DE19546423C1 - Strahlungsempfindlicher Wandler - Google Patents

Strahlungsempfindlicher Wandler

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    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
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    • 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
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Description

Einkristalline lichtempfindliche Sensoren (z. B. CCDs oder Photodiodenarrays) müssen oftmals großflächig ausgeführt wer­ den und auf einer Halteplatte befestigt werden. Von dort aus kann der elektrische Anschluß des Sensors und die mechanische Befestigung im System erfolgen. Dazu wird meist der Sensor mit der Halteplatte fest verbunden (z. B. verklebt). Bei Tem­ peraturvariationen bildet die Oberfläche des Sensors einen Bogen (bei einem eindimensionalen Sensor) oder eine Kugel­ oberfläche (bei einem zweidimensionalen Sensor). Dies kann die Ankopplung an ein optisches (z. B. fiberoptisches) FO-Sy­ stem oder an einen Bildkonverter (z. B. Szintillator) erschwe­ ren und zu Licht- oder Empfindlichkeitsverlust in den Gebieten eines vergrößerten Koppelspaltes führen.
Strahlungsempfindliche Wandler mit einem strahlungsempfindli­ chen Sensor, der auf einer Halteplatte aufgebracht ist, sind aus "IEEE Transactions on Nuclear Science", Vol. 42 (August 1995), Seiten 585 bis 586, der EP 0 245 147 A1, der DE 35 44 182 A1 und der WO 94/17 557 A1 bekannt. In dem zuletzt ge­ nannten Dokument ist beschrieben, daß der Temperaturausdeh­ nungskoeffizient der Halteplatte und des Sensors etwa der gleiche ist. Dies ist jedoch in der Praxis schwer zu reali­ sieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen strahlungs­ empfindlichen Wandler mit einem Halbleiter-Sensor, welcher auf einer Halteplatte aufgebracht ist, derart auszubilden, daß die geschilderte Verformung bei Temperaturschwankungen vermieden ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Patentanspruches 1.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 einen Schnitt, und
Fig. 2 Ansichten eines Wandlers nach der Erfindung von oben und unten in gegenüber der Fig. 1 verkleinerter Dar­ stellung.
In der Zeichnung ist ein Halbleiter-Sensor 1 dargestellt, der auf einer Halteplatte 2 aufgebracht ist. Zusätzlich zum Halb­ leiter-Sensor 1 ist auf der Rückseite der Halteplatte 2, die z. B. aus Kunststoff, aus glasfaserverstärktem Epoxidharz, Metall oder Keramikmaterial, bestehen kann, auf der dem Halb­ leiter-Sensor 1 entgegengesetzten Seite in der gegenüberlie­ genden Position ein gleich großes, etwa gleich dickes Zusatz­ material 3 gleichen Materials und gleicher oder etwa gleicher Abmessungen wie der Halbleiter-Sensor 1 angeordnet und mit den gleichen Befestigungsmitteln, z. B. mit dem gleichen Kle­ ber, mit der Halteplatte 2 verbunden.
Die entstandene Sandwich-Anordnung macht bei Temperaturände­ rungen eine Verformung unmöglich, weil Zug- bzw. Druckkräfte, die durch den Halbleiter-Sensor 1 auf die Halteplatte 2 aus­ geübt werden, durch exakt gleiche Kräfte des Zusatzmaterials 3 von der Rückseite der Halteplatte 2 kompensiert werden.
Der Temperaturbereich, in dem die Planizität des Sandwiches aufrechterhalten wird, ist lediglich durch die Bruchfestig­ keiten der Bestandteile des Sandwiches und die thermischen Eigenschaften des Befestigungsmittels (z. B. Kleber) einge­ schränkt.
Die Fig. 2 zeigt, daß Leiterbahnen 4 und eventuelle Isolier­ schichten 5 (Fig. 1) auf beiden Seiten der Halteplatte 2 so weitgehend wie möglich symmetrisch aufgebracht sind.

Claims (3)

1. Strahlungsempfindlicher Wandler bestehend aus einer Halte­ platte (2), aus einem großflächig mit der Vorderseite der Halteplatte (2) verbundenen strahlungsempfindlichen Sensor (1) und aus einem mit der Rückseite der Halteplatte (2) ver­ bundenen Bauteil (3), dadurch gekenn­ zeichnet, daß das mit der Rückseite ebenfalls großflächig verbundene Bauteil (3) etwa gleiche Abmessungen und thermisch bedingte Ausdehnungsänderungen aufweist wie der Sensor (1).
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (1) und der Bauteil (3) mit den gleichen Befestigungsmitteln mit der Halteplatte (2) verbunden sind.
3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Leiterbahnen (4) und/oder Isolier­ schichten (5) auf beiden Seiten der Halteplatte (2) so weit­ gehend wie möglich symmetrisch aufgebaut sind.
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