JP2006052985A - Method of manufacturing radiation detector and radiation detecting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医療用X線診断装置、非破壊検査装置等に用いられる放射線検出装置の製造方法と放射線検出システムに係わり、特に複数の光電変換素子と、該複数の光電変換素子を外部と電気的に接続するための電気接続部とを備えたセンサーパネルと、前記センサーパネル上に配された、放射線を前記光電変換素子に感知可能な光に変換する蛍光体層を有する波長変換体と、を有する放射線検出装置の製造方法と放射線検出システムに関する。なお、本明細書では、X線の他、α線、β線、γ線等の電磁波も、放射線に含まれるものとする。 The present invention relates to a manufacturing method and a radiation detection system of a radiation detection apparatus used for a medical X-ray diagnostic apparatus, a nondestructive inspection apparatus, and the like, and in particular, a plurality of photoelectric conversion elements and the plurality of photoelectric conversion elements are electrically connected to the outside. A sensor panel having an electrical connection part for connecting to the sensor, and a wavelength converter having a phosphor layer disposed on the sensor panel for converting radiation into light that can be detected by the photoelectric conversion element; The present invention relates to a method for manufacturing a radiation detection apparatus and a radiation detection system. Note that in this specification, in addition to X-rays, electromagnetic waves such as α rays, β rays, and γ rays are included in radiation.
近年、レントゲン撮影のデジタル化が加速しており、種々の放射線検出装置が発表されている。その方式もダイレクト方式(X線を直接電気信号に変換して読み取るタイプ)とインダイレクト方式(X線を一旦可視光に変換して可視光を電気信号に変換して読み取るタイプ)の2つに大別される。 In recent years, the digitization of X-ray imaging has been accelerated, and various radiation detection apparatuses have been announced. There are also two methods: the direct method (type that converts X-rays directly into electrical signals and reads) and the indirect method (type that converts X-rays once into visible light and converts visible light into electrical signals and reads). Broadly divided.
図27は、特許文献1に開示されているインダイレクト方式放射線検出装置の断面図である。
図中、基板101上に複数の光電変換素子102及びTFT(不図示)を2次元状に配置して光電変換部(受光部)を形成し、上部をセンサー保護層104により保護している。光電変換素子102より伸びる配線103はボンディングパッド部(電気接続部)106に繋がっている(図中の基板101、光電変換素子102、センサー保護層104、配線103を含む部分を「センサーパネル」又は「光電変換パネル」等とも言う)。
センサー保護層104上には、放射線を光電変換素子102が感知可能な光に変換する波長変換体として、CsI:Tlよりなる柱状結晶の蛍光体層111が形成されている。この蛍光体層111は、厚さ約10μmのポリパラキシリレン製有機膜(商標名:パリレン)よりなる保護層112、アルミよりなる反射層113、パリレンよりなる反射層保護層114によって構成された蛍光体保護部材によって、外部との間を耐湿保護されている。アルミよりなる反射層113は、蛍光体層111から光電変換部と反対側へ向かった光を反射させ、光電変換部へ導くために設けている。これは、蒸着などの方法により、薄膜(サブミクロンレベルの厚み)状態となっている。115は、蛍光体保護層112の剥がれを防止するための被覆樹脂である。117は、ボンディングパッド部106の周囲に設けられ、ボンディングパッド部106上の蛍光体保護部材を切断にて除去する際にセンサーパネルを保護するための樹脂枠である。
上記構成により、図27に示す放射線検出装置は、図面上部から入射したX線が反射層保護層114、反射層113、蛍光体保護層112、を透過し、蛍光体層111で吸収された後、発光した光が光電変換素子102に到達し、配線103を通して図示しない外部回路で読み出すことで、入射するX線情報を2次元のデジタル画像に変換するものである。
図28は、図27の放射線検出素子を製造する途中の工程の断面図である。この従来例に拠れば、蛍光体保護層112及び反射層保護層114は、基板101の裏側にまで形成されるため、蒸着した後にボンディングパッド部を図のように剥離する工程が必要である。樹脂枠117上でカッター等で反射層保護層114、反射層113、蛍光体保護層112が切断され、剥離される。この際、反射層113は、蛍光体保護層112及び反射層保護層114に挟まれた状態なので、同時に剥離除去されることになる。
In the figure, a plurality of
A columnar
27, after the X-rays incident from the upper part of the drawing pass through the reflective layer
28 is a cross-sectional view of a process in the middle of manufacturing the radiation detection element of FIG. According to this conventional example, since the phosphor
前述した従来の放射線検出装置においては、ボンディングパッド部106をあらかじめ露出した状態で蛍光体層111や蛍光体保護層112、反射層113及び反射層保護層114を形成しなければならないので、次のような問題点が生じる。
1) 製造マージンを稼ぐため、蛍光体保護層112、反射層113及び反射層保護層114端部の位置をボンディングパッド部よりも離さなければならず、その分有効エリアが狭くなる。もしくは、外形サイズを大きくしなけれならない。
2) 図28のように蛍光体保護層112、反射層保護層114を剥離する際、ボンディングパッド部106との間に剥離帯電による静電気が発生し、光電変換素子102またはTFTを劣化又は破壊してしまう。
本発明は、上記問題点に鑑み、有効画素領域を広くし、製造途中での静電気による素子への不具合の発生しない製法を提供することにある。
In the above-described conventional radiation detection apparatus, the
1) In order to obtain a manufacturing margin, the positions of the phosphor
2) When the phosphor
In view of the above problems, the present invention is to provide a manufacturing method in which an effective pixel area is widened, and troubles due to static electricity during the production do not occur.
本発明の放射線検出装置の製造方法は、複数の光電変換素子と、該複数の光電変換素子を外部と電気的に接続するための電気接続部とを備えたセンサーパネルと、
前記センサーパネル上に配された、放射線を前記複数の光電変換素子に感知可能な光に変換する蛍光体層を有する波長変換体と、を有する放射線検出装置の製造方法において、
少なくとも前記電気接続部上に保護層を形成した後に、前記センサーパネル上に前記波長変換体を配する第1工程と、
前記波長変換体を配した後に、前記電気接続部上の保護層を除去する第2工程と、を有することを特徴とする。
A method of manufacturing a radiation detection apparatus of the present invention includes a sensor panel including a plurality of photoelectric conversion elements and an electrical connection unit for electrically connecting the plurality of photoelectric conversion elements to the outside;
In the method of manufacturing a radiation detection apparatus, the wavelength converter having a phosphor layer that is disposed on the sensor panel and converts the radiation into light that can be sensed by the plurality of photoelectric conversion elements.
A first step of arranging the wavelength converter on the sensor panel after forming a protective layer on at least the electrical connection part;
And a second step of removing a protective layer on the electrical connection portion after the wavelength converter is disposed.
本発明によれば、ボンディングパッド部等の電気接続部と蛍光体層との間の構成要素との間を狭くすることができるので、放射線検出装置の画素領域の有効範囲を広げる、もしくは外形サイズを小さくすることが可能となる。さらに、波長変換体を形成するまでの工程で、電気接続部を露出しないため、製造時の静電気による素子への悪影響を抑えることが可能となった。 According to the present invention, since the space between the electrical connection part such as the bonding pad part and the constituent elements between the phosphor layers can be narrowed, the effective range of the pixel area of the radiation detection apparatus is expanded or the outer size is increased. Can be reduced. Furthermore, since the electrical connection portion is not exposed in the process until the wavelength conversion body is formed, it is possible to suppress an adverse effect on the element due to static electricity during manufacturing.
本発明は、ボンディングパッド部等の電気接続部の露出を、波長変換体形成後に行うことにより、製造上発生する静電気による光電変換素子及びTFTなどからなる光電変換部への悪影響を抑制するものである。さらに、光電変換部とボンディングパッド部等の電気接続部との間の距離を縮めて光電変換部が設けられた画素領域を拡大する、もしくは、外形サイズを小さくすることを可能とするものである。
また、従来行っていた、センサーパネル形成の最後の工程で、波長変換体を配する工程前に行われていたボンディングパッド部上の保護層のエッチングに必要なフォトリソグラフィー工程も削減することを可能にしたため、環境への配慮も成されるものである。
The present invention suppresses the adverse effect on the photoelectric conversion portion including the photoelectric conversion element and the TFT due to static electricity generated in the manufacturing by exposing the electrical connection portion such as the bonding pad portion after the wavelength conversion body is formed. is there. Furthermore, the distance between the photoelectric conversion portion and the electrical connection portion such as the bonding pad portion can be reduced to enlarge the pixel region provided with the photoelectric conversion portion, or to reduce the external size. .
In addition, it is possible to reduce the photolithography process required for etching the protective layer on the bonding pad part, which was previously performed before the process of arranging the wavelength converter in the last process of forming the sensor panel. Therefore, consideration for the environment is also made.
図1に、本発明の製造方法により得られた代表的な放射線検出装置を示す断面図である。101はガラス等の基板、102は光電変換素子であり、複数の光電変換素子102及びTFT(不図示)を2次元状に配置して光電変換部(受光部)を形成している。103は光電変換素子102またはTFTに接続された配線、104は第1の保護層(センサー保護層)、105は第2の保護層(パッシベーション膜)、106はボンディングパッド部などの電気接続部であり、上記構成要素101〜106によってセンサーパネル(光電変換パネル)が構成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a typical radiation detection apparatus obtained by the manufacturing method of the present invention.
また、111は蛍光体層、112は蛍光体保護層、113は反射層、114は反射層保護層であり、上記構成要素112〜114によって蛍光体保護部材が構成されている。115は被覆樹脂であり、上記蛍光体保護部材の端部を封止するものである。116はボンディングパッド部が露出するよう形成された開口部である。本発明による製造方法では、開口部116は蛍光体層111が設けられた後に形成される。詳細な説明は後述する。また、161はTAB(Tape Automated Bonding)などの電気的接続部材、162はプリント回路基板などの電気実装部材、163はACF(異方性導電フィルム)などの導電性接着材である。
Further, 111 is a phosphor layer, 112 is a phosphor protective layer, 113 is a reflective layer, and 114 is a reflective layer protective layer, and the above-described
基板101は、光電変換素子102、配線103、及びTFT(不図示)からなる光電変換部(受光部)が形成されるものであり、材料として、ガラス、耐熱性プラスチック等を好適に用いることができる。
The
光電変換素子102は蛍光体層111によって放射線から変換された光を電荷に変換するものであり、例えば、アモルファスシリコンなどの材料を用いることが可能である。光電変換素子102の構成は特に限定されず、MIS型センサー、PIN型センサー、TFT型センサー等適宜用いることができる。
The
配線103は、光電変換素子102で光電変換された信号をTFTを介して読み出すための信号配線の一部や、光電変換素子に電圧(Vs)を印加するバイアス配線、又はTFTを駆動するための駆動配線を示す。光電変換素子102で光電変換された信号はTFTによって読み出され、信号配線を介して信号処理回路に出力される。また行方向に配列されたTFTのゲートは行ごとに駆動配線に接続され、TFT駆動回路により行毎にTFTが選択される。
The
第1の保護層(センサー保護層)104は、受光部を被覆して保護するためのものであり、例えばSiN,SiO2などの無機物質が好適に用いられる。第2の保護層(パッシベーション膜)105は、第1の保護層104上に設けられ、材料としては、ポリイミド、パラキシリレン等の有機物質からなる耐熱性の樹脂が好ましい。たとえば、熱硬化型のポリイミド樹脂等を用いることが可能である。また、第2の保護層105はセンサーパネル表面の平坦性を向上させる平坦化機能を有する。
The first protective layer (sensor protective layer) 104 is for covering and protecting the light receiving portion, and for example, an inorganic substance such as SiN or SiO 2 is preferably used. The second protective layer (passivation film) 105 is provided on the first
電気接続部(ボンディングパッド部)106は、光電変換部と外部回路(電気的接続部材161や電気実装部材162など)とを電気的に接続するためのものであり、センサーパネルの周囲の領域に形成された開口部116に設けられている。
The electrical connection portion (bonding pad portion) 106 is for electrically connecting the photoelectric conversion portion and an external circuit (such as the
蛍光体層111は、放射線を光電変換素子102が感知可能な光に変換するものであり、柱状結晶構造を有する蛍光体が好ましい。柱状結晶構造を有する蛍光体は、蛍光体で発生した光が柱状結晶内を伝搬するので光散乱が少なく、解像度を向上させることができる。ただし、蛍光体層111としては、柱状結晶構造を有する蛍光体以外の材料を用いてもよい。
The
柱状結晶構造を有する蛍光体層111の材料としては、ハロゲン化アルカリを主成分とする材料が好適に用いられる。例えば、CsI:Tl、CsI:Na、CsBr:Tlが用いられる。その作製方法は、例えばCsI:Tlでは、CsIとTlIを同時に蒸着することで形成できる。
As the material of the
蛍光体保護層112は、蛍光体層111に対して、外気からの水分の侵入を防止する防湿保護機能及び衝撃により構造破壊を防止する衝撃保護機能を有するものである。蛍光体層111として柱状結晶構造を有する蛍光体を用いる場合、蛍光体保護層112の厚さは20〜200μmが好ましい。20μm以下では、蛍光体層111表面の凹凸、及びスプラッシュ欠陥を完全に被覆することができず、防湿保護機能が低下する恐れがある。一方、200μmを超えると蛍光体層111で発生した光もしくは反射層で反射された光の蛍光体保護層112内での散乱が増加し、取得される画像の解像度及びMTF(Modulation Transfer Fanction)が低下する恐れがある。蛍光体保護層112の材料としては、ポリパラキシリレンなどの有機樹脂が好適に用いられる。また、蛍光体保護層112としてホットメルト樹脂を用いてもよい。以下に、ホットメルト樹脂からなる蛍光体保護層112について説明する。
蛍光体保護層112として用いられるホットメルト樹脂は、水や溶剤を含まない、室温で固体であり、100%不揮発性の熱可塑性材料からなる接着性樹脂と定義される(Thomas.p.Flanagan,Adhesive Age,9,No3,28(1996))。ホットメルト樹脂は、樹脂温度が上昇すると溶融し、樹脂温度が低下すると固化されるものである。ホットメルト樹脂は、加熱溶融状態で、他の有機材料、および無機材料に接着性をもち、常温で固体状態となり接着性を持たないものである。また、ホットメルト樹脂は極性溶媒、溶剤、および水を含んでいないので、蛍光体層111(例えば、ハロゲン化アルカリからなる柱状結晶構造を有する蛍光体層)に接触しても蛍光体層を溶解しないため、蛍光体保護層112として使用され得る。ホットメルト樹脂は、熱可塑性樹脂を溶剤に溶かし溶媒塗布法によって形成された溶剤揮発硬化型の接着性樹脂とは異なる。またエポキシ等に代表される化学反応によって形成される化学反応型の接着性樹脂とも異なる。
ホットメルト樹脂材料は主成分であるベースポリマー(ベース材料)の種類によって分類され、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリアミド系等を用いることができる。蛍光体保護層112として、防湿性が高く、また蛍光体から発生する可視光線を透過する光透過性が高いことが重要である。蛍光体保護層112として必要とされる防湿性を満たすホットメルト樹脂としてポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂が好ましい。特に吸湿率が低いポリオレフィン樹脂を用いることが好ましい。また光透過性の高い樹脂として、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。したがって蛍光体保護層112としてポリオレフィン系樹脂をベースにしたホットメルト樹脂がより好ましい。ポリオレフィン樹脂は、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体および、アイオノマー樹脂から選ばれる少なくとも1種を主成分として含有することが好ましい。エチレン酢酸ビニル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてヒロダイン7544(ヒロダイン工業製)、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてO−4121(倉敷紡績製)、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてW−4110(倉敷紡績製)、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてH−2500(倉敷紡績製)、エチレン−アクリル酸共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてP−2200(倉敷紡績製)、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂としてZ−2(倉敷紡績製)等を用いることができる。
The phosphor
The hot-melt resin used as the phosphor
Hot-melt resin materials are classified according to the type of base polymer (base material) that is the main component, and polyolefin-based, polyester-based, polyamide-based, and the like can be used. It is important for the phosphor
反射層113は、蛍光体層111で変換して発せられた光のうち、光電変換素子102と反対側に進行した光を反射して光電変換素子102に導くことにより、光利用効率を向上させる機能を有するものである。また、反射層113は、光電変換素子102に蛍光体層111で発生された光以外の外部光線を遮断し、光電変換素子102にノイズが入ることを防止する機能を更に有する。反射層113としては、金属箔または金属薄膜を用いることが好ましく、反射層113の厚さは1〜100μmが好ましい。1μmより薄いと反射層113の形成時にピンホール欠陥が発生しやすく、また遮光性に劣る。一方、100μmを超えると、放射線の吸収量が大きく被撮影者が被爆する線量の増加につながる恐れがあり、また、蛍光体層111とセンサーパネルの表面との段差を隙間無く覆うことが困難となる恐れがある。反射層113の材料としては、アルミニウム、金、銅、アルミ合金、などの金属材料を用いることができるが、特に反射特性の高い材料としては、アルミニウム、金が好ましい。
The
反射層保護層114は、反射層113の衝撃による破壊、及び水分による腐食を防止する機能を有し、樹脂フィルムを用いることが好ましい。反射層保護層114の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、などのフィルム材料を用いることが好ましい。反射層保護層114の厚さは10〜100μmが好ましい。本実施の形態においては、蛍光体保護層112、反射層113、及び反射層保護層114によって蛍光体保護部材が構成され、蛍光体層111及び蛍光体保護部材によって波長変換体が構成されている。
The reflective layer
被覆樹脂115は、蛍光体層111及び蛍光体保護部材がセンサーパネルから剥離することを防ぐために蛍光体保護部材の端部を封止するものである。被覆樹脂115の材料としては、アクリル系樹脂、シリコン樹脂などの有機物質が好適に用いられる。
The
開口部116は、電気接続部106上に配された、例えば本実施の形態では第1の保護層104などの、波長変換体の製造工程中に電気接続部106上を被覆して保護する無機物質からなる保護層を、波長変換体の製造工程後に除去して形成されたものである。また、開口部116は、電気接続部106が露出されており、電気接続部106と外部回路(電気的接続部材161や電気実装部材162など)が電気的に接続される領域である。本実施の形態においては、保護層として第1の保護層104が用いられているが、必ずしもこれに限らず、例えば第1の保護層104とは別に設けられた無機物質からなる層を用いてもかまわない。保護層は、例えば本実施の形態では第2の保護層などの、保護層上に設けられた構成要素をマスクとして用いたエッチング法により除去される。保護層の除去については、後述にて詳細に説明する。
The
電気的接続部材161は、配線103と電気実装部材162とをACF(異方性導電フィルム)など導電性接着材163を介して電気的に接続するためのものであり、TAB(Tape Automated Bonding)などが好適に用いられる。
The
電気実装部材162は、光電変換素子102で変換された電気信号を読み出すためのIC部品などを搭載した部材であり、TCP(Tape Carrier Package)などのプリント回路基板が好適に用いられる。
The electrical mounting
以下に、図7〜図9を用いて、本発明の放射線検出装置の製造方法における開口部116の形成方法について詳細に説明する。
Below, the formation method of the
図7〜図9は、本発明の放射線検出装置の製造方法における波長変換体形成工程後の放射線検出装置の断面図を示す模式図である。図7において、蛍光体層111、及び蛍光体保護層112、反射層113、反射層保護層114からなる蛍光体保護部材のセンサーパネル上への形成工程が終了した状態が示されている。本実施の形態では、蛍光体層111形成時及び蛍光体保護部材形成時において、電気接続部106は保護層である無機物質からなる第1の保護層104によって被覆されている。蛍光体層111形成時及び蛍光体保護部材形成時において電気接続部106が保護層により被覆されたことにより、蛍光体層111形成時及び蛍光体保護部材形成時に発生しうる剥離帯電に起因する、静電気による素子の不具合の発生を防止することが可能となる。
7 to 9 are schematic views showing cross-sectional views of the radiation detection apparatus after the wavelength converter forming step in the method for manufacturing the radiation detection apparatus of the present invention. FIG. 7 shows a state in which the
次に図8に示すように、蛍光体層111形成時及び蛍光体保護部材形成後に、電気接続部106を被覆している第1の保護層からなる保護層を除去して電気接続部106を露出させ、開口部116を形成する。本実施の形態において、開口部116は、第1の保護層104上に設けられた第2の保護層105をマスクとして第1の保護層104をエッチングにより除去することにより形成されている。
Next, as shown in FIG. 8, when the
次に図9に示すように、開口部116において露出された電気接続部106にACF(異方性導電フィルム)など導電性接着材163を介して電気的接続部材161、電気実装部材162等の外部回路が電気的に接続され、放射線検出装置が完成する。
Next, as shown in FIG. 9, the
ここで、上述した電気接続部106を被覆する保護層、マスクとして用いられる構成要素、及び保護層の除去方法については、上述した材料、構成要素、及び方法に限定されるものではなく、以下に夫々に対して詳細に説明する。
Here, the protective layer covering the above-described
<電気接続部106を被覆する保護層>
ボンディングパッド部等の電気接続部106上を覆う保護層としては、本実施の形態で示すように、電気接続部106とともに光電変換素子を覆う第1の保護層104として一般的に用いられる無機のSiNx、SiOx及びSiONなどを用いることが好ましい。ただし保護層としては、マスクに用いる構成要素とのエッチングの選択性があれば良く、他の無機物質を用いても良い。また、光電変換素子を覆う第1の保護層104と別に電気接続部106を覆う無機物質からなる保護層を別途設けてもよい。
<Protective layer covering the
As shown in this embodiment mode, the protective layer covering the
<マスクとして用いられる構成要素>
マスクとして用いられる構成要素として放射線検出装置の構成要素を用いることが好ましい。その場合、電気接続部106を被覆する保護層の上方に形成され、かつ電気接続部106が設けられた領域の近傍に位置する構成要素がより好ましい。またマスクとして用いられる構成要素は、保護層を除去する際のエッチングによってわずかにエッチングされても、保護層のエッチングが終了した時点で、最終的に除去されず残留する材料及び構成要素の厚みである必要がある。
上記条件を満足する材料として、第2の保護層として用いられるPI(ポリイミド)などの有機膜が好ましい。ほとんどの有機膜は、上記無機物質のエッチングガスによって、ほとんどエッチングされることがないことに加え、数μmから数十μmと厚く形成できるので、エッチング時のマスクとして有効である。これら有機膜の原材料が液体の場合は、保護層に覆われた電気接続部106をマスク保護してスピンコートにより塗布するか、マスクなしでスリットコートなどの方法により必要部分のみに塗布するなどの方法で形成すると良い。上記マスク保護する場合には、配線3及び電気接続部106との間に保護層が存在するので、マスク材料が直接配線3及び電気接続部106に触れることがなく、静電気による素子へのダメージを抑えることができる。また、これら有機膜を真空成膜により形成する場合には、保護層に覆われた電気接続部106をマスク保護して成膜すると良い。この場合のマスク保護による影響も上述の通りである。真空成膜により形成される有機膜としては、ポリパラキシリレン(パリレン:ユニオンカーバイト商標名)、ポリ尿素、ポリアミドなどを用いてもかまわない。
他の好適な構成要素として、蛍光体保護層112、反射層113、反射層保護層114からなる蛍光体保護部材をマスクとして用いてもよい。これらの構成要素の材料としては、蛍光体保護層112としてパリレン、ホットメルト樹脂、PI等の有機材料が、反射層113としてAl等の光反射性の金属材料が、また反射層保護層114としてPET(ポリエチレンテレフタレート)等の有機材料が好適に用いられる。これらの構成要素もエッチングされにくい材料により構成されるものである。
他の好適な構成要素としては、アクリル系樹脂、シリコン樹脂など有機物質からなる被覆樹脂115、電気接続部106の周囲に形成されたアクリル系樹脂、シリコン樹脂など有機物質からなる樹脂枠117(図27、28参照)を用いてもよい。他の好適な構成要素としては、図18〜20に記載のガラス等の基板材料からなる包囲リング132、及びAl等の放射線透過性材料からなるカバー131を用いてもよい。他の好適な構成要素として、図15〜17に記載の、ガラス等の基板材料からなる包囲壁126、及びAl等の放射線透過性材料からなる窓125を用いてもよい。他の好適な構成要素としては、上記材料の組み合わせでもよい。たとえば、ある辺は第2の保護層105であるPIを、他の辺は蛍光体保護層112であるパリレンをそれぞれエッチングマスクとして電気接続部106を被覆する保護層をエッチング除去してもかまわない。
一方、マスクとして用いられる構成要素として放射線検出装置の構成要素を用いない場合では、電気接続部106が設けられた領域の近傍で、且つ電気接続部106を被覆する保護層の上方に放射線検出装置の構成要素とは異なるマスク部材を別途設けて覆う方法でもよい。別途マスク部材を設けて除去する方法では、エッチング後はそのマスク部材を除去することが求められる。
<Components used as mask>
It is preferable to use a component of the radiation detection apparatus as a component used as a mask. In that case, a component that is formed above the protective layer that covers the
As a material that satisfies the above conditions, an organic film such as PI (polyimide) used as the second protective layer is preferable. Most organic films are hardly etched by the above-mentioned inorganic etching gas, and can be formed as thick as several μm to several tens of μm, which is effective as a mask during etching. When the raw material of these organic films is liquid, the
As another suitable component, a phosphor protective member including the phosphor
Other suitable components include a
On the other hand, when a component of the radiation detection apparatus is not used as a component used as a mask, the radiation detection apparatus is in the vicinity of the region where the
<開口部116の端面>
放射線検出装置の構成要素をマスクに用いて、保護層をエッチング除去すると、基本的には開口部116の端面を構成する保護層端面と保護層上に設けられたマスクとして用いられた構成要素の端面が細かい凹凸までエッジがそろう。保護層端面が構成要素をマスクに用いてエッチングされたものかどうかの判別は、開口部116の端面を構成する保護層端面と保護層上に設けられたマスクとして用いられた構成要素の端面とでエッジがそろうかどうかを表面や断面を顕微鏡で観察する方法を行うことにより達成できる。この方法によれば、エッチングではマスクと除去される層の端面が細かい形状まで同じにそろうので、マクロ的に判別可能である。別の方法としては、斜め方向及び断面からSEMもしくはTEM観察するとよい。こういった方法であれば、ミクロなエッチング形状まで判別可能である。どちらか片方の方法では、判別が困難な場合は、両方の方法で判別すればよい。但し、エッチング時にイレギュラーで付着するゴミ等の影響は除外して判断する。
<End face of opening 116>
When the protective layer is removed by etching using the constituent elements of the radiation detection apparatus as a mask, the protective layer end face constituting the end face of the
<保護層の除去方法>
保護層を除去する方法としてはエッチング、特にドライエッチングが好適である。ドライエッチングであれば、ウェットエッチングで必要とされるような後洗浄工程などを必要とせず、静電気に対するリスクを最小限に抑えることが可能であるからである。また、蛍光体層として潮解性を有する柱状結晶構造を有する蛍光体を使用する場合では、エッチングにおける蛍光体層の水分による潮解のリスクを最小限に抑えることが可能であるからである。実際のドライエッチングでは、保護層である無機の材料と反応できるフロン系、塩素系などのガスをプラズマで分解して行う方法などを用いればよい。ドライエッチング法としては、RIE(Reactive ion etching:カソード側に被エッチング物を設置しイオンとラジカルでエッチングを行う手法)、PE(Plasma etching:アノード電極側に被エッチング物を設置し主にラジカルでエッチングを行う手法)、CDE(Chemical dry etching:ガスを分解する部分と被エッチング物を分離してラジカル成分のみで行う手法)などの方法が好ましい。さらに、露出した電気接続部106表面のクリーニングを目的とした表面処理を行ってもかまわない。表面処理法としては、酸素プラズマなどのアッシング法、大気圧プラズマ法、及びコロナ放電法などの方法がよい。
<Method for removing protective layer>
As a method for removing the protective layer, etching, particularly dry etching is suitable. This is because dry etching does not require a post-cleaning process or the like that is necessary for wet etching, and can minimize the risk of static electricity. In addition, when a phosphor having a columnar crystal structure having deliquescence is used as the phosphor layer, it is possible to minimize the risk of deliquescence due to moisture in the phosphor layer during etching. In actual dry etching, a method in which a fluorocarbon gas or a chlorine gas that can react with an inorganic material as a protective layer is decomposed with plasma may be used. As the dry etching method, RIE (Reactive ion etching: a method in which an object to be etched is installed on the cathode side and etching is performed with ions and radicals), PE (Plasma etching: an object to be etched on the anode electrode side is disposed, and mainly radicals are used. Etching method), CDE (Chemical dry etching) is a method in which a part that decomposes gas is separated from an object to be etched and only a radical component is used. Furthermore, a surface treatment may be performed for the purpose of cleaning the exposed surface of the
<製造方法>
波長変換体をセンサーパネルに形成する前にセンサーパネルの良否判定を電気検査によって行う場合は、検査用のプローブを当てる部分は配線をむき出す必要がある。その位置は、電気接続部106以外、たとえば電気接続部106よりパネル内側方向の配線103、にするとよい。検査が終わればスルーホールは必要ないので、第2の保護層105で埋めればよい。第2の保護層にPIなどの物質を用いれば、塗布する際にスルーホールを埋めながら行うことで目的が達成できる。第2の保護層が形成された状態では、配線103はまったく露出している部分がなく、静電気に対して強い構造となっている。この構造であれば、蛍光体層111を形成する工程、蛍光体保護層112を形成する工程を経ても静電気による素子への悪影響を防止することが可能である。
<Manufacturing method>
If the sensor panel is judged to be good or bad by electrical inspection before the wavelength converter is formed on the sensor panel, it is necessary to expose the wiring to the part to which the probe for inspection is applied. The position may be other than the
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明による第1の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。本実施例において、保護層はSiNxからなる第1の保護層104を用い、マスクとして用いる構成要素は素子領域の保護も兼ねたPIからなる第2の保護層105である。開口部116は、電気接続部106上のSiNxからなる第1の保護層104をPIからなる第2の保護層105をマスクとしてドライエッチングにより形成されているため、開口部116の端面となる第1の保護層104と第2の保護層105の端面がそろっている。第1の保護層104にはスルーホール107が空いており、後述する検査時に利用されたものである。ボンディングパッド部では、ACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163 、TAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材161、PCB(プリント回路基板)からなる電気実装部材162の順に電気実装されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method of the first embodiment according to the present invention. In this embodiment, the first
図2〜図8を用いて、本発明による実施例1の製造方法を説明する。
まず、図2に示すように、通常のセンサーパネルの製造プロセスに従って、厚さ0.7mmのガラス基板101上の430mm×430mmの領域にアモルファスシリコンからなる光電変換素子2、不図示の薄膜トランジスタ(TFT)を2次元的に配置して受光部を形成し、又Alからなる配線103及びボンディングパッド部などの電気接続部106を形成した。その後、SiNxからなる第1の保護層104を形成して受光部、配線103、及び電気接続部106を被覆した後、図2に示すように、電気接続部106より内側で且つ配線103上の第1の保護層104にスルーホールを空けておく。この状態でスルーホールより配線103にプローブを当て、検査を実施し、パネルの良否判定を行う。
次に、図3に示すように、第1の保護層104上の電気接続部105以外の部分にスリットコーターによりPI(ポリイミド)からなる第2の保護層105を塗布しキュアして硬化させる。塗布された領域はスルーホール107を含んでいるので、スルーホールは埋まっている。上記方法によりセンサーパネルを得た。
次に、図4に示すように、マスク201を配置して、得られたセンサーパネルの受光部上の第2の保護層105上に、ヨウ化セシウム(CsI)にタリウム(Tl)が添加された、柱状結晶構造のCsI:Tlを、真空蒸着法により成膜時間4時間で厚さ550μm形成した。Tlの添加濃度は0.1〜0.3mol%であった。CsI:Tlの柱状結晶の頂面側(蒸着終了表面側)の柱径は平均約5μmであった。形成されたCsI:Tlを200℃の窒素雰囲気下のクリーンオーブン内で2時間熱処理することによって、図5に示すように蛍光体層111を得た。本実施例では、図4に示すような蒸着に必要なマスク201を取り外す際、配線103及び電気接続部106は第1の保護層104もしくは/及び第2の保護層105によって全て覆われているので、マスク201剥離時の帯電による静電気などの影響で素子に悪影響を与える心配がない。
次に、図6に示すようにパリレンからなる蛍光体保護層112を熱CVD法により蒸着形成し、蛍光体保護層112上にAl薄膜からなる反射層113を蒸着法により形成し、更にパリレンからなる反射層保護層114を熱CVD法により蒸着形成し蛍光体保護部材を構成した後、電気接続部106上の領域に設けられた蛍光体保護部材を除去する。除去の様子を図6に示す。蛍光体保護部材の除去工程においても、電気接続部106は第1の保護層104で被覆され電気的に保護されているため、図28で示したような蛍光体保護層112が直接電気的接続部106に触れていないので、蛍光体保護部材の剥離時の帯電に起因する静電気による素子への悪影響がない。本実施例において波長変換体は、蛍光体層111、及び、蛍光体保護層112、反射層113、反射層保護層114からなる蛍光体保護部材によって構成されるものである。
次に、図7に示すように、蛍光体保護部材の端面(側面)をアクリル系樹脂からなる被覆樹脂115で被覆し、センサーパネル上への波長変換体の形成工程を終了した。
次に、図8に示すように、センサーパネル上への波長変換体の形成工程を終了した後、第2の保護層105をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図1に示される放射線検出装置が完成する。
上記のように、蛍光体層111を形成後に、又は蛍光体保護層112、反射層113、及び反射層保護層114からなる蛍光体保護部材を形成した後、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去するので、蛍光体層111の形成工程時及び蛍光体保護部材形成工程時に剥離による帯電に起因する静電気などの影響で素子に悪影響を与えることを防止することができる。
The manufacturing method of Example 1 by this invention is demonstrated using FIGS.
First, as shown in FIG. 2, according to a normal sensor panel manufacturing process, a photoelectric conversion element 2 made of amorphous silicon in a 430 mm × 430 mm region on a
Next, as shown in FIG. 3, a second
Next, as shown in FIG. 4, a
Next, as shown in FIG. 6, a phosphor
Next, as shown in FIG. 7, the end surface (side surface) of the phosphor protective member was coated with a
Next, as shown in FIG. 8, after the step of forming the wavelength converter on the sensor panel is completed, dry etching is performed using the second
Thereafter, the
As described above, after forming the
図9は、本発明による第2の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。実施例1と対応する部分には同じ数字を記載し重複する説明は割愛する。本実施例では、保護層はSiNxよりなる第1の保護層104であり、電気接続部106部上の第1の保護層104を選択的にエッチング除去するためのマスクは、アクリル系樹脂など有機物質からなる被覆樹脂115である。本実施例では、第1の保護層104からなる保護層をエッチング除去する際、被覆樹脂115をマスクにしている点が特徴である。被覆樹脂にはアクリル系接着剤を用いるため、SiNxなどの無機物質がエッチングの際、除去されることはない。また、本実施例においては、実施例1におけるPIからなる第2の保護層105を設けていないが、電気接続部106の周囲の領域の第1の保護層104上に第2の保護層105が別途設けられていても構わない。図10は蛍光体形成後のボンディングパッド部保護層エッチング前の断面図、図11はエッチング後の断面図である。
以下に図9〜図11を用いて、本発明の実施例2の製造方法を説明する。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method of the second embodiment according to the present invention. The same numerals are given to portions corresponding to those in the first embodiment, and redundant explanations are omitted. In this embodiment, the protective layer is the first
A manufacturing method according to the second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
実施例1と同様の方法により、厚さ0.7mmのガラス基板101上の430mm×430mmの領域にアモルファスシリコンからなる光電変換素子2、不図示の薄膜トランジスタ(TFT)を2次元的に配置して受光部を形成し、又Alからなる配線103及びボンディングパッド部などの電気接続部106を形成した。その後、SiNxからなる第1の保護層104を形成して受光部、配線103、及び電気接続部106を被覆しセンサーパネルを得た。
In the same manner as in Example 1, a photoelectric conversion element 2 made of amorphous silicon and a thin film transistor (TFT) not shown are two-dimensionally arranged in a 430 mm × 430 mm region on a 0.7 mm
次に、受光部上の第1の保護層104上に、ヨウ化セシウム(CsI)にタリウム(Tl)が添加された、柱状結晶構造のCsI:Tlを、真空蒸着法により成膜時間4時間で厚さ550μm形成した。Tlの添加濃度は0.1〜0.3mol%であった。CsI:Tlの柱状結晶の頂面側(蒸着終了表面側)の柱径は平均約5μmであった。形成されたCsI:Tlを200℃の窒素雰囲気下のクリーンオーブン内で2時間熱処理することによって、蛍光体層111を得た。本実施例では、実施例1と同様に、蒸着に必要なマスク201を取り外す際、配線103及び電気接続部106は第1の保護層104によって全て覆われているので、マスク201剥離時の帯電による静電気などの影響で素子に悪影響を与える心配がない。
Next, CsI: Tl having a columnar crystal structure in which thallium (Tl) is added to cesium iodide (CsI) is deposited on the first
次に、実施例1と同様な方法により、パリレンからなる蛍光体保護層112、Al薄膜からなる反射層113、パリレンからなる反射層保護層114を形成し蛍光体保護部材を構成した後、電気接続部106上の領域に設けられた蛍光体保護部材を除去する。本実施例における蛍光体保護部材の除去工程においても実施例1と同様に、電気接続部106は第1の保護層104で被覆され電気的に保護されているため、蛍光体保護部材の剥離時の帯電に起因する静電気による素子への悪影響がない。
Next, after the phosphor
次に、図10に示すように、実施例1と同様な方法により蛍光体保護部材の端面(側面)をアクリル系樹脂からなる被覆樹脂115で被覆し、センサーパネル上への波長変換体の形成工程を終了した。
Next, as shown in FIG. 10, the end face (side surface) of the phosphor protective member is coated with a
次に、図11に示すように、センサーパネル上への波長変換体の形成工程を終了した後、被覆樹脂115をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
Next, as shown in FIG. 11, after the step of forming the wavelength converter on the sensor panel is completed, dry etching is performed using the
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図9に示される放射線検出装置が完成する。
上記のように、蛍光体層111を形成後に、又は蛍光体保護層112、反射層113、及び反射層保護層114からなる蛍光体保護部材を形成した後、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去するので、蛍光体層111の形成工程時及び蛍光体保護部材形成工程時に剥離による帯電に起因する静電気などの影響で素子に悪影響を与えることを防止することができる。実施例1では被覆樹脂115の外側の第2の保護層105をマスクにしてドライエッチングを行っていたが、本実施例では被覆樹脂115をマスクにしてドライエッチングを行うので、実施例1に比べ、実施例1の被覆樹脂115から第2の保護層105までの距離分、さらに画素領域を拡大もしくはパネルサイズを縮小することが可能となる。
Thereafter, the
As described above, after forming the
図12は、本発明による第3の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。前述と対応する部分には同じ数字を記載し重複する説明は割愛する。本実施例では、電気接続部106上の保護層を選択的にエッチング除去するためのマスクとしては、パリレンからなる蛍光体保護層112、Alからなる反射層113、及びパリレンからなる反射層保護層114からなる蛍光体保護部材が用いられる。
図12〜図14を用いて、本発明による実施例3の製造方法を説明する。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method of the third embodiment according to the present invention. The same numbers are given in the parts corresponding to the above, and duplicate explanations are omitted. In this embodiment, as a mask for selectively removing the protective layer on the
The manufacturing method of Example 3 by this invention is demonstrated using FIGS.
実施例2と同様の方法により、図13に示すように、センサーパネル上に波長変換体を形成した。 A wavelength converter was formed on the sensor panel by the same method as in Example 2 as shown in FIG.
次に、図14に示すように、センサーパネル上への波長変換体の形成を終了した後、蛍光体保護部材をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
Next, as shown in FIG. 14, after the formation of the wavelength converter on the sensor panel is completed, dry etching is performed using the phosphor protective member as a mask, and the first
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図12に示される放射線検出装置が完成する。
上記のように、蛍光体層111を形成後に、又は蛍光体保護層112、反射層113、及び反射層保護層114からなる蛍光体保護部材を形成した後、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去するので、蛍光体層111の形成工程時及び蛍光体保護部材形成工程時に剥離による帯電に起因する静電気などの影響で素子に悪影響を与えることを防止することができる。
実施例2では被覆樹脂115をマスクにしてドライエッチングを行っていたが、本実施例では、蛍光体保護層112、反射層113及び反射層保護層114からなる蛍光体保護部材をマスクにしてドライエッチングを行うので、被覆樹脂115の厚さ距離分、実施例2に比べ、さらに画素領域を拡大もしくはパネルサイズを縮小することが可能となる。
Thereafter, the
As described above, after forming the
In Example 2, dry etching was performed using the
図15は、本発明による第4の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。前述と対応する部分には同じ数字を記載し重複する説明は割愛する。本実施例において、保護層はSiOxからなる第1の保護層104を用い、電気接続部106上の保護層を選択的にエッチング除去するためのマスクとしては、ガラス等の基板材料からなる包囲壁126が用いられる。図15に示す通り、包囲壁126のエッジと開口部116の端面となる第1の保護層104の端面がそろっている。図では包囲壁126を傾けて示したが、これを直立に設けた場合は、ガラス、石英、アルミニウム、酸化アルミ、ベリリウムなどからなる放射線透過窓126をマスクとして用いてもかまわない。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method of the fourth embodiment according to the present invention. The same numbers are given in the parts corresponding to the above, and duplicate explanations are omitted. In this embodiment, the first
図15〜図17を用いて、本発明による実施例4の製造方法を説明する。 The manufacturing method of Example 4 by this invention is demonstrated using FIGS. 15-17.
実施例2と同様の方法により、センサーパネル上に蛍光体層111を形成した。その後、蛍光体層111上に、薄膜層121、第1の光反射層122、第2の光反射層123を形成し、蛍光体層111、薄膜層121、第1の光反射層122、第2の光反射層123を被覆して水分シール層124、放射線透過窓125及び包囲壁126を形成して、図16に示されるようにセンサーパネル上に波長変換体を得た。ここで、上記121〜126の材料及び形成方法は、特開平05−196742号公報を参照されたい。
The
次に、図17に示すように、センサーパネル上への波長変換体の形成を終了した後、ガラス等の基板材料からなる包囲壁126をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
Next, as shown in FIG. 17, after the formation of the wavelength converter on the sensor panel is completed, dry etching is performed using the surrounding
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図15に示される放射線検出装置が完成する。
上記のように、波長変換体を形成した後、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去するので、蛍光体層111の形成工程時及び蛍光体保護部材形成工程時に剥離による帯電に起因する静電気などの影響で素子に悪影響を与えることを防止することができる。
Thereafter, the
As described above, after the wavelength converter is formed, the protective layer composed of the first
図18は、本発明による第5の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。前述と対応する部分には同じ数字を記載し重複する説明は割愛する。本実施例は特許第2609496号に記載された基本構成に則し、実施したものである。本実施例において、保護層はSiOxよりなる保護層であり、電気接続部106上の保護層を選択的にエッチング除去するためのマスクに用いる物質は黒色陽極酸化アルミなどからなるカバー131、接着剤133,134、及びガラス等の基板材料からなる包囲リング132によって構成された蛍光体保護部材である。
FIG. 18 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method of the fifth embodiment according to the present invention. The same numbers are given in the parts corresponding to the above, and duplicate explanations are omitted. The present embodiment was carried out in accordance with the basic configuration described in Japanese Patent No. 2609496. In this embodiment, the protective layer is a protective layer made of SiOx, and the material used for the mask for selectively removing the protective layer on the
図18〜図20を用いて、本発明による実施例5の製造方法を説明する。 The manufacturing method of Example 5 by this invention is demonstrated using FIGS.
実施例2と同様の方法により、センサーパネル上に蛍光体層111を形成した。その後、蛍光体層111上を覆うように黒色陽極酸化アルミなどからなるカバー131、接着剤133,134、及びガラス等の基板材料からなる包囲リング132によって構成された蛍光体保護部材を形成して、図19に示されるようにセンサーパネル上に波長変換体を得た。ここで、上記131〜134の材料及び形成方法は、特開平05−242841号公報を参照されたい。
The
次に、図20に示すように、センサーパネル上への波長変換体の形成を終了した後、蛍光体保護部材の側面をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
Next, as shown in FIG. 20, after the formation of the wavelength converter on the sensor panel is completed, dry etching is performed using the side surface of the phosphor protective member as a mask to provide a first protection on the
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図18に示される放射線検出装置が完成する。
上記のように、波長変換体を形成した後、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去するので、蛍光体層111の形成工程時及び蛍光体保護部材形成工程時に剥離による帯電に起因する静電気などの影響で素子に悪影響を与えることを防止することができる。
Thereafter, the
As described above, after the wavelength converter is formed, the protective layer composed of the first
図21は、本発明による第6の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。前述と対応する部分には同じ数字を記載し重複する説明は割愛する。本実施例は、蛍光体層として粒子結晶構造を有する例えば酸化硫化ガドリニウム蛍光体とポリビニルブチラールをバインダー樹脂とするGOS蛍光体を用いた例を示している。これはPETからなる支持板143にGOS蛍光体141が塗布された波長変換体となるシンチレータ140を粘着材142によってセンサーパネルに貼り合せて構成されている。すなわち、本実施例に係わる放射線検出装置はシンチレータ140とセンサーパネルとを別々に形成し、粘着材で貼り合わせて構成されたものである。
本実施例において、保護層はSiNxよりなる第1の保護層104、電気接続部106上の保護層を選択的にエッチング除去するためのマスクとしてはシンチレータ140が用いられる。ここで本実施例において、粘着材142がマスクとして機能しても本発明の主旨を逸脱するものではない。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method according to the sixth embodiment of the present invention. The same numbers are given in the parts corresponding to the above, and duplicate explanations are omitted. This example shows an example using a GOS phosphor having a particle crystal structure as a phosphor layer, for example, a gadolinium oxysulfide phosphor and polyvinyl butyral as a binder resin. This is configured by attaching a
In this embodiment, the first
図21〜図23を用いて、本発明による実施例6の製造方法を説明する。 The manufacturing method of Example 6 by this invention is demonstrated using FIGS. 21-23.
実施例2と同様の方法により、センサーパネルを得た。 A sensor panel was obtained in the same manner as in Example 2.
次に、PETからなる支持板143上に酸化硫化ガドリニウム蛍光体粉体とポリビニルブチラールをバインダー樹脂とする蛍光体層141を塗布により形成し、シンチレータパネル140を形成した。
Next, a
次に、図22に示すように、蛍光体層141表面にアクリル系樹脂からなる粘着材142を配置し、粘着剤142を介してシンチレータ140をセンサーパネル上に配置し、ローラー202を用いて貼り合わせ、センサーパネル上にシンチレータ140を形成した。ここで、シンチレータパネルの貼り合わせ工程でシンチレータ140をローラーで貼り合せる際に生ずるローラーの電気接続部106への接触を保護層により防止することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 22, an
次に、図23に示すように、センサーパネル上へのシンチレータ140の形成を終了した後、シンチレータ140の側面をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
Next, as shown in FIG. 23, after the formation of the
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図21に示される放射線検出装置が完成する。
上記のように、シンチレータ140をセンサーパネル上に形成した後、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去するので、シンチレータ140の貼り合わせ工程時にローラー202の接触による帯電に起因する静電気などの影響で素子に悪影響を与えることを防止することができる。
Thereafter, the
As described above, after the
図24は、本発明による第7の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。前述と対応する部分には同じ数字を記載し重複する説明は割愛する。本実施例は、実施例6の上部にアルミ145とPET146よりなるアルミシート150をアクリル系樹脂等からなる粘着材144で貼り合せた構造のものである。本実施例で、ボンディングパッド部の保護物質はSiNxよりなる第1の保護層104、ボンディングパッド部上の第1の保護層104を選択的にエッチング除去するためのマスクに用いる物質はPET146である。この場合も、水平方向にはみ出すアルミ145、粘着材144がマスクとして機能しても本発明の主旨を逸脱するものではない。
FIG. 24 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method according to the seventh embodiment of the present invention. The same numbers are given in the parts corresponding to the above, and duplicate explanations are omitted. In this example, an
図24〜図26を用いて、本発明による実施例7の製造方法を説明する。 The manufacturing method of Example 7 by this invention is demonstrated using FIGS. 24-26.
実施例2と同様の方法により、センサーパネルを得た。 A sensor panel was obtained in the same manner as in Example 2.
次に、PETからなる支持板143上に酸化硫化ガドリニウム蛍光体粉体とポリビニルブチラールをバインダー樹脂とする蛍光体層141を塗布により形成し、シンチレータパネル140を形成した。
Next, a
次に、図25に示すように、蛍光体層141表面にアクリル系樹脂からなる粘着材142を配置し、粘着剤142を介してシンチレータ140をセンサーパネル上に配置し、ローラー202を用いて貼り合わせ、センサーパネル上にシンチレータ140を形成した。さらにアルミ145とPET146よりなるアルミシート150をアクリル系樹脂等からなる粘着材144で貼り合せた。ここで、シンチレータパネルの貼り合わせ工程でシンチレータ140をローラーで貼り合せる際に生ずるローラーの電気接続部106への接触を保護層により防止することが可能となる。
Next, as shown in FIG. 25, an
次に、図26に示すように、センサーパネル上へのシンチレータ140の形成を終了した後、シンチレータ140の側面をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
Next, as shown in FIG. 26, after the formation of the
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図24に示される放射線検出装置が完成する。
上記のように、シンチレータ140をセンサーパネル上に形成した後、電気接続部106上の第1の保護層104からなる保護層を除去するので、シンチレータ140の貼り合わせ工程時にローラー202の接触による帯電に起因する静電気などの影響で素子に悪影響を与えることを防止することができる。
Thereafter, the
As described above, after the
図29は、本発明による第8の実施例の製造方法により作製された放射線検出装置を示す断面図である。前述と対応する部分には同じ数字を記載し重複する説明は割愛する。本実施例は柱状結晶構造を有する蛍光体層241、ホットメルト樹脂を用いた蛍光体保護層242、反射層244、及び反射層保護層(蛍光体下地層)243、支持基板245からなる蛍光体保護部材をマスクとした構造のものである。
図29に示すように、シンチレータ240は、支持基板245上に、反射層244、反射層保護層(蛍光体下地層)243、蛍光体層241、蛍光体保護層242を形成して作製される。
支持基板245としては、アモルファスカーボン基板やAl基板、ガラス基板、石英基板など種々の放射線透過性の基板を用いることが好ましい。本実施例では、蛍光体層として柱状結晶構造を有する蛍光体層が用いられ、反射層保護層としてホットメルト樹脂を用いた。反射層、反射層保護層はAl、ポリイミド膜を用いた。
支持基板245に導電性材料を用いた場合には、支持基板245と反射層244との間での電気化学的腐食を防止するために、支持基板245と反射層244の間に絶縁層を形成することが好ましい。
図30を用いて、本発明による実施例8の製造方法を説明する。
FIG. 29 is a cross-sectional view showing a radiation detection apparatus manufactured by the manufacturing method according to the eighth embodiment of the present invention. The same numbers are given in the parts corresponding to the above, and duplicate explanations are omitted. In this embodiment, a
As shown in FIG. 29, the
As the
In the case where a conductive material is used for the
The manufacturing method of Example 8 by this invention is demonstrated using FIG.
実施例2と同様の方法により、センサーパネルを得た。 A sensor panel was obtained in the same manner as in Example 2.
次に、アモルファスカーボンの支持基板245上にAlの反射層244、ポリイミドの反射層保護層243、ヨウ化セシウム(CsI)にタリウム(Tl)が添加された、柱状結晶構造のCsI:Tlの蛍光体層、エチレン−アクリル酸エステル共重合体を主成分とするホットメルト樹脂(Z−2(倉敷紡績製))の蛍光体保護層を順次形成した。
Next, CsI: Tl fluorescence having a columnar crystal structure in which an Al
次に、かかるシンチレータ240とセンサーパネルをホットメルト樹脂からなる蛍光体保護層の接着性を利用してローラーを用いて貼り合わせ、センサーパネル上にシンチレータ240を形成した。ここで、シンチレータパネルの貼り合わせ工程でシンチレータをローラーで貼り合せる際に生ずるローラーの電気接続部への接触を保護層により防止することが可能となる。
Next, the
次に、図30に示すように、センサーパネル上へのシンチレータ240の形成を終了した後、シンチレータ240の側面をマスクにしてドライエッチングを行い、電気接続部上の第1の保護層104からなる保護層を除去して開口部116を形成した。
Next, as shown in FIG. 30, after the formation of the
その後、開口部116内に配された電気接続部106と電気実装部材162をACF(異方性導電フィルム)からなる導電性接着材163及びTAB(Tape Automated Bonding)からなる電気的接続部材162を介して電気的に接続する電気実装を行って、図29に示される放射線検出装置が完成した。
Thereafter, the
次に本発明に係わる放射線検出装置を用いた放射線検出システムについて図31を用いて説明する。
図31に示すように、X線チューブ6050で発生したX線6060は、患者或いは被験者6061の胸部6062を透過し、放射線検出装置6040に入射する。この入射したX線には患者6061の体内部の情報が含まれている。X線の入射に対応して放射線検出装置6040の蛍光体は発光し、これを光電変換して電気的情報を得る。この情報は、ディジタルに変換されイメージプロセッサ6070により画像処理され制御室のディスプレイ6080で観察できる。
Next, a radiation detection system using the radiation detection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 31, the
また、この情報は電話回線6090等の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールーム等ディスプレイ6081に表示又は光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ6100によりフィルム6110に記録することもできる。 Further, this information can be transferred to a remote place by a transmission means such as a telephone line 6090, and can be displayed on a display 6081 such as a doctor room in another place or stored in a storage means such as an optical disk, and diagnosed by a remote doctor. It is also possible. It can also be recorded on the film 6110 by the film processor 6100.
本発明は、医療用X線診断装置、非破壊検査装置等に用いられる放射線検出装置に適用される。 The present invention is applied to a radiation detection apparatus used for medical X-ray diagnostic apparatuses, nondestructive inspection apparatuses, and the like.
101 基板
102 光電変換素子
103 配線
104 第1の保護層(センサー保護層)
105 第2の保護層(パッシベーション膜)
106 電気接続部(ボンディングパッド部)
111 蛍光体層
112 蛍光体保護層
113 反射層
114 反射層保護層
115 被覆樹脂
121 薄膜層
122 第1の光反射層
123 第2の光反射層
124 水分シール層
125 放射線透過窓
126 包囲壁
131 カバー
132 包囲リング
133 接着剤
134 接着剤
140 シンチレータ
141 蛍光体層
142 粘着剤
143 保護PET
144 粘着剤
145 アルミ
146 保護PET
150 保護シート
161 電気的接続部
162 電気実装部材
163 導電性接着材
201 マスク治具
202 貼り合わせローラー
203 プローブ
101
105 Second protective layer (passivation film)
106 Electrical connection (bonding pad)
111
144 Adhesive 145
150
Claims (16)
前記センサーパネル上に配された、放射線を前記複数の光電変換素子に感知可能な光に変換する蛍光体層を有する波長変換体と、を有する放射線検出装置の製造方法において、
少なくとも前記電気接続部上に保護層を形成した後に、前記センサーパネル上に前記波長変換体を配する第1工程と、
前記波長変換体を配した後に、前記電気接続部上の保護層を除去する第2工程と、を有することを特徴とする放射線検出装置の製造方法。 A sensor panel comprising a plurality of photoelectric conversion elements and an electrical connection portion for electrically connecting the plurality of photoelectric conversion elements to the outside;
In the method of manufacturing a radiation detection apparatus, the wavelength converter having a phosphor layer that is disposed on the sensor panel and converts the radiation into light that can be sensed by the plurality of photoelectric conversion elements.
A first step of arranging the wavelength converter on the sensor panel after forming a protective layer on at least the electrical connection part;
And a second step of removing a protective layer on the electrical connection portion after the wavelength converter is disposed.
前記放射線検出装置は前記波長変換体と前記センサーパネルとを貼り合わせて構成されることを特徴とする放射線検出装置の製造方法。 14. The method of manufacturing a radiation detection apparatus according to claim 1, wherein the wavelength converter is provided on a support substrate, and the light converted by the phosphor layer is provided on the support substrate. A reflecting layer, a phosphor base layer provided on the reflective layer, a phosphor layer provided on the phosphor base layer, and a phosphor protective layer;
The method of manufacturing a radiation detection apparatus, wherein the radiation detection apparatus is configured by bonding the wavelength converter and the sensor panel.
前記放射線検出装置からの信号を処理する信号処理手段と、
前記信号処理手段からの信号を記録するための記録手段と、
前記信号処理手段からの信号を表示するための表示手段と、
前記信号処理手段からの信号を伝送するための伝送処理手段と、
前記放射線を発生させるための放射線源とを具備することを特徴とする放射線検出システム。 A radiation detection apparatus produced by the production method according to any one of claims 1 to 15,
Signal processing means for processing signals from the radiation detection device;
Recording means for recording a signal from the signal processing means;
Display means for displaying a signal from the signal processing means;
Transmission processing means for transmitting a signal from the signal processing means;
A radiation detection system comprising: a radiation source for generating the radiation.
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