JP2002090464A - Production method of radiation detector - Google Patents

Production method of radiation detector

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JP2002090464A
JP2002090464A JP2000275847A JP2000275847A JP2002090464A JP 2002090464 A JP2002090464 A JP 2002090464A JP 2000275847 A JP2000275847 A JP 2000275847A JP 2000275847 A JP2000275847 A JP 2000275847A JP 2002090464 A JP2002090464 A JP 2002090464A
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conversion layer
electrode
ray conversion
comb
thin plate
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JP2000275847A
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Japanese (ja)
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Hiromichi Tonami
寛道 戸波
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which can produce a detector with a highly efficient X-ray conversion at a less cost by improving the productivity of a radiation detector using an X-ray conversion layer for converting X rays directly into a charge signal. SOLUTION: An X-ray conversion layer comprising CdZnTe formed into an electrode is bonded on a metal sheet allowing dicing and then, a CdZnTe chip 1a on the metal sheet chip 4a cut out in a square pole per channel is discriminated by inspecting the performance thereof. A flexible board having a flexible cable 8 on a board 7 is set at a recess of a comb-shaped jig 13 and the meal sheet chip 4a with the CdZnTe chip 1a is bonded on the board 7 so as to let a comb part 11 guide the part of the metal sheet chip 4a. After the bonding, the comb-shaped jig 13 is taken off and the metal sheet chip 4a is electrically connected to a terminal 9 by a wire bonding 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シングルスライ
ス、デュアルスライス、マルチスライス、コーンビーム
のX線CT装置に使用する放射線検出器に係わり、特
に、散乱線防止用コリメータとX線を直接電荷信号に変
換するX線変換層を用いた、アレイ型の放射線検出器の
製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiation detector used in a single-slice, dual-slice, multi-slice, cone-beam X-ray CT apparatus, and more particularly to a scattered radiation preventing collimator and an X-ray direct charge signal. The present invention relates to a method for manufacturing an array-type radiation detector using an X-ray conversion layer that converts light into an X-ray.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線CT装置は、X線管から放射された
X線が放射口のコリメータによって扇状のX線ビームに
絞られるとともに、被検体を中心にして、X線管とこれ
に対向して配置された円弧状のコリメータと検出器が回
転して、被検体を透過したX線情報を検出器が捉え、そ
の信号をコンピュータで処理して被検体のX線断層画像
を得るものである。
2. Description of the Related Art In an X-ray CT apparatus, an X-ray radiated from an X-ray tube is narrowed down to a fan-shaped X-ray beam by a collimator of a radiation port, and an X-ray tube and an object facing the X-ray tube are focused on a subject. An arc-shaped collimator and detector arranged in a rotating manner are rotated, the detector captures X-ray information transmitted through the subject, and the signal is processed by a computer to obtain an X-ray tomographic image of the subject. is there.

【0003】X線管から放射されたX線は、被検体を直
進して透過するものと被検体で散乱するものがあり、前
者の情報のみを取り込んで、斜めから入る散乱線を除去
し、そのクロストークを防ぐために、検出器の前にコリ
メータが設けられている。このコリメータは1次元に配
列された検出器の前で各チャンネル毎にX線の透過し難
い材料でX線遮蔽壁を形成している。
[0003] X-rays emitted from an X-ray tube are classified into two types: X-rays that pass straight through an object and are scattered by the object. The X-rays take in only the former information and remove scattered rays entering obliquely. In order to prevent the crosstalk, a collimator is provided in front of the detector. In this collimator, an X-ray shielding wall is formed of a material that is difficult to transmit X-rays for each channel in front of detectors arranged one-dimensionally.

【0004】そして、検出器はX線を光に変換するシン
チレータ素子と、このシンチレータ素子で変換された光
を検出し、電気信号として出力するフォトダイオードと
からなるX線検出素子を、X線管を中心として円弧状に
約500〜1000チャンネル程度配列した構成を有す
る。製作する上で機械的な配列から、シンチレータとフ
ォトダイオードを光学接着して組合わせたものを、基板
上に8〜30個並べたものが1モジュールとされ、この
ような検出器モジュールを円周上に連続して略円弧状に
配置して、コリメータと組合わせられて、CT用の放射
線検出器を構成している。
The detector comprises an X-ray tube comprising an X-ray detecting element comprising a scintillator element for converting X-rays into light and a photodiode for detecting the light converted by the scintillating element and outputting it as an electric signal. And about 500 to 1000 channels arranged in an arc with the center as the center. Due to the mechanical arrangement in manufacturing, a combination of a scintillator and a photodiode, which are optically bonded and combined, and 8 to 30 units are arranged on a substrate is considered as one module. It is continuously arranged in a substantially arc shape on the upper side and combined with a collimator to constitute a radiation detector for CT.

【0005】図6に従来のコリメータ20を、図7にシ
ングルスライス放射線検出器のスライス方向の断面構造
を示す。コリメータ20は、チャンネル方向のX線遮蔽
プレート21と、スライス方向の前後に設けられた円弧
状の主支持板22と、支持板23と、その支持板23を
支える検出器取付プレート25とからなる。そして、ス
ライス方向の2枚の主支持板22と支持板23の間に
は、X線管からのX線ビームの入射方向に向けてチャン
ネル方向のX線遮蔽プレート21が挿入固着されてい
る。そして、コリメータ20の両端は支持棒24で補強
される。そのコリメータ20は、シンチレータ28とP
DA(フォトダイオードアレイ)27を搭載した基板2
6と取付けネジ32で、上下の位置を合わせて組合わさ
れる。このとき、コリメータ20と検出器部の位置精度
は正確に設定され、各検出器の検出感度を一様にかつ最
大になるようにしている。そして、底板29、側板3
0、保護板33を取り付け、検出器部を保護して、一体
として主支持板22を介してCT装置の回転体に取り付
けられる。
FIG. 6 shows a conventional collimator 20, and FIG. 7 shows a sectional structure of a single slice radiation detector in a slice direction. The collimator 20 includes an X-ray shielding plate 21 in the channel direction, an arc-shaped main support plate 22 provided before and after in the slice direction, a support plate 23, and a detector mounting plate 25 supporting the support plate 23. . An X-ray shielding plate 21 in the channel direction is inserted and fixed between the two main support plates 22 and the support plate 23 in the slice direction in the direction of incidence of the X-ray beam from the X-ray tube. Then, both ends of the collimator 20 are reinforced by support rods 24. The collimator 20 includes a scintillator 28 and a P
Substrate 2 on which DA (photodiode array) 27 is mounted
6 and the mounting screw 32 are combined so that the upper and lower positions are aligned. At this time, the positional accuracy of the collimator 20 and the detector unit is set accurately, and the detection sensitivity of each detector is made uniform and maximum. And the bottom plate 29, the side plate 3
0. The protection plate 33 is attached to protect the detector unit, and is integrally attached to the rotating body of the CT apparatus via the main support plate 22.

【0006】このチャンネル方向のX線遮蔽プレート2
1の固定接着作業は、コリメータ20の全体の外形に沿
った形状のくりぬき空間を持ち、この空間の内方に沿っ
てX線遮蔽プレート21が嵌挿できる多数の垂直溝を有
する治具枠に、予めカットしたチャンネル方向のX線遮
蔽プレート21を、前記溝に沿って縦方向に挿入し、X
線遮蔽プレート21の両端面に、主支持板22と支持板
23を一体的に接着した後、前記枠体から上下何れか一
方側へ引き抜いて製作される。その後、製作されたコリ
メータ20は、支持板23に検出器取付プレート25が
ネジによって固定される。このチャンネル方向のX線遮
蔽プレート21の固定される方向は、X線管焦点の方向
に収斂されるように、溝の方向がそれぞれX線管の焦点
方向に収斂されるように加工されている。
The X-ray shielding plate 2 in the channel direction
The first fixing and bonding operation has a hollow space having a shape along the entire outer shape of the collimator 20, and a jig frame having a number of vertical grooves along which the X-ray shielding plate 21 can be inserted. The X-ray shielding plate 21 cut in advance in the channel direction is inserted in the vertical direction along the groove, and
After the main support plate 22 and the support plate 23 are integrally bonded to both end surfaces of the wire shielding plate 21, the main support plate 22 and the support plate 23 are pulled out from the frame body to one of upper and lower sides. Thereafter, in the manufactured collimator 20, the detector mounting plate 25 is fixed to the support plate 23 by screws. The direction in which the X-ray shielding plate 21 is fixed in the channel direction is processed so that the directions of the grooves are respectively converged in the focal direction of the X-ray tube so that the directions of the grooves converge in the direction of the focal point of the X-ray tube. .

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の放射線検出器の
製造方法は、以上のように行われているが、近年提案さ
れている半導体単結晶または多結晶を用いた放射線検出
器では、X線等の放射線が照射されることで電荷(電子
−正孔)を発生する半導体材料が用いられ、暗抵抗が高
く、X線照射に対してダイナミックレンジが広く、S/
Nのよい、良好な光導電特性を示すものとして、例え
ば、CdZnTe多結晶などが提案されている。従来の
ものより感度が3〜10倍程度高く有用であることがわ
かっている。
The conventional method of manufacturing a radiation detector is performed as described above. However, in a radiation detector using a semiconductor single crystal or polycrystal which has been recently proposed, an X-ray A semiconductor material that generates charges (electrons-holes) by being irradiated with such radiation is used, has high dark resistance, has a wide dynamic range with respect to X-ray irradiation, and has a high S / S ratio.
For example, CdZnTe polycrystal has been proposed as a material having good N and good photoconductive properties. It has been found that the sensitivity is about 3 to 10 times higher than the conventional one and is useful.

【0008】また、各チャンネルは電極によって分ける
ことが出来るので、シンチレータアレイを作る場合のよ
うに、セパレータなどが不用となり、容易にチャンネル
分離が出来るという利点がある。しかし、半導体単結晶
または多結晶は、ウエハに結晶界面が存在しており、均
一に広い面積のものを作ることが困難で、生産性の歩留
まりが非常に悪いという問題がある。
Further, since each channel can be separated by an electrode, there is an advantage that a separator or the like is not required as in the case of forming a scintillator array, and the channels can be easily separated. However, a semiconductor single crystal or a polycrystal has a problem that a crystal interface is present on a wafer, it is difficult to form a semiconductor single crystal or a polycrystal having a uniform large area, and the productivity is very low.

【0009】従って、大きい面積(体積も含めて)のも
のを電極分離しモジュールとして製作すると、高価なも
のになる。そして、一般に半導体結晶は非常に脆く、切
り出したものを並べ寄せ集める時に、結晶同士が接触す
ると、欠けたり砕けたりしてしまい、性能面でダメージ
を及ぼすという問題がある。そのため小さい面積のもの
を結晶同士が接触しないように、寄せ集めて精度良く組
み立てていくことが必要となる。
Therefore, if a module having a large area (including a volume) is separated into electrodes and manufactured as a module, it becomes expensive. In general, semiconductor crystals are very brittle, and there is a problem in that when the cut pieces are arranged and collected, if the crystals come into contact with each other, they are chipped or broken, resulting in damage in terms of performance. Therefore, it is necessary to assemble small-sized ones with high precision so that the crystals do not come into contact with each other.

【0010】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、X線を直接電荷信号に変換するX線変
換層を用いた放射線検出器の生産性を向上し、低コスト
でX線変換効率の良い検出器を製造する方法を提供する
ことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and improves the productivity of a radiation detector using an X-ray conversion layer that directly converts X-rays into a charge signal, thereby reducing the cost. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a detector with high X-ray conversion efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の放射線検出器の製造方法は、上下面に電極
を有しX線を直接電荷信号に変換するX線変換層と、ダ
イシング加工可能な金属薄板、もしくは金属膜が蒸着さ
れたダイシング加工可能な絶縁性薄板とを接着および電
気的導通をとり、前記薄板と共に1チャンネル分の四角
柱形状に切りだし、その後、くし状治具を用いて前記X
線変換層以外の部分が当たり面となるように、基板上に
位置決め接着を行い、くし状治具を外した後、前記基板
上のフレキシブルケーブルのパッド部とX線変換層の電
極部とを電気接続をして製作するものである。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a radiation detector according to the present invention comprises: an X-ray conversion layer having electrodes on upper and lower surfaces for converting X-rays directly into charge signals; A dicing-processable metal thin plate or a dicing-processable insulating thin plate on which a metal film is deposited is bonded and electrically connected to each other, cut into one-channel square prism shape together with the thin plate, and then combed. X using a tool
Positioning and bonding is performed on the substrate so that the portion other than the line conversion layer becomes a contact surface, and after removing the comb-shaped jig, the pad portion of the flexible cable on the substrate and the electrode portion of the X-ray conversion layer are separated. It is made by electrical connection.

【0012】また、本発明の他の放射線検出器の製造方
法は、上面に一つの電極と下面に2スライスに対応する
二つの電極を有しX線を直接電荷信号に変換するX線変
換層と、それに対応して金属膜蒸着により二つに分割形
成された電極を持つダイシング可能な絶縁性薄板を接着
及び各電極毎に電気的導通をとり、前記薄板と共に1チ
ャンネル2スライス分の四角柱形状に切りだし、その
後、くし状治具を用いて前記X線変換層以外の部分が当
たり面となるように、基板上に位置決め接着を行い、く
し状治具を外した後、前記基板上のフレキシブルケーブ
ルのパッド部とX線変換層の電極部とを電気接続をして
製作するものである。
Another method of manufacturing a radiation detector according to the present invention is directed to an X-ray conversion layer which has one electrode on an upper surface and two electrodes corresponding to two slices on a lower surface and directly converts X-rays into a charge signal. And a dicing insulative thin plate having electrodes divided into two by vapor deposition of a metal film corresponding thereto and bonding and electrically connecting each of the electrodes. Cut out into a shape, and then perform positioning bonding on the substrate using a comb-shaped jig so that the portion other than the X-ray conversion layer becomes a contact surface, remove the comb-shaped jig, and The flexible cable is manufactured by electrically connecting the pad portion of the flexible cable and the electrode portion of the X-ray conversion layer.

【0013】さらに、本発明の他の放射線検出器の製造
方法は、上面に一つの電極と下面にマルチスライスに対
応する複数個の電極を有しX線を直接電荷信号に変換す
るX線変換層と、それに対応して金属膜蒸着により複数
個に分割形成された電極と配線パターンを持つダイシン
グ可能な絶縁性薄板を接着および各電極毎に電気的導通
をとり、前記薄板と共に1チャンネルマルチスライス分
の四角柱形状に切りだし、その後、くし状治具を用い
て、前記X線変換層以外の部分が当たり面となるように
基板上に位置決め接着を行い、くし状治具を外した後、
前記基板上のアナログスイッチング素子のパッド部とX
線変換層の電極部とを電気接続をして製作するものであ
る。
Further, another method of manufacturing a radiation detector according to the present invention is directed to an X-ray conversion apparatus having one electrode on an upper surface and a plurality of electrodes corresponding to a multi-slice on a lower surface for directly converting an X-ray into a charge signal. A layer, a dicing insulative thin plate having a wiring pattern and a plurality of divided electrodes formed by vapor deposition of a metal film corresponding thereto are bonded and electrically connected to each electrode, and a one-channel multi-slice is provided together with the thin plate. And then, using a comb-shaped jig, positioning and bonding are performed on the substrate so that the portion other than the X-ray conversion layer becomes a contact surface, and after removing the comb-shaped jig ,
A pad portion of the analog switching element on the substrate and X
It is manufactured by electrically connecting the electrode portion of the line conversion layer.

【0014】本発明の放射線検出器の製造方法は上記の
ように行なわれており、X線を直接電荷信号に変換する
X線変換層に、上面に一つの電極と下面にスライス数に
対応する電極を形成し、それに対応して、ダイシング可
能な絶縁性薄板に、スライス数に対応した金属膜蒸着に
より電極と配線パターンを形成し、その両者を接着して
各電極毎に電気的導通をとり、絶縁性薄板と共に1チャ
ンネルマルチスライス分の四角柱形状に切りだし、その
後、くし状治具を用いて、X線変換層以外の部分が当た
り面となるように、基板上に位置決め接着を行い、くし
状治具を外した後、基板上のアナログスイッチング素子
のパッド部とX線変換層の電極部とを電気接続をして製
作するので、生産性を向上し低コストで、X線変換効率
の良い放射線検出器を得ることができる。
The method of manufacturing a radiation detector according to the present invention is performed as described above. The X-ray conversion layer for directly converting X-rays into charge signals has one electrode on the upper surface and the number of slices on the lower surface. Electrodes are formed, and correspondingly, electrodes and wiring patterns are formed on a dicing insulating thin plate by metal film deposition corresponding to the number of slices, and both are adhered to establish electrical continuity for each electrode. , And cut it into a quadrangular prism shape for one channel multi-slice together with the insulating thin plate. Then, using a comb-shaped jig, perform positioning and bonding on the substrate so that the portion other than the X-ray conversion layer becomes the hit surface. After the comb-shaped jig is removed, the pads of the analog switching elements on the substrate and the electrodes of the X-ray conversion layer are electrically connected to each other, so that the productivity is improved and the X-ray conversion is performed at low cost. Efficient radiation detection It is possible to obtain.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の放射線検出器の製造方法
の一実施例を図1、図2、図3を参照しながら説明す
る。図1は本発明の放射線検出器の1チャンネルマルチ
スライス分の四角柱形状に切りだされたX線検出素子の
検査までの製造工程を示す図である。図2は1チャンネ
ルマルチスライス分の四角柱形状に切りだされたX線検
出素子と基板7とをくし状治具13を用いて組み立てる
製造工程を示す図である。図3は本放射線検出器の製造
方法で組立て完成した1スライスの放射線検出器であ
る。本放射線検出器の製造方法は、(a)ウエハ準備、
(b)ウエハ表裏面に電極蒸着、(c)ウエハをプレー
ト状にダイシングカット、(d)金属薄板準備、(e)
CdZnTeプレートの接着、(f)ダイシングカッ
ト、(g)単体検査、(h)フレキシブル基板準備、
(i)くし状治具準備、(j)組立の工程から構成され
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a method for manufacturing a radiation detector according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a view showing a manufacturing process up to the inspection of an X-ray detecting element cut into a quadrangular prism shape for one channel multi-slice of the radiation detector of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of assembling the X-ray detection element cut into a quadratic prism shape for one channel multi-slice and the substrate 7 using a comb-shaped jig 13. FIG. 3 shows a one-slice radiation detector assembled by the method of manufacturing the radiation detector. The method of manufacturing the radiation detector includes the steps of (a) preparing a wafer,
(B) electrode deposition on the front and back surfaces of the wafer, (c) dicing cut of the wafer into a plate, (d) preparation of a thin metal plate, (e)
Bonding of CdZnTe plate, (f) dicing cut, (g) unit inspection, (h) preparation of flexible substrate,
(I) Comb jig preparation and (j) assembling steps.

【0016】(a)ウエハ準備工程では、半導体のX線
変換層としてCdZnTe多結晶ウエハ1を用いる。C
dZnTe多結晶は、多結晶棒をルツボの中でコントロ
ール用活性不純物と共に溶融し、種結晶棒で徐々に引き
揚げて作成したもの、又は、真空中又は不活性ガス中
に、多結晶棒を垂直に固定して環状の高周波コイルを移
動し、多結晶を徐々に溶融冷却して単結晶化するととも
に、多結晶棒の芯線に含ませたコントロール用活性不純
物の分布を均一にして製作される。このようにして製作
されたCdZnTe多結晶をワイヤソー等で機械的にカ
ットして、円盤状のCdZnTe多結晶ウエハ1を準備
する。
(A) In the wafer preparation step, a CdZnTe polycrystalline wafer 1 is used as an X-ray conversion layer of a semiconductor. C
The dZnTe polycrystal was prepared by melting a polycrystal rod in a crucible together with active impurities for control and gradually pulling it up with a seed crystal rod, or by vertically drawing the polycrystal rod in a vacuum or in an inert gas. A fixed high frequency coil is moved to gradually melt and cool the polycrystal to form a single crystal, and the distribution of the active impurities for control contained in the core wire of the polycrystal rod is made uniform. The CdZnTe polycrystal thus manufactured is mechanically cut with a wire saw or the like to prepare a disc-shaped CdZnTe polycrystal wafer 1.

【0017】(b)ウエハ表裏面に電極蒸着を行なう工
程では、CdZnTe多結晶ウエハ1の表面及び裏面に
PtやAuなどの金属を真空蒸着し、電極2を形成す
る。 (c)ウエハをプレート状にダイシングカットする工程
では、CdZnTe多結晶ウエハ1をプレート状にダイ
シングカットし、CdZnTeプレート3を製作する。
この場合の寸法は、最低一つの辺が最終的に仕上がるス
ライス方向の寸法と同一になるように加工する。
(B) In the step of performing electrode deposition on the front and back surfaces of the wafer, a metal such as Pt or Au is vacuum-deposited on the front and back surfaces of the CdZnTe polycrystalline wafer 1 to form the electrodes 2. (C) In the step of dicing and cutting the wafer into a plate, the CdZnTe polycrystalline wafer 1 is dicing and cut into a plate to produce a CdZnTe plate 3.
The dimension in this case is processed so that at least one side is the same as the dimension in the slice direction that is finally finished.

【0018】(d)金属薄板準備工程では、ダイシング
可能な金属薄板4、もしくは金属膜が蒸着されたダイシ
ング可能な絶縁性薄板を準備する。例えば、A1100
のような純アルミの薄板を用いる。 (e)CdZnTeプレートの接着工程では、CdZn
Teプレート3と金属薄板4とを導電性接着材等で接着
する。
(D) In the metal thin plate preparing step, a dicing capable metal thin plate 4 or a dicing capable insulating thin plate on which a metal film is deposited is prepared. For example, A1100
Use a thin sheet of pure aluminum like. (E) In the bonding step of the CdZnTe plate, CdZn
The Te plate 3 and the thin metal plate 4 are bonded with a conductive adhesive or the like.

【0019】(f)ダイシングカット工程では、接着さ
れたCdZnTeプレート3を金属薄板4ごと、1チャ
ンネル分の大きさにダイシングカットし、金属薄板チッ
プ4a上にCdZnTeチップ1aが載せられた状態の
チップに仕上げる。 (g)単体検査工程では、各チップに対し1個ずつ暗電
流やX線特性の検査を行ない、良品、不良品の分別を行
なう。DC電源6を用い上部電極にマイナスの電位を与
え、X線を照射してX線変換層であるCdZnTeチッ
プ1aからの信号電流をアンプ5で増幅して検査する。
(F) In the dicing cut step, the bonded CdZnTe plate 3 is diced and cut to the size of one channel together with the metal thin plate 4, and the chip with the CdZnTe chip 1a mounted on the metal thin plate chip 4a. To finish. (G) In the single inspection step, each chip is inspected for dark current and X-ray characteristics one by one, and non-defective products and defective products are separated. A negative potential is applied to the upper electrode using a DC power supply 6, and X-rays are irradiated to amplify a signal current from a CdZnTe chip 1a, which is an X-ray conversion layer, with an amplifier 5 for inspection.

【0020】(h)フレキシブル基板準備工程では、複
数の1チャンネル分の検出器チップが搭載予定される基
板7の1辺に、フレキシブルケーブル8が端子9を有し
たパッド部に接続されたフレキシブル基板を準備する。 (i)くし状治具準備工程では、金属薄板チップ4a上
にCdZnTeチップ1aが接着されたチップが入る空
間を中央部に有し、前後枠の内側部分に、くし部11が
設けられ、下面に基板7が挿入できる凹部12が加工さ
れた治具枠10を有するくし状治具13を準備する。く
し状治具13は、ワイヤ放電加工によって形成された溝
に金属板を挿入固着して製作されたものである。
(H) In the flexible board preparation step, a flexible board in which a flexible cable 8 is connected to a pad portion having terminals 9 on one side of a board 7 on which a plurality of detector chips for one channel are to be mounted. Prepare (I) In the comb-shaped jig preparation step, a space is provided in the center portion where a chip having the CdZnTe chip 1a bonded thereto is placed on the metal thin plate chip 4a, and the comb portion 11 is provided inside the front and rear frames. A comb-shaped jig 13 having a jig frame 10 in which a concave portion 12 into which a substrate 7 can be inserted is prepared. The comb-shaped jig 13 is manufactured by inserting and fixing a metal plate into a groove formed by wire electric discharge machining.

【0021】(j)組立工程では、くし状治具13の下
面の凹部12に、フレキシブルケーブル8付きの基板7
をセットし、くし状治具13のくし部11がCdZnT
eチップ1aの金属薄板チップ4a部分をガイドするよ
うに、CdZnTeチップ1a付きの金属薄板チップ4
aを基板7上に接着していく。接着後、くし状治具13
を取り去った後、ワイヤボンディング14により、フレ
キシブルケーブル8のパッド部の端子9とCdZnTe
チップ1aの各チャンネルの金属薄板チップ4a部分を
電気接続する。
(J) In the assembling step, the substrate 7 with the flexible cable 8 is
Is set, and the comb portion 11 of the comb-shaped jig 13 is CdZnT
The thin metal chip 4 with the CdZnTe chip 1a is guided so as to guide the thin metal chip 4a portion of the e chip 1a.
a is adhered onto the substrate 7. After bonding, the comb-shaped jig 13
Then, the terminal 9 of the pad portion of the flexible cable 8 and the CdZnTe
The metal sheet chip 4a of each channel of the chip 1a is electrically connected.

【0022】図3に本放射線検出器の製造方法によって
組立て完了した検出器部を示す。図に示す検出器部は、
一つの検出器モジュールであって、検出器モジュールを
円周上に連続して略円弧状に配置し、コリメータ20に
対し複数個並べ組合わせて、CT用の放射線検出器を構
成する。
FIG. 3 shows a detector unit which has been assembled by the method of manufacturing the radiation detector. The detector section shown in the figure is
One detector module, which is arranged in a substantially circular arc shape continuously on the circumference, and a plurality of collimators 20 are arranged and combined to constitute a radiation detector for CT.

【0023】図4に2スライスの放射線検出器の製造方
法を示す。この場合、プレート状CdZnTe16の下
面の電極部15が、2スライス行なうことができるよう
に2個に分割して形成される。そして、この電極部15
は、PtやAuの蒸着により形成される。一方、金属蒸
着膜により2個に分割形成された電極部15aを有する
ダイシング可能な絶縁性薄板17、例えば、マシナブル
セラミックからなる絶縁性薄板17を、導電性接着材や
ACF(Anisotropic Conductiv
e Film:異方性導電膜で、樹脂中にカーボンブラ
ック、ニッケル微粒子、ボールハンダなどの導電粒子を
分散、又は配向した電気接続材料)などで電極部15に
対応して接着し電気的接続を行なう。このようにして出
来上がったものをシングルスライスの場合と同様にして
ダイシングカットを行なう。後の工程(f)以下もシン
グルスライスの場合と同様である。
FIG. 4 shows a method for manufacturing a two-slice radiation detector. In this case, the electrode portion 15 on the lower surface of the plate-shaped CdZnTe 16 is formed by dividing it into two so that two slices can be performed. And this electrode part 15
Is formed by vapor deposition of Pt or Au. On the other hand, a dicable insulating thin plate 17 having an electrode portion 15a divided into two by a metal deposition film, for example, an insulating thin plate 17 made of a machinable ceramic, is connected to a conductive adhesive or an ACF (Anisotropic Conductive).
e Film: an anisotropic conductive film, which is made of an electrically connecting material in which conductive particles such as carbon black, nickel fine particles, and ball solder are dispersed or oriented in a resin) and adhered to the electrode portion 15 for electrical connection. Do. A dicing cut is performed on the resulting product in the same manner as in the case of a single slice. The subsequent steps (f) and thereafter are the same as in the case of the single slice.

【0024】図5にマルチスライスの放射線検出器の製
造方法を示す。この場合、プレート状CdZnTe16
の下面の電極部18が、マルチスライスが行なえるよう
に複数個に分割形成される。一方、金属膜蒸着により複
数個に分割形成された電極部18aとそれから引き出さ
れる配線パターンと接続用のパッド部19が形成された
ダイシング可能な絶縁性薄板17、例えば、マシナブル
セラミックからなる絶縁性薄板17を、ACFやハンダ
バンプなどで電極部18に対応して接着し電気的接続を
行なう。このようにして出来上がったものを絶縁性薄板
17上のパターンを目安にして、シングルスライスの場
合と同様にダイシングカットを行なう。後の工程(f)
以下もシングルスライスの場合と同様であるが、フレキ
シブル基板はスイッチング素子が搭載されたものであ
り、チャンネル切替え可能なものを使用する。
FIG. 5 shows a method for manufacturing a multi-slice radiation detector. In this case, a plate-like CdZnTe16
The electrode portion 18 on the lower surface is divided into a plurality of pieces so that multi-slice can be performed. On the other hand, a dicing-resistant insulating thin plate 17 having a plurality of electrode portions 18a formed by metal film deposition and wiring patterns drawn therefrom and connection pad portions 19 formed thereon, for example, an insulating material made of machinable ceramic The thin plate 17 is adhered to the electrode portion 18 with an ACF, a solder bump, or the like to perform electrical connection. Using the pattern on the insulating thin plate 17 as a guide, the completed product is subjected to dicing cut as in the case of single slice. Subsequent step (f)
The following is the same as the case of the single slice, except that the flexible substrate has a switching element mounted thereon and uses a flexible substrate capable of switching channels.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の放射線検出器の製造方法は上記
のように行なわれており、ダイシング可能で上面に電極
を蒸着した絶縁性薄板上に、電極形成されたX線変換層
を接着した後、1チャンネル分の四角柱形状に切りだ
し、分別して、専用のくし状治具を用いて基板上に組立
てるので、歩留まりが良く、低コストで、X線変換効率
の良い放射線検出器を得ることができる。そして、モジ
ュール単位で検出器部を組み立てているので、容易にモ
ジュールの交換をすることが出来る。また、治具によっ
て組立てられるので精度のよい検出器を得ることができ
る。
The method of manufacturing a radiation detector according to the present invention is performed as described above, and an X-ray conversion layer having electrodes formed thereon is bonded to an insulating thin plate which can be diced and has electrodes deposited on the upper surface. After that, it is cut into a quadrangular prism shape for one channel, separated, and assembled on a substrate using a dedicated comb-shaped jig, so that a radiation detector with high yield, low cost, and high X-ray conversion efficiency is obtained. be able to. Further, since the detector unit is assembled for each module, the module can be easily replaced. Further, since the detector is assembled by the jig, a highly accurate detector can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の放射線検出器の製造方法の一実施例
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a method for manufacturing a radiation detector of the present invention.

【図2】 本発明の放射線検出器の製造方法の図1の次
工程を示す図である。
FIG. 2 is a view showing a step subsequent to FIG. 1 in the method for manufacturing a radiation detector of the present invention.

【図3】 本発明の製造方法による放射線検出器の一実
施例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of a radiation detector according to the manufacturing method of the present invention.

【図4】 本発明の放射線検出器の製造方法の他の実施
例を示す図である。
FIG. 4 is a view showing another embodiment of the method for manufacturing a radiation detector of the present invention.

【図5】 本発明の放射線検出器の製造方法の他の実施
例を示す図である。
FIG. 5 is a view showing another embodiment of the method for manufacturing a radiation detector of the present invention.

【図6】 従来の放射線検出器のコリメータを示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a collimator of a conventional radiation detector.

【図7】 従来の放射線検出器を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a conventional radiation detector.

【符号の説明】 1…CdZnTe多結晶ウエハ 1a…CdZnTeチップ 2…電極 3…CdZnTeプレート 4…金属薄板 4a…金属薄板チップ 5…アンプ 6…DC電源 7…基板 8…フレキシブルケーブル 9…端子 10…治具枠 11…くし部 12…凹部 13…くし状治具 14…ワイヤボンディング 15…電極部 15a…電極部 16…プレート状CdZnTe 17…絶縁性薄板 18…電極部 18a…電極部 19…パッド部[Description of Symbols] 1 ... CdZnTe polycrystalline wafer 1a ... CdZnTe chip 2 ... Electrode 3 ... CdZnTe plate 4 ... Metal thin plate 4a ... Metal thin plate chip 5 ... Amplifier 6 ... DC power supply 7 ... Substrate 8 ... Flexible cable 9 ... Terminal 10 ... Jig frame 11 Comb part 12 Concave part 13 Comb jig 14 Wire bonding 15 Electrode part 15a Electrode part 16 Plate-shaped CdZnTe 17 Insulating thin plate 18 Electrode part 18a Electrode part 19 Pad part

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】上下面に電極を有しX線を直接電荷信号に
変換するX線変換層と、ダイシング加工可能な金属薄
板、もしくは金属膜が蒸着されたダイシング加工可能な
絶縁性薄板とを接着および電気的導通をとり、前記薄板
と共に1チャンネル分の四角柱形状に切りだし、その
後、くし状治具を用いて前記X線変換層以外の部分が当
たり面となるように、基板上に位置決め接着を行い、く
し状治具を外した後、前記基板上のフレキシブルケーブ
ルのパッド部とX線変換層の電極部とを電気接続をして
製作することを特徴とする放射線検出器の製造方法。
An X-ray conversion layer having electrodes on upper and lower surfaces for directly converting X-rays into a charge signal, and a dicing-processable metal thin plate or a dicing-processable insulating thin plate on which a metal film is deposited. Adhesion and electrical continuity are taken, cut into a rectangular column shape for one channel together with the thin plate, and then, using a comb-shaped jig, a portion other than the X-ray conversion layer is brought into contact with the substrate so as to be a contact surface. After the positioning jig is removed and the comb-shaped jig is removed, the pad portion of the flexible cable on the substrate and the electrode portion of the X-ray conversion layer are electrically connected to each other to manufacture the radiation detector. Method.
【請求項2】上面に一つの電極と下面に2スライスに対
応する二つの電極を有しX線を直接電荷信号に変換する
X線変換層と、それに対応して金属膜蒸着により二つに
分割形成された電極を持つダイシング可能な絶縁性薄板
を接着および各電極毎に電気的導通をとり、前記薄板と
共に1チャンネル2スライス分の四角柱形状に切りだ
し、その後、くし状治具を用いて前記X線変換層以外の
部分が当たり面となるように、基板上に位置決め接着を
行い、くし状治具を外した後、前記基板上のフレキシブ
ルケーブルのパッド部とX線変換層の電極部とを電気接
続をして製作することを特徴とする放射線検出器の製造
方法。
2. An X-ray conversion layer having one electrode on an upper surface and two electrodes corresponding to two slices on a lower surface for directly converting X-rays into a charge signal, and correspondingly two layers by metal film deposition. A dicing insulative thin plate having divided electrodes is adhered and electrically connected to each electrode, and cut into a rectangular column of two slices per channel together with the thin plate, and then using a comb-like jig. Then, after positioning and bonding are performed on the substrate so that the portion other than the X-ray conversion layer becomes a contact surface, and the comb-like jig is removed, the pad portion of the flexible cable on the substrate and the electrode of the X-ray conversion layer are removed. A method for producing a radiation detector, wherein the radiation detector is manufactured by making an electrical connection with a part.
【請求項3】上面に一つの電極と下面にマルチスライス
に対応する複数個の電極を有しX線を直接電荷信号に変
換するX線変換層と、それに対応して金属膜蒸着により
複数個に分割形成された電極と配線パターンを持つダイ
シング可能な絶縁性薄板を接着および各電極毎に電気的
導通をとり、前記薄板と共に1チャンネルマルチスライ
ス分の四角柱形状に切りだし、その後、くし状治具を用
いて前記X線変換層以外の部分が当たり面となるよう
に、基板上に位置決め接着を行い、くし状治具を外した
後、前記基板上のアナログスイッチング素子のパッド部
とX線変換層の電極部とを電気接続をして製作すること
を特徴とする放射線検出器の製造方法。
3. An X-ray conversion layer having one electrode on an upper surface and a plurality of electrodes corresponding to a multi-slice on a lower surface for directly converting X-rays into a charge signal, and a plurality of corresponding X-ray conversion layers formed by metal film deposition. The dicing insulative thin plate having the electrode and the wiring pattern divided and formed is adhered and electrically connected to each electrode, and cut into a rectangular column shape for one channel multi-slice together with the thin plate. Using a jig, positioning and bonding are performed on the substrate such that a portion other than the X-ray conversion layer becomes a contact surface, and the comb-like jig is removed. A method for manufacturing a radiation detector, comprising: manufacturing by electrically connecting an electrode portion of a line conversion layer.
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