JP2004264239A - 放射線撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【目的】シンチレータの防湿層端部の構成の簡略化を図ることができる放射線撮像装置を提供すること。
【構成】基板の表面2次元的に配列された受光素子アレイとその外周部に配置されたボンディングパット部と、受光素子アレイを覆うように形成された保護層と、前記保護層上部に形成されたシンチレータ層と、前記シンチレータ層を覆った防湿層を有する放射線撮像装置において、前記受光素子アレイと前記ボンディングパッド部の間の上部にある前記保護層の膜厚が、前記受光素子アレイ上部の前記保護層の膜厚より厚いことを特徴とする。ここで、前記受光素子アレイと前記ボンディングパット部の間の上部にある前記保護層の膜厚は10μm以上あることを特徴とする。
【選択図】 図1
【構成】基板の表面2次元的に配列された受光素子アレイとその外周部に配置されたボンディングパット部と、受光素子アレイを覆うように形成された保護層と、前記保護層上部に形成されたシンチレータ層と、前記シンチレータ層を覆った防湿層を有する放射線撮像装置において、前記受光素子アレイと前記ボンディングパッド部の間の上部にある前記保護層の膜厚が、前記受光素子アレイ上部の前記保護層の膜厚より厚いことを特徴とする。ここで、前記受光素子アレイと前記ボンディングパット部の間の上部にある前記保護層の膜厚は10μm以上あることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
医療、工業用のX線撮影では、従来、X線感光フィルムが用いられてきたが、利便性や撮影結果の保存性の面から放射線検出素子を用いた放射線イメージングシステムが普及してきている。このような放射線イメージングシステムにおいては、複数の画素を有する放射線検出素子を用いて放射線による2次元画像データを電気信号として取得し、この信号を処理装置により処理してモニタ上に表示している。代表的な放射線検出素子は、1次元或は2次元に配列された光検出器上にシンチレータを配し、入射する放射線をシンチレータで光に変換して検出する仕組みになっている。
【0003】
典型的なシンチレータ材料であるCsIは、吸湿性材料であり、空気中の水蒸気(湿気)を吸収して溶解する。この結果、シンチレータの特性、特に解像度が劣化するという問題があった。
【0004】
シンチレータを湿気から保護する構造としては、特開2000−284053号公報に開示された技術が知られている。
【0005】
図3(A)はこの技術を示したものである。
【0006】
この技術では、受光素子アレイ102/保護層103上に形成したシンチレータ105の上部及び側面に有機膜108/無機膜109/有機膜110の3層防湿層99を形成し湿気から保護している。
【0007】
3層防湿層99形成前に受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間にシリコン樹脂から成る樹脂枠107を形成し、その後、3層防湿層99形成し、樹脂枠107上から切断し、ボンディングパット部104の3層防湿層99を剥離している。3層防湿層99は厚さが20μmあり、剛性が強いため、切断せずに剥離を行うとシンチレータ105上及びその近傍の3層防湿層99まで剥がしてしまうため、樹脂枠107上から切断を行う。
【0008】
この切断した3層防湿層99のエッジには被服樹脂113を塗り、3層防湿層99の剥がれを防止し、更に端部から侵入する湿気に対して湿を行っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
▲1▼この技術によれば、シンチレータ形成後、3層防湿層99形成前に樹脂枠107を形成している。そのため、潮解性のシンチレータ105を露出した状態で樹脂枠107を形成しており、シンチレータの潮解やゴミの付着が発生する(CsI等のハロゲン化アルカリ金属から成るシンチレータは、潮解してしまうため洗浄ができない)。
【0010】
▲2▼樹脂枠107及び被服樹脂113と2度に渡り、3層防湿層99のエッジに樹脂を塗っており、工程が煩雑である。
【0011】
▲3▼シンチレータ、特にCsIの場合、一般に真空蒸着方法により形成する。CsIの蒸着は、図3(B)のようにセンサーパネル100の端部を基板ホルダー114で固定する。保護層103は1〜5μmと薄いため、基板ホルダー114がボンディングパッド部104に接触する。その際、基板ホルダー104がボンディングパッド部104に擦れてキズになる。又、センサーパネル100に基板ホルダー114を取り付ける際、更には取り外す際、静電気が発生し受光素子アレイを破壊する。
【0012】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、シンチレータの防湿層端部の構成の簡略化を図ることができる放射線撮像装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、基板の表面2次元的に配列された受光素子アレイとその外周部に配置されたボンディングパット部と、受光素子アレイを覆うように形成された保護層と、前記保護層上部に形成されたシンチレータ層と、前記シンチレータ層を覆った防湿層を有する放射線撮像装置において、前記受光素子アレイと前記ボンディングパッド部の間の上部にある前記保護層の膜厚が、前記受光素子アレイ上部の前記保護層の膜厚より厚いことを特徴とする。
【0014】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記受光素子アレイと前記ボンディングパット部の間の上部にある前記保護層の膜厚が10μm以上あることを特徴とする。
【0015】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記保護層が、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド(PI)の何れか1つから成ることを特徴とする。
【0016】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記保護層をスリットコート法によりコーティングしたことを特徴とする
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0018】
図2(A)〜(D)は課題を解決するための手段を示したものである。
【0019】
図2(A)に示すように、受光素子アレイ102の保護層103をコーティングする際、受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間の保護層103を厚くし、樹脂枠の代わりとする。
【0020】
この際、受光素子アレイ102上部の保護層103の膜厚を厚くすると、受光素子アレイ102とシンチレータ105の間の距離が長くなり、シンチレータからの光が広がってしまうため、解像力が低下してしまう。そのため、受光素子アレイ102上部の保護層103の膜厚は薄くし、受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間でその上部にある保護層103の膜厚のみを厚くする。
【0021】
受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間で、その上部にある保護層103の膜厚としては10μm以上が良い。この部分の保護層を樹脂枠の代替とするため、切断時に貫通せずに切り込みが入れられなければならない。
【0022】
<保護層の形成方法>
図2(B)に示すように、長方形若しくは正方形に保護層を塗り、且つ、端部のみが厚く、更に一括で形成するにはスリットコート法が良い。
【0023】
図2(C),(D)でスリットコート法による保護層形成方法について説明する。
【0024】
先ず、スリットの移動方向116の端部厚さを変えるには、図2(C)のように内側を塗るスリット幅Al111と外周部の厚塗りをする部分のスリット幅B112を変える。
【0025】
スリット幅と塗布量の関係は、ポアズイユの法則により、塗布量はスリット幅の4乗に比例する。そのため、スリット幅を2倍にすると塗布量は16倍になる。又、スリットの移動前後方向の厚さを変えるには、図2(D)のように、スリットの移動速度を厚塗り部分で遅くすれば良い。
【0026】
移動速度と塗布量は反比例するため、図2(D)のように、塗布開始位置118と塗布終了位置119のスリット移動速度を遅くして塗る。又、これ以外に塗布圧力を変えることによっても端部の厚さをコントロールできる。
【0027】
<保護層の材料>
保護層の材料として要求される特性は以下のものがある。
【0028】
▲1▼耐熱性
シンチレータを形成後、アニール処理により不活剤を活性化する。その際のアニール温度は、約200〜300度である。そのため、保護層は200〜300度に耐ええる材料でなければならない。
【0029】
▲2▼光透過性
保護層は、シンチレータと受光素子アレイとの間にあるため、シンチレータの発光を透過しなければならず、保護層に光の吸収があると、受光素子アレイの感度が低下してしまう。
【0030】
受光素子アレイで検出できるようでなければならない。そのため、波長λ=400〜700nmの間で光透過率が90%以上でなければならない。こられの特性を満たす材料としては、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド(PI)等が挙げられる。
【0031】
<実施例1>
図1は実施例1を示したものである。
【0032】
基板101上に光電変換を行う受光素子アレイ102が配置されている。この受光素子アレイ102は、アモルファスシリコン製のフォトダイオード(PD)や薄膜トランジスタ(TFT)から構成されている。各行又は各列の受光素子の各々は信号読み出し線により電気的に接続されている。外部回路へ信号を取り出すためのボンディングパット部104は基板の外周部に配置されており、各受光素子と信号線を通し電気的に接続されている。
【0033】
受光素子アレイ102の上部には、受光素子を外部から保護するための保護層が形成されており、これには、耐熱性200℃以上で且つλ=400〜700nmでの光透過率90%のポリイミド(PI)樹脂120を用いる。このポリイミド樹脂120は、受光素子アレイ102上部での厚さと受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間A部115での厚さを変えている。受光素子アレイ102上部での膜厚は2μm、それに対しA部115の膜厚は30μmとしている。
【0034】
このポリイミド樹脂120は、スリットコートで形成しており、スリット幅を受光素子アレイ102上部とA部とで変えており、受光素子アレイ102上部ではスリット幅を100μmとし、A部では200μmにしている。これにより、スリット移動方向での端部の膜厚が変えられる。又、スリット移動速度を塗布開始位置及び終了位置(A部115)では0.2mm/sec、受光素子エリア102上部では3mm/secで行っている。
【0035】
次に、ポリイミド樹脂120上部にシンチレータを形成するが、基板ホルダー114でセンサーパネル100を保持する。図1(B)はセンサーパネル100を基板ホルダー114で保持した模式図である。このように基板ホルダー114の抑え部分がポリイミド樹脂120のA部115に当るように保持すると、基板ホルダー114とボンディングパッド部104との間に隙間ができ、擦れによるキズや静電気の発生を防げる。
【0036】
シンチレータには、各種の材料を用いることができるが、発光効率の良いTlドープのCsI121が望ましく、これを真空蒸着法により、ポリイミド樹脂120上に形成する。その後、Tl活性化のため、200度のアニール処理を行う。
【0037】
続けて蛍光体の防湿層として、ポリパラキシリレン樹脂(スリーボンド社製、商品名パリレン、以下パリレン)122を化学蒸着法(CVD)で約10μm形成する。パリレンは、液状では不可能だった鋭角部やエッジ部、ミクロンオーダの狭い隙間へのコーティングが可能でCsI121の柱状結晶をピンホールなくコーティングすることが可能であり、又、可視光に対しても透明であるため、次工程で反射層を形成した際にも、パリレン122で光を吸収することはない。
【0038】
次に、反射層及び防湿層としてAl(アルミニウム)123をパリレン122上に形成する。
【0039】
更に、Al123上にパリレンを更にコーティングし、反射層の保護膜とする。
【0040】
このように形成したパリレン122/Al123/パリレン124の3層防湿層99をポリイミド樹脂120のA部115上から切断刃により切り込み125を入れる。この際、下層まで切り込みが入らないよう、刃の長さをA部115のポリイミド樹脂120の厚さ以下にする。
【0041】
次に、切り込み125からボンディングパット部104上の3層防湿層99を剥離する。剥離後、ボンディングパット部104にTCP(Tape Carrier Package)を接続し受光素子アレイからの電気信号を外部回路へ送る。
【0042】
その後、3層保護層99のエッジ部及びTCPのエッジ部を覆うようにアクリル系樹脂により封止をする。これにより、3層保護層99エッジ部からのCsIへの湿気を防ぎ、且つ、3層保護層99エッジ部及びTCPの剥がれを防止できる。
【0043】
<実施例2>
実施例2は、実施例1とほぼ同様で、保護層にポリイミド樹脂ではなく、ポリエーテルイミド(PEI)を使用した。ポリエーテルイミド(PEI)樹脂も200度以上の耐熱性があり、保護層としては、ポリイミド樹脂と同様に使用することができる。
【0044】
<実施例3>
実施例3は、実施例1とほぼ同様であるが、保護層として耐熱性のあるポリエーテルサルホン(PES)樹脂を使用している。又、受光素子アレイ上部でのポリエーテルサルホン樹脂の膜厚は5μm、それに対し端部での膜厚は75μmとする。
【0045】
又、スリットコート形成時の条件は、受光素子アレイ上部ではスリット幅を150μmとし、端部では300μmにしている。又、スリット移動速度を塗布開始位置及び終了部位置では、0.1mm/sec、受光素子エリア上部では1.6mm/secで行っている。
【0046】
【発明の効果】
保護層形成時に端部を厚くすることにより、以下の効果があった。
【0047】
▲1▼防湿層を切断するための、樹脂枠形成工程を削除できる。
【0048】
▲2▼シンチレータ蒸着時にボンディングパット部が基板ホルダーに当らず、キズや静電気による不良発生が防げる。
【0049】
▲3▼シンチレータ形成直後に防湿層が形成できるため、シンチレータと防湿層の間のゴミの挟み込みを防げ、且つ、潮解も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を説明する図である。
【図2】本発明の実施例2を説明する図である。
【図3】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
99 3層保護層
100 センサーパネル
101 基板
102 受光素子アレイ
103 保護層
104 ボンディングパッド部
105 シンチレータ
107 樹脂枠
108 パリレン等から成る有機膜
109 Al等から成る無機膜
110 パリレン等から成る有機膜
111 スリット幅A
112 スリット幅B
113 被服樹脂
114 基板ホルダー
115 受光素子アレイとボンディングパッド部の間A部
116 スリット移動方向
117 受光素子アレイ上部位置
118 スリットコート開始位置
119 スリットコート終了位置
120 ポリイミド樹脂
121 CsI(ヨウ化セシウム)
122 パリレン
123 Al(アルミニウム)
124 パリレン
125 切り込み
130 スリット
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
医療、工業用のX線撮影では、従来、X線感光フィルムが用いられてきたが、利便性や撮影結果の保存性の面から放射線検出素子を用いた放射線イメージングシステムが普及してきている。このような放射線イメージングシステムにおいては、複数の画素を有する放射線検出素子を用いて放射線による2次元画像データを電気信号として取得し、この信号を処理装置により処理してモニタ上に表示している。代表的な放射線検出素子は、1次元或は2次元に配列された光検出器上にシンチレータを配し、入射する放射線をシンチレータで光に変換して検出する仕組みになっている。
【0003】
典型的なシンチレータ材料であるCsIは、吸湿性材料であり、空気中の水蒸気(湿気)を吸収して溶解する。この結果、シンチレータの特性、特に解像度が劣化するという問題があった。
【0004】
シンチレータを湿気から保護する構造としては、特開2000−284053号公報に開示された技術が知られている。
【0005】
図3(A)はこの技術を示したものである。
【0006】
この技術では、受光素子アレイ102/保護層103上に形成したシンチレータ105の上部及び側面に有機膜108/無機膜109/有機膜110の3層防湿層99を形成し湿気から保護している。
【0007】
3層防湿層99形成前に受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間にシリコン樹脂から成る樹脂枠107を形成し、その後、3層防湿層99形成し、樹脂枠107上から切断し、ボンディングパット部104の3層防湿層99を剥離している。3層防湿層99は厚さが20μmあり、剛性が強いため、切断せずに剥離を行うとシンチレータ105上及びその近傍の3層防湿層99まで剥がしてしまうため、樹脂枠107上から切断を行う。
【0008】
この切断した3層防湿層99のエッジには被服樹脂113を塗り、3層防湿層99の剥がれを防止し、更に端部から侵入する湿気に対して湿を行っている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
▲1▼この技術によれば、シンチレータ形成後、3層防湿層99形成前に樹脂枠107を形成している。そのため、潮解性のシンチレータ105を露出した状態で樹脂枠107を形成しており、シンチレータの潮解やゴミの付着が発生する(CsI等のハロゲン化アルカリ金属から成るシンチレータは、潮解してしまうため洗浄ができない)。
【0010】
▲2▼樹脂枠107及び被服樹脂113と2度に渡り、3層防湿層99のエッジに樹脂を塗っており、工程が煩雑である。
【0011】
▲3▼シンチレータ、特にCsIの場合、一般に真空蒸着方法により形成する。CsIの蒸着は、図3(B)のようにセンサーパネル100の端部を基板ホルダー114で固定する。保護層103は1〜5μmと薄いため、基板ホルダー114がボンディングパッド部104に接触する。その際、基板ホルダー104がボンディングパッド部104に擦れてキズになる。又、センサーパネル100に基板ホルダー114を取り付ける際、更には取り外す際、静電気が発生し受光素子アレイを破壊する。
【0012】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、シンチレータの防湿層端部の構成の簡略化を図ることができる放射線撮像装置を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、基板の表面2次元的に配列された受光素子アレイとその外周部に配置されたボンディングパット部と、受光素子アレイを覆うように形成された保護層と、前記保護層上部に形成されたシンチレータ層と、前記シンチレータ層を覆った防湿層を有する放射線撮像装置において、前記受光素子アレイと前記ボンディングパッド部の間の上部にある前記保護層の膜厚が、前記受光素子アレイ上部の前記保護層の膜厚より厚いことを特徴とする。
【0014】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記受光素子アレイと前記ボンディングパット部の間の上部にある前記保護層の膜厚が10μm以上あることを特徴とする。
【0015】
請求項3記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記保護層が、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド(PI)の何れか1つから成ることを特徴とする。
【0016】
請求項4記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記保護層をスリットコート法によりコーティングしたことを特徴とする
【0017】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0018】
図2(A)〜(D)は課題を解決するための手段を示したものである。
【0019】
図2(A)に示すように、受光素子アレイ102の保護層103をコーティングする際、受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間の保護層103を厚くし、樹脂枠の代わりとする。
【0020】
この際、受光素子アレイ102上部の保護層103の膜厚を厚くすると、受光素子アレイ102とシンチレータ105の間の距離が長くなり、シンチレータからの光が広がってしまうため、解像力が低下してしまう。そのため、受光素子アレイ102上部の保護層103の膜厚は薄くし、受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間でその上部にある保護層103の膜厚のみを厚くする。
【0021】
受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間で、その上部にある保護層103の膜厚としては10μm以上が良い。この部分の保護層を樹脂枠の代替とするため、切断時に貫通せずに切り込みが入れられなければならない。
【0022】
<保護層の形成方法>
図2(B)に示すように、長方形若しくは正方形に保護層を塗り、且つ、端部のみが厚く、更に一括で形成するにはスリットコート法が良い。
【0023】
図2(C),(D)でスリットコート法による保護層形成方法について説明する。
【0024】
先ず、スリットの移動方向116の端部厚さを変えるには、図2(C)のように内側を塗るスリット幅Al111と外周部の厚塗りをする部分のスリット幅B112を変える。
【0025】
スリット幅と塗布量の関係は、ポアズイユの法則により、塗布量はスリット幅の4乗に比例する。そのため、スリット幅を2倍にすると塗布量は16倍になる。又、スリットの移動前後方向の厚さを変えるには、図2(D)のように、スリットの移動速度を厚塗り部分で遅くすれば良い。
【0026】
移動速度と塗布量は反比例するため、図2(D)のように、塗布開始位置118と塗布終了位置119のスリット移動速度を遅くして塗る。又、これ以外に塗布圧力を変えることによっても端部の厚さをコントロールできる。
【0027】
<保護層の材料>
保護層の材料として要求される特性は以下のものがある。
【0028】
▲1▼耐熱性
シンチレータを形成後、アニール処理により不活剤を活性化する。その際のアニール温度は、約200〜300度である。そのため、保護層は200〜300度に耐ええる材料でなければならない。
【0029】
▲2▼光透過性
保護層は、シンチレータと受光素子アレイとの間にあるため、シンチレータの発光を透過しなければならず、保護層に光の吸収があると、受光素子アレイの感度が低下してしまう。
【0030】
受光素子アレイで検出できるようでなければならない。そのため、波長λ=400〜700nmの間で光透過率が90%以上でなければならない。こられの特性を満たす材料としては、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド(PI)等が挙げられる。
【0031】
<実施例1>
図1は実施例1を示したものである。
【0032】
基板101上に光電変換を行う受光素子アレイ102が配置されている。この受光素子アレイ102は、アモルファスシリコン製のフォトダイオード(PD)や薄膜トランジスタ(TFT)から構成されている。各行又は各列の受光素子の各々は信号読み出し線により電気的に接続されている。外部回路へ信号を取り出すためのボンディングパット部104は基板の外周部に配置されており、各受光素子と信号線を通し電気的に接続されている。
【0033】
受光素子アレイ102の上部には、受光素子を外部から保護するための保護層が形成されており、これには、耐熱性200℃以上で且つλ=400〜700nmでの光透過率90%のポリイミド(PI)樹脂120を用いる。このポリイミド樹脂120は、受光素子アレイ102上部での厚さと受光素子アレイ102とボンディングパッド部104の間A部115での厚さを変えている。受光素子アレイ102上部での膜厚は2μm、それに対しA部115の膜厚は30μmとしている。
【0034】
このポリイミド樹脂120は、スリットコートで形成しており、スリット幅を受光素子アレイ102上部とA部とで変えており、受光素子アレイ102上部ではスリット幅を100μmとし、A部では200μmにしている。これにより、スリット移動方向での端部の膜厚が変えられる。又、スリット移動速度を塗布開始位置及び終了位置(A部115)では0.2mm/sec、受光素子エリア102上部では3mm/secで行っている。
【0035】
次に、ポリイミド樹脂120上部にシンチレータを形成するが、基板ホルダー114でセンサーパネル100を保持する。図1(B)はセンサーパネル100を基板ホルダー114で保持した模式図である。このように基板ホルダー114の抑え部分がポリイミド樹脂120のA部115に当るように保持すると、基板ホルダー114とボンディングパッド部104との間に隙間ができ、擦れによるキズや静電気の発生を防げる。
【0036】
シンチレータには、各種の材料を用いることができるが、発光効率の良いTlドープのCsI121が望ましく、これを真空蒸着法により、ポリイミド樹脂120上に形成する。その後、Tl活性化のため、200度のアニール処理を行う。
【0037】
続けて蛍光体の防湿層として、ポリパラキシリレン樹脂(スリーボンド社製、商品名パリレン、以下パリレン)122を化学蒸着法(CVD)で約10μm形成する。パリレンは、液状では不可能だった鋭角部やエッジ部、ミクロンオーダの狭い隙間へのコーティングが可能でCsI121の柱状結晶をピンホールなくコーティングすることが可能であり、又、可視光に対しても透明であるため、次工程で反射層を形成した際にも、パリレン122で光を吸収することはない。
【0038】
次に、反射層及び防湿層としてAl(アルミニウム)123をパリレン122上に形成する。
【0039】
更に、Al123上にパリレンを更にコーティングし、反射層の保護膜とする。
【0040】
このように形成したパリレン122/Al123/パリレン124の3層防湿層99をポリイミド樹脂120のA部115上から切断刃により切り込み125を入れる。この際、下層まで切り込みが入らないよう、刃の長さをA部115のポリイミド樹脂120の厚さ以下にする。
【0041】
次に、切り込み125からボンディングパット部104上の3層防湿層99を剥離する。剥離後、ボンディングパット部104にTCP(Tape Carrier Package)を接続し受光素子アレイからの電気信号を外部回路へ送る。
【0042】
その後、3層保護層99のエッジ部及びTCPのエッジ部を覆うようにアクリル系樹脂により封止をする。これにより、3層保護層99エッジ部からのCsIへの湿気を防ぎ、且つ、3層保護層99エッジ部及びTCPの剥がれを防止できる。
【0043】
<実施例2>
実施例2は、実施例1とほぼ同様で、保護層にポリイミド樹脂ではなく、ポリエーテルイミド(PEI)を使用した。ポリエーテルイミド(PEI)樹脂も200度以上の耐熱性があり、保護層としては、ポリイミド樹脂と同様に使用することができる。
【0044】
<実施例3>
実施例3は、実施例1とほぼ同様であるが、保護層として耐熱性のあるポリエーテルサルホン(PES)樹脂を使用している。又、受光素子アレイ上部でのポリエーテルサルホン樹脂の膜厚は5μm、それに対し端部での膜厚は75μmとする。
【0045】
又、スリットコート形成時の条件は、受光素子アレイ上部ではスリット幅を150μmとし、端部では300μmにしている。又、スリット移動速度を塗布開始位置及び終了部位置では、0.1mm/sec、受光素子エリア上部では1.6mm/secで行っている。
【0046】
【発明の効果】
保護層形成時に端部を厚くすることにより、以下の効果があった。
【0047】
▲1▼防湿層を切断するための、樹脂枠形成工程を削除できる。
【0048】
▲2▼シンチレータ蒸着時にボンディングパット部が基板ホルダーに当らず、キズや静電気による不良発生が防げる。
【0049】
▲3▼シンチレータ形成直後に防湿層が形成できるため、シンチレータと防湿層の間のゴミの挟み込みを防げ、且つ、潮解も防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1を説明する図である。
【図2】本発明の実施例2を説明する図である。
【図3】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
99 3層保護層
100 センサーパネル
101 基板
102 受光素子アレイ
103 保護層
104 ボンディングパッド部
105 シンチレータ
107 樹脂枠
108 パリレン等から成る有機膜
109 Al等から成る無機膜
110 パリレン等から成る有機膜
111 スリット幅A
112 スリット幅B
113 被服樹脂
114 基板ホルダー
115 受光素子アレイとボンディングパッド部の間A部
116 スリット移動方向
117 受光素子アレイ上部位置
118 スリットコート開始位置
119 スリットコート終了位置
120 ポリイミド樹脂
121 CsI(ヨウ化セシウム)
122 パリレン
123 Al(アルミニウム)
124 パリレン
125 切り込み
130 スリット
Claims (4)
- 基板の表面2次元的に配列された受光素子アレイとその外周部に配置されたボンディングパット部と、受光素子アレイを覆うように形成された保護層と、前記保護層上部に形成されたシンチレータ層と、前記シンチレータ層を覆った防湿層を有する放射線撮像装置において、
前記受光素子アレイと前記ボンディングパッド部の間の上部にある前記保護層の膜厚が、前記受光素子アレイ上部の前記保護層の膜厚より厚いことを特徴とする放射線撮像装置。 - 前記受光素子アレイと前記ボンディングパット部の間の上部にある前記保護層の膜厚が10μm以上あることを特徴とする請求項1記載の放射線撮像装置。
- 前記保護層が、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、熱可塑性ポリイミド(PI)の何れか1つから成ることを特徴とする請求項1記載の放射線撮像装置。
- 前記保護層をスリットコート法によりコーティングしたことを特徴とする請求項1記載の放射線撮像装置。
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007129742A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 放射線検出器及びその製造方法 |
JP2008082852A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | 放射線検出装置 |
JP2012095177A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Sony Corp | 撮像素子パッケージ、撮像素子パッケージの製造方法、及び、電子機器 |
US8497481B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-07-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation detector and method for manufacturing same |
CN103348263A (zh) * | 2011-02-01 | 2013-10-09 | 株式会社东芝 | 放射线检测器 |
JP2014181994A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Canon Inc | 放射線検出装置及び放射線検出システム |
WO2015072260A1 (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出器、及び放射線検出器の製造方法 |
-
2003
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Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9219176B2 (en) | 2006-05-09 | 2015-12-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radial ray detector and method for manufacturing the same |
WO2007129742A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 放射線検出器及びその製造方法 |
JP2008082852A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toshiba Corp | 放射線検出装置 |
US8497481B2 (en) | 2009-12-18 | 2013-07-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation detector and method for manufacturing same |
JP2012095177A (ja) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | Sony Corp | 撮像素子パッケージ、撮像素子パッケージの製造方法、及び、電子機器 |
CN103348263A (zh) * | 2011-02-01 | 2013-10-09 | 株式会社东芝 | 放射线检测器 |
CN103348263B (zh) * | 2011-02-01 | 2015-11-25 | 株式会社东芝 | 放射线检测器 |
JP2014181994A (ja) * | 2013-03-19 | 2014-09-29 | Canon Inc | 放射線検出装置及び放射線検出システム |
WO2015072260A1 (ja) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | 浜松ホトニクス株式会社 | 放射線検出器、及び放射線検出器の製造方法 |
US10061035B2 (en) | 2013-11-15 | 2018-08-28 | Hamamatsu Photonics K.K. | Radiation detector, and method for producing radiation detector |
US10514470B2 (en) | 2013-11-15 | 2019-12-24 | Hamamatsu Photonics K.K. | Radiation detector, and method for producing radiation detector |
US10571581B2 (en) | 2013-11-15 | 2020-02-25 | Hamamastsu Photonics K.K. | Radiation detector, and method for producing radiation detector |
US11506799B2 (en) | 2013-11-15 | 2022-11-22 | Hamamatsu Photonics K.K. | Radiation detector, and method for producing radiation detector |
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