CN107850678B - 用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元 - Google Patents
用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107850678B CN107850678B CN201580081689.8A CN201580081689A CN107850678B CN 107850678 B CN107850678 B CN 107850678B CN 201580081689 A CN201580081689 A CN 201580081689A CN 107850678 B CN107850678 B CN 107850678B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- routing layer
- converter
- radiation
- shielding element
- assembly
- 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.)
- Active
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 157
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 56
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 44
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 9
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 10
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- MCVAAHQLXUXWLC-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[S-2].[Gd+3].[Gd+3] Chemical compound [O-2].[O-2].[S-2].[Gd+3].[Gd+3] MCVAAHQLXUXWLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 2
- QWUZMTJBRUASOW-UHFFFAOYSA-N cadmium tellanylidenezinc Chemical compound [Zn].[Cd].[Te] QWUZMTJBRUASOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 1
- BOYZAERJCXIRAX-UHFFFAOYSA-N lutetium(3+);trisilicate Chemical compound [Lu+3].[Lu+3].[Lu+3].[Lu+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BOYZAERJCXIRAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 1
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N tungstate Chemical compound [O-][W]([O-])(=O)=O PBYZMCDFOULPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
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
- G01T1/20188—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
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/48—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
- H01L23/488—Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
- H01L23/498—Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
- H01L23/49811—Additional leads joined to the metallisation on the insulating substrate, e.g. pins, bumps, wires, flat leads
- H01L23/49816—Spherical bumps on the substrate for external connection, e.g. ball grid arrays [BGA]
-
- 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
- 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
- H01L27/14663—Indirect radiation imagers, e.g. using luminescent members
-
- 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
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32135—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/32145—Disposition the layer connector connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being stacked
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
Abstract
尤其提供了一种用于辐射探测器阵列的探测器单元。该探测器单元包括辐射探测子组件，该辐射探测子组件包括闪烁体和光电探测器阵列。第一路由层在路由层的第一表面处被耦接至辐射探测子组件的光电探测器阵列。电子组件包括模拟‑数字转换器，该模拟‑数字转换器将模拟信号转换成数字信号。在A/D转换器与第一路由层之间设置第二路由层。在A/D转换器与第二路由层之间设置屏蔽元件。该屏蔽元件屏蔽A/D转换器免受辐射光子的影响。第二路由层将电子子组件耦接至第一路由层。第一耦接元件将A/D转换器耦接至第二路由层。
Description
相关申请
本申请要求于2015年7月17日提交的名为“DETECTOR UNIT FOR DETECTOR ARRAYOF RADIATION IMAGING MODALITY(用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元)”的第62/193,960号美国临时申请的优先权，该美国临时申请通过引用合并到本文中。
背景技术
本申请涉及测量由暴露于辐射的物体所引起的辐射衰减。本申请尤其适用于例如医疗、安全和/或工业应用中使用的计算机断层扫描(CT)成像领域中。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可能对诸如成像和/或物体探测之类有用。
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提供被检查物体的内部方面(aspect)的信息或图像是有用的。通常，物体暴露于包括光子的辐射(例如，x射线、伽马射线等)下，并且基于被物体的内部方面吸收和/或衰减的辐射、或者更确切地说是能够穿过该物体的辐射光子的数目来形成图像。通常，相比于较低密度方面，物体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，该图像指示物体的密度、z-有效(z-effective)、形状和/或其他属性和/或其方面。
发明内容
本申请的各方面解决上述问题及其他问题。根据一方面，用于辐射探测器阵列的探测器单元包括辐射探测子组件，该辐射探测子组件包括闪烁体和光电探测器阵列，该闪烁体被配置成基于撞击其上的辐射光子来产生发光光子，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成探测至少一部分的发光光子，并根据该至少一部分的发光光子来产生模拟信号。探测器单元包括第一路由层，该第一路由层在该第一路由层的第一表面处耦接至辐射探测子组件的光电探测器阵列。探测器单元包括电子子组件，该电子子组件被耦接至第一路由层的第二表面。该电子子组件包括模拟-数字(A/D)转换器和第二路由层，该A/D转换器被配置成将模拟信号转换为数字信号，该第二路由层设置在A/D转换器与第一路由层之间。该第二路由层被配置成将电子子组件耦接至第一路由层。该电子子组件还包括第一耦接元件，该第一耦接元件被配置成将A/D转换器耦接至第二路由层。
根据另一方面，一种辐射探测器阵列包括第一路由层和探测器单元。该探测器单元包括辐射探测子组件，该辐射探测子组件被配置成将辐射光子转换成模拟信号。将该辐射探测子组件耦接至第一路由层的第一表面。探测器单元包括电子子组件，该电子子组件耦接至第一路由层的第二表面。该电子子组件包括模拟-数字(A/D)转换器，该A/D转换器被配置成将模拟信号转换成数字信号。辐射探测器阵列还包括第二探测器单元，该第二探测器单元包括第二辐射探测子组件，该第二辐射探测子组件被配置成将辐射光子转换成第二模拟信号。该第二辐射探测子组件耦接至第一路由层的第一表面。第二电子子组件耦接至第一路由层的第二表面。该第二电子子组件包括第二模拟-数字(A/D)转换器，该第二A/D转换器被配置成将第二模拟信号转换成第二数字信号。
根据另一方面，一种用于辐射探测器阵列的探测器单元包括辐射探测子组件，该辐射探测子组件被配置成将辐射光子转换成模拟信号。探测器阵列包括第一路由层。辐射探测子组件耦接至第一路由层的第一表面。电子子组件耦接至第一路由层的第二表面。电子子组件包括模拟-数字(A/D)转换器，该A/D转换器被配置成将模拟信号转换成数字信号。在A/D转换器与第一路由层之间设置第二路由层。该第二路由层被配置成将电子子组件耦接至第一路由层。在第二路由层与A/D转换器之间设置屏蔽元件。
根据另一方面，提供一种用于辐射探测器阵列的单侧接触球栅阵列(BGA)封装。单侧接触BGA封装包括路由层和耦接至该路由层的模拟-数字转换器，该模拟-数字转换器被配置成将模拟信号转换成数字信号。该单侧接触BGA封装还包括屏蔽元件，该屏蔽元件设置在路由层和A/D转换器之间并且被配置成屏蔽A/D转换器免受辐射影响。模塑料围绕在该屏蔽元件和A/D转换器周围。
附图说明
附图中以作为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，在附图中：
图1表示辐射成像模态装置的示例环境。
图2表示示例性电子子组件的横截面视图。
图3表示示例性电子子组件的横截面视图。
图4表示示例性探测器单元的横截面视图。
图5表示示例性探测器单元的横截面视图。
图6表示探测器阵列的一部分的横截面视图。
图7表示探测器阵列的一部分的横截面视图。
图8表示探测器阵列的一部分的横截面视图。
图9表示探测器阵列的一部分的横截面视图。
具体实施方式
现在参照附图来描述所要求保护的主题，在附图中，相同的附图标记通常始终用于指代相同的元件。在下面的说明中，出于解释的目的而列出了许多具体的细节，以便提供对所要求保护的主题的透彻理解。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主题。在其他情况下，结构和器件以框图的形式来进行说明，以便易于描述所要求保护的主题。
本文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。在一些示例中，探测器单元包括辐射探测子组件、第一路由层以及电子子组件。该辐射探测子组件被配置成探测辐射光子并产生模拟信号。该第一路由层可以被配置成将辐射探测子组件与电子子组件进行耦接。该电子子组件包括模拟-数字(A/D)转换器，该A/D转换器可以将模拟信号转换成数字信号。第二路由层将A/D转换器与第一路由层进行耦接。在一示例中，电子子组件包括屏蔽元件，该屏蔽元件设置在A/D转换器和第二路由层之间。该屏蔽元件可以被配置成保护A/D转换器免受辐射光子的影响。耦接元件可以延伸到屏蔽元件的周围，并将A/D转换器耦接至第二路由层。
在一些实施例中，电子子组件被配置作为单侧接触球栅阵列(BGA)封装。例如，电子子组件沿着顶部表面具有电气连接，但是沿着底部表面没有电气连接。在该示例中，第二路由层设置在电子子组件的顶部表面，该第二路由层被耦接至第一路由层。将A/D转换器耦接至第二路由层的第一耦接耦接元件被设置在电子子组件中。BGA封装的底部表面可以包括诸如模塑料之类的非导电的介电材料。
图1表示根据一些实施例的诸如包括一个或多个探测器单元的计算机断层扫描(CT)系统之类的辐射成像模态装置的示例环境100。应当理解的是，虽然本文描述了这种探测器单元对CT系统的适用性，但是这种探测器单元也适用于其他辐射成像模态装置。例如，探测器单元可适用于线扫描系统、数字投影系统、衍射系统和/或包括辐射探测的探测器阵列的其他系统。此外，应当理解的是，示例环境100仅仅提供了示例布置，并不旨在以限制的方式进行解释，例如必须具体说明其中所描述的部件的地点、包含范围和/或相对位置。
在示例环境100中，物体检查装置102被配置成检查一个或多个物体104(例如，机场的一连串的行李箱、患者等)。物体检查装置102可以包括旋转部106和静止部108。在物体104的检查期间，可将物体104放置在选择性地位于检查区域112(例如，旋转部106中的空心孔，其中物体104暴露于辐射120中)中的诸如床或传送带之类的支撑件110上，并且旋转部106可以通过旋转器114(电机、驱动轴、链条等)来围绕物体104进行旋转。
旋转部106可以包围检查区域112的一部分，并且可以包括一个或多个辐射源116(例如，诸如X射线、γ射线之类的电离辐射源)以及探测器阵列118，该探测器阵列118安装在旋转部106的与辐射源116基本上径向相对的一侧上。在物体104的检查期间，辐射源116向物体检查装置102的检查区域112发射扇形和/或圆锥形的辐射120。应当理解的是，可以基本上连续地发射和/或可以间歇性地发射(例如，发出辐射120的短脉冲之后有一个间歇周期，在此期间，辐射源116没有被激活)这种辐射120。
当发射的辐射120(包括辐射光子)穿过物体104时，该物体104的各个方面可使该辐射120进行不同程度地衰减。由于不同的方面会衰减不同百分比的辐射120，因此，可以基于由探测器阵列118探测到的辐射光子的衰减或数量变化来产生图像。例如，物体104的诸如骨头或金属板之类的密度较高的方面可以比诸如皮肤或衣服之类的密度较低的方面衰减更多的辐射120(例如，使探测器阵列118检测到更少的光子)。
探测器阵列118可以配置成将探测到的辐射间接转换(例如，使用闪烁体和光电探测器)或直接转换(例如，使用直接转换材料)成模拟信号。在一些实施例中，探测器阵列118包括多个探测器单元，该探测器单元例如可以布置在一列或多列中和/或一行或多行中。正如下文将进一步更详细描述的那样，各探测器单元包括辐射探测子组件，该辐射探测子组件包括多个探测元(也称为像素)，该多个探测元被配置成在由探测元所占用的探测器阵列118的地理区域中探测辐射，以及配置成将探测到的辐射转换成电荷，进而生成模拟信号。各探测器单元还包括电子子组件，该电子子组件包括电子电路，该电子电路被配置成处理由探测元产生的模拟信号。举例来说，电子子组件可以包括一个或多个模拟-数字(A/D)转换器，该A/D转换器被配置成接收由探测器单元的各探测元产生的模拟信号并将该模拟信号转换成数字信号。除了A/D转换器之外和/或替代A/D转换器，电子子组件可以包括其他电子电路，该其他电子电路被配置成例如对模拟信号和/或数字信号执行操作(例如，滤波操作)。
电子电路输出的数字信号可以从探测器阵列118传送至数字处理部件，该数字处理部件被配置成存储与数字信号相关联的数据和/或进一步地处理数字信号。在一些实施例中，将数字信号传输至图像生成器122，该图像生成器122被配置成使用适当的分析、迭代和/或其他重建技术(例如，反投影重建、层析X射线照相组合重建、迭代重建等)从数字信号中产生图像空间数据，也被称为图像。通过这种方式，例如，数据从投影空间转换到图像空间，用户128查看该图像时可能更容易理解这个域。这种图像空间数据可以描述物体104的二维表达和/或物体104的三维表达。在其他实施例中，数字信号被传输至诸如威胁分析部件之类的其他数字处理部件以供处理。
示例环境100还包括终端124或工作站(例如，计算机)，该终端124或工作站被配置成接收图像，该图像可以在显示器126上显示给用户128(例如，安保人员、医护人员等)。通过这种方式，用户128可以查看图像，以识别物体104中感兴趣的区域。终端124还可以被配置成接收用户输入，该用户输入可以指导物体检查装置102的操作(例如，传送带的速度、辐射源116的激活等)。
在示例环境100中，将控制器130可操作地耦接至终端124。该控制器130例如可以配置成控制物体检查装置102的操作。举例来说，在一些实施例中，控制器130被配置成从终端124接收信息，并向物体检查装置102发出指令，以指示接收到的信息(例如，调节传送带的速度)。
参照图2，该图示出了根据一些实施例的示例性电子子组件202的横截面视图200。在示例性实施例中，电子子组件202被配置作为单侧接触球栅阵列(BGA)封装。在电子子组件202之上形成互连层204，在一些实施例中，互连层204与电子子组件202是一体的。应当理解的是，因为在BGA封装的底部表面没有电气连接，所以BGA封装被称为单侧接触BGA封装。因此，单侧接触BGA封装中，在BGA封装的顶部表面上形成到诸如A/D转换器240之类的部件的电气连接。此外，BGA封装的底部表面可以包括诸如模塑料206之类的非导电的介电材料。
在一示例中，互连层204可以将电子子组件202耦接至一个或多个路由层(例如，如图4和图5所示出的)，该一个或多个路由层被配置成在电子子组件202与辐射成像模态装置的诸如辐射探测子组件和/或图像生成器122之类的其他部件之间路由功率信号和/或通信信号。互连层204可以包括接触垫、焊球、导电环氧树脂、导电弹簧触点和/或其他元件。
在一示例中，电子子组件202可以包括路由层208。该路由层208可以包括衬底、印刷电路板(PCB)或者类似物，其包括一个或多个通道(例如，金属迹线)，通过该一个或多个通道可以传送通信信号和/或功率信号。
电子子组件202例如还可以包括诸如模拟-数字(A/D)转换器210之类的电子电路。然而，该电子电路并不局限于A/D转换器210，在其他示例中，电子电路可以包括存储器阵列、电阻器、电容器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或能够执行特定信号处理的电子器件。在一些示例中，至少一些诸如A/D转换器、ASIC之类的电子电路可以由硅和/或掺杂硅制成，并且可以称为硅芯片或芯片。
电子子组件202可以包括屏蔽元件212，该屏蔽元件212设置在A/D转换器210与路由层208之间。该屏蔽元件212被配置成保护A/D转换器免受由辐射源116发射的辐射光子的影响。因此，屏蔽元件212设置在A/D转换器210与电子子组件202的面向辐射源116的表面之间。在该示例中，屏蔽元件212的横截面尺寸和形状与A/D转换器210的横截面尺寸和形状基本匹配，以便于屏蔽整个A/D转换器。在其他实施例中，屏蔽元件212可以被设定为具有如下尺寸：其横截面宽度(例如，在纸面上由左至右延伸)大于A/D转换器210的横截面宽度，或者屏蔽元件212可以被设定为具有如下尺寸：其横截面宽度小于A/D转换器210的横截面宽度(例如，由此辐射阴影小于全部的A/D转换器210，因而使至少一部分的A/D转换器210暴露于辐射中)。
屏蔽元件212的组成和/或屏蔽元件212的厚度可以取决于屏蔽元件212的期望辐射衰减系数。在可能的示例中，屏蔽元件212的厚度介于约0.01毫米与约1毫米之间，尽管其他厚度也在考虑之中。在一些示例中，屏蔽元件212包括钨、铅、钽或其他具有相对较高原子数的元素(例如，相对较窄的材料片使撞击化合物的辐射衰减了近100％)。
电子子组件202例如还包括诸如耦接元件214之类的一个或多个耦接元件。该耦接元件214被配置成将A/D转换器210耦接至路由层208。在所示出的示例中，耦接元件214包括一个或多个引线，尽管耦接元件214可以包括其他形式的电子耦接器。在A/D转换器210耦接至路由层208的情况下，A/D转换器210可以接收通过互连层204提供给该路由层208的通信信号和/或功率信号，和/或该A/D转换器可以向路由层208提供通信信号(例如，通过互连层204，通信信号和/或功率信号可以路由至辐射成像模态装置的诸如图像生成器122之类的其他部件)。
在一些示例中，模塑料206至少部分地包围和/或至少部分地封闭(封装)A/D转换器和/或屏蔽元件212以形成BGA封装。在一些示例中，模塑料206可以包括硅组合物、塑料聚合物和/或可以固化形成刚性或半刚性结构的其他组合物，该刚性或半刚性结构基本上确保了A/D转换器210、屏蔽元件212和/或耦接元件214的相对位置。此外，在一些示例中，模塑料206可以(例如刚性地)结合到路由层208来形成刚性或半刚性的封装，该刚性或半刚性的封装包括路由层208、A/D转换器210、屏蔽元件212以及耦接元件214。通过这种方式，电子子组件202例如可以包括结构元件，该结构元件可以被制造并且随后电耦接和/或物理耦接至辐射探测子组件和/或其他路由层(例如，通过互连层204)。
参照图3，该图示出了根据一些实施例的示例性电子子组件202的横截面视图300。图3所示的电子子组件202在配置上与图2所示的电子子组件202在某些方面是相似的。然而，图3中的电子子组件202包括多层电子电路。举例来说，电子子组件202可以包括第一A/D转换器210和第二A/D转换器302，该第一A/D转换器210设置在第一层上，该第二A/D转换器302设置在第二层上。这种A/D转换器210、302可以执行相似的功能或不同的功能。在一示例中，第一A/D转换器210可以将辐射探测子组件的第一组探测元产生的模拟信号转换成数字信号，第二A/D转换器302可以将辐射探测子组件的第二组探测元产生的模拟信号转换成数字信号。应当理解的是，虽然上述描述可能表明第一层和第二层是由相似配置的电子电路组成的，但是在一些实施例中，设置在第一层上的电子电路可以不同于设置在第二层上的电子电路。举例来说，第一层可以包括第一A/D转换器210，第二层可以包括存储器(例如，替代第二A/D转换器302或除第二A/D转换器302之外)。
在一示例中，第二A/D转换器302或第二层电子电路设置在第一A/D转换器210或第一层电子电路的下方，以使得屏蔽元件212可以保护第一A/D转换器210和第二A/D转换器302均免受辐射光子的影响。在一些示例中，可以在第一A/D转换器210和第二A/D转换器302之间或第一层电子电路和第二层电子电路之间设置间隔件304(例如，诸如氧化物间隔件、氮化物间隔件之类的绝缘间隔件，或导电间隔件)。在一些实施例中，例如，间隔件304可以减少第一A/D转换器210和第二A/D转换器302之间的传热，和/或间隔件304可以配置成将第一A/D转换器210与第二A/D转换器302进行电隔离。在其他实施例中，间隔件304仅用于为第一耦接元件214提供足够的空间来接触A/D转换器210的底部表面。
第一A/D转换器210和第二A/D转换器302可以耦接(电耦接)至路由层208。在一示例中，第一A/D转换器210通过第一耦接元件214(例如，第一组引线)耦接至路由层208。在一示例中，第二A/D转换器302通过第二耦接元件306(例如，第二组引线)耦接至路由层208。
图4-图9示出了探测器阵列118的各种示例配置，该探测器阵列118包括电子子组件202，该电子子组件202的布置类似于参照图2和图3所描述的布置。应当理解的是，图2和图3中示出的电子子组件202的布置是可互换的。因此，尽管图4-图9可以选择性地仅包括图2所示的布置或仅包括图3所示的布置，但可以用未被选择的电子子组件202的布置来替代图4-图9中为了说明而选择的电子子组件202的布置。
参照图4，该图示出了根据一些实施例的示例性探测器单元的横截面视图400。探测器单元包括辐射探测子组件402和电子子组件202。辐射探测子组件402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/或被配置成产生指示所探测的辐射的模拟信号。
辐射探测子组件402可以将探测到的辐射光子直接地或间接地转换成模拟信号。在一些实施例中，辐射探测子组件402包括闪烁体404(例如，闪烁体阵列)和光电探测器阵列406。闪烁体404可以位于光电探测器阵列406与辐射源116之间的辐射路径408中。撞击闪烁体404的辐射光子可以转换成发光光子，该发光光子可以被光电探测器阵列406的光电探测器探测到。在这种示例中，闪烁体404可以基于撞击其上的辐射光子来产生发光光子。用于闪烁体404的示例性材料例如包括硫氧化钆(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406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成探测至少一部分的发光光子，并基于该至少一部分的发光光子来产生模拟信号。光电探测器阵列406的各光电探测器例如可以包括背照式光电二极管和/或前照式光电二极管。当光电探测器阵列406的光电探测器探测到撞击其上的发光光子时，该光电探测器产生电荷。可以对电荷进行周期性地采样以产生模拟信号。因此，光电探测器阵列406的各光电探测器被配置成产生模拟信号，该模拟信号指示采样之间由光电探测器探测到的光量(例如，所探测到的光量与采样之间在闪烁体404的空间上接近该光电探测器(例如，光电探测器之上)的区域内所探测到的辐射量相关)。
应当理解的是，辐射探测子组件402不限于包括闪烁体404和光电探测器阵列406。相反地，在另一示例中，辐射探测子组件402可以包括直接转换材料，该直接转换材料被配置成将辐射光子转换成模拟信号(例如，如图5进一步所示的那样)。因此，辐射探测子组件402可以将探测到的辐射光子间接地或直接地转换成模拟信号。
辐射探测子组件402可以通过第一互连层412耦接至第一路由层410。应当理解的是，如本文中所使用的，耦接可以包括电耦接(例如，当耦接时可以允许电流、信号、数据、电力等在结构和/或部件之间流通)和/或物理耦接(例如，附接、连接等)。在一示例中，第一路由层410可以包括衬底、印刷电路板(PCB)或类似物。第一路由层410可以包括一个或多个通道，通过该一个或多个通道可以传送通信信号和/或功率信号。在一示例中，第一路由层410可以将探测器阵列118的探测器单元耦接在一起和/或将各探测器单元耦接至一个或多个数字处理部件(诸如图像生成器122和/或威胁分析部件)。应当理解的是，由于第一路由层410可以比图4-图6所示的延伸更长距离或更短距离，因此第一路由层410的末端用折线表示。
第一互连层412可以设置在第一路由层410的第一表面414与光电探测器阵列406之间，并将第一路由层410耦接至光电探测器阵列406。在一示例中，通过将第一路由层410耦接至光电探测器阵列406，第一互连层412可以将第一路由层410电耦接和/或物理耦接(例如，附接、连接等)至辐射探测子组件402。第一互连层412可以包括接触垫、焊球、导电环氧树脂、导电弹簧触点和/或配置用于将第一路由层410的第一表面414耦接至辐射探测子组件402的光电探测器阵列406的其他元件。
第一路由层410的第一表面414可以与第一路由层410的第二表面416径向相对。在一示例中，电子子组件202可以通过第二互连层204和第二路由层208耦接至第一路由层410的第二表面416。
第二互连层204可以设置在第一路由层410的第二表面416与第二路由层208之间。在一示例中，第二互连层204被配置成将第一路由层410耦接至第二路由层208。在一示例中，通过将第一路由层410耦接至第二路由层208，可以理解的是，第二互连层204可以将第一路由层410电耦接和/或物理耦接至电子子组件202。第二互连层204可以包括接触垫、焊球、导电环氧树脂、导电弹簧触点和/或配置用于将第一路由层410的第二表面416耦接至第二路由层208的其他元件。
在所示出的示例中，第一互连层412、第一路由层410、第二互连层204和第二路由层208设置在一侧的屏蔽元件212与另一侧的光电探测阵列406之间。A/D转换器210可以通过第一互连层412、第一路由层410、第二互连层204、第二路由层208以及第一耦接元件214从光电探测器阵列406接收模拟信号。此外，A/D转换器210可以例如通过第一路由层410、第二互连层204、第二路由层208以及第一耦接元件214从耦接至第一路由层410的电源接收电力。此外，A/D转换器210可以沿着与通过其向A/D转换器供电的路径相似的路径，通过第一路由层410将通信信号(例如，数字信号)输出至辐射成像模态装置的诸如图像生成器122之类的其他部件。
参照图5，该图提供了根据一些实施例的示例性探测器单元的横截面视图500。该探测器单元与图4所示的探测器单元是相似的，只是闪烁体404和光电探测器阵列406已经由直接转换材料502所替代，该直接转换材料502被配置成将探测到的辐射光子直接转换成模拟信号。辐射探测子组件402包括任意数量的不同类型的诸如碲化锌镉(CZT)或类似物之类的直接转换材料502。应当理解的是，在本文示出的任何实施例中，直接转换材料502可以替代闪烁体404和光电探测器阵列406。
参照图6，该图示出了根据一些实施例的探测器阵列118的一部分的横截面视图600。第一探测器单元602通过第一路由层410耦接至第二探测器单元604。在所示出的示例中，第二探测器单元604包括第二辐射探测子组件606和第二电子子组件608。第一路由层410可以至少部分地延伸通过第一探测器单元602和第二探测器单元604。因此，第一路由层410可以耦接至部分第一探测器单元602和部分第二探测器单元604。
第二辐射探测子组件606被配置成将撞击该第二辐射探测子组件606的辐射光子转换成模拟信号。在一示例中，第二辐射探测子组件606包括第二闪烁体608和第二光电探测器阵列610。第二闪烁体608被配置成基于撞击其上的辐射光子来产生发光光子。第二光电探测器阵列610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成探测由第二闪烁体608产生的至少一部分的发光光子，并基于该至少一部分的发光光子来产生模拟信号。
在一示例中，第二探测器单元604包括第三互连层612，该第三互连层612设置在第二光电探测器阵列610与第一路由层410之间，以将该第一路由层410耦接至第二光电探测器阵列610(例如，在第一路由层410的第一表面414处)。在一示例中，第四互连层614设置在第一路由层410的第二表面416与第三路由层616之间。第四互连层614被配置成将第一路由层410耦接至第三路由层616(例如，在第一路由层410的第二表面416处)。
该第三路由层616设置在第三A/D转换器618与第一路由层410之间。该第三路由层616被配置成将第二电子子组件608耦接至第一路由层410。在该示例中，第三A/D转换器618被配置成将由第二光电探测器阵列610的光电探测器产生的模拟信号转换成数字信号。第三耦接元件620被配置成将第三A/D转换器618耦接至第三路由层616。
在一示例中，第四A/D转换器622设置在第三A/D转换器618的下方。在一示例中，第二间隔件624可以设置在第三A/D转换器618与第四A/D转换器622之间。
第三A/D转换器618和第四A/D转换器622可以耦接(例如，电耦接)至第三路由层616。在一示例中，第三A/D转换器618通过第三耦接元件620耦接至第三路由层616。在一示例中，第四A/D转换器622通过第四耦接元件626耦接至第三路由层616。因此，第三A/D转换器618和第四A/D转换器622可以例如分别通过第三耦接元件620和第四耦接元件626从第二辐射探测子组件606的第二光电探测器阵列610接收模拟信号。
在一些示例中，第二屏蔽元件628可以设置在第三A/D转换器618与第三路由层616之间。第二屏蔽元件628可以被配置成保护第三A/D转换器618和/或第四A/D转换器622免受撞击在(和穿过)第二辐射探测子组件606上的辐射光子的影响。第二屏蔽元件628、第三A/D转换器618和/或第四A/D转换器622可以封闭在第二模塑料630中。
参照图7，该图示出了根据一些实施例的探测器阵列118的一部分的横截面视图700。在该示例性实施例中，第一探测器单元602通过耦接子组件702耦接至第二探测器单元604。在图6中，探测器单元602、604共享第一路由层410，并且功率信号和/或通信信号通过该共享的路由层410被路由至探测器单元602、604，而在图7中，探测器单元602、604不共享第一路由层410。相反地，探测器单元602、604共享耦接子组件702，功率信号和/或通信信号通过该耦接子组件702在探测器单元602、604与辐射成像模态装置的其他部件(例如，图像生成器122、控制器130等等)之间进行路由。
耦接子组件702包括安装结构704，第一探测器单元602被配置成附接至该安装结构704。在一示例中，安装结构704位于电子子组件202的与第一路由层410相对的一侧附近。安装结构704可以包括任何适用于将电子子组件202固定到第四路由层706的材料。电子子组件202可以支承在、附接到安装结构704上，和/或安装结构可以与电子子组件202成一体。
安装结构704可以限定安装开口708，紧固件710配置成通过该安装开口708被接收。在该示例中，紧固件710可以将安装结构704附接至第四路由层706。例如，紧固件710可以延伸穿过第四路由层706中的第二安装开口712并进入到安装结构704的安装开口708中。在一些示例中，紧固件710、安装开口708以及第二安装开口712是螺纹的，以使得紧固件710可以与安装结构704和/或第四路由层706形成螺纹连接。因此，安装结构704和紧固件710被配置成将第四路由层706附接至电子子组件202。
第四路由层706可以包括衬底、印刷电路板(PCB)或类似物。第四路由层706可以包括一个或多个通道，通过该一个或多个通道可以将通信信号和/或功率信号传送至第一探测器单元602和/或从第一探测器单元602传送通信信号和/或功率信号。在一示例中，第四路由层706可以将探测器单元602、604耦接在一起和/或将探测器单元602、604耦接至一个或多个数字处理部件(诸如图像生成器122、威胁分析部件等)。
可以将第一连接器714耦接至第一路由层410的第二表面416。在一示例中，第一路由层410的第一端716可以延伸超过电子子组件202的第一端720一段距离718。在这种示例中，可以将第一连接器714耦接至第一路由层410的部分722，该第一路由层410的部分722延伸超过了电子子组件202的第一端720。第一连接器714可以包括一个或多个通道，通过该一个或多个通道可以传送通信信号和/或功率信号。
为了提高探测器阵列118的辐射转换效率，辐射探测子组件的长度(例如，在纸面上由左至右延伸)可以延伸超过第一连接器714。举例来说，辐射探测子组件402可以具有第一长度724，且电子子组件202可以具有第二长度726，其中，辐射探测子组件402的第一长度724大于电子子组件202的第二长度726。在所示出的示例中，辐射探测子组件402的第一长度724与第一路由层410的长度基本相似和/或基本匹配。
可以将第二连接器728耦接至第四路由层706。在该示例中，第二连接器728可以包括一个或多个通道，通过该一个或多个通道可以传送通信信号和/或功率信号。第二连接器728可以通过第四耦接元件730耦接至第一连接器714。在一些示例中，第一连接器714、第二连接器728以及第四耦接元件730对应于可以连接至第一路由层410和第四路由层706的柔性电缆。
在一示例中，将第四路由层706耦接至诸如现场可编程门阵列(FGPA)、电压基准、稳压器、电阻器、电容器之类的电子电路732。因此，通信信号和/或功率信号可以例如通过第一连接器714、第四耦接元件730和第二连接器728在第四路由层706的电子电路732与第一路由层410之间进行传送。尽管没有示出，本领域技术人员应当理解的是，探测器阵列118还可以包括连接器，该连接器与探测器阵列118的电子器件进行通信。举例来说，连接器可以设置在第四路由层706的底部表面上。
第二探测器单元604可以以相似的方式电耦接和物理耦接至第四路由层706。通过这种方式，来自多个探测器单元602、604的通信信号和/或功率信号可以例如在电子电路732和探测器单元602、604之间进行传送。
参照图8，该图示出了根据一些实施例的探测器阵列118的一部分的横截面视图800。在该示例性实施例中，第一探测器单元602通过耦接子组件702耦接至第二探测器单元604，该耦接子组件702包括与第四路由层706不同的第二安装结构802。第二安装结构802可以耦接至安装结构704，该安装结构704固定地附接至电子子组件202或与电子子组件202成一体。例如，第二安装结构802可以限定安装开口804，紧固件710被配置成穿过该安装开口804被接收。在该示例中，紧固件710被配置成将第二安装结构802附接至电子子组件202。
在图8的说明示例中，第四路由层706可以与第二安装结构802隔开一段距离806。第四路由层706可以通过第一连接器714、第二连接器728以及第四耦接元件730耦接至第一路由层410。在该示例中，第四耦接元件730可以延伸穿过第一连接器714与第二连接器728之间的第二安装结构802。例如，第四耦接元件730可以延伸穿过限定为穿过第二安装结构802的开口。在又一示例中，第四耦接元件730可以在空间上从第二安装结构802偏移，而不是延伸穿过第二安装结构802(例如，使第四耦接元件730能够围绕第二安装结构802而不是穿过第二安装结构802)。
参照图9，该图示出了根据一些实施例的探测器阵列118的一部分的横截面视图900。在该实施例中，将共享辐射探测子组件402和路由层410的第一组探测器单元602、604耦接至所示出的共享第二辐射探测子组件906和路由层908的第二组探测器单元902、904。第一组探测器单元602、604通过耦接子组件702耦接至第二组探测器单元902、904。
耦接子组件702包括电子电路910，该电子电路910安装在第四路由层706上。在一些实施例中，电子电路910设置在第一组探测器单元602、604与第二组探测器单元902、904之间，例如设置在间隙912的下方，该间隙912限定在第一辐射探测子组件402与第二辐射探测子组件906之间。此外，在一些实施例中，为了减轻对电子电路910的辐射，屏蔽元件914设置在辐射源116与电子电路910之间。在一些实施例中，屏蔽元件914设置在电子电路910与安装结构704之间。屏蔽元件914的组成和/或屏蔽元件914的厚度可以取决于屏蔽元件914的期望辐射衰减系数。在可能的示例中，屏蔽元件914的厚度介于约0.01毫米与约1毫米之间。在一些示例中，屏蔽元件914包括钨、铅、钽或其他具有相对较高原子数的元素(例如，相对较窄的材料片使撞击组合物的辐射衰减了近100％)。应当理解的是，即使电子电路910没有设置在间隙912的下方，屏蔽元件914也可以设置在电子电路910之上，以减轻电子电路910暴露于辐射之下。
应当理解的是，为了简单和易于理解的目的，例如，本文中描述的层、特征、元件等以相对于彼此的特定尺寸来示出，例如结构尺寸或方向，并且在一些实施例中，其实际尺寸基本上不同于本文中示出的尺寸。此外，存在多种技术来形成本文提及的层、特征、元件等，这些技术例如有：刻蚀技术、注入技术、掺杂技术、自旋技术、诸如磁控溅射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、或诸如化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、等离子体增强化学气相沉积(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。所描述的一些操作或所有操作的顺序不应当被理解为暗示这些操作必须依赖于该顺序。获益于本说明将会理解替选的顺序。此外，应当理解的是，不是所有的操作都必须存在于本文所提供的每个实施例中。此外，应当理解的是，不是所有的操作都必须在某些实施例中。
如本申请中所使用的，术语“部件”、“模块”、“系统”、“接口”等通常意图指示与计算机相关的实体，包括硬件、硬件与软件的结合、软件、或执行中的软件。例如，部件可以是，但不限于，运行在处理器上的进程、处理器、物体、可执行文件、执行线程、程序和/或计算机。作为说明，运行在控制器上的应用程序和控制器都可以是部件。一个或多个部件可以驻留在进程和/或执行线程中，并且部件可以位于一个计算机上和/或分布于两个或两个以上的计算机之间。
此外，本文中使用的“示例”意指用作为示例、实例、说明等，但不一定更有利。如本申请中所使用的，“或”旨在意指包含性的“或”而非排他性的“或”。此外，除非另有声明或者从上下文来看清楚的指示单数形式，否则本申请中使用的“一个(a)”和“一个(an)”通常被解释为意指“一个或多个”。此外，A和B中的至少一个和/或类似表达通常指的是A或者B或者A和B两者，此外，就具体实施方式或者权利要求书中使用的“包括(include)”、“具有(having)”、“有(has)”、“和(with)”或其变体而言，这种术语旨在以类似于术语“包含(comprising)”的方式是包含性的。所要求保护的主题可以实施为方法、装置或制品(例如，软件、固件、硬件或其任意组合)。
此外，除非另有声明，否则“第一”、“第二”和/或类似词语不旨在暗示时间方面、空间方面、顺序等。相反地，这些术语仅仅用作特征、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”或两个不同(或相同)的通道或同一通道)。
虽然已经参照一个或多个实施例示出且说明了本公开，但是本领域技术人员在阅读和了解了本说明书和附图之后，将会想到等效的改变及修改。本公开包括所有这种修改及变更，且仅由所附权利要求的范围进行限定。尤其是关于由上述部件(例如，元件、资源等)执行的各种功能，除非另有声明，否则描述这种部件所使用的术语旨在对应于能够执行所描述部件的指定功能的任何部件(例如，这些部件功能等同)，即使与所描述的结构不是在结构上等同的。此外，尽管可参照数个实施例中的仅一个来公开本公开的特定特征，但是这种特征可以如任何给定或特定应用所期望的和/或有利地一样，与其他实施例的一个或多个其他特征进行组合。
Claims (22)
1.一种用于辐射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包括：
闪烁体，所述闪烁体被配置成基于撞击在其上的辐射光子来产生发光光子；以及
光电探测器阵列，所述光电探测器阵列包括一个或多个光电探测器，所述一个或多个光电探测器被配置成探测至少一部分的所述发光光子，并基于所述至少一部分的发光光子来产生模拟信号；
第一路由层，所述第一路由层在所述第一路由层的第一表面处被耦接至所述辐射探测子组件的所述光电探测器阵列；以及
电子子组件，所述电子子组件被耦接至所述第一路由层的第二表面，所述电子子组件包括：
模拟-数字A/D转换器，所述A/D转换器被配置成将所述模拟信号转换成数字信号；
第二路由层，所述第二路由层设置在所述A/D转换器和所述第一路由层之间，所述第二路由层被配置成将所述电子子组件耦接至所述第一路由层；
第一耦接元件，所述第一耦接元件被配置成将所述A/D转换器耦接至所述第二路由层；以及
屏蔽元件，所述屏蔽元件设置在所述A/D转换器与所述第二路由层之间，所述屏蔽元件被配置成屏蔽所述A/D转换器免受辐射光子的影响，其中，所述屏蔽元件的侧面至少与所述A/D转换器的相应侧面齐平。
2.根据权利要求1所述的探测器单元，其中，所述A/D转换器和所述屏蔽元件被封闭在模塑料中。
3.根据权利要求1所述的探测器单元，包括第一互连层，所述第一互连层设置在所述第一路由层的所述第一表面与所述光电探测器阵列之间，所述第一互连层被配置成将所述第一路由层耦接至所述光电探测器阵列。
4.根据权利要求3所述的探测器单元，包括第二互连层，所述第二互连层设置在所述第一路由层的所述第二表面与所述第二路由层之间，所述第二互连层被配置成将所述第一路由层耦接至所述第二路由层。
5.根据权利要求4所述的探测器单元，其中，所述第一路由层的所述第一表面与所述第一路由层的所述第二表面径向相对。
6.一种辐射探测器阵列，包括：
第一路由层；
探测器单元，所述探测器单元包括：
辐射探测子组件，所述辐射探测子组件被配置成将辐射光子转换成模拟信号，所述辐射探测子组件被耦接至所述第一路由层的第一表面；以及
电子子组件，所述电子子组件被耦接至所述第一路由层的第二表面，所述电子子组件包括：
模拟-数字A/D转换器，所述A/D转换器被配置成将所述模拟信号转换成数字信号；以及
第一屏蔽元件，所述第一屏蔽元件设置在所述A/D转换器与所述第一路由层的所述第二表面之间，所述第一屏蔽元件被配置成屏蔽所述A/D转换器免受辐射光子的影响，其中，所述第一屏蔽元件的第一侧面至少与所述A/D转换器的相应侧面齐平；以及
第二探测器单元，所述第二探测器单元包括：
第二辐射探测子组件，所述第二辐射探测子组件被配置成将辐射光子转换成第二模拟信号，所述第二辐射探测子组件被耦接至所述第一路由层的所述第一表面；以及
第二电子子组件，所述第二电子子组件被耦接至所述第一路由层的所述第二表面，所述第二电子子组件包括：
第二模拟-数字A/D转换器，所述第二A/D转换器被配置成将所述第二模拟信号转换成第二数字信号；以及
第二屏蔽元件，所述第二屏蔽元件设置在所述第二A/D转换器与所述第一路由层的所述第二表面之间，所述第二屏蔽元件被配置成屏蔽所述第二A/D转换器免受辐射光子的影响，其中，所述第二屏蔽元件的第二侧面至少与所述第二A/D转换器的相应侧面齐平。
7.根据权利要求6所述的辐射探测器阵列，其中，所述辐射探测子组件包括：
闪烁体，所述闪烁体被配置成基于撞击在其上的所述辐射光子来产生发光光子；以及
光电探测器阵列，所述光电探测器阵列包括一个或多个光电探测器，所述一个或多个光电探测器被配置成探测至少一部分的所述发光光子，并基于所述至少一部分的发光光子来产生所述模拟信号。
8.根据权利要求7所述的辐射探测器阵列，包括第一互连层，所述第一互连层设置在所述第一路由层的所述第一表面和所述光电探测器阵列之间，所述第一互连层被配置成将所述第一路由层耦接至所述光电探测器阵列。
9.根据权利要求7所述的辐射探测器阵列，其中，所述电子子组件包括：
第二路由层，所述第二路由层设置在所述A/D转换器和所述第一路由层之间，所述第二路由层被配置成将所述电子子组件耦接至所述第一路由层。
10.根据权利要求9所述的辐射探测器阵列，包括第二互连层，所述第二互连层设置在所述第一路由层的所述第二表面和所述第二路由层之间，所述第二互连层被配置成将所述第一路由层耦接至所述第二路由层。
11.根据权利要求6所述的辐射探测器阵列，其中，所述辐射探测子组件包括直接转换材料，所述直接转换材料被配置成将所述辐射光子转换成所述模拟信号。
12.根据权利要求6所述的辐射探测器阵列，其中，所述A/D转换器和所述第一屏蔽元件被封闭在模塑料中。
13.根据权利要求6所述的辐射探测器阵列，包括安装结构，所述探测器单元被配置成附接至所述安装结构。
14.根据权利要求13所述的辐射探测器阵列，其中，所述安装结构限定了安装开口，紧固件被配置成穿过所述安装开口被接收，所述紧固件被配置成将所述安装结构附接至所述电子子组件。
15.根据权利要求6所述的辐射探测器阵列，包括：
第一连接器，所述第一连接器被耦接至所述第一路由层的所述第二表面；以及
第三路由层，所述第三路由层被耦接至所述第一连接器。
16.根据权利要求15所述的辐射探测器阵列，其中，所述第三路由层被配置成通过紧固件附接至所述电子子组件。
17.一种用于辐射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成将辐射光子转换成模拟信号；
第一路由层，所述辐射探测子组件耦接至所述第一路由层的第一表面；以及
电子子组件，所述电子子组件耦接至所述第一路由层的第二表面，所述电子子组件包括：
模拟-数字A/D转换器，所述A/D转换器被配置成将所述模拟信号转换成数字信号；
第二路由层，所述第二路由层设置在所述A/D转换器和所述第一路由层之间，所述第二路由层被配置成将所述电子子组件耦接至所述第一路由层；以及
屏蔽元件，所述屏蔽元件设置在所述第二路由层与所述A/D转换器之间，所述屏蔽元件被配置成屏蔽所述A/D转换器免受辐射光子的影响，其中，所述屏蔽元件的侧面至少与所述A/D转换器的相应侧面齐平。
18.根据权利要求17所述的探测器单元，其中，所述A/D转换器和所述屏蔽元件被封闭在模塑料中。
19.一种用于辐射探测器阵列的单侧接触球栅阵列封装，所述单侧接触球栅阵列封装包括：
路由层；
模拟-数字A/D转换器，所述A/D转换器被配置成将模拟信号转换成数字信号，所述A/D转换器耦接至所述路由层；
屏蔽元件，所述屏蔽元件设置在所述路由层和所述A/D转换器之间，并且所述屏蔽元件被配置成屏蔽所述A/D转换器免受辐射影响，其中，所述屏蔽元件的侧面至少与所述A/D转换器的相应侧面齐平；以及
模塑料，所述模塑料围绕在所述屏蔽元件和所述A/D转换器周围。
20.根据权利要求19所述的单侧接触球栅阵列封装，其中，所述模塑料与所述路由层接触。
21.根据权利要求19所述的单侧接触球栅阵列封装，包括第二模拟-数字A/D转换器，所述第二A/D转换器设置在所述A/D转换器的下方。
22.根据权利要求21所述的单侧接触球栅阵列封装，包括间隔件，所述间隔件设置在所述A/D转换器和所述第二A/D转换器之间。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201562193960P | 2015-07-17 | 2015-07-17 | |
| US62/193,960 | 2015-07-17 | ||
| PCT/US2015/050952 WO2017014798A1 (en) | 2015-07-17 | 2015-09-18 | Detector unit for detector array of radiation imaging modality |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107850678A CN107850678A (zh) | 2018-03-27 |
| CN107850678B true CN107850678B (zh) | 2021-05-18 |
Family
ID=57834432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580081689.8A Active CN107850678B (zh) | 2015-07-17 | 2015-09-18 | 用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10185043B2 (zh) |
| CN (1) | CN107850678B (zh) |
| DE (1) | DE112015006716T5 (zh) |
| WO (1) | WO2017014798A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017014798A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-26 | Analogic Corporation | Detector unit for detector array of radiation imaging modality |
| EP3428692B1 (de) * | 2017-07-10 | 2021-03-10 | Siemens Healthcare GmbH | Röntgendetektor mit zwischeneinheit und auswerteebene |
| DE102018200845B4 (de) * | 2018-01-19 | 2021-05-06 | Siemens Healthcare Gmbh | Montageverfahren für die Herstellung eines Röntgendetektors, Röntgendetektor und Röntgengerät |
| CN108089223A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-05-29 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种中子探测装置及系统 |
| CN113395936A (zh) * | 2018-12-06 | 2021-09-14 | 美国亚德诺半导体公司 | 屏蔽的集成器件封装 |
| EP3891793A4 (en) | 2018-12-06 | 2022-10-05 | Analog Devices, Inc. | INTEGRATED DEVICE ENCLOSURES WITH PASSIVE DEVICE ASSEMBLIES |
| CN110368012B (zh) * | 2019-07-04 | 2023-05-02 | 东软医疗系统股份有限公司 | 探测器、医用放射诊断设备及探测器的组装方法 |
| US11664340B2 (en) | 2020-07-13 | 2023-05-30 | Analog Devices, Inc. | Negative fillet for mounting an integrated device die to a carrier |
Family Cites Families (23)
| 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 |
| JP4237966B2 (ja) * | 2002-03-08 | 2009-03-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 検出器 |
| AU2003250433A1 (en) * | 2002-09-18 | 2004-04-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | X-ray detector with a plurality of detector units |
| US7582879B2 (en) * | 2006-03-27 | 2009-09-01 | Analogic Corporation | Modular x-ray measurement system |
| RU2408110C2 (ru) | 2006-03-30 | 2010-12-27 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Матрица детекторов излучения |
| US9818680B2 (en) * | 2011-07-27 | 2017-11-14 | Broadpak Corporation | Scalable semiconductor interposer integration |
| CN102365562B (zh) | 2009-03-26 | 2014-07-16 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 数据采集 |
| CN102395901B (zh) * | 2009-04-16 | 2014-08-27 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 光谱成像 |
| JP5281484B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2013-09-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出ユニット |
| CN103069301B (zh) * | 2010-08-30 | 2016-04-27 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 包括闪烁体元件阵列的辐射检测系统及其形成方法 |
| IT1402806B1 (it) * | 2010-11-29 | 2013-09-18 | St Microelectronics Srl | Dispositivo fotomoltiplicatore incapsulato di materiale semiconduttore, in particolare per l'utilizzo in macchine per l'esecuzione della tomografia ad emissione di positroni. |
| US8659148B2 (en) * | 2010-11-30 | 2014-02-25 | General Electric Company | Tileable sensor array |
| US8548119B2 (en) * | 2011-01-13 | 2013-10-01 | General Electric Company | Multi-slice CT detector with tileable packaging structure |
| CN103380369B (zh) * | 2011-02-23 | 2016-12-28 | 纽约市哥伦比亚大学理事会 | 使用纳米孔进行单分子检测的系统和方法 |
| KR101761817B1 (ko) * | 2011-03-04 | 2017-07-26 | 삼성전자주식회사 | 대면적 엑스선 검출기 |
| JP5844580B2 (ja) * | 2011-09-05 | 2016-01-20 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像素子及び固体撮像素子の実装構造 |
| US8829454B2 (en) * | 2012-02-27 | 2014-09-09 | Analog Devices, Inc. | Compact sensor module |
| EP3570327A3 (en) * | 2013-07-26 | 2020-02-19 | Analogic Corporation | Detector unit for detector array of radiation imaging modality |
| CN104300941A (zh) * | 2014-09-23 | 2015-01-21 | 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 | 一种核脉冲处理电路 |
| EP3210043B1 (en) * | 2014-10-20 | 2020-09-23 | Analogic Corporation | Detector unit for detector array of radiation imaging modality |
| WO2017014798A1 (en) * | 2015-07-17 | 2017-01-26 | Analogic Corporation | Detector unit for detector array of radiation imaging modality |
| US9599723B2 (en) * | 2015-08-18 | 2017-03-21 | Carestream Health, Inc. | Method and apparatus with tiled image sensors |
-
2015
- 2015-09-18 WO PCT/US2015/050952 patent/WO2017014798A1/en active Application Filing
- 2015-09-18 CN CN201580081689.8A patent/CN107850678B/zh active Active
- 2015-09-18 US US15/745,186 patent/US10185043B2/en active Active
- 2015-09-18 DE DE112015006716.7T patent/DE112015006716T5/de active Pending
-
2018
- 2018-12-07 US US16/213,509 patent/US10598802B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US10598802B2 (en) | 2020-03-24 |
| US20190113636A1 (en) | 2019-04-18 |
| CN107850678A (zh) | 2018-03-27 |
| WO2017014798A1 (en) | 2017-01-26 |
| US10185043B2 (en) | 2019-01-22 |
| US20180210096A1 (en) | 2018-07-26 |
| DE112015006716T5 (de) | 2018-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107850678B (zh) | 用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元 | |
| US10488532B2 (en) | Detector unit for detector array of radiation imaging modality | |
| US11275187B2 (en) | Detector array for a radiation system, and related system | |
| US10007008B2 (en) | Detector unit for detector array of radiation imaging modality | |
| US8110806B2 (en) | Solid-state photomultiplier having improved timing resolution | |
| JP6721682B2 (ja) | 放射線検出器及び撮像装置 | |
| RU2647206C1 (ru) | Сенсорное устройство и система визуализации для обнаружения сигналов излучения | |
| EP3086375B1 (en) | Optical detector | |
| JP2007051896A (ja) | 半導体放射線検出器、放射線検出モジュールおよび核医学診断装置 | |
| CN104345330A (zh) | 直接转换的x 射线探测器 | |
| US10761219B2 (en) | Detector array for radiation imaging modality | |
| JP7213951B2 (ja) | イメージセンサ、イメージセンサ装置、及び、これらを含むコンピュータ断層撮影装置 | |
| US10181493B2 (en) | Radiation detector system of radiation imaging modality | |
| CN116247066B (zh) | X射线探测器和探测方法 | |
| US11740367B2 (en) | Radiation detectors for scanning systems, and related scanning systems | |
| EP3011906A1 (en) | Radiation detection module and radiation detection unit | |
| Aguayo | Gamma Ray Electronic Collimation Using a Large Volume CZT Crystal | |
| JP2007052004A (ja) | 半導体放射線検出器、放射線検出モジュールおよび核医学診断装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |