CN118354721A - 基于半导体的单光子发射计算机断层摄影检测器的插入器 - Google Patents
基于半导体的单光子发射计算机断层摄影检测器的插入器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118354721A CN118354721A CN202180104658.5A CN202180104658A CN118354721A CN 118354721 A CN118354721 A CN 118354721A CN 202180104658 A CN202180104658 A CN 202180104658A CN 118354721 A CN118354721 A CN 118354721A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- detector
- spect
- carrier
- interposer
- conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 80
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 title claims abstract description 79
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 93
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 3
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000013101 initial test Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003217 poly(methylsilsesquioxane) Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/037—Emission tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4258—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector for detecting non x-ray radiation, e.g. gamma radiation
-
- 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
- G01T1/241—Electrode arrangements, e.g. continuous or parallel strips 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
- G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Abstract
为了在SPECT中测试或产生基于半导体的检测器,将插入器(例如具有导体的弹性器件)夹在载体和半导体检测器之间。导体允许检测器电极临时单独连接到信号处理电路,为与信号处理电路一起操作的检测器提供测试。插入器为测试提供单独的电连接,但也可用于SPECT系统中使用的最终完全集成的检测器中。
Description
背景技术
本实施例涉及用于单光子发射计算机断层摄影(SPECT)的半导体检测器。电流检测器在附着到电子器件之前被测试。唯一的测试是预接触附着,半导体检测器制造商将其作为鉴定检测器在不同应用中的使用资格的基础。将带有连接器的载体板附着到检测器,而不确认检测器是否有由中间步骤或与载体和电子器件的相互作用引起的附加问题。这在今天不是问题,因为用于鉴定检测器资格的测试夹具有连接器,并且即使存在问题,更换这些检测器的成本也不显著。
当封装被完全集成使得检测器和专用集成电路(ASIC)被组装成紧凑且不可分割的单元时,会出现更严重的问题。使用直接附着技术时,半导体检测器不进行接触后附着测试。没有确认检测器在附着后是否按要求执行。如果未正确操作,包括ASIC在内的整个组件都必须丢弃。
发明内容
作为介绍,下面描述的优选实施例包括用于在SPECT中测试或产生基于半导体的检测器的方法和系统。诸如具有导体的弹性器件的插入器夹在载体和半导体检测器之间。导体允许检测器电极临时单独连接到信号处理电路,为与信号处理电路一起操作的检测器提供测试。插入器为测试提供单独的电连接,但也可用于SPECT系统中使用的最终完全集成的检测器中。
在第一方面,SPECT检测器系统包括SPECT检测器,其是具有暴露在第一检测器表面上的第一导体的半导体。载体具有附着的信号处理电路和暴露在第一载体表面上的第二导体。插入器在SPECT检测器的第一表面和载体的第二表面之间。插入器具有在第一和第二插入器表面之间延伸的第三导体。第三导体在用于SPECT检测器的单独检测单元的单独电路径中将第一导体与第二导体电连接。
在一个实施例中,SPECT检测器是像素化检测器,其中第一导体是用于单独检测单元的电隔离电极。载体是印刷电路板。信号处理电路是专用集成电路。
在另一个实施例中,插入器与SPECT检测器凸起接触而不粘合。例如,载体处于测试装备中,在测试布置中,SPECT检测器与插入器可移除地堆叠在载体上。在另一个实施例中,SPECT检测器粘合到插入器,并且插入器粘合到载体。
在又一实施例中,插入器是由弹性体分离的第三导体的阵列。
在其他实施例中,单独电路径是检测单元到载体上的焊盘的1对1布置,任何检测单元之间不短路。通过在第一插入器表面上提供掩模,可以使用标准插入器或弹性器件。该掩模暴露了1对1布置的第三导体。例如,掩模是形成插入器单元的电绝缘条带的电介质,其以检测单元的间距暴露第三导体。电绝缘条带具有容纳公差累积的宽度。
在一些实施例中,第三导体是插入器内的弯曲导线。在其他实施例中,第三导体是插入器内的直导线。
在实施例中,插入器是板,其中第一和第二插入器表面是板的平行的最大表面。
在第二方面,提供了一种用于测试伽马相机的半导体传感器的方法。半导体传感器放置在测试装备中的弹性导体板上。半导体传感器被按压抵靠弹性导体板。半导体传感器暴露于伽马辐射。使用来自通过弹性导体板电连接到半导体传感器的检测器电路的信号来测试用于感测伽马辐射的半导体传感器的操作。
在一个实施例中,按压形成了从半导体传感器的检测器单元电极到附着到检测器电路的印刷电路板的焊盘的像素化电路径。测试来自各个检测器单元的检测。
半导体传感器、检测器电路和印刷电路板的操作被一起测试。印刷电路板与检测器电路物理连接,但半导体传感器可以断开。例如,在半导体传感器没有粘合到弹性导体板的情况下执行测试。
在第三方面,一种SPECT系统包括形成患者区域的外壳和邻近患者区域的伽马相机。伽马相机是半导体检测器、具有附着信号处理电路的载体以及与载体和半导体检测器直接接触并位于载体和半导体检测器之间的弹性器件。该弹性器件具有电隔离的导体,该导体将半导体检测器的电极电连接到载体的焊盘。
在一个实施例中,载体是印刷电路板,信号处理电路是专用集成电路,并且弹性器件具有暴露弹性器件表面上的电隔离导体的电介质掩模。
在另一个实施例中,半导体、载体和弹性器件在没有粘合的情况下被按压在一起。在其他实施例中,半导体检测器是检测单元的像素化检测器,具有用于单独的检测单元的单独的电极。载体的焊盘与电隔离迹线连接,以分离信号处理电路的输入,并且弹性器件是隔离导体和弹性材料的板。
本发明由所附权利要求限定,并且本部分中的任何内容都不应被视为对那些权利要求的限制。本发明的另外方面和优点在下面结合优选实施例进行讨论,并且以后可以被独立或组合地要求保护。
附图说明
部件和附图不一定按比例绘制,代之以将重点放在说明本发明的原理上。此外,在附图中,相同的附图标记在整个不同的视图中标示对应的部分。
图1示出了例如用于测试的SPECT检测器组件的一个实施例;
图2示出了使用插入器的示例测试装备;
图3示出了插入器中不同的示例导线形状;
图4示出了示例电路径连接;
图5示出了插入器上的示例掩模;
图6是SPECT成像仪或系统的横截面视图;和
图7是用于测试用于SPECT用途的半导体检测器的方法的示例实施例的流程图。
具体实施方式
为像素化半导体检测器提供了多模块接触后测试夹具。超高性能的下一代SPECT系统将基于使用直接附着技术的半导体像素化检测器。半导体检测器直接附着到ASIC所位于的同一PCB基板中,以最小化迹线长度和寄生电容,从而提高频谱性能,超过使用垂直堆叠的连接器和多个载体及插入器板可能实现的性能。对于测试来说,带有预附着ASIC的载体与传感器之间的直接接触是通过插入器或接触后附着进行的。具有像素化电路径的插入器可以用作测试夹具,以验证和/或分类不同等级的传感器,传感器预先附着到载体和/或在生产和商业设置中将传感器附着到载体(即,代替传感器附着步骤)。
图1示出了SPECT检测器系统120的一个实施例。SPECT检测器系统120用于测试半导体检测器102,例如在初始测试之后并且刚好在形成用作SPECT成像系统中的伽马相机的生产检测器之前测试。可替代地,SPECT检测器系统120被用作组装在SPECT成像系统中的生产检测器。
SPECT检测器系统120包括SPECT检测器102、插入器106和具有信号处理电路104的载体107。检测器102、插入器106和载体107的这种堆叠可以定位在框架中,例如在基座(例如用于电子器件或信号路由的印刷电路板)108和力施加器114(例如压力板)之间。也可以使用其他框架。可以提供附加的、不同的或更少的部件,例如仅具有检测器102、插入器106和载体107的堆叠。
SPECT检测器102是半导体。检测器102是固态检测器。可以使用任何材料,例如SI、CZT、CdTe和/或其他材料。SPECT检测器102由任意厚度的晶片制造而产生,例如对于CZT厚度约为4mm。可以使用任何尺寸,例如大约5×5cm。图1示出了检测器102的方形形状。可以使用方形以外的其他形状,例如矩形或六边形。
SPECT检测器102被设计和配置成检测伽马发射,例如来自患者的发射。例如,半导体形成为硅光子倍增器单元的阵列。
SPECT检测器102是像素化检测器。SPECT检测器102形成传感器阵列。例如,2.5×2.5cm或5×5cm的检测器102是像素间距约为2.2mm的检测单元的11×11或21×21像素阵列。该阵列的每个检测单元可以单独检测发射事件。可以使用其他数量的像素、像素间距和/或阵列尺寸。可以使用矩形以外的其他网格,例如像素或检测单元的六边形分布。
阳极和阴极电极提供在检测器102的相对表面上。在本文的示例中,使用较低电压(例如10伏或更低)的阳极电极110。相同或相似的布置可以用于阴极电极,例如通过插入器将阴极电极连接到高压处理电路的载体。导线或具有迹线的柔性电路可以用于来自阴极电极的信号路由,其中公共处理电路104对阳极和阴极信号二者进行操作。
阳极电极110是暴露在检测器102表面上的导体。电极110具有与检测单元相同的间距,并且彼此电隔离以单独连接到检测器102的检测单元。
载体107是用于与信号处理电路104电连接和物理连接的印刷电路板或其他材料。在替代实施例中,信号处理电路104是载体107,例如是具有暴露的焊盘或电极的半导体芯片。
载体107在一侧具有信号处理电路104,并且在另一侧具有暴露的导体112。载体107内沉积的迹线或导线从导体112路由到信号处理电路104。导体112是电极、焊盘或其他导电材料,用于从检测器102的阳极电极110接收信号。
信号处理电路104是模拟电路、数字电路或模拟和数字电路二者。导线在设备之间路由以过滤、放大、确定定时、确定能量和/或以其他方式处理从检测器102的检测单元接收的信号。在一个实施例中,信号处理电路104是专用集成电路(ASIC)。ASIC被格式化用于处理。可以提供多个ASIC,例如在检测器102的3×3网格中有9个ASIC。
信号处理电路104连接到载体107。该连接可以通过焊接、球栅阵列或凸块焊接来进行的。可以使用倒装芯片或其他芯片到载体107的连接。
在一个实施例中,载体107固定在测试装备中或是测试装备的一部分。SPECT检测器系统120是如图1或2所表示的测试装备。SPECT检测器102与载体107上的插入器106可移除地堆叠在一起。插入器106可以固定到载体107上,或者也可以是可移除的。固定是利用闩锁、螺栓、夹钳、粘合、焊接或其他附着进行的,以防止对准检测器102时的移动。在工厂或加工设施中提供测试夹具或装备,用于在生产布置中将SPECT检测器102与载体附着之前测试SPECT检测器102。
测试装备可以一次测试一个个体的SPECT检测器102,诸如图1所表示的。可替代地,测试装备可以接受多个SPECT检测器102进行同时但单独的测试。在图2的示例中,测试装备202被关闭以将检测器102按压抵靠插入器106,形成电极110与插入器106的凸起接触电连接。在图1的示例中,手动或其他力将板114按压抵靠检测器102。
为了测试,检测器102、插入器106和载体107的按压布置暴露于一个或多个辐射源204。例如,测试装备在屏蔽柜中。在将检测器102放置在测试装备中之后,密封该柜。一旦密封,可选择的源204的盒被定位,使得来自所选择的源204的辐射可以通过孔径去往SPECT检测器系统120。例如通过测量由信号处理电路104生成的信号,来测试SPECT检测器102结合载体107和信号处理电路104的操作。测试该堆叠的操作。可以测试各个检测单元。
在替代实施例中,SPECT检测器系统120是生产组件的一部分。例如,检测器102粘合到插入器106,插入器106粘合到载体107。作为另一个示例,力施加器114被固定在适当的位置,使用压力将堆叠保持在一起。通过在形成直接附着时避免粘合,可通过移除力施加器114来单独移除堆叠的有缺陷部件。组装的SPECT检测器系统120固定在SPECT成像器中,用作扫描患者的伽马相机的一部分。
插入器106被成形和定尺寸以供进行堆叠。插入器106堆叠在检测器102具有暴露的阳极电极110的表面和载体107具有暴露的导体112的表面之间。插入器106是具有相对的、平行的最大表面的板,用于接触检测器102和载体107。插入器106很薄,例如0.10-0.20英寸厚。插入器106具有与检测器102相同的最大表面尺寸和形状,例如2.5×2.5或5×5cm。插入器106的最大表面可以比检测器102具有暴露的电极110的表面更小、更大和/或具有不同的形状。
图1的右侧从两个角度示出了检测器102、插入器106和载体107的堆叠,其中部件之间具有空间。提供该空间是为了示出电极110或112以及插入器106的暴露导体302。当堆叠时,在检测器102、插入器106和载体107之间没有提供空间,例如形成用于电连接的凸起接触。
插入器106由电绝缘材料形成,导体302的阵列散布或保持在绝缘材料中。例如,插入器106是围绕导体302的弹性体,例如由硅树脂形成。
导体302从插入器106的一个相对表面延伸到另一个相对表面。导体302彼此电隔离。导体302是导线,但是可以使用迹线或其他导电材料。
导体302是直的或弯曲的。图3显示了示例。直导线用于静态互连,例如在生产用SPECT检测器系统120中。具有直导线作为导体302的插入器106取代了粘合或永久附着。弯曲导线用于重复压缩,例如用于测试装备中的重复压缩。弯曲导线可以在单个平面的单个半径内弯曲。在其他实施例中,弯曲导线是弹簧(例如,螺旋的)或者在不同部分具有不同的曲率。
插入器106具有暴露在相对表面上的导体302,用于分别与检测器102和载体107的电极110和导体112配合。暴露的导体302允许凸起接触而没有粘合,以产生从检测器102到载体107和信号处理电路104的电路径。可以使用无粘合的压力适配。在其他实施例中使用粘合。
导体302被布置成具有与电极110和导体112相同或匹配的间距,以形成单独检测单元到信号处理电路104的单独电路径。单个导体302或两个或更多个导体302被提供用于每个单独电路径。图4示出了示例,其中为每个电极110(小方形)和相应的导体112焊盘(较大的圆)提供两个导体302(小圆410、412)。图4的底行示出了具有重叠导体302的电极110或焊盘112。
每个路径与其他路径电隔离。当堆叠时,检测器102、插入器106和载体107对准,从而不会发生短路。导体302被布置成使得多个电极110不连接到一个导体112,并且使得多个导体112不连接到一个电极110。在其他实施例中,为一个或多个导体112和/或电极110提供交叉连接。
单独路径形成了检测单元(例如,电极110)到载体107上的焊盘(导体112)的1对1布置,而任何检测单元之间没有短路。触点和对应导体302的精细阵列(410,412)以1-1关系定位在一侧的传感器触点(例如,电极110)和相对侧的ASIC载体焊盘(例如,导体112)之间。因此,插入器106取代了检测器102和载体107之间永久附着的需要。这种布置中的导体302将ASIC输入电接触到传感器电极110。
插入器106是定制的,其中导体302的尺寸以及导体302的间距和定位被控制以建立电隔离路径并避免相邻检测单元之间的短路。弹性器件中的导电/非导电组合使得ASIC和传感器之间能够实现1-1接触。
图5示出了插入器106的实施例,其允许使用导体302的现成的、标准化的或非定制的布置。掩模502放置在或形成在插入器106的一个或两个最大相对表面上。掩模502不导电(即绝缘)。掩模502导致路径的电分离,形成1对1布置。导体302通过掩模502中的间隙或孔504暴露,或者掩模502包括绝缘条带之间的导电部分以形成单独电路径。像素间街道掩模502与电极110和导体1121对1匹配,而没有短路信号。
在一个实施例中,掩模502由条带的交叉影线图案形成或形成为网格。可以使用其他布置,例如具有用于暴露导体302的圆形或其他形状的孔的片。暴露部分具有与电极110和/或导体112相同的尺寸和/或间距。条带或绝缘部分的宽度容纳公差累积。选择像素间街道掩模502的条带的宽度以容纳公差累积,例如掩模配准、掩模公差、像素/街道公差和/或另一个公差中的两个或更多个。选择宽度以避免短路。
掩模502很薄,以允许在施加压力或力的情况下凸起接触。在一个实施例中,薄的阳极像素间街道掩模502是形成插入器单元504的电绝缘条带的电介质,以检测单元的间距暴露第三导体302。可以使用任何厚度,例如厚度为75μm、120μm和190μm的薄电介质环氧玻璃树脂
在一个实施例中,掩模502在两个步骤(H/V)中被筛选并固化到插入器106上。可以将掩模502旋涂到插入器106上、成像、并选择性地移除(光刻)。可以使用在插入器内形成凹陷通道的模具将掩模模制到插入器中(嵌入式掩模)。可以使用成像的抗蚀剂和蒸发的氧化铝薄膜将掩模直接施加到固态检测器上(街道钝化)。
插入器106允许容易拆卸,同时仍然提供短的导电路径。利用附加的插入器106提供了直接附着,允许最小的迹线长度并限制寄生电容。相同的测试装备可以用于顺序测试不同的SPECT检测器102。在移除检测器102之后,插入器106可以被放置在检测器电路ASIC板107和测试头/板之间,以同时测试检测器电路/ASIC输入。该测试使用信号处理电路104的信号处理进行测试,因此可以更加全面,并且可以测试各个检测单元。该测试可以作为组装的一部分或者就在组装之前执行。插入器106可以放置在固态传感器102和除ASIC衬底107之外的任何测试头/夹具/设备之间,用于测试固态传感器102。可以使用其他测试布置。
图6示出了在SPECT系统或成像器600中使用的SPECT检测器系统120。SPECT检测器系统120用作SPECT系统600中的伽马相机606或伽马相机606的一部分。
SPECT系统600是用于对床604上的患者成像的成像系统。由SPECT检测器系统120(例如,检测器102、插入器106和具有信号处理电路104的载体107)形成的伽马相机606检测来自患者的发射。
SPECT系统600包括外壳602。外壳602是金属、塑料、玻璃纤维、碳(例如碳纤维)和/或其他材料。在一个实施例中,外壳602的不同部分具有不同材料。
外壳602形成患者区域,患者被定位在该患者区域中进行成像。床604可以在患者区域内移动患者,以在不同时间扫描患者的不同部位。可替代地或附加地,保持SPECT检测器系统120的台架移动检测器102。
伽马相机606邻近患者区域。伽马相机606包括一个或多个半导体检测器102,例如具有检测单元的像素化检测器,其中为单独的检测单元提供单独的电极。诸如印刷电路板的载体107与用于测试的载体相同或不同。载体107包括与电隔离迹线电连接的焊盘,以分离附着的信号处理电路104的输入。弹性器件(即,插入器106)与载体107和半导体检测器102直接接触,并位于载体107和半导体检测器102之间。弹性器件是电隔离导体302和弹性体材料的板。导体302将半导体检测器102的电极110电连接到载体107的焊盘112。在一些实施例中,电介质掩模502用于暴露弹性器件表面上的电隔离导体302。
半导体检测器102、载体107和弹性器件被按压在一起而没有粘合。为用于对患者成像的SPECT检测器系统120提供这种用于直接电附着的按压适配。力适配可以被释放以获得对损坏部件的访问。可替代地,SPECT检测器系统120是粘合单元,其中各种部件彼此粘合。
图7示出了用于测试伽马相机的半导体传感器的方法的一个实施例。弹性导体板位于半导体传感器和载体之间。弹性导体板允许针对利用信号处理的操作而测试半导体传感器,这也允许测试各个检测器单元和/或成像。
该方法由图1、图2的系统或另一个系统实现。测试装备或夹具用于测试。发射源向测试装备中按压适配的半导体传感器发射射线。信号处理电路测试操作(即检测来自源的发射)或用于测试,例如检查信号处理电路输出的数据。可以使用其他系统、半导体传感器、弹性导电板和/或载体。
这些动作以所示的顺序(即,从上到下或按数字顺序)或其他顺序执行。可以提供附加的、不同的或更少的动作。例如,提供用于将弹性导电板放入测试夹具的动作。作为另一个示例,提供用于密封柜、选择源和/或定位源的动作。
在动作702中,半导体传感器被放置在测试装备中的弹性导体板上。弹性导电板固定在测试装备中,或者可以是可移除的,例如也放置在载体上。弹性导电板和/或半导体传感器被放置在测试装备中。该放置可以使用对准销来相对于弹性导电板和/或载体进行对准。形成堆叠。
在动作704中,半导体传感器被按压抵靠弹性导体板。在将半导体传感器与弹性导电板和载体堆叠之后,将该堆叠按压在一起。板或压机可以被降低或旋转以接触堆叠。然后施加并维持压力。压力可以是手动的、液压的或气动的。可以调节压力以避免过压。
压力在半导体传感器的导体、弹性导电板和载体之间形成凸起接触。形成从半导体传感器的检测器单元电极到附着到检测器电路的印刷电路板的焊盘的像素化电路径。电路径延伸穿过弹性导电板,并且彼此电隔离,从而允许单独的传感器单元测试。
在动作706中,半导体传感器暴露于伽马辐射。一旦按压在一起,包括半导体传感器在内的测试夹具被定位用于检测。伽马源可以被定位成向半导体传感器发射伽马射线。可以打开孔径,或者可以通过孔径来放置光源,使得射线可以从光源传到半导体传感器。
在动作708中,测试半导体传感器的操作。对感测来自源的伽马射线或发射的操作进行测试。半导体传感器响应于检测到发射而生成电信号。感测可以是逐个单元进行的,使得一个单元检测到给定的发射,而另一个单元检测不到。
来自半导体信号的信号通过弹性导电板传递到载体,载体将信号路由到检测器电路(例如ASIC)。到检测器电路的单独电路径允许测试半导体传感器的各个检测器单元。
通过使用由检测器电路处理的信号,测试半导体传感器、检测器电路和印刷电路板一起的操作。印刷电路板物理连接到检测器电路,检测器电路基于来自半导体传感器响应于来自源的发射的信号而输出信息。
测试堆叠,但是半导体传感器没有粘合到弹性导体板。弹性导电板允许测试堆叠,同时还允许移除半导体传感器。
测试不同的半导体传感器。基于性能(包括各个单元的性能),半导体传感器被分级并分配给特定的SPECT成像系统。一旦被分配,半导体传感器与载体堆叠在一起(中间有或没有弹性导电板),形成伽马相机。伽马相机然后可以用于对患者成像。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明,但是在不脱离本发明的范围的情况下可以进行许多改变和修改。因此,前面的详细描述旨在被视为说明性的而非限制性的,并且应当理解的是,旨在由所附的权利要求(包括所有等同物)限定本发明的精神和范围。
Claims (21)
1.一种单光子发射计算机断层摄影(SPECT)检测器系统,包括:
SPECT检测器,包括具有暴露在第一检测器表面上的第一导体的半导体;
具有附着的信号处理电路的载体,所述载体具有暴露在第一载体表面上的第二导体;以及
所述SPECT检测器的第一表面和所述载体的第二表面之间的插入器,所述插入器具有在第一插入器表面和第二插入器表面之间延伸的第三导体,所述第三导体在用于所述SPECT检测器的单独检测单元的单独电路径中将所述第一导体与所述第二导体电连接。
2.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述SPECT检测器包括像素化检测器,其中所述第一导体是用于所述单独检测单元的电隔离电极,所述载体包括印刷电路板,并且所述信号处理电路包括专用集成电路。
3.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述插入器与所述SPECT检测器凸起接触而不粘合。
4.根据权利要求3所述的SPECT检测器系统,其中所述载体处于测试装备中,在测试布置中,所述SPECT检测器与所述插入器可移除地堆叠在所述载体上。
5.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述插入器包括由弹性体分离的所述第三导体的阵列。
6.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述单独电路径包括所述检测单元与所述载体上的焊盘的1对1布置,任何所述检测单元之间不短路。
7.根据权利要求6所述的SPECT检测器系统,其中所述插入器包括在所述第一插入器表面上的掩模,所述掩模暴露所述1对1布置的所述第三导体。
8.根据权利要求7所述的SPECT检测器系统,其中所述掩模包括形成插入器单元的电绝缘条带的电介质,其以所述检测单元的间距暴露所述第三导体,所述电绝缘条带具有容纳公差累积的宽度。
9.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述第三导体包括所述插入器内的弯曲导线。
10.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述第三导体包括所述插入器内的直导线。
11.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述插入器包括板,其中所述第一插入器表面和所述第二插入器表面是所述板的平行的最大表面。
12.根据权利要求1所述的SPECT检测器系统,其中所述SPECT检测器粘合到所述插入器,并且所述插入器粘合到所述载体。
13.一种用于测试伽马相机的半导体传感器的方法,所述方法包括:
将所述半导体传感器放置在测试装备中的弹性导体板上;
将所述半导体传感器按压抵靠所述弹性导体板;
将所述半导体传感器暴露于伽马辐射;以及
使用来自通过弹性导体板电连接到所述半导体传感器的检测器电路的信号,来测试用于感测所述伽马辐射的所述半导体传感器的操作。
14.根据权利要求13所述的方法,其中按压包括形成从所述半导体传感器的检测器单元电极到附着到所述检测器电路的印刷电路板的焊盘的像素化电路径,并且其中测试包括测试来自各个检测器单元的检测。
15.根据权利要求13所述的方法,其中测试包括对所述半导体传感器、所述检测器电路和印刷电路板的操作一起进行测试,所述印刷电路板物理连接到所述检测器电路。
16.根据权利要求15所述的方法,其中测试包括在所述半导体传感器没有粘合到所述弹性导体板的情况下进行测试。
17.根据权利要求15所述的方法,还包括移除所述半导体传感器,并利用与所述弹性导体板和所述检测器电路堆叠在一起的测试板来测试所述检测器电路的操作。
18.一种单光子发射计算机断层摄影(SPECT)系统,包括:
形成患者区域的外壳;以及
邻近所述患者区域的伽马相机,所述伽马相机包括半导体检测器、具有附着的信号处理电路的载体、以及与所述载体和所述半导体检测器直接接触并位于所述载体和所述半导体检测器之间的弹性器件,所述弹性器件具有将所述半导体检测器的电极电连接到所述载体的焊盘的电隔离导体。
19.根据权利要求18所述的SPECT系统,其中所述载体包括印刷电路板,所述信号处理电路包括专用集成电路,并且所述弹性器件具有暴露所述弹性器件的表面上的所述电隔离导体的电介质掩模。
20.根据权利要求18所述的SPECT系统,其中所述半导体、载体和弹性器件在没有粘合的情况下被按压在一起。
21.根据权利要求18所述的SPECT系统,其中所述半导体检测器包括检测单元的像素化检测器,具有用于单独的检测单元的单独的电极,其中所述载体的焊盘与电隔离的迹线连接以分离所述信号处理电路的输入,并且其中所述弹性器件包括隔离导体和弹性材料的板。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2021/072652 WO2023101702A1 (en) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | Interposer for semiconductor-based single photon emission computed tomography detector |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN118354721A true CN118354721A (zh) | 2024-07-16 |
Family
ID=86612845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180104658.5A Pending CN118354721A (zh) | 2021-12-01 | 2021-12-01 | 基于半导体的单光子发射计算机断层摄影检测器的插入器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4422504A1 (zh) |
CN (1) | CN118354721A (zh) |
CA (1) | CA3236859A1 (zh) |
IL (1) | IL312863A (zh) |
WO (1) | WO2023101702A1 (zh) |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6583635B2 (en) * | 2001-03-15 | 2003-06-24 | Micron Technology, Inc. | Semiconductor die test carrier having conductive elastomeric interposer |
EP1779141A2 (en) * | 2004-08-13 | 2007-05-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Solid state radiation detector packaging technique |
US7767949B2 (en) * | 2005-01-18 | 2010-08-03 | Rearden, Llc | Apparatus and method for capturing still images and video using coded aperture techniques |
US8097926B2 (en) * | 2008-10-07 | 2012-01-17 | Mc10, Inc. | Systems, methods, and devices having stretchable integrated circuitry for sensing and delivering therapy |
US8970240B2 (en) * | 2010-11-04 | 2015-03-03 | Cascade Microtech, Inc. | Resilient electrical interposers, systems that include the interposers, and methods for using and forming the same |
US8575558B2 (en) * | 2010-11-30 | 2013-11-05 | General Electric Company | Detector array with a through-via interposer |
US8659148B2 (en) * | 2010-11-30 | 2014-02-25 | General Electric Company | Tileable sensor array |
US20130000900A1 (en) * | 2011-07-01 | 2013-01-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Down-hole placement of water-swellable polymers |
US9136293B2 (en) * | 2012-09-07 | 2015-09-15 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Methods and apparatus for sensor module |
HUE061750T2 (hu) * | 2018-08-07 | 2023-08-28 | Siemens Medical Solutions Usa Inc | Compton kamera szegmentált detektáló modulokkal |
-
2021
- 2021-12-01 CA CA3236859A patent/CA3236859A1/en active Pending
- 2021-12-01 WO PCT/US2021/072652 patent/WO2023101702A1/en active Application Filing
- 2021-12-01 EP EP21966571.8A patent/EP4422504A1/en active Pending
- 2021-12-01 IL IL312863A patent/IL312863A/en unknown
- 2021-12-01 CN CN202180104658.5A patent/CN118354721A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL312863A (en) | 2024-07-01 |
EP4422504A1 (en) | 2024-09-04 |
WO2023101702A1 (en) | 2023-06-08 |
CA3236859A1 (en) | 2023-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6407563B2 (en) | Semiconductor device test apparatus | |
US5206585A (en) | Methods for testing integrated circuit devices | |
KR100423683B1 (ko) | 인쇄 회로 기판용 상호접속 조립체 및 그 제조 방법 | |
KR100779329B1 (ko) | 세그멘트형 접촉자 | |
JP2000292485A (ja) | Bgaパッケージの電気的検査のためのソケット及びこれを用いた検査方法 | |
US5742169A (en) | Apparatus for testing interconnects for semiconductor dice | |
US20150015287A1 (en) | Testing apparatus and method for microcircuit and wafer level ic testing | |
KR19990077326A (ko) | 멀티 모듈 방사선 검출 장치 및 그 제조 방법 | |
IL123409A (en) | Imaging system and method | |
US6784681B2 (en) | Semiconductor integrated circuit testing system and method | |
US11474050B2 (en) | Radiation detector module with insulating shield | |
US20050067577A1 (en) | Semiconductor radiation detector and radiological imaging apparatus | |
US7372036B2 (en) | Radiological imaging apparatus | |
Enlow et al. | Impact of flexible circuit bonding and system integration on energy resolution of cross-strip CZT detectors | |
CN118354721A (zh) | 基于半导体的单光子发射计算机断层摄影检测器的插入器 | |
CN109585317A (zh) | 测试设备及测试方法 | |
KR20200074244A (ko) | 전기 특성의 검사 방법 | |
US20100200764A1 (en) | Radiation detector | |
US9188605B2 (en) | Integrated circuit (IC) test socket with Faraday cage | |
Turner et al. | Preliminary results obtained from novel CdZnTe pad detectors | |
US20050067576A1 (en) | Pixel detector comprising radiation sensitive pixel elements | |
EP0905521A2 (en) | Burn-in testing device | |
EP0066087B1 (en) | Inspection of unsintered single layer or multilayer ceramics using a broad area electrical contacting structure | |
JP2928955B2 (ja) | 半導体素子の一括検査方法及びその装置 | |
US8231414B2 (en) | Sensor interconnect system |
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 |