JP2006250899A - テープキャリアおよびこれを用いた放射線検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 テープキャリアを用いて実装される半導体チップの省スペース化および回路のフレキシブル化を実現する。
【解決手段】 ベースフィルム２と、ベースフィルム２上に電子部品が実装される部品電極部３ａと、部品電極部３ａに配線を介して電気的に接続された、電子部品２０へ検査信号ＴＳを出力する検査チップ１０が実装される検査電極部３ｃを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、たとえばチャージアンプ等の半導体電子部品が実装されるテープキャリアおよびこれを用いた放射線検出装置に関するものである。

医療診断等を目的とする放射線撮影において、放射線を検出して得た電荷を潜像電荷として蓄電部に一旦蓄積し、該蓄積した潜像電荷を放射線画像情報を表す電気信号に変換して出力する放射線固体検出器（以下単に検出器ともいう）を使用する放射線画像情報記録読取装置が各種提案されている。この装置において使用される放射線固体検出器としては、種々のタイプのものが提案されているが、蓄積された電荷を外部に読み出す電荷読出プロセスの面から、検出器に読取光（読取用の電磁波）を照射して読み出す光読出方式のものがある（たとえば特許文献１）。

特許文献１の放射線固体検出器は、記録用の放射線あるいは該放射線の励起により発せられる光（以下記録光という）に対して透過性を有する第１導電層、記録光を受けることにより導電性を呈する記録用光導電層、第１導電層に帯電される電荷と同極性の電荷に対しては略絶縁体として作用し、かつ、該同極性の電荷と逆極性の電荷に対しては略導電体として作用する電荷輸送層、読取光の照射を受けることにより導電性を呈する読取用光導電層、読取光に対して透過性を有する複数の線状電極を備えた第２導電層とを有している。そして、記録用光導電層と電荷輸送層との界面に形成される蓄電部に、画像情報を担持する潜像電荷（静電潜像）を蓄積するようになっている。

このような固体検出器から電荷を検出する場合、各線状電極毎に電荷検出用のチャージアンプを接続する必要がある。ここで、線状電極の配線ピッチは約１００μｍと非常に狭いため、複数のチャージアンプが集積化されたマルチチャネルアンプＩＣが用いられる。このマルチチャネルアンプＩＣは、テープキャリアに実装されたＴＣＰ（Tape Carrier Package）またはＣＯＦ（Chip On Film）として供給されており、このＴＣＰを用いて熱圧着等により固体検出器に接続される。
特開２００４−１４７２５５号公報

ところで、マルチチャネルアンプＩＣのような電子部品に対しＴＣＰ上において動作確認（製品検査）を行う場合、複数の線状電極に対応した複数の入力用配線の各々と出力用配線との間に検査信号を流して確認する必要がある。しかし、入力用配線の配線ピッチは線状電極の配線ピッチと対応しているため非常に狭く、電子部品の複数の入力端子にそれぞれプローブを接触させて検査を行うのは手間が掛かるという問題がある。また、複数の入力用配線の各々に対応した複数のプローブを備えた検査用冶具を用いることも考えられるが、このような検査用冶具は非常に高価であるという問題がある。

一方、検査回路が電子部品内に内蔵されており、内蔵された検査回路を用いて半導体チップの検査を行うことも提案されている。しかし、電子部品内に内蔵された検査回路は検査を行うときのみ使用され、通常の動作時には使用しないものであるため、検査回路のためのスペースを割かなければならないという問題がある。

また、電子部品に定数変更等の回路の設計変更があった場合、検査回路に修正がなくても電子部品を作製し直す必要がある。同様に、検査回路の回路に設計変更があった場合、電子部品に修正がなくても電子部品を作製し直さなければならないという問題がある。

そこで、本発明は、半導体チップの省スペース化および回路のフレキシブル化を実現することができるテープキャリアおよびこれを用いた放射線検出装置を提供することを目的とする。

本発明のテープキャリアは、ベースフィルム上に形成された、電子部品が実装される部品電極部と、部品電極部に配線を介して電気的に接続された、電子部品へ検査信号を出力する検査チップが実装される検査電極部を備えたことを特徴とするものである。

また、本発明の放射線検出装置は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器と、固体検出器に電気的に接続された、テープキャリア上に固体検出器に記録された前記画像情報を検出する電子部品が実装されたテープキャリアパッケージとを備え、テープキャリアが、ベースフィルム上に形成された、電子部品が実装される部品電極部と、部品電極部に配線を介して電気的に接続された、電子部品へ検査信号を出力する検査チップが実装される検査電極部とを備えたものであることを特徴とするものである。

ここで、検査とは、たとえば電子部品内の回路のショート検査、信号の伝達時間の検査等の電子部品の電気的特性の検査をいい、検査信号とは電気的特性を検査する際に電子部品に入力される信号をいう。

なお、検査電極部は検査チップが実装可能に設けられていればよく、検査チップが実装されていてもよいし実装されていなくてもよい。

本発明のテープキャリアおよびこれを用いた放射線検出装置によれば、部品電極部に配線を介して電気的に接続された、電子部品へ検査信号を出力する検査チップが実装される検査電極部を備えたことにより、テープキャリア上の電子部品の検査において電子部品の各端子に検査信号を入力するときに、電子部品が有する多数の端子のそれぞれに検査プローブを接続する手間を省くことができるため、効率的に電子部品の検査を行うことができる。

また、検査回路を構成する検査チップが電子部品とは別に設けられているため、電子部品に検査回路を組み込む必要がなく、電子部品２０の小型化を図ることができる。さらに、電子部品の設計変更もしくは検査チップの設計変更があったときに、検査チップ１０のみもしくは電子部品のみを設計変更すればよいため、検査回路を電子部品２０に組み込んだ場合に比べて回路変更の自由度を向上させ回路のフレキシブル化を図ることができる。

以下、図面を参照して本発明のテープキャリアの実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明のテープキャリアの好ましい実施の形態を示す平面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面を示す断面図である。テープキャリア１は、たとえばＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）もしくはＴＡＢ（Ｔａｐｅ ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｂｏｎｄｉｎｇ）に用いられるテープキャリアであって、ベースフィルム２上に設けられた、電子部品２０を実装するための部品電極部３ａと、部品電極部３ａに実装された電子部品２０を検査するための検査信号ＴＳを出力する検査チップ１０が実装される、部品電極部３ａに電気的に接続された検査電極部３ｃとを備えている。

ここで、ベースフィルム２はたとえばプラスチックフィルム等の絶縁体からなり、このベースフィルム２上にたとえば銅箔等からなる導電層が積層されている。導電層にはフォトリソグラフィー技術等を用いてパターニングされることにより、部品電極部３ａ、検査電極部３ｃおよび配線３ｂが形成されている。さらに、導電層上にはたとえばフォトレジスト等からなるレジスト部４が積層されており、導電層がベースフィルム２およびレジスト部４により保護されている。

部品電極部３ａはベースフィルム２の一面側２ａから露出されており、部品電極部３ａに電子部品２０の端子が接合することにより、テープキャリア１に電子部品２０が実装されることになる。そして、テープキャリア１に実装された電子部品２０はたとえば樹脂６等により封止されている。一方、検査電極部３ｃはベースフィルム２の他面側２ｂ、すなわちレジスト部４側から露出されており、露出した検査電極部３ｃに検査チップ１０が実装されることになる。なお、図１のテープキャリア１において、検査チップ１０または電子部品２０に外部から電源の入力するため、もしくは電子部品２０からの出力信号を取得するための外部端子を設けるようにしてもよい。

電子部品２０の試験・検査を行う際、検査チップ１０により出力される検査信号が配線３ｂを介して電子部品２０に入力され、電子部品２０からの検査信号に対する出力信号が出力される。この出力信号をモニタリングすることにより電子部品２０の検査が行われるようになっている。

このように、検査チップ１０と電子部品２０との電気的接続が、テープキャリア１の配線３ｂを介して行われることにより、多数の端子（ピン）を有する電子部品２０を検査する場合であっても、検査プローブ等を用いる場合に比べて電子部品２０と検査チップ１０との電気的接続を効率的に行うことができる。すなわち、従来のように、テープキャリア１に実装された電子部品２０が検査プローブを介して検査回路に接続される構成の場合、電子部品２０が有する多数のピンに検査プローブをそれぞれ接続しなければならず手間が掛かるという問題がある。一方、部品電極部３ａに配線３ｂを介して電気的に接続された、検査電極部３ｃを設けることにより、上述した手間が掛からず効率的に電子部品２０の検査を行うことができる。

また、検査回路を構成する検査チップ１０と電子部品２０とを別々に設けることにより、電子部品２０には検査回路を組み込む必要がなくなるため、電子部品２０の小型化を図ることができる。さらに、電子部品２０の回路設計変更もしくは検査チップ１０の回路設計変更がなされたときに、検査チップ１０と電子部品２０とをそれぞれ別々に設計変更を行うことができるため、検査回路を電子部品２０に組み込んだ場合に比べて回路の振れキスブル化を図ることができる。

ここで、図３はテープキャリア１に電子部品２０であるマルチチャネルアンプＩＣを実装した場合の電子部品および検査チップにより形成される回路図であり、図３を参照して電子部品２０が検査される様子について説明する。

まず、図３を参照して電子部品２０であるマルチチャネルアンプＩＣの構成について説明する。電子部品２０は、複数の電荷検出回路２０ａと、この複数の電荷検出回路の出力の中から選択された出力のみを出力するマルチプレクサ（出力切替回路）２４、２４とを有し、各電荷検出回路２０ａ〜２０ｘはそれぞれ相関２重サンプリング回路からなっている。

各電化検出回路２０ａ〜２０ｘは、それぞれ入力端子Ｔｉｎと、チャージアンプ２１、ローパスフィルター（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂ、サンプルホールド回路２３ａおよびクランプ回路２３ｂとを有している。また、入力端子Ｔｉｎとチャージアンプ２１との間に検査チップ１０が電気的に接続されており、検査チップ１０から検査信号ＴＳが各電荷検出回路２０ａ〜２０ｘへ入力されるようになっている。なお、この検査信号ＴＳの入力は、スイッチＳＷａ〜ＳＷｘにより制御されており、このスイッチＳＷは電子部品２０側に組み込んだものであってもよいし、検査チップ１０側に組み込んだものであってよい。

図４は検査チップ１０により構成される検査回路の一例を示す回路図である。図４において、検査チップ１０は、検査信号ＴＳを発生させる検査信号発生回路１１と、ショート検査を行うためのショート検査回路１０ａと、ノイズ検査を行うためのノイズ検査回路１０ｂと、検査信号ＴＳとしてステップ立ち上がり信号を入力したときの電子部品２０のリニアリティを検査する検査回路１０ｃと、一定の値を有する検査信号ＴＳを入力したときの電子部品２０のリニアリティを検査する検査回路１０ｄとを有している。各検査回路１０ａ〜１０ｄと電子部品２０との電気的接続はスイッチＳＷ１０〜ＳＷ１３により制御されており、たとえば外部からの入力される検査したい項目に応じてスイッチＳＷ１０〜ＳＷ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御がなされる。

たとえば電子部品２０に断線等があるか否かを検査するためのショート検査を行う場合、図４のスイッチＳＷ１０がＯＮ状態になりスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３がＯＦＦ状態となる。一方、図３において、電荷検出回路２０ａのスイッチＳＷａのみがＯＮ状態になり、電荷検出回路２０ａに検査信号ＴＳが入力される。そして、マルチプレクサ２４の出力を切り替えて各電荷検出回路２０ａ〜２０ｘのそれぞれの出力を確認し、電荷検出回路２０ａのみから検査信号ＴＳに対応した出力があることを確認する。同様に、電荷検出回路２０ａ以外の電荷検出回路２０についても検査信号ＴＳに対応した出力があることを確認する。上記の確認がいずれも正常に行えれば、マルチチャネルアンプＩＣ２０内でショート等の欠陥が無いことが確認できる。

同様に、ノイズ検査、ステップ立ち上がり信号を入力したときの電子部品２０のリニアリティを検査、一定の値を有する検査信号ＴＳを入力したときの電子部品２０のリニアリティを検査についても、各電化検出回路２０ａ〜２０ｘに対してスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を切り替えながら行うようになっている。

上記実施の形態によれば、部品電極部３ａに配線３ｂを介して電気的に接続された、電子部品２０へ検査信号ＴＳを出力する検査チップ１０が実装される検査電極部３ｃを備えたことにより、テープキャリア１上の電子部品２０の検査において、電子部品２０の各端子に検査信号ＴＳを入力するときに、電子部品２０が有する多数の端子のそれぞれに検査プローブを接続する手間を省くことができるため、効率的に電子部品２０の検査を行うことができる。

また、検査回路を構成する検査チップ１０が電子部品２０とは別に設けられているため、電子部品２０に検査回路を組み込む必要がなく、電子部品２０の小型化を図ることができる。さらに、電子部品２０の設計変更もしくは検査チップ１０の設計変更があったときに、検査チップ２０のみもしくは電子部品１０のみを設計変更すればよいため、検査回路を電子部品２０に組み込んだ場合に比べて回路変更の自由度を向上させ回路のフレキシブル化を図ることができる。

なお、本発明の実施の形態は上記実施の形態に限定されない。たとえば図１においてベースフィルムの一面側に部品電極部３ａが設けられており、他面側に検査電極部３ｃが設けられている場合について例示しているが、部品電極部３ａおよび検査電極部３ｃがともにベースフィルム２の一面側もしくは他面側に設けられていてもよい。また、検査チップ１０の回路は、図４に示す回路図に示すものに限定されるものではなく、電子部品２０の検査目的に合わせた検査回路に構成するものである。

さらに、図５は上述したテープキャリア１を用いた放射線検出装置の好ましい実施の形態を示す模式図、図６は上記放射線検出装置に使用されているテープキャリアパッケージの概略構成図であり、図５と図６を参照して放射線検出装置１００について説明する。放射線検出装置１００は、画像情報を担持する放射線の照射を受けて画像情報を記録し、記録した画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器４０と、固体検出器４０に記録された画像情報を検出する電子部品２０が実装されたテープキャリアパッケージ（以下、「ＴＣＰ」という）２１とを備えている。

ここで、固体検出器４０は、ガラス基板上に第１の導電層、Ｘ線の照射を受けることにより電荷を発生して導電性を呈する光導電層、第２の導電層、絶縁層がこの順に積層されたものである。そして、固体検出器４０は、第１の導電層と第２の導電層との間に電界を形成している際に、光導電層にＸ線が照射されたときに光導電層内に電荷対が発生し、この電荷対の量に応じた潜像電荷が第１の導電層内に蓄積されるものである。

第１の導電層には各画素に対応したＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されており、各ＴＦＴは電荷信号の出力ラインを介してＴＣＰ２１に電気的に接続されている。また各ＴＦＴの制御ラインはフレキシブル基板３２を介してＴＦＴ制御用基板３１に接続されている。なお、制御用基板３０とＴＦＴ制御用基板３１とは基板接続用配線３３により接続されている。そして、蓄積された潜像電荷を読み取る際には、ＴＦＴ制御用基板３１の制御により第１の導電層のＴＦＴが順次駆動されることにより、各画素に対応した潜像電荷に基づく画像信号を出力ラインを介して電子部品２０が検出するようになっている。

電子部品２０は、図２に示したように、内部に固体検出器４０の各ＴＦＴの出力ラインから出力された信号を検出するための電荷検出回路２０ａ〜２０ｘと、この複数の電荷検出回路２０ａ〜２０ｘを複合するマルチプレクサ等を備えており、これらの動作は制御用基板３０上の制御手段から送信される制御信号に基づいて制御される。

ここで、図６のＴＣＰ２１は、テープキャリア（フレキシブル基板）１上に電子部品２０を実装したものであって、たとえばＣＯＦ（Chip On Film）と呼ばれる形態により固体検出器４０と制御用基板３０とに電気的に接続されているものである。すなわち、図２の配線３ｂは、部品電極部３ａと検査電極部３ｃとを電気的に接続させる配線パターンのみならず、図６に示すように、電子部品２０が制御用基板３０および固体検出器４０にそれぞれ接続することができるような配線パターンを有している。

なお、ＴＣＰ２１における固体検出器４０および制御用基板３０との電気的接続は、たとえば、配線３ｂをレジスト部４側から露出させ（図２参照）、この露出した部分と固体検出器４０および制御用基板３０の電極部分とを異方性導電接着剤等を用いて接着させることにより行われる。

さらに、ＴＣＰ２１は、部品電極部３ａに配線３ｂを介して電気的に接続された、電子部品２０へ検査信号ＴＳを出力する検査チップ１０が実装される検査電極部３ｃを備えており（図２参照）、この検査電極部３ｃ上には検査チップ１０が実装されている（図６参照）。これにより、テープキャリア１上の電子部品２０の検査において、電子部品２０の各端子に検査信号ＴＳを入力するときに、電子部品２０が有する多数の端子のそれぞれに検査プローブを接続する手間を省くことができるため、効率的に電子部品２０の検査を行うことができる。

また、検査回路を構成する検査チップ１０が電子部品２０とは別に設けられているため、電子部品２０に検査回路を組み込む必要がなく、電子部品２０の小型化を図ることができる。さらに、電子部品２０の設計変更もしくは検査チップ１０の設計変更があったときに、検査チップ２０のみもしくは電子部品１０のみを設計変更すればよいため、検査回路を電子部品２０に組み込んだ場合に比べて回路変更の自由度を向上させ回路のフレキシブル化を図ることができる。

本発明のテープキャリアの好ましい実施の形態を示す分解斜視図 本発明のテープキャリアの好ましい実施の形態を示す断面図 図１のテープキャリアにおいて電子部品としてマルチチャネルアンプＩＣを実装したときの様子を示す回路図 図３のテープキャリアにおいて検査チップにより形成される検査回路の一例を示す回路図 図１および図２に示すテープキャリアを用いた放射線検出装置の一例を示す構成図 図５の放射線検出器に用いられているテープキャリアパッケージの一例を示す模式図

符号の説明

１ テープキャリア
２ ベースフィルム
３ａ 部品電極部
３ｂ 配線
３ｃ 検査電極部
１０ 検査チップ
２０ 電子部品

Claims (3)

1. ベースフィルム上に形成された、電子部品が実装される部品電極部と、
   該部品電極部に配線を介して電気的に接続された、前記電子部品へ検査信号を出力する検査チップが実装される検査電極部と
   を備えたことを特徴とするテープキャリア。
2. 前記電子部品が、マルチチャネルアンプＩＣであることを特徴とする請求項１に記載のテープキャリア。
3. 画像情報を担持する放射線の照射を受けて前記画像情報を記録し、記録した前記画像情報を表す画像信号を出力する固体検出器と、
   該固体検出器に電気的に接続された、テープキャリア上に前記固体検出器に記録された前記画像情報を検出する電子部品が実装されたテープキャリアパッケージと
   を備え、
   前記テープキャリアが、
   ベースフィルム上に形成された、前記電子部品が実装される部品電極部と、
   該部品電極部に配線を介して電気的に接続された、前記電子部品へ検査信号を出力する検査チップが実装される検査電極部と
   を備えたものであることを特徴とする放射線検出装置。

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