JP2004296656A - 放射線撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光電変換基板を支持部材に配置固定した後においても電気部品の接続を行える構造とし、電気部品の交換が可能な放射線撮像装置を提供する。
【解決手段】複数の光電変換素子を有する光電変換基板１００、光電変換素子に入射する放射線を可視光に変換する蛍光体２００、光電変換基板１００を支持する支持部材３００で構成し、光電変換基板１００と支持部材３００を光電変換基板１００上の外周部における電気部品１０と光電変換基板１００との接続部以外の領域で貼り合わせ部材３５０によって固定する。これにより、支持部材３００上の接続電極を加熱圧着する部分に、貼り合わせ部材３５０の介在がなく、接続部の下部における剛性が高く、電気部品１０を均一に接続できる。
【選択図】 図２
【解決手段】複数の光電変換素子を有する光電変換基板１００、光電変換素子に入射する放射線を可視光に変換する蛍光体２００、光電変換基板１００を支持する支持部材３００で構成し、光電変換基板１００と支持部材３００を光電変換基板１００上の外周部における電気部品１０と光電変換基板１００との接続部以外の領域で貼り合わせ部材３５０によって固定する。これにより、支持部材３００上の接続電極を加熱圧着する部分に、貼り合わせ部材３５０の介在がなく、接続部の下部における剛性が高く、電気部品１０を均一に接続できる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用測定機器や非破壊検査機器等に用いられる放射線撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、このような放射線撮像装置は放射線（Ｘ線等）を可視光に変換する蛍光板を有する読み取り系、蛍光板で変換された可視光を集める縮小光学系、縮小光学系で集められた可視光を検出するＣＣＤ型センサ等を組み合わせて構成されている。
【０００３】
一方、近年においては水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと称する）に代表される光電変換半導体材料が開発され、この半導体材料を用いて、光電変換素子及び信号処理部等を大面積のガラス基板上等に形成することにより、情報源と等倍の光学系で読み取る密着型センサを備えた放射線撮像装置が実用化されつつある。
【０００４】
特に、ａ−Ｓｉは光電変換材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）の半導体材料としても用いることができ、光電変換素子とスイッチ素子であるＴＦＴを同時に形成できるので好適である。
【０００５】
また、従来の放射線撮像装置では、光電変換素子やＴＦＴ等から成る複数の画素を有する光電変換基板の外周部に光電変換基板を駆動する駆動回路や信号処理回路等を有するテープ・キャリヤー・パッケージ（以下、ＴＣＰと略する）等の電気部品が配置されている。この電気部品は異方性導電フイルムによる熱圧着によって光電変換基板と電気的に接続されている。
【０００６】
また、光電変換基板上に形成された光電変換素子を覆うように放射線を可視光に変換する蛍光体がアクリル等からなる接着剤等により固定されている。更に、光電変換基板の裏面には、光電変換基板を支持固定するためのＳＵＳ等からなる支持部材が配置されており、光電変換基板と支持部材とは接着材や両面粘着シート等により固定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光電変換基板を支持部材に固定した後の工程内検査やスクリーング時に光電変換基板の外周部に配置接続されたＴＣＰ等の電気部品に不具合や不良が発生した場合には、不良部品を除去して新たな電気部品を再度接続し、交換する必要がある。
【０００８】
しかしながら、電気部品が配置された光電変換基板の裏面には、貼り合せ材である接着材等を用いて支持部材が接合されており、また、電気部品の接続条件が高温高圧であるため、柔軟な貼り合せ材が中間に介在すると、電気部品の接続電極と光電変換基板の接続電極との接続を均一にすることが難しく交換できない問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、光電変換基板を支持部材に固定した後においても電気部品の交換を容易に行うことが可能な放射線撮像装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、複数の光電変換素子を有する光電変換基板と、前記光電変換素子に入射する放射線を可視光に変換する蛍光体と、前記光電変換基板を支持する支持部材とを有し、前記光電変換基板の周辺回路を含む電気部品が前記光電変換基板上の外周部に接続され、前記光電変換基板と支持部材とが貼り合わせ部材によって固定された放射線撮像装置において、前記光電変換基板と支持部材とが、前記光電変換基板上の外周部における電気部品と光電変換基板との接続部以外の領域で前記貼り合わせ部材によって固定されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による放射線撮像装置の一実施形態を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。図中１００はガラス基板等の絶縁基板上に光電変換素子（フォトダイオード）、その光電変換素子の信号を読み出す信号転送素子（ＴＦＴ；薄膜トランジスタ）等を含む画素が二次元に配列された光電変換基板である。１１０はこの画素が配列された画素領域を示す。
【００１２】
画素領域１１０の周辺には、画素を構成する光電変換素子の駆動やその信号を読み出す為に必要な配線（図示せず）及びこの配線に接続され外部との接続を行う為の接続電極（図示せず）が光電変換基板１００上に形成されている。光電変換基板１００上の光電変換素子や信号転送素子、配線及び接続電極はガラス基板上等に薄膜半導体プロセスを用いて形成されている。
【００１３】
画素領域１１０の周辺の接続電極上には、この接続電極と接続する接続電極を有する電気部品１０が配置され、画素領域１１０の周辺の接続電極と電気部品１０の接続電極とを異方性導電フィルム等を用いて加熱圧着することにより電気的に接続されている。電気部品１０を光電変換基板１００に接続する方法や交換する方法については詳しく後述する。
【００１４】
電気部品１０はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）等の半導体チップとそれを実装した配線板からなり、光電変換基板１００への実装を容易としている。電気部品１０は光電変換基板１００を駆動する駆動回路或いは光電変換基板１００から読み出した信号を増幅する等の信号処理を行う信号処理回路等を含んでいる。
【００１５】
また、光電変換基板１００上には、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光板２００が画素領域１１０を覆うようにアクリル樹脂等の接着剤１５０により接合されている。放射線としては、Ｘ線に限ることなく、α線、β線、γ線等を用いることも可能である。
【００１６】
更に、光電変換基板１００は支持部材３００によって支持され、光電変換基板１００の裏面には、図２に示すようにＳＵＳ材等からなる支持部材３００が固定されている。支持部材３００はその外周部を除く中央部付近が凹部形状に形成され、光電変換基板１００と支持部材３００とが凹部内においてシリコン樹脂等の貼り合わせ部材３５０により接着固定されている。
【００１７】
ここで、電気部品１０が配置された光電変換基板１００の裏面において光電変換基板１００と支持部材３００の対向する面が、ａ部で示す電気部品１０の接続位置でｂ部で示す他の部分より近接して配置されている。即ち、ａ部における光電変換基板１００と電気部品１０との接続位置では貼り合わせ部材３５０が光電変換基板１００と支持部材３００の間に介在せずに光電変換基板１００と支持部材３００が直接接する構造となっている。
【００１８】
また、貼り合わせ部材３００をライン状または格子状、更には点状に塗布し、光電変換基板１００と支持部材３００を接着固定することにより、貼り合わせ部材３５０のはみ出しによる光電変換基板１００と支持部材３００との間への侵入を完全に防止できる。本実施形態では、電気部品１０を配置する光電変換基板１００の裏面を支持部材３００の剛体のみで構成できるため、電気部品１０を光電変換基板１００に接続する時に互いの接続電極を全て均一且つ安定して接続することが可能である。
【００１９】
図３は電気部品１０を光電変換基板１００に接続する方法を説明する模式的断面図である。図３では図１、図２と同一部分には同一符号を付している。加熱ヘッド５０１、バックアップ５０２、ヒーター５０３は電気部品１０を接続する接続装置の一部を示す。加熱ヘッド５０１はヒーター５０３を内蔵し、電気部品１０の接続部を加熱加圧する。バックアップ５０２はセラミック、ガラス等からなり、支持部材３００の裏面を支持して加熱ヘッド５０１の加圧の受けとなるものである。テフロン（登録商標）テープ５０５は接続時に加熱ヘッド５０１が全ての接続電極を均一に押圧するように緩衝材或いは加熱ヘッド５０１への異方性導電フィルム３０の溶着を防止するものである。
【００２０】
電気部品１０を光電変換基板１００に接続する場合には、まず、図３に示すように光電変換基板１００上に形成された接続電極１０１の上部に加熱ヘッド５０１をセットし、その下部の支持部材３００の裏面にバックアップ５０２をセットする。異方性導電フィルム３０は光電変換基板１００の接続電極１０１上に予め転写して貼り付けられている。
【００２１】
次に、電変換基板１００上に形成された接続電極１０１と電気部品１０に設けられた接続電極１１とのアライメントをとり、その後、加熱ヘッド５０１を図示しない昇降機構により下降させて、テフロン（登録商標）シート５０５を介して電気部品１０の接続電極１１と光電変換基板１００の接続電極１０１を加熱圧着することにより、上下の接続電極１０１と接続電極１１の電気接続を行い、電気部品１０を光電変換基板１００に固定する。
【００２２】
この時、図３のａ部に示すように支持部材３００上の接続電極を加熱圧着する部分には、光電変換基板１００と支持部材３００との間の貼り合わせ部材３５０の介在がないため、接続部の裏面における剛性が高く、光電変換基板１００の変形も発生せずに、光電変換基板１００の接続電極１０１と電気部品１０の接続電極１１を均一、即ち、全ての電極を確実に接続できる。
【００２３】
また、不良品や故障等の発生により電気部品１０を交換する場合には、加熱ヘッド５０１とバックアップ５０２を用いて電気部品１０を取り外し、更に、古い異方性導電フィルム３０を除去する。次いで、新たな異方性導電フィルム３０を接続電極１０１上に貼り付け、その後、同様の方法を用いて新たな電気部品を光電変換基板１００に接続すれば良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電気部品を配置する光電変換基板の裏面における剛性が高まり、電気部品の接続時において高温高加圧条件での光電変換基板の変形を抑えられ、電気部品を均一で安定して接続することができる。よって、光電変換基板を支持部材に固定した後においても電気部品の接続を行え、例えば、工程内検査やスクリーン時等に電気部品の不良等が発見された場合には、電気部品の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射線撮像装置の一実施形態を示す模式的平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における模式的断面図である。
【図３】図１の実施形態による放射線撮像装置の電気部品の接続方法を説明する模式的断面図である。
【符号の説明】
１０ 電気部品
１１ 接続電極（電気部品側）
３０ 異方性導電フィルム
１００ 光電変換基板
１０１ 接続電極（光電変換基板側）
１１０ 画素領域
１５０ 接着剤
２００ 蛍光板
３００ 支持部材
３５０ 貼り合わせ部材
５０１ 加熱ヘッド
５０２ バックアップ
５０３ ヒーター
５０５ テフロン（登録商標）シート
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用測定機器や非破壊検査機器等に用いられる放射線撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、このような放射線撮像装置は放射線（Ｘ線等）を可視光に変換する蛍光板を有する読み取り系、蛍光板で変換された可視光を集める縮小光学系、縮小光学系で集められた可視光を検出するＣＣＤ型センサ等を組み合わせて構成されている。
【０００３】
一方、近年においては水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと称する）に代表される光電変換半導体材料が開発され、この半導体材料を用いて、光電変換素子及び信号処理部等を大面積のガラス基板上等に形成することにより、情報源と等倍の光学系で読み取る密着型センサを備えた放射線撮像装置が実用化されつつある。
【０００４】
特に、ａ−Ｓｉは光電変換材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）の半導体材料としても用いることができ、光電変換素子とスイッチ素子であるＴＦＴを同時に形成できるので好適である。
【０００５】
また、従来の放射線撮像装置では、光電変換素子やＴＦＴ等から成る複数の画素を有する光電変換基板の外周部に光電変換基板を駆動する駆動回路や信号処理回路等を有するテープ・キャリヤー・パッケージ（以下、ＴＣＰと略する）等の電気部品が配置されている。この電気部品は異方性導電フイルムによる熱圧着によって光電変換基板と電気的に接続されている。
【０００６】
また、光電変換基板上に形成された光電変換素子を覆うように放射線を可視光に変換する蛍光体がアクリル等からなる接着剤等により固定されている。更に、光電変換基板の裏面には、光電変換基板を支持固定するためのＳＵＳ等からなる支持部材が配置されており、光電変換基板と支持部材とは接着材や両面粘着シート等により固定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、光電変換基板を支持部材に固定した後の工程内検査やスクリーング時に光電変換基板の外周部に配置接続されたＴＣＰ等の電気部品に不具合や不良が発生した場合には、不良部品を除去して新たな電気部品を再度接続し、交換する必要がある。
【０００８】
しかしながら、電気部品が配置された光電変換基板の裏面には、貼り合せ材である接着材等を用いて支持部材が接合されており、また、電気部品の接続条件が高温高圧であるため、柔軟な貼り合せ材が中間に介在すると、電気部品の接続電極と光電変換基板の接続電極との接続を均一にすることが難しく交換できない問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、光電変換基板を支持部材に固定した後においても電気部品の交換を容易に行うことが可能な放射線撮像装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、複数の光電変換素子を有する光電変換基板と、前記光電変換素子に入射する放射線を可視光に変換する蛍光体と、前記光電変換基板を支持する支持部材とを有し、前記光電変換基板の周辺回路を含む電気部品が前記光電変換基板上の外周部に接続され、前記光電変換基板と支持部材とが貼り合わせ部材によって固定された放射線撮像装置において、前記光電変換基板と支持部材とが、前記光電変換基板上の外周部における電気部品と光電変換基板との接続部以外の領域で前記貼り合わせ部材によって固定されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による放射線撮像装置の一実施形態を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線における断面図である。図中１００はガラス基板等の絶縁基板上に光電変換素子（フォトダイオード）、その光電変換素子の信号を読み出す信号転送素子（ＴＦＴ；薄膜トランジスタ）等を含む画素が二次元に配列された光電変換基板である。１１０はこの画素が配列された画素領域を示す。
【００１２】
画素領域１１０の周辺には、画素を構成する光電変換素子の駆動やその信号を読み出す為に必要な配線（図示せず）及びこの配線に接続され外部との接続を行う為の接続電極（図示せず）が光電変換基板１００上に形成されている。光電変換基板１００上の光電変換素子や信号転送素子、配線及び接続電極はガラス基板上等に薄膜半導体プロセスを用いて形成されている。
【００１３】
画素領域１１０の周辺の接続電極上には、この接続電極と接続する接続電極を有する電気部品１０が配置され、画素領域１１０の周辺の接続電極と電気部品１０の接続電極とを異方性導電フィルム等を用いて加熱圧着することにより電気的に接続されている。電気部品１０を光電変換基板１００に接続する方法や交換する方法については詳しく後述する。
【００１４】
電気部品１０はＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）やＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）等の半導体チップとそれを実装した配線板からなり、光電変換基板１００への実装を容易としている。電気部品１０は光電変換基板１００を駆動する駆動回路或いは光電変換基板１００から読み出した信号を増幅する等の信号処理を行う信号処理回路等を含んでいる。
【００１５】
また、光電変換基板１００上には、Ｘ線を可視光に変換するための蛍光板２００が画素領域１１０を覆うようにアクリル樹脂等の接着剤１５０により接合されている。放射線としては、Ｘ線に限ることなく、α線、β線、γ線等を用いることも可能である。
【００１６】
更に、光電変換基板１００は支持部材３００によって支持され、光電変換基板１００の裏面には、図２に示すようにＳＵＳ材等からなる支持部材３００が固定されている。支持部材３００はその外周部を除く中央部付近が凹部形状に形成され、光電変換基板１００と支持部材３００とが凹部内においてシリコン樹脂等の貼り合わせ部材３５０により接着固定されている。
【００１７】
ここで、電気部品１０が配置された光電変換基板１００の裏面において光電変換基板１００と支持部材３００の対向する面が、ａ部で示す電気部品１０の接続位置でｂ部で示す他の部分より近接して配置されている。即ち、ａ部における光電変換基板１００と電気部品１０との接続位置では貼り合わせ部材３５０が光電変換基板１００と支持部材３００の間に介在せずに光電変換基板１００と支持部材３００が直接接する構造となっている。
【００１８】
また、貼り合わせ部材３００をライン状または格子状、更には点状に塗布し、光電変換基板１００と支持部材３００を接着固定することにより、貼り合わせ部材３５０のはみ出しによる光電変換基板１００と支持部材３００との間への侵入を完全に防止できる。本実施形態では、電気部品１０を配置する光電変換基板１００の裏面を支持部材３００の剛体のみで構成できるため、電気部品１０を光電変換基板１００に接続する時に互いの接続電極を全て均一且つ安定して接続することが可能である。
【００１９】
図３は電気部品１０を光電変換基板１００に接続する方法を説明する模式的断面図である。図３では図１、図２と同一部分には同一符号を付している。加熱ヘッド５０１、バックアップ５０２、ヒーター５０３は電気部品１０を接続する接続装置の一部を示す。加熱ヘッド５０１はヒーター５０３を内蔵し、電気部品１０の接続部を加熱加圧する。バックアップ５０２はセラミック、ガラス等からなり、支持部材３００の裏面を支持して加熱ヘッド５０１の加圧の受けとなるものである。テフロン（登録商標）テープ５０５は接続時に加熱ヘッド５０１が全ての接続電極を均一に押圧するように緩衝材或いは加熱ヘッド５０１への異方性導電フィルム３０の溶着を防止するものである。
【００２０】
電気部品１０を光電変換基板１００に接続する場合には、まず、図３に示すように光電変換基板１００上に形成された接続電極１０１の上部に加熱ヘッド５０１をセットし、その下部の支持部材３００の裏面にバックアップ５０２をセットする。異方性導電フィルム３０は光電変換基板１００の接続電極１０１上に予め転写して貼り付けられている。
【００２１】
次に、電変換基板１００上に形成された接続電極１０１と電気部品１０に設けられた接続電極１１とのアライメントをとり、その後、加熱ヘッド５０１を図示しない昇降機構により下降させて、テフロン（登録商標）シート５０５を介して電気部品１０の接続電極１１と光電変換基板１００の接続電極１０１を加熱圧着することにより、上下の接続電極１０１と接続電極１１の電気接続を行い、電気部品１０を光電変換基板１００に固定する。
【００２２】
この時、図３のａ部に示すように支持部材３００上の接続電極を加熱圧着する部分には、光電変換基板１００と支持部材３００との間の貼り合わせ部材３５０の介在がないため、接続部の裏面における剛性が高く、光電変換基板１００の変形も発生せずに、光電変換基板１００の接続電極１０１と電気部品１０の接続電極１１を均一、即ち、全ての電極を確実に接続できる。
【００２３】
また、不良品や故障等の発生により電気部品１０を交換する場合には、加熱ヘッド５０１とバックアップ５０２を用いて電気部品１０を取り外し、更に、古い異方性導電フィルム３０を除去する。次いで、新たな異方性導電フィルム３０を接続電極１０１上に貼り付け、その後、同様の方法を用いて新たな電気部品を光電変換基板１００に接続すれば良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電気部品を配置する光電変換基板の裏面における剛性が高まり、電気部品の接続時において高温高加圧条件での光電変換基板の変形を抑えられ、電気部品を均一で安定して接続することができる。よって、光電変換基板を支持部材に固定した後においても電気部品の接続を行え、例えば、工程内検査やスクリーン時等に電気部品の不良等が発見された場合には、電気部品の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による放射線撮像装置の一実施形態を示す模式的平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における模式的断面図である。
【図３】図１の実施形態による放射線撮像装置の電気部品の接続方法を説明する模式的断面図である。
【符号の説明】
１０ 電気部品
１１ 接続電極（電気部品側）
３０ 異方性導電フィルム
１００ 光電変換基板
１０１ 接続電極（光電変換基板側）
１１０ 画素領域
１５０ 接着剤
２００ 蛍光板
３００ 支持部材
３５０ 貼り合わせ部材
５０１ 加熱ヘッド
５０２ バックアップ
５０３ ヒーター
５０５ テフロン（登録商標）シート
Claims (1)
- 複数の光電変換素子を有する光電変換基板と、前記光電変換素子に入射する放射線を可視光に変換する蛍光体と、前記光電変換基板を支持する支持部材とを有し、前記光電変換基板の周辺回路を含む電気部品が前記光電変換基板上の外周部に接続され、前記光電変換基板と支持部材とが貼り合わせ部材によって固定された放射線撮像装置において、前記光電変換基板と支持部材とが、前記光電変換基板上の外周部における電気部品と光電変換基板との接続部以外の領域で前記貼り合わせ部材によって固定されていることを特徴とする放射線撮像装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003085366A JP2004296656A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 放射線撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2003085366A JP2004296656A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 放射線撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004296656A true JP2004296656A (ja) | 2004-10-21 |
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ID=33400305
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003085366A Pending JP2004296656A (ja) | 2003-03-26 | 2003-03-26 | 放射線撮像装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004296656A (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-03-26 JP JP2003085366A patent/JP2004296656A/ja active Pending
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