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Die Erfindung betrifft ein Trägersubstrat für eine Röntgendetektoranordnung, beispielsweise eines Computertomographen oder eines C-Bogen-Röntgengeräts. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Röntgendetektoranordnung mit einem solchen Trägersubstrat. Außerdem betrifft die Erfindung ein Röntgengerät mit einer solchen Röntgendetektoranordnung.
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Zur Erfassung von Röntgenstrahlung und zur computergestützten Speicherung und ggf. Bildbearbeitung der durch einfallende Röntgenstrahlung erzeugten Bilder umfassen Röntgengeräte üblicherweise einen Röntgendetektor. Um auch großflächige und/oder langgestreckte (ggf. gebogene) Detektoren auf zweckmäßige Weise und insbesondere einfach herstellen zu können, sind derartige Röntgendetektoren häufig in eine Vielzahl von Detektorelementen unterteilt. Ein solches Detektorelement dient üblicherweise zur Erfassung wiederum einer Vielzahl von Röntgenteilstrahlen mittels jeweils eines zugeordneten Bildpunkts (auch als „Pixel“) bezeichnet. Die Vielzahl dieser Pixel eines Detektorelements ist dabei meist wiederum schaltungstechnisch in Untergruppen zusammengefasst.
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Der Röntgendetektor bzw. ein einzelnes Detektorelement weist dabei auf seiner, der Röntgenstrahlungsquelle zugewandten Seite eine röntgenstrahlungssensitive Schicht, beispielsweise aus einem Szintillatormaterial oder einem geeigneten Halbleitermaterial - beispielsweise Cadmiumtellurid - auf. In dem Szintillatormaterial wird die einfallende Röntgenstrahlung in sichtbares Licht gewandelt. Bei dem Halbleitermaterial wird durch die einfallende Röntgenstrahlung eine elektrische Ladung hervorgerufen, die aufgrund einer an die Halbleiterschicht angelegten Spannung die Schicht in Dickenrichtung durchwandert. Auf der strahlungsseitig abgewandten Seite dieser röntgensensitiven Schicht sind elektronische Schaltungen angeordnet, die das sichtbare Licht oder die Ladungsträger detektieren können. Diese Schaltungen sind dabei derart angeordnet, dass jede einzelne ein Pixel bildet. Üblicherweise sind dabei mehrere Pixel (bzw. die diese bildenden Schaltungen) in einem Chip, beispielsweise einem ASIC (application specific integrated circuit) zu einem Pixelfeld („Array“) zusammengefasst. Im Fall des Szintillatormaterials umfasst die einem Pixel zugeordnete Schaltung meist eine Photodiode und im Fall des Halbleitermaterials eine korrespondierende Auswerteschaltung zur Erfassung der Ladung und Umwandlung dieser in ein entsprechendes Signal. Die einem einzelnen Detektorelement zugeordneten Chips (ASICs) sind wiederum auf einem Trägersubstrat angeordnet, das zur Kontaktierung der einzelnen Pixel mit einer übergeordneten Auswerteeinheit sowie zur mechanischen Halterung der einzelnen Chips und der röntgensensitiven Schicht dient.
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Jeder einzelne Pixel ist dabei mittels einer Kontaktstelle mit dem Trägersubstrat elektrisch leitfähig kontaktiert. Bei dieser Kontaktstelle handelt es sich beispielsweise um einen Lötpunkt oder eine auf dem Trägersubstrat ausgebildete, aus metallischem Material gebildete Erhöhung, mit der der jeweilige Pixel mit einem elektrisch leitfähigen Kontaktkleber verbunden ist. Die Kontaktstelle wird in diesem Zusammenhang auch als „Kontaktball“ bezeichnet.
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Um die mechanische Stabilität des vorstehend beschriebenen Aufbaus zu erhöhen, insbesondere eine Haft- und Auflagefläche zwischen dem Trägersubstrat und den einzelnen Chips zu vergrößern, ist in den Spalt zwischen den Chips und dem Trägersubstrat (und somit auch in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Kontaktstellen) ein Stütz- und Füllmaterial (hier und im Folgenden auch als „Underfill“-Material bezeichnet) eingebracht. Meist handelt es sich dabei um ein vernetzendes (d.h. im bestimmungsgemäßen Endmontagezustand vernetztes) Kunstharz, beispielsweise ein Epoxidharz oder dergleichen. Aufgrund dieses Underfill-Materials, insbesondere aufgrund dessen Verarbeitungsschwindung sowie aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Trägersubstrat, dem Unterfill-Material und den Chips bzw. der röntgensensitiven Schicht werden regelmäßig mechanische Spannungen (Eigenspannungen) in den gesamten Detektoraufbau eingebracht, die zu einer konstruktiv unzulässigen Deformation des Trägersubstrats führen können. Aus diesem Grund kommen als Trägersubstrate keramische Leiterplatten (sogenannte LTCC- oder HTCC-Keramiken) zum Einsatz. Diese weisen nämlich einen hinreichend hohen Verformungswiderstand auf.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Aufbau eines Röntgendetektors zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Trägersubstrat für eine Röntgendetektoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Des Weiteren wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Röntgendetektoranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Außerdem wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch ein Röntgengerät mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte und teils für sich erfinderische Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung dargelegt.
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Das erfindungsgemäße Trägersubstrat dient zur Verwendung bei der Röntgendetektoranordnung. Das Trägersubstrat umfasst dazu eine mittels eines organischen Materials aufgebaute Leiterplatte. Diese Leiterplatte dient zur Halterung und vorzugsweise auch zur (insbesondere signalübertragungstechnischen) Kontaktierung von energiesensitiven Schaltkreisen der Röntgendetektoranordnung. Hierzu ist die Leiterplatte in Dickenrichtung aus mehreren Lagen - vorzugsweise alternierend elektrisch leitendenden und nicht leitenden Lagen - aufgebaut. Das Trägersubstrat umfasst außerdem einen Verstärkungsrahmen, der entlang aller die Leiterplatte außenseitig begrenzenden Außenkanten der Leiterplatte verläuft. Dieser Verstärkungsrahmen erstreckt sich dabei nur über einen Teil der Dicke der Leiterplatte. Das heißt, dass die Dicke des Verstärkungsrahmens geringer als die Dicke der Leiterplatte ist. Des Weiteren ist der Verstärkungsrahmen in Flächenrichtung der Leiterplatte zumindest teilweise in diese eingelassen (oder „eingebettet“).
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Unter dem Begriff „organisches Material“ wird hier und im Folgenden insbesondere ein bei oder nach der Verarbeitung vernetzender Kunststoff, insbesondere ein Duroplast verstanden. Bei der mittels dieses Materials hergestellten Leiterplatte handelt es sich mithin insbesondere um eine Art von auch unter den Abkürzungen FR4, FR5 oder dergleichen bekannter Leiterplatte. In diesem Fall sind die elektrisch nichtleitenden Schichten üblicherweise durch einen faser-, meist fasermatten- oder gewebeverstärkten Kunststoff, insbesondere ein Epoxidharz gebildet. Bei den Fasern handelt es sich in diesem Fall meist insbesondere um Glasfasern.
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Aufgrund des Einsatzes des Verstärkungsrahmens kann die vorstehend bestehende Leiterplatte vorteilhafterweise mechanisch derart verstärkt werden, dass die bei der Herstellung der gesamten Röntgendetektoranordnung und in deren Betrieb auftretenden, ggf. temperaturbedingten, Spannungen aufgenommen werden können, ohne dass eine unzulässig hohe Deformation des gesamten Trägersubstrats auftritt. Des Weiteren weist eine organische Leiterplatte vorteilhafterweise geringere Herstellungskosten im Vergleich zu einer keramischen Leiterplatte auf, so dass Herstellungskosten und gegebenenfalls auch Gewicht beim Aufbau der Röntgendetektoranordnung sowie des gesamten Röntgengeräts gesenkt werden können.
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In einer zweckmäßigen Ausführung ist der Verstärkungsrahmen aus einem Metall, beispielsweise aus Kupfer gebildet. Kupfer hat dabei den Vorteil, dass es eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, so dass der Verstärkungsrahmen zusätzlich zur Verstärkungswirkung auch zur Wärmeabfuhr genutzt werden kann.
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In einer alternativen Ausführung ist der Verstärkungsrahmen aus einer Keramik gebildet. Keramiken weisen vorteilhafterweise häufig im Vergleich zu Metallen gegenläufig ausgeprägte Eigenschaften auf. Beispielsweise ist der Verstärkungsrahmen aus einer Keramik mit dielektrischen Eigenschaften, aber hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet. Dadurch können Kurzschlüsse einfach verhindert und dennoch eine Wärmeabfuhr aus dem Röntgendetektoraufbau ermöglicht werden.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist der Verstärkungsrahmen kantenbündig in die Leiterplatte eingelassen. Das heißt, dass der Verstärkungsrahmen mit seiner Außenkante bündig mit der jeweiligen Außenkante der Leiterplatte angeordnet ist, mithin nicht über diese hinausragt. Dadurch wird ein vergleichsweise kompakter Aufbau des Trägersubstrats ermöglicht. Insbesondere kann dadurch vorteilhafterweise erreicht werden, dass beim Einsatz des vorstehend beschriebenen Trägersubstrats in der Röntgendetektoranordnung kein im Vergleich zur herkömmlichen Ausführung (beispielsweise mit einer keramischen Leiterplatte) größerer Bauraumbedarf anfällt.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist der Verstärkungsrahmen in Dickenrichtung beidseitig von wenigstens einer Lage der Leiterplatte bedeckt. Besonders bevorzugt ist der Verstärkungsrahmen dabei in den Lagenaufbau der Leiterplatte mit einlaminiert. Dadurch sind die einzelnen Lagen der Leiterplatte, insbesondere die jeweils in der Dickenrichtung auf dem Verstärkungsrahmen aufliegenden Lagen besonders günstig hinsichtlich eines Kraftflusses bei einer Deformation der Leiterplatte in Dickenrichtung auf dem Verstärkungsrahmen abgestützt. Aufgrund des Einlaminierens wird außerdem auch eine besonders gute Anhaftung zwischen der Leiterplatte und dem Verstärkungsrahmen ermöglicht. Insbesondere für den Fall, dass der Verstärkungsrahmen eine vergleichsweise raue und/oder poröse Oberflächenstruktur aufweist - beispielsweise aufgrund einer mechanischen Vorbehandlung des metallischen Verstärkungsrahmens (bspw. mittels Glaskugelstrahlens, Fräsens oder dergleichen) - oder aufgrund der ohnehin vergleichsweise rauen Oberfläche beispielsweise des keramischen Verstärkungsrahmens - ergibt sich durch das Einlaminieren eine besonders haltbare und mechanisch stabile Anhaftung („Klebeverbindung“) an dem Verstärkungsrahmen.
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Bei dem Verstärkungsrahmen handelt es sich optional um einen geschlossenen, insbesondere rechteckförmigen Ring mit einem - im Querschnitt gesehen - Rechteckprofil. Alternativ ist der Verstärkungsrahmen durch mehrere (insbesondere ebenfalls rechteckig profilierte) Einzelstäbe zusammengesetzt, von denen vorzugsweise jeder entlang einer der Außenkanten der Leiterplatte verläuft.
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Die erfindungsgemäße Röntgendetektoranordnung umfasst das vorstehend beschriebene Trägersubstrat. Das heißt, dass die Röntgendetektoranordnung ein Trägersubstrat umfasst, das eine organische Leiterplatte mit einem entlang der Außenkanten verlaufenden Verstärkungsrahmen aufweist, wobei der Verstärkungsrahmen zumindest teilweise in die Leiterplatte eingelassen ist und sich nur über einen Teil der Dicke der Leiterplatte erstreckt. Die Röntgendetektoranordnung umfasst außerdem eine Anzahl von energiesensitiven Schaltkreisen. Der oder der jeweilige Schaltkreis ist dabei auf einer ersten Flachseite des Trägersubstrats aufgebracht und elektrisch leitfähig mit wenigstens einer elektrisch leitfähigen Lage der Leiterplatte kontaktiert. Des Weiteren umfasst die Röntgendetektoranordnung eine röntgenstrahlungssensitive Schicht, die auf der substratfernen Seite des oder des jeweiligen Schaltkreises auf diesem oder jedem Schaltkreis angeordnet ist. Vorzugsweise erstreckt sich die röntgenstrahlungssensitive Schicht im Fall von mehreren Schaltkreisen über alle Schaltkreise. In einen zwischen dem Trägersubstrat und dem oder dem jeweiligen Schaltkreis gebildeten Spalt ist dabei ein Füll- und Stützmaterial (hier und im Folgenden als „Underfill“-Material bezeichnet) eingebracht, insbesondere ist dieser Spalt mit dem Underfill-Material verfüllt.
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Durch den Einsatz des vorstehend beschriebenen Trägersubstrats wird vorteilhafterweise ermöglicht, eine vergleichsweise kostengünstige und/oder gewichtssparende organische Leiterplatte für eine solche Röntgendetektoranordnung zu verwenden. Aufgrund des Verstärkungsrahmens wird dabei vorteilhafterweise eine unzulässig hohe Verformung des Trägersubstrats, beispielsweise aufgrund durch das Underfill-Material eingebrachten Spannungen, vermieden.
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Insbesondere handelt es sich bei Röntgendetektoranordnung um ein Detektorelement eines Röntgendetektors beispielsweise eines Computertomographen.
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In einer zweckmäßigen Ausführung umfasst die Röntgendetektoranordnung einen Signalanschluss, um ein von dem oder dem jeweiligen energiesensitiven Schaltkreis generiertes und für die auf die Röntgendetektoranordnung auftreffende Röntgenstrahlung charakteristisches Messsignal im bestimmungsgemäßen Betriebszustand des gesamten Röntgendetektors an eine übergeordnete Auswerteeinheit weiterzuleiten. Der Signalanschluss ist dabei auf einer zweiten Flachseite des Trägersubstrats - d. h. auf der schaltkreisfernen Seite des Trägersubstrats - angeordnet. Die Anzahl der Schaltkreise ist dabei durch die mehreren Lagen der Leiterplatte durchkontaktiert und dabei mit dem Signalanschluss (insbesondere signalübertragungstechnisch) verbunden.
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Vorzugsweise umfasst die Röntgendetektoranordnung mehrere der energiesensitiven Schaltkreise, wobei jeder dieser Schaltkreise durch einen Chip, insbesondere einen ASIC (englisch für application specific integrated circuit) gebildet ist, der wiederum eine Mehrzahl von energiesensitiven Teilelementen - beispielsweise Photodioden - sowie jeweils einen einem jeden dieser Teilelemente zugeordneten (Signal-)Kontakt umfasst. Optional weist jeder dieser Chips außerdem auch jeweils eine dem jeweiligen Teilelement zugeordnete Auswerte- und/oder Verstärkerschaltung auf. Jeder dieser Chips bildet dabei insbesondere ein sogenanntes Pixel-Array, von denen mehrere in einem Detektorelement auf dem vorstehend beschriebenen Trägersubstrat gruppiert angeordnet sind.
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Der energiesensitive Schaltkreis, insbesondere der Chip oder zumindest wenigstens einer der gegebenenfalls mehreren Chips ist mit einer seiner Seitenkanten im Wesentlichen bündig mit einer Außenkante des Trägersubstrats angeordnet, insbesondere so, dass sich dieser Chip mit dem Verstärkungsrahmen überdeckt. Unter „im Wesentlichen bündig“ wird hier und im Folgenden insbesondere exakt oder im Bereich üblicher Fertigungstoleranzen verstanden, beispielsweise aber auch, dass der jeweilige Chip um etwa maximal 5 % bis 10 % seiner größten Längserstreckung von der Außenkante des Trägersubstrats beabstandet angeordnet sein kann. Eine Durchkontaktierung durch die Leiterplatte, die einem (insbesondere auf der Unterseite dieses kantenbündig angeordneten Chips) und insbesondere kantennah zu dem Chip an diesem angeordneten (Signal- )Kontakt zugewiesen ist, ist in diesem Fall innerhalb der Leiterplatte wenigstens zweifach quer zur Dickenrichtung der Leiterplatte versetzt ausgeführt. D. h. diese Durchkontaktierung durchläuft die Leiterplatte in Dickenrichtung stufenartig mehrfach abgewinkelt. Insbesondere wird dadurch diese Durchkontaktierung um den Verstärkungsrahmen herumgeführt. Dadurch wird es ermöglicht, näherungsweise die gesamte Oberfläche des Trägersubstrats zur Halterung und Kontaktierung des oder der gegebenenfalls mehreren Chips auszunutzen. Dadurch kann wiederum bei mehreren nebeneinander angeordneten Detektorelementen der zwischen diesen gebildete Spalt vorteilhafterweise möglichst gering gehalten werden, so dass Bildartefakte aufgrund lückenhafter Flächenüberdeckung der einzelnen Pixel verringert werden können.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausführung liegt der Verstärkungsrahmen an der jeweiligen Außenkante der Leiterplatte offen. Dadurch bildet der Verstärkungsrahmen eine Benetzungsbarriere für das Underfill-Material. Bei diesem Underfill-Material handelt es sich üblicherweise um einen vergleichsweise niedrigviskoses Gießharz, das bei der Verfüllung des Spalts zwischen dem jeweiligen Chip und dem Trägersubstrat aufgrund von Kapillarkräften in diesen Spalt „eingesaugt“ wird. Aufgrund der an den Außenkanten des Trägersubstrats fertigungstechnisch bedingt häufig offenliegenden Faserstrukturen der organischen Leiterplatte kommt es oft zu einem Umfließen der Außenkanten des Trägersubstrats mit dem Underfill-Material, wobei dieses aufgrund der Kapillarwirkung auch in die organische Leiterplatte selbst eindringen kann. Dabei kann es auch zu einer unerwünschten oder zu vermeidenden Verunreinigung der Handlingswerkzeuge kommen. Der Verstärkungsrahmen kann hierbei vorteilhafterweise das Umfließen der Außenkanten des Trägersubstrats mit dem Underfill-Material verhindern.
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Um materialbedingte und verarbeitungsbedingte Eigenspannungen in der Röntgendetektoranordnung, insbesondere im Trägersubstrat weiter zu verringern, sind das Underfill-Material sowie dessen Verarbeitungsparameter vorteilhafterweise derart ausgewählt, dass dessen Verarbeitungsschwindung möglichst gering ist und einen geringen Unterschied zum Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte aufweist. Beispielsweise können Füllstoffe (z. B. Glaskugeln, Talkum oder dergleichen) zum Einsatz kommen, die die Schwindung reduzieren. Weiter beispielsweise kann ein vorgegebenes Temperatur-Zeit-Profil als Teil der Verarbeitungsparameter bei der Aushärtung des Underfill-Materials „abgefahren“ werden, das zu einer Reduktion von Eigenspannungen und Schwindung im Underfill-Material führt.
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Das erfindungsgemäße Röntgengerät weist die vorstehend beschriebene Röntgendetektoranordnung auf. Optional umfasst das Röntgengerät dabei mehrere solcher Röntgendetektoranordnungen, die wie vorstehend beschrieben jeweils ein Detektorelement eines großflächigen und/oder langgestreckten Röntgendetektors darstellen. Das Röntgengerät selbst bildet dabei beispielsweise einen Computertomographen, ein C-Bogen-Röntgengerät oder dergleichen.
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Die Konjunktion „und/oder“ ist hier und im Folgenden derart zu verstehen, dass die mittels dieser Konjunktion verknüpften Merkmale oder Begriffe sowohl gemeinsam als auch als Alternativen zueinander ausgebildet sein bzw. auftreten können.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher dargestellt. Darin zeigen:
- 1 in einer schematischen Seitenansicht eine Röntgendetektoranordnung,
- 2 die Röntgendetektoranordnung gemäß 1 in einem schematischen Schnitt,
- 3 in einer vergrößerten Detailansicht C gemäß 2 die dortige Röntgendetektoranordnung,
- 4 in einer schematischen Draufsicht einen Teil der Röntgendetektoranordnung gemäß 1, und
- 5 in einer schematischen Ansicht ein Röntgengerät.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren stets mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den 1 bis 4 ist eine Röntgendetektoranordnung, kurz als „Detektorelement 1“ bezeichnet, schematisch dargestellt. Das Detektorelement 1 umfasst dabei ein Trägersubstrat 2 auf dem eine Mehrzahl von chipartigen, energiesensitiven Schaltkreisen, im Folgenden kurz als „ASIC 4“ bezeichnet, gehaltert ist. Konkret sind in 1 vier solcher ASIC's 4 dargestellt. Jeder dieser ASIC's 4 ist dabei mittels mehrerer Kontaktstellen, im Folgenden jeweils kurz als „Kontaktball 6“ bezeichnet, elektrisch leitfähig mit dem Trägersubstrat 2 kontaktiert. Oberhalb der ASIC's 4 ist eine röntgensensitive Schicht, hier im Konkreten eine Szintillatorschicht 8, appliziert. Die Szintillatorschicht 8 dient zur Wandlung von einfallender Röntgenstrahlung in Photonen mit einer Wellenlänge im Bereich des optischen Spektrums. Jeder der ASIC's 4 umfasst wiederum eine Anzahl von Photodioden zur Detektion der in der Szintillatorschicht 8 erzeugten Photonen. Einer jeden Photodiode ist wiederum einer der Kontaktballs 6 zugeordnet, mittels derer die von den Photodioden auf die Detektion der einfallenden Photonen hin erzeugten Messsignale an eine übergeordnete Auswerteeinheit (nicht näher dargestellt) eines das Detektorelement 1 umfassenden Röntgendetektors weitergeleitet werden.
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Um die ASIC'S 4 nicht nur mechanisch halten, sondern auch die von diesen ausgebenden Messsignale an die übergeordnete Auswerteeinheit weiterleiten zu können, umfasst das Trägersubstrat 2 eine mehrlagige Leiterplatte 10. Die Leiterplatte 10 ist dabei in bekannter Weise durch elektrisch leitfähige Lagen 12 und elektrisch nicht leitfähige Lagen 14 laminatartig aufgebaut. Die nicht leitfähigen Lagen 14 sind dabei aus einem organischen Material, konkret einem Glasfaser-Epoxidharz-Laminat nach Art einer FR4-Leiterplatte ausgebildet (s. 2 und 3). Jeder der Kontaktballs 6 ist dabei durch die Lagen 12 bzw. 14 hindurch in Dickenrichtung 16 der Leiterplatte 10 mit einem Signalanschluss 18 auf einer (eine Flachseite bildende) Unterseite 20 des Trägersubstrats 2 durchkontaktiert (s. 3) .
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Um den mechanischen Verbund zwischen den ASIC's 4 und dem Trägersubstrat 2 zu verbessern, ist in den Spalt zwischen den ASIC's 4 und dem Trägersubstrat 2 und somit auch zwischen die einzelnen Kontaktballs 6 ein Füll- und Stützmaterial („Underfill-Material 22“) eingebracht. Dieses wird nach der Montage und Kontaktierung der ASIC'S 4 auf dem Trägersubstrat 2 durch Kapillarwirkung in den Spalt „eingesaugt“. Bei dem Underfill-Material 22 handelt es sich um ein duroplastisches Material, konkret um ein Epoxidharz.
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Um die bei der Verarbeitung des Underfill-Materials 22, konkret bei dessen Aushärtung auftretenden Spannungen - bedingt durch die Verarbeitungsschwindung des Underfill-Materials 22 und unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Underfill-Material 22 und dem Trägersubstrat 2 - ohne unzulässig hohe Deformation des Trägersubstrats 2 aufnehmen zu können, weist das Trägersubstrat 2 einen Verstärkungsrahmen 24 auf. Bei diesem Verstärkungsrahmen 24 handelt es sich um ein aus einem Metall gebildeten Ring aus einem rechteckförmigen Profil (vgl. 2 und 4). Dieser Verstärkungsrahmen 24 weist eine im Vergleich zur Leiterplatte 10 geringere Dicke auf und ist in die Leiterplatte 10 kantenbündig einlaminiert. Das heißt, dass der Verstärkungsrahmen 24 nicht über die Außenkanten 26 der Leiterplatte 10 hinausragt. Dadurch trägt der Verstärkungsrahmen 24 nicht zu vergrößerten Abmessungen der Leiterplatte 10 bei. Aufgrund der im Vergleich zu der Leiterplatte 10 höheren Biegesteifigkeit des Verstärkungsrahmens 24 wird eine Deformation der Leiterplatte 10 verhindert oder zumindest soweit verringert, dass konstruktionsseitig vorgegebene Deformationsgrenzwerte eingehalten werden können.
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Wie in 3 zu erkennen ist, ist auch der jeweilige, randseitige - d.h. an eine Außenkante 26 der Leiterplatte 10 anschließende - ASIC 4 kantenbündig mit dem Trägersubstrat 2 angeordnet. Dies dient zu einer möglichst vollständigen Nutzung der von dem Detektorelement 1 eingenommenen Grundfläche (die normal zur Bildebene der 1 bis 3 steht). Zudem werden dadurch zwischen einzelnen Detektorelementen 1 ein möglichst geringer Abstand und somit möglichst geringe Bildartefakte ermöglicht. Aus diesem Grund sind auch die Photodioden eines jeden ASIC's 4 mit möglichst geringem Abstand zum Rand eines jeden ASIC's 4 angeordnet. Entsprechend sind auch die jeweils zugeordneten Signalkontakte an dem ASIC 4 und somit die Kontaktballs 6 mit im Vergleich zu ihrer Größe geringem Abstand zum Rand eines jeden ASIC's 4 und somit gegebenenfalls auch zum Rand des Trägersubstrats 2 angeordnet. Aufgrund der Einbettung des Verstärkungsrahmens 24 in die Leiterplatte 10 können somit zumindest die randnahen Kontaktballs 6 nicht direkt (geradlinig) von der Oberseite zur Unterseite 20 der Leiterplatte 10 durchkontaktiert werden, da sie ansonsten auf den Verstärkungsrahmen 24 treffen würden. Wie in 3 näher dargestellt ist, sind entsprechende Durchkontaktierungen 28 der jeweiligen randnahen Kontaktballs 6 mindestens zweifach quer zur Dickenrichtung 16 versetzt durch die Leiterplatte 10 geführt. Das heißt, dass diese Durchkontaktierungen 28 dem Verstärkungsrahmen 24 „ausweichen“ und um diesen herum verlegt sind.
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In 5 ist ein Röntgengerät, konkret ein Computertomograph 30 dargestellt. Der Computertomograph 30 weist eine Röntgenquelle 32 und einen Röntgendetektor 34 auf. Diese sind an einem Drehkranz 36 des Computertomographen 30 in Gegenüberstellung zueinander angeordnet. Der Drehkranz 36 ist dabei rotierbar an einem als Gantry 38 bezeichneten Rahmen befestigt. Zur Steuerung und Erfassung von Bilddaten sind die Röntgenquelle 32 und der Röntgendetektor 32 mit einem Bildverarbeitungsrechner 40 signalübertragungstechnisch verbunden. Der Röntgendetektor 34 umfasst dabei mehrere in Rotationsrichtung nebeneinander angeordnete Detektorelemente 1.
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Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können weitere Ausführungsformen der Erfindung von dem Fachmann aus der vorstehenden Beschreibung abgeleitet werden.
