
图5示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图6示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图7示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图8示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图9示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图10示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图11示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图12示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图13示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图14示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图15示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图16示出了探测器单元的示例性电子线路子组件的横断面图。
图17示出了示例性探测器单元的横断面图。
图18示出了示例性光电探测器阵列的俯视图。
图19示出了包括背照式光电二极管的示例性光电探测器阵列的横断面图。
图20示出了包括前照式光电二极管的示例性光电探测器阵列的俯视图。
图21示出了示例性探测器模块的三维透视图。
图22示出了示例性探测器单元的横断面图。
图23示出了示例性探测器单元的横断面图。
图24示出了其中探测器单元正准备安装在衬底上的示例性探测器模块。
图25示出了用于组装探测器单元和/或其元件的示例性方法图。
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。
可以理解的是,表示第一元件在第二元件上方和/或第一元件在第二元件之上的本公开内容的方面意图表示第一元件关于辐射源而相对于第二元件的位置。例如,当从辐射源发射的辐射将在第二元件之前穿过第一元件时,第一元件在第二元件上方。类似地,当从辐射源发射的辐射将在第一元件之前穿过第二元件时,第一元件被称为在第二元件下方或靠近第二元件的底部。
本文中尤其提供了一种用于辐射成像模态装置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,然后该光能被转换成电能)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发光光子,该多个光电探测器分别被配置为探测特定的空间区域内的发光光子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为通过对模拟信号进行滤波和/或数字化来处理模拟信号。作为示例,电子线路子组件可以包括电子电路,该电子电路包括A/D转换器,该A/D转换器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。
在一些实施例中,电子线路子组件包括球栅阵列(BGA)封装,并且电子电路对应于BGA封装内的晶粒。在这种BGA封装中,电子电路被嵌入到模塑料(例如,塑料或其它电介质)中以封装A/D转换器,并且形成从电子电路到BGA封装的至少两个表面的连接。第一组一个或多个连接从电子电路延伸到BGA封装的第一表面,并将电子电路电耦接至光电探测器(例如,以向A/D转换器提供模拟信号)。第二组一个或多个连接从电子电路延伸到BGA封装的第二表面(例如,与第一表面径向相对),并将电子电路电耦接至数字处理部件(例如,从而将A/D处生成的数字信号提供给数字处理部件)。在一些实施例中,第二组的至少一些连接包括与BGA封装的衬底物理地耦接和/或电耦接的贯穿模具通孔(through-mold vias)。
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,以利于开发具有期望形状且包括多个探测器单元的探测器阵列。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。
可以理解的是,通过将包括要电耦接和/或物理地耦接至光电探测器阵列和电子电路的衬底的电子线路子组件封装为整体结构元件,该电子线路子组件可以在组装过程中接合到辐射探测子组件,其中光电探测器阵列电耦接和/或物理地耦接至电子线路子组件。此外,如将在下面描述的那样,电子线路子组件可以包括电耦接元件(例如,通孔、电缆、引脚等),该电耦接元件有助于将电子线路子组件耦接至衬底,以用于将信号从电子电路路由到辐射成像模态装置的其他部件(例如,诸如图像生成器)。在一些实施例中,电子线路子组件可以以下述方式耦接至光电探测器阵列和/或耦接至衬底,该方式为使得电子线路子组件可以选择性地从光电探测器阵列和/或衬底去耦接(例如,以利于更换辐射探测子组件、电子线路子组件等)。
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态装置中。例如,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,示例性环境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,必要地指定其中描绘的部件的位置、内含物和/或相对位置。
在示例性环境100中,对象检查装置102被配置成对一个或更多个对象104(例如,机场处的一系列手提箱,人类患者等)进行检查。对象检查装置102可以包括旋转部106和静止部108。在对象104的检查期间,对象104可以被安置在诸如床或者传送带之类的支撑件110上,该支撑件110被有选择地放置在检查区域112中(例如,旋转部106中的中空孔,在该中空孔中对象104暴露于辐射120),并且旋转部106可以通过旋转器114(例如,马达、驱动轴,链条等)围绕对象104旋转。
旋转部106可以包围一部分检查区域112,并且可以包括一个或多个辐射源116(例如,电离x射线源、伽玛射线源等)和探测器阵列118,该探测器阵列118被安装在旋转部106的与辐射源116基本上径向相对的一侧上。在对象104的检查期间,辐射源116向对象检查装置102的检查区域112中发射扇形束和/或锥形束的辐射120配置。可以理解的是,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)。
由于发射的辐射120穿过对象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,因此可以基于由探测器阵列118探测到的衰减或辐射光子的数量的变化来生成图像。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,造成更少的光子被探测器阵列118所探测到)。
探测器阵列118可以被配置为将探测到的辐射间接转换(例如,使用闪烁体和光电探测器)成模拟信号。如将在下面更详细描述的那样,探测器阵列118还可以包括诸如模拟-数字(A/D)转换器之类的电子电路,该电子电路被配置为对模拟信号进行滤波、对模拟信号进行数字化和/或以其他方式处理从探测器阵列生成的模拟信号和/或数字信号。从电子电路输出的数字信号可以从探测器阵列118传送到数字处理部件,该数字处理部件被配置为存储与数字信号相关联的数据和/或进一步对数字信号进行处理。
在一些实施例中,可以将数字信号传输到图像生成器122,该图像生成器122被配置为使用适当的解析、迭代和/或其他重建技术(例如,背照投影重建、层析X射线照相组合重建、三维重建等)来根据数字信号生成图像空间数据,也称作图像。以这种方式,将数据从投影空间转换到图像空间,例如,可以被观看图像的用户128更容易理解的域。这种图像空间数据可以描绘对象104的二维表示和/或对象104的三维表示。在其他实施例中,数字信号被传输到诸如威胁分析部件之类的其他数字处理部件来进行处理。
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接收图像,可以在监控器126上将这些所接收的图像显示给用户128(例如,安保人员、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对象检查装置102(例如,传送带的速度、辐射源116的激活等)。
在示例性环境100中,控制器130可操作地耦接至终端124。控制器130可以被配置为例如对对象检查装置102的操作进行控制。作为示例,在一些实施例中,控制器130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对象检查装置102(例如,调整传送带的速度)。
图2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202。各个探测器模块202包括一行或多行和/或一列或多列探测器单元204,并且各个探测器单元204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204可以包括256个(例如16x16)或者更多个探测器元,探测器模块202可以包括四个或者更多个探测器单元204。应当理解的是,每个探测器单元204上探测器元的数量、每个探测器模块202上探测器单元204的数量和/或探测器模块202上这种探测器单元204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202包括多个探测器单元204,在其他实施例中,探测器阵列118的一个或多个探测器模块202可以仅包括一个探测器单元204。
图3示出了示例性探测器模块202的三维透视图。探测器模块202包括安装支架302、衬底304以及多个探测器单元204。衬底304(例如,印刷电路板(PCB))包括一个或多个通道,通过该一个或多个通道可以传输通信信号和/或功率信号,并且该衬底304被配置为与探测器模块202的探测器单元204电耦接至一起和/或被配置为将各个探测器单元204电耦接至一个或多个数字处理部件(例如,图像生成器122和/或威胁分析部件)。可以经由粘合剂、紧固件等将衬底304和/或各个探测器单元204物理地耦接至和/或热耦接至安装支架302,并且例如安装支架302可以被物理地耦接至其他探测器模块202和/或耦接至旋转部106以形成探测器阵列118。
各个探测器单元204包括辐射探测子组件306(例如,由较浅的灰色阴影表示)和电子线路子组件308(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306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308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4,提供了示例性探测器单元204的横断面图(例如,沿图3中的线4-4截取),该示例性探测器单元包括衬底304、辐射探测子组件306和电子线路子组件308。该横断面图没有描绘安装支架302,尽管可以存在一个安装支架302。
辐射探测子组件306经由第一互连层406物理地耦接至和/或电耦接至电子线路子组件308。在电子线路子组件308下方的第二互连层414将该电子线路子组件308物理地耦接至和/或电耦接至衬底304。在一些实施例中,衬底304包括一个或多个通道,电力和/或数据通过这些通道被路由到电子线路子组件308。在一些实施例中,例如,衬底304包括一个或多个通道,数据通过这些通道从电子线路子组件308路由到图像生成器122和/或其它数字处理部件。第一互连层406和第二互连层414可以包括接触垫、焊球、导电环氧树脂、导电弹簧触点和/或被配置为在两个元件之间形成物理和/或电连接的其他元件。
辐射探测子组件306被配置为将探测到的辐射间接地转换成模拟信号,并且包括闪烁体402和光电探测器阵列404。闪烁体402位于光电探测器阵列404和辐射源116之间的辐射路径中。撞击闪烁体402的辐射120被转换成发光光子,该发光光子可由光电探测器阵列404的光电探测器所探测到。用于这种闪烁体402的示例性材料尤其包括:硫氧化钆(GOS)、钨酸镉、锗酸铋、碘化铯、碘化钠、原硅酸镥和/或非晶材料。
光电探测器阵列404的各个光电探测器可以包括例如背照式光电二极管和/或前照式光电二极管,并且被配置为探测撞击到其上的发光光子以生成电荷。地对电荷进行周期采样以生成模拟信号,该模拟信号被提供给电子线路子组件308。因此,探测器单元404的各个光电探测器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的闪烁体402的区域中所探测到的辐射量相关)。
电子线路子组件308被配置成处理由辐射探测子组件306生成的模拟信号,以生成数字信号。这样的处理可以尤其包括:对模拟信号进行滤波(例如,以降低噪声、使信号平滑、增强信号的方面等)、将该模拟信号转换成数字信号和/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308包括第二衬底408、电子电路418、第一耦接元件420、第二耦接元件410、屏蔽元件416和模塑料412。第一耦接元件420被配置为将第二衬底408电耦接至电子电路418。在所示实施例中,第一耦接元件420包括一个或多个焊线,但是从下面的图可以看出,第一耦接元件420可以包括其他形式的电耦接器。第二耦接元件410被配置为将第二衬底408电耦接至第二互连层414。在所示实施例中,第二耦接元件410包括一个或多个贯穿模具通孔,该一个或多个贯穿模具通孔将第二衬底408电耦接和/或物理地耦接至衬底304(例如,经由第二互连层414)。在诸如图示的一些实施例中,第二耦接元件410的贯穿模具通孔物理地接触第二衬底408(例如,在第二衬底408上包括一个或多个金属线)并且延伸通过模塑料412到电子线路子组件308的与第二衬底408相对的表面。尽管如此,但从下面的图可以看出,第二耦接元件410可以包括其他形式的电耦接器。
第二衬底408(例如,第二印刷电路板或其他布线元件)设置在第一互连层406与屏蔽元件416之间,并将第一互连层406电耦接至电子线路子组件308。尽管未示出,但是第二衬底408包括通道,从光电探测器阵列404产生的模拟信号经过该通道从第一互连层406路由到第一耦接元件420,该第一耦接元件420将该模拟信号路由到电子电路418。
屏蔽元件416位于第二衬底408与电子电路418或其一部分(例如,A/D转换器部分)之间,并且被配置为屏蔽下面的电子电路418免受辐射源116发射的辐射的影响。屏蔽元件416的组成和/或屏蔽元件416的厚度可以取决于屏蔽元件416的期望的辐射衰减系数。在一些实施例中,屏蔽元件416包括:钨、铅或具有高原子序数的其他元素(例如,其中材料的相对较窄的片使撞击组合物的辐射衰减近似于100%)。
电子电路418设置在屏蔽元件416下方,并且被配置为处理由光电探测器阵列404所产生的模拟信号。这种电子电路418可以包括一个或多个模拟-数字转换器(A/D转换器)、存储器阵列、电阻器、电容器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或能够被配置为进行所期望的信号处理的其他电子器件。在一些实施例中,诸如A/D转换器、ASIC之类的电子电路418中的至少一些电子电路可以由硅和/或掺杂硅制成,并且可以被称为硅裸片,或者更一般地,称为裸片。
可以理解的是,虽然在图4中所有的电子电路418被设置在屏蔽元件416的下方,但在一些实施例中,至少一些电子电路418(例如,电阻器、电容器等)可以不设置在屏蔽元件416下方。例如,电子电路418中的一些电子电路可以邻接第二衬底408(例如并且不被屏蔽元件416从辐射下屏蔽)。
从电子电路418输出的数字信号可以通过第一耦接元件420的其它通道(例如,不用于对来自光电探测器阵列404的模拟信号进行路由的通道)而提供给第二衬底408。通过第一耦接元件420路由到第二衬底408的数字信号可以进一步通过第二衬底408、第二耦接元件410和第二互连层414被路由到衬底304,该衬底304被配置为将数字信号路由到数字处理部件,例如图像生成器122。此外,可以通过衬底304、第二互连层414、第二耦接元件410、第二衬底408和/或第一耦接元件420的通道,向电子电路418(例如,从控制器130和/或电源)提供电力和/或信息。
模塑料412至少部分地包围和/或至少部分地封闭(例如,封装)电子电路418,以形成诸如BGA封装之类的封装。在一些实施例中,封装还包括屏蔽元件416、第一耦接元件420和/或第二耦接元件410,这些元件也被模塑料412至少部分地封闭和/或至少部分地包围。在一些实施例中,这样的模塑料412可以包括硅组分、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418、屏蔽元件416、第一耦接元件420和/或第二耦接元件410的相对位置。此外,模塑料412可以(例如,刚性地)接合到第二衬底408以形成刚性或半刚性的封装,该刚性或半刚性的封装包括第二衬底408、屏蔽元件416、电子电路418、第一耦接元件420和/或第二耦接元件410。按这种方式,电子线路子组件308可以包括可被制造并随后电耦接和/或物理地耦接至辐射探测子组件306和/或衬底304的结构元件。
参照图5,提供了电子线路子组件308的另一示例性实施例。在该实施例中,电子电路418包括倒装芯片,并且第一耦接元件420包括一个或多个焊球或其他导电元件(例如,导电环氧树脂接合),以用于将第二衬底408与电子电路418电耦接(例如,其中焊球或其他导电元件代替图4所示的引线接合)。
可以理解的是,在图5所示的实施例中不存在屏蔽元件416,这是因为第一耦接元件420夹在第二衬底408与电子电路418之间并且电耦接至第二衬底408和电子电路418两者。在一些这样的实施例中,可以应用其他技术来减轻对电子电路418的辐射暴露。作为示例,可以根据抗辐射加固(rad-hard)技术,例如根据由设计加固(hardened by design(HBD))技术和/或根据一些绝缘体上硅(SOI)技术和/或蓝宝石上硅(SOS)技术来形成电子电路418。作为另一示例,可以将屏蔽掩模放置在抗散射格栅的基部处(例如,放置在辐射源116与辐射探测子组件306之间)。作为还一示例,可以将辐射吸收衬底放置在光电探测器阵列404与电子线路子组件308之间。
参照图6至14,提供了电子线路子组件308的其他示例性实施例,这些实施例提供了第二耦接元件410的各种布置。应当理解的是,这些附图仅旨在提供用于第二耦接元件410的一些示例性配置,并且不在于穷尽的列表。因此,也可以设想本文中未示出和/或描述的其他形式的电耦接器。
图6示出了电子线路子组件308的示例性实施例,其中第二耦接元件410包括一个或多个贯穿模具引脚(through-mold pin)(例如,代替如图4所示的通孔)。类似于通孔,贯穿模具引脚被配置为在衬底304与第二衬底408之间或者在第二互连层414与第二衬底408之间路由数字信号和/或电力。在一些实施例中,贯穿模具引脚从电子线路子组件308的底表面突出,以将电子线路子组件308物理地耦接和/或电耦接至衬底304。在这样的实施例中,在第二耦接元件410直接连接到衬底304的情况下,第二互连层414可以是可选的。
图7示出了电子线路子组件308的示例性实施例,其中第二耦接元件410包括:一个或多个连接衬底704(例如PCB)、一个或多个贯穿模具引脚706(例如,代替如图4所示的通孔)以及一个或多个引线接合708。贯穿模具引脚706和引线接合708电耦接至连接衬底704。连接衬底704经由粘附层702物理地耦接至第二衬底408。要在电子电路418与衬底304之间传输的电力信号和/或数字信号可以通过由引线接合708、连接衬底704和贯穿模具引脚706形成的一个或多个通道来路由。在一些实施例中,由于引线接合708直接电耦接至连接衬底704,因此数字信号和/或电力信号可以绕过第二衬底(例如,减轻通过第二衬底408的模拟信号与数字信号和/或电力信号之间可能的串扰)。在一些实施例中,贯穿模具引脚706从电子线路子组件308的底表面突出,以将电子线路子组件308物理地耦接和/或电耦接至衬底304。在这样的实施例中,在第二耦接元件410经由贯穿模具引脚直接连接到衬底304的情况下,第二互连层414可以是可选的。
图8示出了电子线路子组件308的示例性实施例,其中第二耦接元件410包括一个或多个连接组件(例如,代替如图4所示的通孔)以及一个或多个引线接合708。在一些实施例中,各连接组件包括连接垫804、引脚806和绝缘体808,该绝缘体808包围连接垫804和/或引脚806。引线接合810和引脚806电耦接至连接垫804,连接垫804经由粘附层802物理地耦接至第二衬底408。待在电子电路418与衬底304之间传输的电力信号和/或数字信号可以通过由引线接合810、连接垫804和引脚806形成的一个或多个通道来路由。在一些实施例中,连接组件的引脚806从电子线路子组件308的底表面突出,以将电子线路子组件308物理地耦接和/或电耦接至衬底304。在这样的实施例中,在第二耦接元件410通过引脚806直接连接到衬底304的情况下,第二互连层414可以是可选的。
在一些实施例中,第二衬底408的尺寸可以与模塑料412的尺寸不同。作为示例,第二衬底408的长度(例如,在进出页面的z方向上)和/或宽度可以大于模塑料412的长度和/或宽度,该模塑料412封装屏蔽元件416、电子电路418和/或第一耦接元件420。因此,第二衬底408的一部分可以物理地接触模塑料412,而第二衬底的第二部分可以不与模塑料412物理接触。作为示例,参照图9,第二衬底408的宽度902大于模塑料412的宽度904,使得第二衬底408的一部分与模塑料412物理接触,而第二衬底408的第二部分不与模塑料412物理接触(例如,因此暴露了第二衬底408的底部)。
在其中第二衬底408的宽度902大于模塑料412的宽度904或第二衬底408的长度大于模塑料412的长度的实施例中,可以将第二耦接元件410设置在模塑料412之外。作为示例,在图9所示的实施例中,第二耦接元件410包括设置在第二衬底的底表面上的接触垫(例如,沿着与模塑料412相同的表面设置)。接触垫在模塑料412的外部并且被配置为电耦接至设置在衬底304上的电缆、引脚等,例如以将电力和/或数据从第二衬底408路由和/或路由至第二衬底408。
图10示出了电子线路子组件308的另一示例性实施例,其中第二衬底408的宽度大于模塑料412的宽度,并且第二耦接元件410设置在模塑料412的外部。在该示例性实施例中,第二耦接元件410包括连接器组件,该连接器组件包括引脚1002和绝缘体1004,该绝缘体1004(例如,可选地)包围引脚1002。在一些实施例中,绝缘体1004可以为引脚1002提供支撑。作为示例,绝缘体1004可以邻接或接触模塑料412的表面,以阻止引脚1002与模塑料412之间的相对运动。此外,例如,绝缘体1004可以将引脚1002物理地耦接至连接到探测器单元204的其他引脚(例如,其他引脚提供附加通道,电力信号和/或数字信号可以通过该附加通道被路由)。在一些实施例中,引脚1002将电子线路子组件308物理地耦接和/或电耦接至衬底304,因此第二互连层414可以是可选的。
图11示出了电子线路子组件308的另一示例性实施例,其中第二衬底408的宽度大于模塑料412的宽度,并且第二耦接元件410设置在模塑料412的外部。在该示例性实施例中,第二耦接元件410包括电缆组件,该电缆组件包括粘附层1102、连接器1104和电缆1106。电缆1106物理地耦接和/或电耦接至连接器1104,并且连接器1104经由粘附层1102物理地耦接和/或电耦接至第二衬底408。在一些实施例中,可以用例如将连接器1104耦接至衬底408的电紧固件或焊接接头来代替粘附层1102。在一些实施例中,电缆1106将电子线路子组件308物理地耦接和/或电耦接至衬底304,因此第二互连层414可以是可选的。
图12示出了电子线路子组件308的另一示例性实施例,其中第二衬底408的宽度大于模塑料412的宽度,并且第二耦接元件410设置在模塑料412的外部。在该示例性实施例中,第二耦接元件410包括电缆1202,该电缆1202使用焊接接合、各向异性导电胶膜(ACF)接合、导电环氧树脂接合或其他接合元件物理地耦接和/或电耦接至第二衬底408。可以理解的是,焊接接合、ACF接合和导电环氧树脂接合仅仅是用于将电缆1202耦接至第二衬底408的示例性技术,并且还考虑其他技术。在一些实施例中,电缆1202将电子线路子组件308物理地耦接和/或电耦接至衬底304,因此第二互连层414可以是可选的。
图13示出了电子线路子组件308的又一示例性实施例,其中第二衬底408的宽度大于模塑料412的宽度。在该实施例中,第二耦接元件410包括电缆1302和引线接合1306,该引线接合1306电耦接至电缆1302(例如并且可以与电缆成一体,使得引线接合1306仅仅是电缆1302的一部分)。要在电子电路418与衬底304之间传输的电力信号和/或数字信号可以通过由引线接合1306和电缆1302形成的一个或多个通道来被路由(例如,从而回避第二衬底408)。
第二耦接元件410经由粘附层1304物理地耦接至第二衬底408。在一些实施例中,电缆1302的一部分设置在模塑料412内,而电缆1302的另一部分设置在模塑料412的外部。在一些实施例中,电缆1302将电子线路子组件308物理地耦接和/或电耦接至衬底304,因此第二互连层414可以是可选的。
图14示出了电子线路子组件308的还一示例性实施例,其中第二衬底408的宽度大于模塑料412的宽度。在该实施例中,第二耦接元件410包括连接组件,该连接组件包括侧面接触垫1402和粘附层1404。第二衬底408经由粘附层1404电耦接至侧面接触垫1402。例如,在其中第二耦接元件包括具有侧面接触垫1402的连接组件的实施例中,衬底304和/或第二互连层414可以包括从衬底304的上表面和/或从第二互连层414的上表面突出的导电接片,以接触侧面接触垫1402。
尽管图4-14将电子线路子组件308示出为仅包括单组电子电路418,但在一些实施例中,电子线路子组件308可以包括多组电子电路418和/或多个裸片。例如,参照图15,示出了包括多组电子电路418、1502的电子线路子组件308的示例性实施例。第一组电子电路418和第二组电子电路418可以执行类似的功能或不同的功能。例如,第一组电子电路418可以包括第一A/D转换器,该第一A/D转换器用于将由光电探测器阵列404的第一组光电探测器产生的模拟信号转换为数字信号,并且第二组电子电路1502可以包括第二A/D转换器,该第二A/D转换器用于将由光电探测器阵列404的第二组光电探测器产生的模拟信号转换为数字信号。作为另一示例,第一组电子电路418可以被配置为将模拟信号转换为数字信号,而第二组电子电路1502包括被配置为存储与该数字信号相关联的至少一些数据的存储器。第一组电子电路418和第二组电子电路1502可以经由第一耦接元件420电耦接至第二衬底408(例如,其中示出了从第二衬底408延伸到各组电子电路418、1502的引线接合)。
在一些实施例中,第二组电子电路1502设置在第一组电子电路418的下方,使得屏蔽元件416屏蔽两组电子电路418、1502免受辐射。此外,在一些实施例中,基本上不导电的间隔物1504设置在第一组电子电路418与第二组电子电路1502之间。例如,这种非导电间隔物1504可被配置为减轻两组电子电路418、1502之间的热传递和/或可被配置为将两组电子电路418、1502彼此电隔离。
图16示出了电子线路子组件308的仍一示例性实施例,其中热传导元件1602(例如,散热片)位于电子电路418下方和/或电子电路418附近。如将参照图21进一步描述的那样,在一些实施例中,热传导元件1602延伸至电子线路子组件308的底面以利于将热传导元件1602热耦接至温度调节机制(例如,安装支架302的一部分、热交换器等)。
热传导元件1602热耦接至电子电路418(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418的温度。换句话说,例如,热传导元件418被配置为通过下述方式将电子电路418和/或电子电路418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418的温度超过期望的高温阈值则将热量从电子电路418移走和/或如果电子电路418的温度低于期望的低温阈值则将热量施加给电子电路418。按这种方式,例如,热传导元件1602可以被配置为将由电子电路418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。
尽管图4将辐射探测子组件306示出为具有基本上等于模塑料412的宽度的宽度(例如,在x方向上测量),但在其他实施例中,辐射探测子组件306的宽度可以与模塑料412的宽度不同。作为示例,参照图17,辐射探测子组件306具有大于模塑料412的宽度1704的宽度1702,使得光电探测器阵列404突出于模塑料412之上。在一些实施例中,辐射探测子组件306的宽度1702可以是应用专用的,而电子线路子组件308的宽度1704可以是与应用无关的。在这样的实施例中,被选择用于耦接至电子线路子组件308的辐射探测子组件306可以基于预期的应用。例如,可以制造多个尺寸的辐射探测子组件306,并且可以将模塑料412的宽度1704选择成对应于多个辐射探测子组件306中具有最小宽度的辐射探测子组件306。此外,在一些实施例中,可以将模塑料412的长度(例如,在z方向测量,未示出)选择成对应于多个辐射探测子组件306中具有最小长度的辐射探测子组件306。按这种方式,模塑料412可以被调整大小以适应多个不同大小的辐射探测子组件306。
此外,尤其可以理解的是,由于光电探测器阵列404的脆弱性质,在一些实施例中,电子线路子组件308还可以包括光电探测器支撑物1706。这种光电探测器支撑物1706可以包括胶角、金属支架、塑料支架等,并且可以在第一互连层406之上延伸。按这种方式,光电探测器阵列404的一部分可以搁置在光电探测器支撑物1706上和/或与光电探测器支撑物1706物理耦接。
在包括光电探测器阵列404的辐射探测子组件306的宽度1702和/或长度大于第二衬底408和模塑料412的宽度和/或长度的一些实施例中,来自光电探测器阵列404的不与电子线路子组件308重叠的光电探测器的模拟信号被路由到光电探测器阵列404的与电子线路子组件306重叠的一部分。参照图18,提供了示例性光电探测器阵列404的俯视图,其中示出光电探测器通道1802,该光电探测器通道1802从光电探测器阵列404的不与电子线路子组件308重叠的外部部分向光电探测器阵列404的覆盖电子线路子组件308的内部部分向内成扇形散开。各个通道1802与小黑圈1806处的探测器元的光电探测器1804形成连接点,并且与第一互连层406在较大的黑色圆圈1808处形成连接点。
参照图19,提供了示例性光电探测器1804a的横断面图,该示例性光电探测器1804a具有向光电探测器阵列404的内部部分向内成扇形散开的通道1802。在一些实施例中,光电探测器1804a是背照式光电探测器,包括第一掺杂元件1902、第二掺杂元件1904和电介质元件1906。在一些实施例中,第一掺杂元件1902设置在光电探测器1804a的顶部(例如,最接近闪烁体402),并且可以包括掺杂有第一掺杂剂的硅,该第一掺杂剂例如为n型掺杂剂。第二掺杂元件1904设置在第一掺杂元件1902的一部分的下方,并且可以包括掺杂有第二掺杂剂的硅,该第二掺杂剂例如为p型掺杂剂。电介质元件1906设置在第一掺杂元件1902和第二掺杂元件1904的下方,并且可以包括基本上抑制电荷流动的氧化硅、氮化硅或其他组合物。
通道1802可以包括通孔1908、金属迹线1910和接触垫1912。通孔1908延伸通过电介质元件1906并且包括导电材料(例如,多晶硅、铜或其他导电材料)。在一些实施例中,例如,通孔1908还包括绝缘体(例如,氧化硅、氮化硅等)并且包围导电材料以将通孔1908的导电材料与第二掺杂元件1904电隔离。通孔1908电耦接至设置在电介质元件1906下方的金属迹线1910。金属迹线1910从通孔1908延伸到接触垫1912,该接触垫1912可以设置在第一互连层406电耦接至光电探测器阵列404的位置处。在一些实施例中,接触垫1912可以设置在第二光电探测器1804b的下方,因此金属迹线1910可以从设置在光电探测器1804a处的通孔1908延伸到设置在第二光电探测器1804b下方的接触垫1912(例如,使得用于光电探测器1804a的通道1802设置在光电探测器1804a和第二光电探测器1804b之下)。因此,通道1802可以例如在两个或更多个光电探测器1804的下方延伸。
参照图20,提供了示例性光电探测器1804a的横断面图,该示例性光电探测器1804a具有向光电探测器阵列404的内部部分向内成扇形散开的通道1802。在一些实施例中,光电探测器1804a是前照式光电探测器,包括第一掺杂元件2002、第二掺杂元件2004和电介质元件2006。在一些实施例中,第一掺杂元件2002设置在光电探测器1804a的顶部(例如,最接近闪烁体402),并且可以包括掺杂有第一掺杂剂的硅,该第一掺杂剂例如为p型掺杂剂。第二掺杂元件2004设置在第一掺杂元件2002的下方和/或周围,并且可以包括掺杂有第二掺杂剂的硅,该第二掺杂剂例如为n型掺杂剂。电介质元件2006设置在第二掺杂元件2004的下方,并且可以包括基本上抑制电荷流动的氧化硅、氮化硅或其他组合物。
通道1802可以包括通孔2008、金属迹线2010和接触垫2012。通孔2008延伸通过电介质元件2006、第二掺杂元件2004和第一掺杂元件2002(例如,以与设置在第一掺杂元件2002的顶表面处的第二接触垫2014耦接),并且包括导电材料(例如,多晶硅、铜或其他导电材料)。通孔2008连接到设置在电介质元件2006下方的金属迹线2010。金属迹线2010从通孔2008延伸到接触垫2012,该接触垫可以设置在第一互连层406电耦接至光电探测器阵列404的位置处。在一些实施例中,接触垫2012可以设置在第二光电探测器1804b的下方,因此金属迹线2010可以从设置在光电探测器1804a处的通孔2008延伸到设置在第二光电探测器1804b下方的接触垫2012(例如,使得用于光电探测器1804a的通道1802设置在光电探测器1804a和第二光电探测器1804b之下)。因此,通道1802可以例如在两个或更多个光电探测器1804的下方延伸。
图21示出了示例性探测器模块202,其中探测器单元204正准备安装在探测器模块202的安装支架302上。待安装的探测器单元204包括辐射探测子组件306和电子线路子组件308。电子线路子组件308内包括的是热传导元件1602,该热传导元件1602设置在电子线路子组件308的底部处并且被配置为热耦接至安装支架302的部分2102(例如,以利于将热能从热传导元件1602转移到安装支架302)。
例如,电子线路子组件308还包括第二耦接元件410,该第二耦接元件410被配置为电耦接至已经安装在安装支架302上的衬底304的接触垫2104,以利于在探测器单元204(例如,或者探测器单元204的电子线路子组件308)与辐射成像模态装置的诸如图像生成器122、控制器130、威胁分析部件、电源之类的其他部件之间传递电力信号和/或通信信号和/或利于将探测器单元204耦接至地。
在一些实施例中,探测器单元204包括用于使衬底304上的探测器单元204进行对准的一个或多个基准点2106。作为示例,在一些实施例中,基准点2106可以包括用于将探测器单元204与安装支架302光学对准的光学基准点。例如,安装支架302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204与安装支架302对准。在其他实施例中,基准点2106可以包括用于使探测器单元204与安装支架302和/或探测器阵列118物理对准的物理基准点。作为示例,探测器单元204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302的凸形的基准点(例如,从安装支架302的与探测器单元204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。在其他实施例中,基准点设置在衬底304上并被机器使用以将探测器单元204与衬底304对准。例如,基准点可以包括光学反射基准点,包括相机的机器人使用该光学反射基准点来识别衬底304上附接探测器单元204的区域。
参照图22,提供了具有用于将探测器单元204安装到安装支架302的安装结构的示例性探测器单元204的横断面图。在示例性实施例中,电子线路子组件308包括诸如螺母或其他阴耦接组件之类的接收组件2202,用于接收诸如螺钉或其他阳耦接组件之类的附接组件2204。此外,安装支架302和衬底304包括孔(例如,该孔可以是螺纹的或非螺纹的),附接组件2204通过该孔被接收以物理地与接收组件2202耦接。图22所示的示例性探测器单元204还提供了第二互连层414的又一示例性配置。在该示例中,第二互连层414包括可压缩弹簧2206,该可压缩弹簧2206被配置为在经由接收组件2202和附接组件2204施加压力时被压缩。
可以理解的是,尽管图22示出了包括接收组件2202的电子线路子组件308,但在其他实施例中,电子线路子组件3008可以包括如图23所示的附接组件2204。
图24示出了其中探测器单元204正准备安装在衬底304上的另一示例性探测器模块202。衬底304可以安装到安装支架302(例如,在图24中未示出)。
在该示例性实施例中,探测器模块204进一步包括第一耦接组件2418,该第一耦接组件被配置为与物理地和/或电耦接至衬底304的第二耦接组件2420配对。例如,第一耦接组件2418包括通过焊球2402或其他导电紧固件电耦接和/或物理耦接至电子线路子组件的连接器分片2404。连接器分片2404包括用于将探测器单元204与衬底304对准的一个或多个基准点2406和/或用于将第一耦接组件2418电耦接至第二耦接组件2420的一个或多个引脚2408(例如,以利于数字信号和/或电力通过第一耦接组件2418和第二耦接组件2420的传输)。
例如,第二耦接组件2420包括通过焊球2416或其他导电紧固件电耦接和/或物理耦接至衬底304的第二连接器分片2410。第二连接器分片2410包括用于接收基准点2406的一个或多个对准插座2414和用于接收引脚2408的一个或多个电插座2412。
例如,当第一耦接组件2418与第二耦接组件2420配对(例如,配合)时,基准点2406与对准插座2414耦接,并且引脚2408与电插座2412耦接,以将衬底304物理地耦接和/或电耦接至探测器单元204。
可以理解的是,前述实施例仅仅描述了探测器单元204的各种配置中的一些配置,并且还考虑前述实施例和/或前述特征的其他明显变体。作为示例,在一些实施例中,当将探测器单元204耦接至衬底304时,引脚2408和电插座2412可以提供足够的对准,使得附加的(例如,非导电的)基准点是多余的。作为另一示例,可以使用对准引脚或其他对准部分来将电子线路子组件308与光电探测器阵列404对准。作为又一示例,基准点2406可以延伸电子线路子组件308的长度(例如,从顶部到底部),并且可以用于将电子线路子组件308与光电探测器阵列404和衬底304两者对准。作为还一示例,基准点2406可以从电子线路子组件308延伸到安装支架302和/或可以用于将电子线路子组件固定到安装支架302。作为仍一示例,例如,基准点2406可以耦接至热传导元件1602,并且可以用于将热量从探测器单元204传导到安装支架302。
可以理解的是,如前所述,探测器单元204和/或探测器单元204的部分可以被封装以形成整体的结构元件,该整体的结构元件可以物理地和/或功能上耦接至探测器单元204的其他部分和/或其他探测器单元以形成探测器阵列。参照图25,提供了用于组装探测器单元和/或其元件的示例性方法图。
在2502处,接收光电探测器阵列404和电子线路子组件308。在一些实施例中,根据探测器单元204的期望尺寸,光电探测器阵列404被单独地定尺寸,而用于多个探测器单元的电子线路子组件308通过共享的第二衬底408和/或共享的模塑料412物理地耦接在一起。
在示例性方法中的2504处,光电探测器阵列404通过第一互连层406物理地耦接和/或电耦接至电子线路子组件308。如前所述,第一互连层406可以包括焊球、导电环氧树脂等。
在示例性方法中的2506处,电子线路子组件308通过将共享的第二衬底408和/或共享的模塑料412切割开的锯痕2508被修整大小以形成单独的探测器单元,如示例性方法中的2510处所示。
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,部件可以是但不限于: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部件。一个或多个部件可以驻留在执行的处理和/或线程内,并且部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。如本申请中所使用的,“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,这些适于仅用作特征、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 (17)
1.一种用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元,包括:
电子线路子组件,所述电子线路子组件包括:
模拟-数字转换器,其封装在模塑料内;
衬底,其设置在所述电子线路子组件的第一表面处并且位于所述模塑料和所述探测器单元的光电探测器阵列之间,其中,所述衬底将所述电子线路子组件电耦接至所述光电探测器阵列;
第一耦接元件,其将所述模拟-数字转换器电耦接至所述衬底;
第一互连层,其设置在所述衬底的第一表面与所述光电探测器阵列之间以将所述衬底电耦接至所述光电探测器阵列;以及
通孔,其形成在所述模塑料内,并且被配置为将所述衬底电耦接至第二衬底。
2.根据权利要求1所述的探测器单元,其中,所述衬底包括印刷电路板。
3.根据权利要求1所述的探测器单元,包括:
第二耦接元件,其设置在所述衬底的第二表面处。
4.根据权利要求3所述的探测器单元,所述衬底的所述第二表面与所述衬底的所述第一表面径向相对。
5.根据权利要求3所述的探测器单元,所述第二耦接元件包括所述通孔。
6.根据权利要求5所述的探测器单元,所述通孔从所述衬底延伸到所述电子线路子组件的第二表面,所述第二表面与所述第一表面径向相对。
7.根据权利要求1所述的探测器单元,所述电子线路子组件包括:
屏蔽元件,其设置在位于所述模拟-数字转换器与所述衬底之间的模塑料内,所述屏蔽元件被配置为屏蔽所述模拟-数字转换器免受辐射。
8.根据权利要求1所述的探测器单元,所述第一耦接元件包括引线接合。
9.根据权利要求1所述的探测器单元,所述电子线路子组件包括:
热传导元件,其被配置为耗散由所述模拟-数字转换器生成的热量。
10.根据权利要求1所述的探测器单元,其中,所述衬底的第一部分与所述模塑料邻接,而所述衬底的第二部分不与所述模塑料邻接。
11.根据权利要求10所述的探测器单元,所述电子线路子组件包括:
第二耦接元件,其电耦接至所述衬底的所述第二部分。
12.根据权利要求11所述的探测器单元,所述第二耦接元件包括接触垫。
13.根据权利要求11所述的探测器单元,所述第二耦接元件包括引脚。
14.根据权利要求11所述的探测器单元,所述第二耦接元件包括电缆。
15.根据权利要求1所述的探测器单元,所述电子线路子组件包括:
光电探测器支撑物,其被配置为支撑所述光电探测器阵列的不与所述衬底重叠的部分。
16.根据权利要求1所述的探测器单元,包括辐射探测子组件,所述辐射探测子组件包括:
闪烁体;以及
所述光电探测器阵列,其包括与借以对所述光电探测器产生的模拟信号进行路由的通道相关联的光电探测器,所述通道设置在所述光电探测器和与所述光电探测器相邻的第二光电探测器下方。
17.一种辐射成像模态装置,包括:
电离辐射源;以及
探测器阵列,其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根据权利要求1所述的探测器单元。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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