JP2007071836A - Radiation detector, and radiation imaging system - Google Patents
Radiation detector, and radiation imaging system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007071836A JP2007071836A JP2005262343A JP2005262343A JP2007071836A JP 2007071836 A JP2007071836 A JP 2007071836A JP 2005262343 A JP2005262343 A JP 2005262343A JP 2005262343 A JP2005262343 A JP 2005262343A JP 2007071836 A JP2007071836 A JP 2007071836A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- phosphor
- csi
- radiation
- adhesive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 51
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 136
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 72
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 67
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 49
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 49
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 26
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 48
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 abstract description 21
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 abstract description 21
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 83
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 8
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 8
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 5
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004944 Liquid Silicone Rubber Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000013464 silicone adhesive Substances 0.000 description 2
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、放射線検出装置及び放射線撮像システムに関し、特に、医療用放射線診断装置や産業用非破壊検査装置等に好適な放射線検出装置及びそれを用いた放射線撮像システムに関するものである。 The present invention relates to a radiation detection apparatus and a radiation imaging system, and more particularly to a radiation detection apparatus suitable for a medical radiation diagnostic apparatus, an industrial nondestructive inspection apparatus, and the like, and a radiation imaging system using the radiation detection apparatus.
従来、蛍光体によってX線を一旦光に変換した後に、その光をCCD、CMOS、a−Si等の光電変換素子よって電荷に変換する間接型X線エリアセンサがある。このX線エリアセンサの製造方法には2通りがある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is an indirect X-ray area sensor that converts X-rays into light once by a phosphor and then converts the light into charges by a photoelectric conversion element such as a CCD, CMOS, or a-Si. There are two methods for manufacturing this X-ray area sensor.
1つは、センサ上に蛍光体を直接蒸着する、又は塗布によって形成する手法である。もう1つは、センサとは別の基板に蛍光体を形成し、その基板をセンサに接着剤を介して貼り合わせる手法である。 One is a method in which a phosphor is directly deposited on a sensor or formed by coating. The other is a method in which a phosphor is formed on a substrate different from the sensor, and the substrate is bonded to the sensor via an adhesive.
後者の貼り合わせにより間接型X線エリアセンサを製造する場合には、リスク分散が可能なため、歩留まりが上がる。そのため、現在、間接型X線エリアセンサの製造方法として主流になっている。 In the case of manufacturing an indirect X-ray area sensor by the latter bonding, since the risk can be dispersed, the yield increases. Therefore, at present, it has become the mainstream as a method for manufacturing an indirect X-ray area sensor.
この後者の製造方法には、2通りの製造方法があり、それを従来例1、従来例2として説明する。 The latter manufacturing method includes two manufacturing methods, which will be described as Conventional Example 1 and Conventional Example 2.
図9(a)、図9(b)は、従来例1におけるX線エリアセンサの製造工程を示す模式的斜視図である。まず、蛍光体基板105は、ガラスもしくはアモルファスカーボン、又は高分子フィルム等からなる蛍光体基台101に、アルミニウム等からなる反射層102を形成し、その上にCsI:TlやGd2O2S:Tb3+等からなる蛍光体103を形成している。実際には、保護膜104(図10に示す)で蛍光体基台101、反射層102及び蛍光体103全体を覆っている。 FIGS. 9A and 9B are schematic perspective views showing the manufacturing process of the X-ray area sensor in the conventional example 1. FIGS. First, in the phosphor substrate 105, a reflective layer 102 made of aluminum or the like is formed on a phosphor base 101 made of glass, amorphous carbon, a polymer film, or the like, and CsI: Tl or Gd2O2S: Tb3 + is formed thereon. A phosphor 103 is formed. Actually, the phosphor base 101, the reflective layer 102, and the entire phosphor 103 are covered with a protective film 104 (shown in FIG. 10).
蛍光体103を蒸着する際には、蛍光体基台を保持するために蛍光体基台101の外周の一部を含むように基板ホルダーで固定すると、基板ホルダーで保持されている1mm〜5mm程度の領域には、蛍光体103が蒸着されない。 When the phosphor 103 is vapor-deposited, if it is fixed with a substrate holder so as to include a part of the outer periphery of the phosphor base 101 in order to hold the phosphor base, about 1 mm to 5 mm held by the substrate holder In this region, the phosphor 103 is not deposited.
このように作製された蛍光体基板105を接着剤108が塗布されたセンサパネル107に貼り合わせる。それから、図9(b)に示すように蛍光体基板105の上部からローラ109で押し、接着剤108を押し流す。ローラ109は全面を均一に押すため、弾性のあるシリコーンゴムで作製されている。 The phosphor substrate 105 thus manufactured is bonded to the sensor panel 107 to which the adhesive 108 is applied. Then, as shown in FIG. 9B, the adhesive 109 is pushed away by pressing with a roller 109 from above the phosphor substrate 105. The roller 109 is made of elastic silicone rubber in order to press the entire surface uniformly.
なお、実際には、センサパネル107は吸着等により図示しないステージに固定されており、この状態で、蛍光体基板105を貼り合わせる。このステージはローラ109を押す際に、回転方向と逆の方向へ動かされ、ローラ109を押すことによって蛍光体基板105の平面方向に生じる力を打ち消して、蛍光体基板105とセンサパネル107とのズレが生じないようにしている。 Actually, the sensor panel 107 is fixed to a stage (not shown) by suction or the like, and the phosphor substrate 105 is bonded together in this state. When the roller 109 is pressed, the stage is moved in a direction opposite to the rotation direction. By pressing the roller 109, the force generated in the plane direction of the phosphor substrate 105 is canceled, and the phosphor substrate 105 and the sensor panel 107 are moved. The deviation is avoided.
こうして、接着剤108の分布が均一且つ蛍光体基板105とセンサパネル107との間に気泡が混入しないようにしている。ここで、蛍光体103とセンサパネル107との間の接着剤108の膜厚分布を均一とし、且つ、気泡の混入を防止するのは、光の吸収や屈折が起こり、感度やMTFの劣化に繋がるからである。 Thus, the distribution of the adhesive 108 is uniform and air bubbles are prevented from being mixed between the phosphor substrate 105 and the sensor panel 107. Here, the uniform distribution of the thickness of the adhesive 108 between the phosphor 103 and the sensor panel 107 and the prevention of air bubbles are caused by absorption and refraction of light, and deterioration of sensitivity and MTF. Because it is connected.
ところが、従来例1には下記のような問題があった。図10は貼り合わせした蛍光体基板105とセンサパネル107とをローラ109で圧着している際にローラ軸方向から見た、貼り合わせ断面図である。ローラ109の貼り合わせ開始位置と終了位置では、蛍光体103が端部まで形成されていないため、ローラ109が蛍光体103の被形成領域106の上部に位置すると、図10に示すように蛍光体基板105に撓みが生じる。このような撓みによって以下のような影響がある。 However, Conventional Example 1 has the following problems. FIG. 10 is a cross-sectional view of the bonded phosphor substrate 105 and the sensor panel 107 as viewed from the roller axis direction when the roller 109 is pressure-bonded. Since the phosphor 103 is not formed up to the end portion at the bonding start position and the end position of the roller 109, when the roller 109 is positioned above the formation region 106 of the phosphor 103, the phosphor as shown in FIG. The substrate 105 is bent. Such bending has the following effects.
(1)ローラ荷重によっては、蛍光体基台に割れやひびが発生する。 (1) Depending on the roller load, the phosphor base is cracked or cracked.
(2)蒸着した蛍光体は、非常にもろいため、撓みにより変形、又は破壊され、安定しない発光になる。 (2) Since the deposited phosphor is very brittle, it is deformed or destroyed by bending, resulting in unstable light emission.
(3)貼り合わせに用いる接着剤にセンサパネル内で膜厚分布ができ、蛍光体で発生した光の吸収や、センサパネルの解像度に影響を与えるようになる(膜厚が厚くなると解像度は悪くなる)。 (3) The adhesive used for bonding has a film thickness distribution within the sensor panel, which affects the absorption of light generated by the phosphor and the resolution of the sensor panel (the resolution becomes worse as the film thickness increases). Become).
そこで、これらの問題を解決する方法を従来例2として説明する。従来例2の方法では蛍光体基体とセンサパネルとの貼り合わせの際に蛍光体基板に撓みが生じないようにすることが可能となる。従来例2の代表例としては、特開2002−341039号公報に記載された放射線検出装置がある(特許文献1)。 Therefore, a method for solving these problems will be described as Conventional Example 2. In the method of Conventional Example 2, it is possible to prevent the phosphor substrate from being bent when the phosphor substrate and the sensor panel are bonded together. As a representative example of Conventional Example 2, there is a radiation detection apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-341039 (Patent Document 1).
図11(a)、図11(b)は、従来例2におけるX線エリアセンサの製造工程を示す模式的斜視図及び断面図である。図11(a)、図11(b)にはCsI(Cesium Iodide:ヨウ化セシウム)基板126と、接着剤108が塗布されたセンサパネル107を示している。 FIG. 11A and FIG. 11B are a schematic perspective view and a cross-sectional view showing the manufacturing process of the X-ray area sensor in Conventional Example 2. 11A and 11B show a CsI (Cesium Iodide) substrate 126 and a sensor panel 107 to which an adhesive 108 is applied.
CsI基板126は、蛍光体基台であるアモルファスカーボン基板121と、アモルファスカーボン基板121の上に蒸着等によって形成された反射層であるアルミニウム層122と、アルミニウム層122の上に蒸着等によって550μm程度の厚さで形成された蛍光体層であるCsI層123とを備えている。更に、CsI層123が形成されていない5mmほどの被形成領域124に紫外線硬化型アクリル系樹脂等で接着された厚さが550μm程度の緩衝材であるPET(ポリエチレン・テレフタレート)材127と、CsI層123上に形成されたCsI保護膜(図示せず)とを備えている。 The CsI substrate 126 includes an amorphous carbon substrate 121 that is a phosphor base, an aluminum layer 122 that is a reflective layer formed on the amorphous carbon substrate 121 by vapor deposition, and the like. And a CsI layer 123 which is a phosphor layer formed with a thickness of. Furthermore, a PET (polyethylene terephthalate) material 127, which is a buffer material having a thickness of about 550 μm, is bonded to an area to be formed 124 of about 5 mm where the CsI layer 123 is not formed with an ultraviolet curable acrylic resin or the like, and CsI. And a CsI protective film (not shown) formed on the layer 123.
なお、CsI保護層は、図12に示す保護層104のようにアモルファスカーボン基板121、アルミニウム層122及びCsI層123全体を覆っている。 The CsI protective layer covers the entire amorphous carbon substrate 121, the aluminum layer 122, and the CsI layer 123 like the protective layer 104 shown in FIG.
次に、図11(a)、図11(b)に示すようにCsI基板126とセンサパネル107とを、PET材127及び接着剤108を介して貼り合わせてから、ローラ109によって圧着する。この際、PET127を設けているので、ローラ109が被形成領域124の上に位置するときにも、CsI基板126は撓まず、その結果、アモルファスカーボン基板121の割れやひび、CsI層123の破壊が生じない。
図11のPET材127は、CsI基板126のアモルファスカーボン面を基準に突き当てられている(厳密には、PET材127はアルミニウム層とCsI保護層を介した状態で接触しているが、これらの層は非常に薄いので無視する)。ところが、CsI層123は、ロット間毎に膜圧が±20μmバラつく為、図12(a)、図12(b)に示す様にCsI基板126のCsI出力面とセンサパネル107の受光面の貼り合わせ距離、即ち、接着剤層厚130が変化する。 The PET material 127 in FIG. 11 is abutted on the basis of the amorphous carbon surface of the CsI substrate 126 (strictly speaking, the PET material 127 is in contact with the aluminum layer and the CsI protective layer, but these The layer of is so thin that it is ignored). However, since the film pressure of the CsI layer 123 varies by ± 20 μm from lot to lot, the CsI output surface of the CsI substrate 126 and the light receiving surface of the sensor panel 107 as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). The bonding distance, that is, the adhesive layer thickness 130 changes.
図12(a)は接着剤層厚130が薄い状態、図12(b)は接着剤層厚130が厚い状態を示す。このような接着剤層厚の変化によって以下のような影響があった。 12A shows a state where the adhesive layer thickness 130 is thin, and FIG. 12B shows a state where the adhesive layer thickness 130 is thick. Such changes in the adhesive layer thickness have the following effects.
(1)蛍光体基板内のCsI層123が550μmより薄い場合に、接着剤層厚が増加する。これによりCsIで発生した光が接着剤層で吸収され光電変換素子に入射する光が低減する。また、接着剤層で光が拡散しやすくなり解像度も低下してしまう。 (1) When the CsI layer 123 in the phosphor substrate is thinner than 550 μm, the adhesive layer thickness increases. As a result, light generated by CsI is absorbed by the adhesive layer and light incident on the photoelectric conversion element is reduced. Further, light is easily diffused by the adhesive layer, and the resolution is also lowered.
(2)蛍光体基板内のCsI層123が550μmより厚い場合に、接着剤層が減少する。これにより解像度が向上し、光の損失も低減される。但し、CsI基板とセンサパネルの熱膨張係数の違いによる、熱応力は緩和しにくくなり接着剤層の剥がれが発生しやすくなる。 (2) When the CsI layer 123 in the phosphor substrate is thicker than 550 μm, the adhesive layer decreases. This improves resolution and reduces light loss. However, the thermal stress due to the difference in thermal expansion coefficient between the CsI substrate and the sensor panel is less likely to be relaxed, and peeling of the adhesive layer is likely to occur.
本発明の目的は、接着剤層の厚みを一定とし、センサパネルの解像度を安定して得ることが可能な放射線検出装置及び放射線撮像システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a radiation detection apparatus and a radiation imaging system capable of obtaining the resolution of a sensor panel with a constant thickness of an adhesive layer.
上記課題を解決するため、本発明の放射線検出装置は、放射線を光に変換する蛍光体が形成された蛍光体基板と、前記蛍光体で変換された光を電荷に変換する光電変換素子が形成された光電変換素子基板とを接着剤によって固定する放射線検出装置において、前記蛍光体基板の蛍光体が形成されている領域と前記光電変換素子基板との間に緩衝材を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the radiation detection apparatus of the present invention includes a phosphor substrate on which a phosphor that converts radiation into light is formed, and a photoelectric conversion element that converts light converted by the phosphor into charges. In the radiation detection apparatus for fixing the photoelectric conversion element substrate thus formed with an adhesive, a buffer material is provided between the region of the phosphor substrate where the phosphor is formed and the photoelectric conversion element substrate. .
また、本発明の放射線検出装置は、光電変換素子が形成された複数のセンサモジュールを基台上に二次元に配列した光電変換素子基板と、前記光電変換素子基板よりも大きな面積の放射線を光に変換する蛍光体が形成された蛍光体基板とを接着剤によって固定する放射線撮像装置において、前記光電変換素子基板の外周部の基台と前記蛍光体基板の蛍光体が形成されている領域との間に緩衝材を有することを特徴とする。 The radiation detection apparatus of the present invention also includes a photoelectric conversion element substrate in which a plurality of sensor modules on which photoelectric conversion elements are formed are arranged two-dimensionally on a base, and radiation having a larger area than the photoelectric conversion element substrate. In a radiation imaging apparatus for fixing a phosphor substrate on which a phosphor to be converted into a phosphor is formed with an adhesive, a base of an outer peripheral portion of the photoelectric conversion element substrate and a region where the phosphor of the phosphor substrate is formed It is characterized by having a cushioning material between.
また、本発明の放射線撮像システムは、上記放射線検出装置と、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。 The radiation imaging system of the present invention includes the radiation detection apparatus, a signal processing means for processing a signal from the radiation detection apparatus, a recording means for recording a signal from the signal processing means, and the signal processing. It comprises a display means for displaying a signal from the means, a transmission processing means for transmitting a signal from the signal processing means, and a radiation source for generating the radiation.
本発明に係る緩衝材は、蛍光体基板を加圧した場合にも光電変換素子基板と蛍光体基板を接着する接着剤層の厚みを一定とする働きを持つ。そのため、蛍光体のロット毎の厚みバラツキに影響されずにセンサパネルの解像度が安定して得られる。また、緩衝材を設けているため、蛍光体基板が撓むことがない。 The buffer material according to the present invention functions to make the thickness of the adhesive layer that bonds the photoelectric conversion element substrate and the phosphor substrate constant even when the phosphor substrate is pressurized. Therefore, the resolution of the sensor panel can be stably obtained without being affected by the thickness variation of each phosphor lot. Further, since the buffer material is provided, the phosphor substrate does not bend.
本発明によれば、蛍光体基板の蛍光体形成領域と光電変換素子基板との間に緩衝材を設けているので、蛍光体基板と光電変換素子基板を接着するための接着剤層の厚さを一定にでき、センサパネルの解像度を安定して得ることができる。また、一定の接着剤層の厚みが確保されているので、熱応力による接着剤層の剥がれも防止できる。更に、緩衝材により蛍光体基板の撓みも防止できる。 According to the present invention, since the buffer material is provided between the phosphor forming region of the phosphor substrate and the photoelectric conversion element substrate, the thickness of the adhesive layer for bonding the phosphor substrate and the photoelectric conversion element substrate Can be made constant, and the resolution of the sensor panel can be stably obtained. In addition, since a certain thickness of the adhesive layer is ensured, peeling of the adhesive layer due to thermal stress can be prevented. Furthermore, the buffer material can also prevent the phosphor substrate from being bent.
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本願明細書においては放射線としてX線を用いているが、それ以外にα線、β線、γ線等を用いることができる。 Next, the best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present specification, X-rays are used as radiation, but α-rays, β-rays, γ-rays, and the like can be used in addition thereto.
(実施形態1)
図1(a)、図1(b)は本発明の実施形態1における放射線検出装置(X線エリアセンサ)の構成及び製造工程を説明するための模式的斜視図及び断面図である。図1(a)、図1(b)には、CsI(Cesium Iodide:ヨウ化セシウム)基板126と、接着剤108が塗布されたセンサパネル107を示している。センサパネル107は半導体基板上に光電変換素子を含む複数の画素を2次元に形成したものである。
(Embodiment 1)
FIGS. 1A and 1B are a schematic perspective view and a cross-sectional view for explaining the configuration and manufacturing process of the radiation detection apparatus (X-ray area sensor) according to the first embodiment of the present invention. 1A and 1B show a CsI (Cesium Iodide) substrate 126 and a sensor panel 107 to which an adhesive 108 is applied. The sensor panel 107 is formed by two-dimensionally forming a plurality of pixels including photoelectric conversion elements on a semiconductor substrate.
CsI基板126は、ガラスもしくはアモルファスカーボン、又は高分子フィルム等からなるアモルファスカーボン基板121に、アルミニウム等からなる反射層122を形成し、その上にCsI:TlやGd2O2S:Tb3+等からなるCsI層123を形成している。実際には図1(b)に示すように保護膜125でアモルファスカーボン基板121、アルミニウム層122及びCsI層123全体を覆っている。 The CsI substrate 126 is formed by forming a reflective layer 122 made of aluminum or the like on an amorphous carbon substrate 121 made of glass, amorphous carbon, a polymer film or the like, and a CsI layer 123 made of CsI: Tl or Gd2O2S: Tb3 +. Is forming. Actually, as shown in FIG. 1B, the entire surface of the amorphous carbon substrate 121, the aluminum layer 122, and the CsI layer 123 is covered with a protective film 125.
CsI基板126は、蛍光体基台であるアモルファスカーボン基板121と、アモルファスカーボン基板121の上に蒸着等によって形成された反射層であるアルミニウム層122と、アルミニウム層122の上に蒸着等によって550μm程度の厚さで形成された蛍光体層であるCsI層123とを備えている。更に、CsI層123上に形成されたCsI保護膜125、CsI基板126上の外周部に緩衝材140を備えている。 The CsI substrate 126 includes an amorphous carbon substrate 121 that is a phosphor base, an aluminum layer 122 that is a reflective layer formed on the amorphous carbon substrate 121 by vapor deposition, and the like. And a CsI layer 123 which is a phosphor layer formed with a thickness of. Furthermore, a CsI protective film 125 formed on the CsI layer 123 and a buffer material 140 are provided on the outer peripheral portion of the CsI substrate 126.
緩衝材140は、CsI層123の形成領域内のCsI保護層125表面を基準に、緩衝材接着剤141で接着されている。熱応力による剥がれを考慮すると、接着厚みは10μm以上が必要とされるので、接着剤層厚みが10μmになるように緩衝材140の厚みを設定している。 The buffer material 140 is bonded with a buffer material adhesive 141 with reference to the surface of the CsI protective layer 125 in the formation region of the CsI layer 123. In consideration of peeling due to thermal stress, the adhesive thickness is required to be 10 μm or more. Therefore, the thickness of the buffer material 140 is set so that the adhesive layer thickness is 10 μm.
緩衝材140の材質には、ステンレスやアルミニウム等の金属材料、PETやポリカーボン等の高分子材料、或いはシリコンやガラスの無機材料等が挙げられる。但し、緩衝材140は必ず厚みバラツキを持つので、バックグラインド加工で厚みバラツキを小さく出来るようにシリコンやガラスを用いることが好ましい。同じバックグラインド加工した基板から緩衝材を用いると更にバラツキは小さくなる。 Examples of the material of the buffer material 140 include metal materials such as stainless steel and aluminum, polymer materials such as PET and polycarbonate, and inorganic materials such as silicon and glass. However, since the buffer material 140 always has a thickness variation, it is preferable to use silicon or glass so that the thickness variation can be reduced by back grinding. When a cushioning material is used from the same back-grinded substrate, the variation is further reduced.
また、形状はピックアップしやすく、且つ、接着しやすいように板状もしくは角柱状が好ましい。緩衝材140の大きさは、従来例2のようにCsI形成領域と同じ辺の長さでも良いが、図1(a)に示すようにローラ出入り口部は、数枚の短い緩衝材で隙間を持たせて貼ることによってローラで押し出されて余った接着剤をその隙間から逃がすことも出来る。 The shape is preferably a plate shape or a prismatic shape so that it can be easily picked up and bonded. The size of the cushioning material 140 may be the same side length as the CsI formation region as in the conventional example 2, but the roller entrance / exit part has a gap with several short cushioning materials as shown in FIG. By holding and sticking, it is possible to release the excess adhesive pushed out by the roller from the gap.
緩衝材140は、CsI層123の形成領域内の最外周部で、且つ、センサパネルの光電変換素子形成領域から2〜5mm外側に相当する場所に取り付ける。その際、緩衝材接着剤141をCsI層123上に塗布し、図示しない吸着治具にピックアップした緩衝材140を一定荷重でCsI上に貼り合わせる。緩衝材接着剤141には、縮合型液状シリコーンゴムや硬化剤付加型のエポキシ、シリコン、アクリル接着剤のように温度を上げなくても硬化する樹脂や紫外線硬化型のエポキシ、シリコン、アクリル接着剤等が好ましい。 The buffer material 140 is attached to the outermost peripheral portion in the formation region of the CsI layer 123 and a place corresponding to 2 to 5 mm outside from the photoelectric conversion element formation region of the sensor panel. At that time, the buffer material adhesive 141 is applied onto the CsI layer 123, and the buffer material 140 picked up by a suction jig (not shown) is bonded onto the CsI with a constant load. The buffer adhesive 141 includes a resin that cures without increasing the temperature, such as a condensation type liquid silicone rubber, a curing agent addition type epoxy, silicon, and an acrylic adhesive, and an ultraviolet curing type epoxy, silicone, and acrylic adhesive. Etc. are preferred.
本実施形態では、緩衝材140は、CsI基板126側のCsI層123の形成領域内で、センサパネル107の光電変換素子の形成領域外に取り付けたが、光電変換素子の形成領域でも構わない。 In the present embodiment, the buffer material 140 is attached outside the photoelectric conversion element formation region of the sensor panel 107 within the formation region of the CsI layer 123 on the CsI substrate 126 side, but may be a photoelectric conversion element formation region.
次に、図1(b)に示すようにCsI基板126とセンサパネル107とを、緩衝材140及び接着剤108を介して貼り合わせてから、ローラ109によって圧着する。この際、CsI基板126とセンサパネル107を貼り合わせた後、ローラ109で加圧する場合には、CsI層123やセンサパネル107の破壊強度を考慮し、ローラ109の荷重は0.0098〜0.196MPaの範囲で加圧する。 Next, as shown in FIG. 1B, the CsI substrate 126 and the sensor panel 107 are bonded together with the buffer material 140 and the adhesive 108, and then bonded by the roller 109. At this time, when the roller 109 is pressed after the CsI substrate 126 and the sensor panel 107 are bonded together, the load of the roller 109 is set to 0.00098 to 0.00 in consideration of the breaking strength of the CsI layer 123 and the sensor panel 107. Pressurization is performed in the range of 196 MPa.
本実施形態では、接着剤108が所望の値になるように緩衝材140を設けているので、CsI基板126を加圧した場合にも接着剤層厚130は一定となる。その結果、蛍光体のLot毎の厚みバラツキに影響されずにセンサパネルの解像度を安定して得ることができる。また、緩衝材140によりCsI基板126は撓まず、その結果、アモルファスカーボン基板121の割れやひび、CsI層123の破壊が生じる事もなくなる。 In the present embodiment, since the buffer material 140 is provided so that the adhesive 108 has a desired value, the adhesive layer thickness 130 is constant even when the CsI substrate 126 is pressurized. As a result, the resolution of the sensor panel can be stably obtained without being affected by the thickness variation of each phosphor lot. Further, the CsI substrate 126 does not bend by the buffer material 140, and as a result, the amorphous carbon substrate 121 is not cracked or cracked, and the CsI layer 123 is not broken.
(実施形態2)
図2(a)、図2(b)は本発明の実施形態2における放射線検出装置(X線エリアセンサ)の構成及び製造工程を説明するための模式的斜視図及び断面図である。ここでは、CsI層123の厚さを550μmとしてCsI基板126は緩衝材140の取り付けを除き、実施形態1と同様とする。なお、図2において図1と同様の部分には同一符号を付している。
(Embodiment 2)
FIGS. 2A and 2B are a schematic perspective view and a cross-sectional view for explaining the configuration and manufacturing process of the radiation detection apparatus (X-ray area sensor) according to the second embodiment of the present invention. Here, the thickness of the CsI layer 123 is set to 550 μm, and the CsI substrate 126 is the same as that of the first embodiment except that the buffer material 140 is attached. In FIG. 2, the same parts as those in FIG.
図2(a)、図2(b)のセンサパネルユニット150は、複数のセンサモジュール143と、CFRP基板149(Carbon Composite Rayon Plate)と、モジュール接着剤148を備えている。実施形態1ではセンサパネルは単体であったが、実施形態2ではセンサモジュール143、CFRP基板149、フレキシブル基板146等をモジュール化し、センサパネルユニット150としている。 The sensor panel unit 150 shown in FIGS. 2A and 2B includes a plurality of sensor modules 143, a CFRP substrate 149 (Carbon Composite Rayon Plate), and a module adhesive 148. In the first embodiment, the sensor panel is a single unit, but in the second embodiment, the sensor module 143, the CFRP substrate 149, the flexible substrate 146 and the like are modularized to form the sensor panel unit 150.
センサモジュール143は図1のセンサパネルに相当するもので、本実施形態ではセンサモジュールという。センサモジュールは半導体基板上に光電変換素子を含む複数の画素を2次元に配列したものである。この複数のセンサモジュール143がCFRP基板149上に2次元に貼り合わされている。 The sensor module 143 corresponds to the sensor panel of FIG. 1 and is referred to as a sensor module in this embodiment. The sensor module is a two-dimensional array of a plurality of pixels including photoelectric conversion elements on a semiconductor substrate. The plurality of sensor modules 143 are two-dimensionally bonded on the CFRP substrate 149.
次に、図3を用いてセンサモジュールについて説明する。図3(a)はセンサモジュールの上面図、図3(b)はその断面図である。センサモジュール143には、ほぼ全域に受光画素1000画素が備えられている。パネル端には受光画素から得られた信号を外部へ出力するための、引き出し電極147が一定間隔を置いて配置されている。その電極147上にスタットバンプ方式やメッキ方式等でバンプ144が形成されている。 Next, the sensor module will be described with reference to FIG. 3A is a top view of the sensor module, and FIG. 3B is a cross-sectional view thereof. The sensor module 143 is provided with 1000 light-receiving pixels in almost the entire area. Lead electrodes 147 for outputting signals obtained from the light receiving pixels to the outside are arranged at regular intervals at the panel ends. A bump 144 is formed on the electrode 147 by a stat bump method, a plating method, or the like.
また、バンプ144とフレキシブル基板146のインナーリード145とは超音波により金属間接合されている。そして、センサモジュール端部でインナーリード145を図面下側に90°程度折り曲げてセンサモジュール143としている。上述のようにセンサモジュール143を基板上に二次元に複数枚配列して貼り合わせて構成したものが、センサパネルユニット150である。 Further, the bump 144 and the inner lead 145 of the flexible substrate 146 are bonded to each other by ultrasonic waves. And the inner lead 145 is bent about 90 degrees to the lower side of the drawing at the end of the sensor module to form a sensor module 143. As described above, the sensor panel unit 150 includes a plurality of sensor modules 143 arranged two-dimensionally on a substrate and bonded together.
図4(a)〜図4(f)はセンサパネルユニット150の製造プロセスを示す。まず、フレキシブル基板146を備えた複数のセンサモジュール143を、X,Y,Z方向及びθ(回転)方向に可動するステージ154上にアライメントヘッド152とアライメントカメラ153を用いて位置合わせしながら載置する。この時、図4(a)に示すように各センサモジュール143は、ステージ154に形成されている孔からバキューム装置等で吸引することによってステージ154上に固定する。 4A to 4F show a manufacturing process of the sensor panel unit 150. FIG. First, a plurality of sensor modules 143 provided with a flexible substrate 146 are placed on a stage 154 movable in the X, Y, Z and θ (rotation) directions while being aligned using the alignment head 152 and the alignment camera 153. To do. At this time, as shown in FIG. 4A, each sensor module 143 is fixed on the stage 154 by being sucked by a vacuum device or the like from a hole formed in the stage 154.
次に、図4(b)に示すように各センサモジュール143が所要の動作を行うかどうかの検査を行う。この検査では、検査治具155をフレキシブル回路基板と接続して、例えば、静電気等によってセンサモジュール143が破壊されているか等を調べる。そして、図4(c)に示すように、検査の結果、もし、センサモジュール143に欠陥が発見されると、その光電変換素子基板の下方のバキューム装置をオフして、アライメントヘッド152を用いて不良チップ156を交換する。 Next, as shown in FIG. 4B, it is inspected whether each sensor module 143 performs a required operation. In this inspection, the inspection jig 155 is connected to the flexible circuit board to check whether the sensor module 143 is destroyed by static electricity or the like, for example. Then, as shown in FIG. 4C, if a defect is found in the sensor module 143 as a result of the inspection, the vacuum device below the photoelectric conversion element substrate is turned off and the alignment head 152 is used. The defective chip 156 is replaced.
続いて、図4(d)に示すように各センサモジュール143上に、紫外線、湿気、硬化剤付与で硬化するシリコン、アクリル、エポキシ、ポリウレタン樹脂等の基板保持用のモジュール接着剤148を塗布する。そして、図4(e)に示すようにCFRP基板149に設けられた長孔151にフレキシブル基板146を挿入し、センサモジュール143とCFRP基板149とを密着させた後に、紫外線を照射する或いは加圧する等して接着する。 Subsequently, as shown in FIG. 4 (d), a module adhesive 148 for holding a substrate such as silicon, acrylic, epoxy, or polyurethane resin that is cured by applying ultraviolet rays, moisture, or a curing agent is applied on each sensor module 143. . Then, as shown in FIG. 4E, the flexible substrate 146 is inserted into the long hole 151 provided in the CFRP substrate 149, and the sensor module 143 and the CFRP substrate 149 are brought into close contact with each other, and then irradiated with ultraviolet light or pressurized. Glue together.
CFRP基板149には、センサモジュール143との間における熱膨張率等を考慮して、ガラス又はパーマアロイ(鉄+ニッケル)合金を用いるのが好ましい。 The CFRP substrate 149 is preferably made of glass or a permalloy (iron + nickel) alloy in consideration of the coefficient of thermal expansion between the sensor module 143 and the like.
最後に、図4(f)に示すようにセンサモジュール143とそれに接着したCFRP基板149をステージ154上から取り外す。 Finally, as shown in FIG. 4F, the sensor module 143 and the CFRP substrate 149 bonded thereto are removed from the stage 154.
実施形態1では、センサパネル107上に緩衝材140を設けていたが、本実施形態ではセンサパネルユニットのセンサモジュール上ではなく、CFRP基板149上に設けている。緩衝材140は複数のセンサモジュールを囲うように緩衝材接着剤141で固定されている。この時、緩衝材140の高さはセンサモジュールに取り付けられた、インナーリード145より高くする。 In the first embodiment, the cushioning material 140 is provided on the sensor panel 107, but in this embodiment, it is provided on the CFRP substrate 149 instead of on the sensor module of the sensor panel unit. The buffer material 140 is fixed with a buffer material adhesive 141 so as to surround the plurality of sensor modules. At this time, the height of the cushioning material 140 is set higher than the inner lead 145 attached to the sensor module.
実際、センサモジュールの受光面からインナーリード部の高さは40μm、センサモジュールのセンサパネルの厚さは750μm、センサモジュールとCFRP基板を固定するモジュール接着剤の厚みは50μmで、CFRP基板表面からインナーリード部までの高さは840μmである。モジュール接着剤には、50μm径の球状スペーサーを混入させ厚みを制御している。緩衝材は800μmの厚みで、先のスペーサー入りのモジュール接着剤でCFRP基板に固定する。CFRP基板表面から緩衝材上面の高さは850μmとなり、インナーリード部より高いところに位置する。 Actually, the height of the inner lead portion from the light receiving surface of the sensor module is 40 μm, the thickness of the sensor panel of the sensor module is 750 μm, and the thickness of the module adhesive for fixing the sensor module and the CFRP substrate is 50 μm. The height to the lead portion is 840 μm. The module adhesive is mixed with a 50 μm diameter spherical spacer to control the thickness. The buffer material has a thickness of 800 μm and is fixed to the CFRP substrate with the module adhesive containing the spacer. The height of the upper surface of the buffer material from the CFRP substrate surface is 850 μm and is located higher than the inner lead portion.
次に、図2(a)、図2(b)に示すようにセンサパネルユニット150上のセンサモジュール143の最外周部、センサモジュールから2〜5mm外側に緩衝材接着剤141を塗布し、吸着治具に取り付けた緩衝材140を一定荷重で接着固定する。緩衝材接着剤141には、縮合型液状シリコーンゴムや硬化剤付加型のエポキシ、シリコン、アクリル接着剤のように温度を上げなくても硬化する樹脂や紫外線硬化型のエポキシ、シリコン、アクリル接着剤等が好ましい。 Next, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), a buffer material adhesive 141 is applied to the outermost peripheral portion of the sensor module 143 on the sensor panel unit 150, 2-5 mm outside the sensor module, and adsorbed. The cushioning material 140 attached to the jig is bonded and fixed with a constant load. The buffer adhesive 141 includes a resin that cures without increasing the temperature, such as a condensation type liquid silicone rubber, a curing agent addition type epoxy, silicon, and an acrylic adhesive, and an ultraviolet curing type epoxy, silicone, and acrylic adhesive. Etc. are preferred.
次いで、緩衝材141を備えたセンサパネルユニットにCsI基板接着シート142を介してCsI基板126を接合する。センサパネルユニット150の受光エリアを有効活用するため、CsI層123はセンサモジュール部より大きく、更に緩衝材上面とCsI層出力面を突き当てるため、緩衝材の最外周部よりも大きくなくてはならない。 Next, the CsI substrate 126 is bonded to the sensor panel unit including the buffer material 141 via the CsI substrate adhesive sheet 142. In order to make effective use of the light receiving area of the sensor panel unit 150, the CsI layer 123 must be larger than the sensor module unit, and moreover larger than the outermost periphery of the buffer material in order to abut the upper surface of the buffer material and the CsI layer output surface. .
次に、図2(a)、図2(b)をもとに実際のCsI基板貼り合わせ方法を以下に説明する。センサパネルユニット150のインナーリード部を除くセンサモジュール143上に、CsI基板接着シート142をセパレータを剥がさずに、ラミネート方式でセンサパネル150に接着する。 Next, an actual CsI substrate bonding method will be described below with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). On the sensor module 143 excluding the inner lead portion of the sensor panel unit 150, the CsI substrate adhesive sheet 142 is bonded to the sensor panel 150 by a laminate method without removing the separator.
そして、CsI基板接着シート142のセパレータを剥がし、CsI基板126をセンサパネルユニット150の緩衝材140に載せ、ラミネーター方式でローラによって圧着する。更に、CsI基板126と、センサパネルユニット150との外周部の隙間に外周封止剤135を塗布する。 Then, the separator of the CsI substrate adhesive sheet 142 is peeled off, and the CsI substrate 126 is placed on the cushioning material 140 of the sensor panel unit 150 and is pressure-bonded with a roller by a laminator method. Further, the outer peripheral sealing agent 135 is applied to the gap between the outer peripheral portions of the CsI substrate 126 and the sensor panel unit 150.
ローラによって圧着する際には、緩衝材140を設けているので、CsI基板126を加圧した場合に、センサモジュール143に取り付けられた入出力用フレキシブル基板、バンプ144及びインナーリード145に接触しない距離が確保されている。その結果、CsI層との接触によるインナーリード部の断線やCsI結晶破壊が生じることはなくなる。 When the pressure is applied by the roller, the buffer material 140 is provided. Therefore, when the CsI substrate 126 is pressed, the distance that does not contact the input / output flexible substrate attached to the sensor module 143, the bump 144, and the inner lead 145. Is secured. As a result, disconnection of the inner lead portion and CsI crystal destruction due to contact with the CsI layer do not occur.
また、CsI基板126は撓まないので、アモルファスカーボン基板121の割れやひび、CsI層123の破壊が生じることもない。更に、一定の接着層厚みが確保できるので、熱応力による剥がれも生じない。また、緩衝材上面とCsI層出力面を突き当て貼り合わせているので、蛍光体厚みバラツキに左右されずに所定の厚みが確保でき、解像度を安定させることができる。 Further, since the CsI substrate 126 is not bent, the amorphous carbon substrate 121 is not cracked or cracked, and the CsI layer 123 is not broken. Furthermore, since a certain adhesive layer thickness can be ensured, peeling due to thermal stress does not occur. Moreover, since the buffer material upper surface and the CsI layer output surface are abutted and bonded together, a predetermined thickness can be secured without being affected by the phosphor thickness variation, and the resolution can be stabilized.
(実施形態3)
図5(a)〜図5(c)は本発明の実施形態3における放射線検出装置(X線エリアセンサ)の構成及び製造工程を説明するための模式的斜視図及び断面図及び側面図である。ここでは、CsI層123の厚さを550μmとし、CsI基板126は実施形態2と同様とし、CsI基板126の構造、製作工程は省略する。なお、図5において図1、図2と同様の部分には同一符号を付している。
(Embodiment 3)
FIGS. 5A to 5C are a schematic perspective view, a cross-sectional view, and a side view for explaining the configuration and manufacturing process of the radiation detection apparatus (X-ray area sensor) according to the third embodiment of the present invention. . Here, the thickness of the CsI layer 123 is 550 μm, the CsI substrate 126 is the same as in the second embodiment, and the structure and manufacturing process of the CsI substrate 126 are omitted. In FIG. 5, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
図5(a)〜図5(c)はセンサパネルユニット(2)162とCsI基板126とが、CsI基板接着シート(2)161によって貼り付けられたセンサパネルモジュール163を示している。 FIGS. 5A to 5C show a sensor panel module 163 in which a sensor panel unit (2) 162 and a CsI substrate 126 are attached by a CsI substrate adhesive sheet (2) 161. FIG.
緩衝材としては、実施形態2と同様にセンサパネルユニット(2)162側に、緩衝材160を設けている。この際、緩衝材160はセンサモジュールと同一の材質、厚さを持ったシリコン基板とし、センサパネルユニット(2)162に緩衝材接着剤141等で接着する。緩衝材接着剤141としては、後述するプロセスにおいて挙げているモジュール接着剤と同一の物でも良い。 As the buffer material, the buffer material 160 is provided on the sensor panel unit (2) 162 side as in the second embodiment. At this time, the buffer material 160 is a silicon substrate having the same material and thickness as the sensor module, and is bonded to the sensor panel unit (2) 162 with a buffer material adhesive 141 or the like. The buffer adhesive 141 may be the same as the module adhesive mentioned in the process described later.
次に、図6をもとにセンサパネルユニット(2)162を製作するためのプロセスを説明する。なお、センサパネルユニット(2)162に搭載する構成部品及び製作工程は、実施形態2における図4(c)のチップ交換工程までを同様とする(図6(a)〜図6(c)は図4(a)〜図4(c)と同じとする)。本実施形態では、次の図6(d)の緩衝材(2)設置工程以降を説明する。 Next, a process for manufacturing the sensor panel unit (2) 162 will be described with reference to FIG. The component parts to be mounted on the sensor panel unit (2) 162 and the manufacturing process are the same up to the chip replacement process in FIG. 4C in the second embodiment (FIGS. 6A to 6C). 4 (a) to 4 (c). In the present embodiment, the cushioning material (2) installation step and the subsequent steps in FIG. 6D will be described.
まず、図6(c)の工程が終了すると、図6(d)に示す様に緩衝材(2)160をアライメントヘッド152によって任意の位置(センサモジュール143の最外周部)に配置しバキュームする。 First, when the step of FIG. 6C is completed, as shown in FIG. 6D, the cushioning material (2) 160 is arranged at an arbitrary position (the outermost peripheral portion of the sensor module 143) by the alignment head 152 and vacuumed. .
次に、図6(e)に示すようにCFRP基板149を印刷ステージ164に固定し、CFRP基板149の上に印刷版157を設置する。そして、印刷版157上の印刷有効領域外に、紫外線、湿気、硬化剤付与で硬化するシリコン、アクリル、エポキシ、ポリウレタン樹脂等の基板保持用のモジュール接着剤148を塗布し、スキージ158によって印刷有効領域に印刷を行う。 Next, as shown in FIG. 6 (e), the CFRP substrate 149 is fixed to the printing stage 164, and the printing plate 157 is placed on the CFRP substrate 149. Then, a module adhesive 148 for holding a substrate such as silicon, acrylic, epoxy, or polyurethane resin that is cured by application of ultraviolet rays, moisture, or a curing agent is applied outside the effective printing area on the printing plate 157, and printing is effective with the squeegee 158. Print on the area.
次に、図6(f)に示すようにCFRP基板149に設けられた長孔151にフレキシブル基板146を挿入し、それからセンサモジュール143とCFRP基板149とを密着させた後に、紫外線を照射する或いは加圧する等して接着する。CFRP基板149には、センサモジュール143との間における熱膨張率等を考慮して、ガラス又はパーマアロイ(鉄+ニッケル)合金を用いるのが好ましい。 Next, as shown in FIG. 6 (f), the flexible substrate 146 is inserted into the long hole 151 provided in the CFRP substrate 149, and then the sensor module 143 and the CFRP substrate 149 are brought into close contact with each other, and then irradiated with ultraviolet rays. Adhere by pressurizing. The CFRP substrate 149 is preferably made of glass or a permalloy (iron + nickel) alloy in consideration of the coefficient of thermal expansion between the sensor module 143 and the like.
次に、図6(g)に示すようにセンサモジュール143と、緩衝材(2)160と、CFRP基板149とを接着した後、ステージ上から取り外す。図6(h)はこのようにして完成したセンサパネルユニット(2)162の上面図を示す。 Next, as shown in FIG. 6G, the sensor module 143, the cushioning material (2) 160, and the CFRP substrate 149 are bonded, and then removed from the stage. FIG. 6H shows a top view of the sensor panel unit (2) 162 thus completed.
次に、図7に示すようにCFRP基板149の長孔151が設けられた箇所に、センサパネルユニット160(2)のある面から孔を塞ぐようにマスキングテープ170を貼る。孔の塞ってない面からディスペンサーで接着剤を塗布し、孔に充填させて孔埋め封止部159を形成する。図6では長孔151、緩衝材160等は図示していない。ここで用いる封止材にはエポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。但し、加熱硬化する樹脂は、温度を上げると粘度が低下し、マスキングテープ170とCFRP基板149の隙間から流れ出すために適さない。 Next, as shown in FIG. 7, a masking tape 170 is attached to the portion where the long hole 151 of the CFRP substrate 149 is provided so as to close the hole from the surface where the sensor panel unit 160 (2) is provided. An adhesive is applied with a dispenser from the surface where the hole is not blocked, and the hole is filled to form a hole-filling sealing portion 159. In FIG. 6, the long hole 151, the buffer material 160, etc. are not shown. Examples of the sealing material used here include an epoxy resin, a silicon resin, an acrylic resin, and a polyurethane resin. However, the heat-curing resin decreases in viscosity when the temperature is raised, and is not suitable for flowing out from the gap between the masking tape 170 and the CFRP substrate 149.
そのため、封止材には縮合型液状シリコーンゴムや硬化剤付加型のエポキシ、シリコン、アクリル接着剤のように温度を上げなくても硬化する樹脂や紫外線硬化型のエポキシ、シリコン、アクリル接着剤等が好ましい。 For this reason, condensate liquid silicone rubber, hardener-added epoxy, silicon, acrylic adhesive, etc. that cure without increasing the temperature, UV-curable epoxy, silicon, acrylic adhesive, etc. Is preferred.
また、信頼性試験の観点から、封止材はセンサモジュール143に接触するので、配線が電食されることを考慮に入れ、Na,K,Cl等のイオン不純物の含有量が10ppm以下のものが好ましい。以上のことを考慮し、本実施形態では、粘度が60〜80Pa・S程度で、1成分系の縮合型液状シリコーンゴムを採用している。 Also, from the viewpoint of reliability testing, the sealing material contacts the sensor module 143, so that the content of ionic impurities such as Na, K, Cl, etc. is 10 ppm or less, taking into consideration that the wiring is eroded. Is preferred. In consideration of the above, in this embodiment, a one-component condensed liquid silicone rubber having a viscosity of about 60 to 80 Pa · S is employed.
次に、図5(a)〜図5(c)をもとにCsI基板126と、センサパネルユニット(2)162とをCsI基板接着シート(2)161で貼り合せた、X線エリアセンサを製作する工程を説明する。 Next, an X-ray area sensor comprising a CsI substrate 126 and a sensor panel unit (2) 162 bonded together with a CsI substrate adhesive sheet (2) 161 based on FIGS. 5 (a) to 5 (c). The manufacturing process will be described.
CsI基板接着シート(2)161は、緩衝材(2)160を含めたセンサパネルユニット(2)162と同じ大きさとする。但し、図5(a)に示すようにセンサモジュール143上のインナーリード部に当たる接着シートは取り除き、セパレータのみとする。そして、センサモジュール側のセパレータを剥がし、CsI基板接着シート(2)161をセンサパネルユニット(2)162上の緩衝材(2)160に合わせ、ラミネーター方式でセンサモジュール上に貼り合わせる。 The CsI substrate adhesive sheet (2) 161 has the same size as the sensor panel unit (2) 162 including the cushioning material (2) 160. However, as shown in FIG. 5A, the adhesive sheet that contacts the inner lead portion on the sensor module 143 is removed, and only the separator is used. Then, the separator on the sensor module side is peeled off, the CsI substrate adhesive sheet (2) 161 is aligned with the cushioning material (2) 160 on the sensor panel unit (2) 162, and is bonded onto the sensor module by a laminator method.
次に、CsI基板側のセパレータを剥がし、CsI基板126をセンサパネルモジュール163の緩衝材160に載せ、ラミネーター方式でローラ109によって圧着する。そして、CsI基板126と、センサパネルモジュール163との外周部の隙間に、外周封止剤135を塗布する。これによって、X線エリアセンサの遮光性を向上させ、外部からの異物の混入や水分の浸透を防ぐ効果もある。 Next, the separator on the CsI substrate side is peeled off, and the CsI substrate 126 is placed on the cushioning material 160 of the sensor panel module 163 and is pressure-bonded by the roller 109 by a laminator method. Then, the outer peripheral sealing agent 135 is applied to the gap between the outer peripheral portions of the CsI substrate 126 and the sensor panel module 163. As a result, the light shielding property of the X-ray area sensor is improved, and there is also an effect of preventing entry of foreign matters and penetration of moisture.
更に、緩衝材160をセンサモジュールと同一部材としたことにより、実施形態1及び2よりも安定した接着剤層厚さ(センサパネルからCsI層との距離)を確保することで、更なるX線エリアセンサの解像度の向上が得られる。 Further, by using the cushioning material 160 as the same member as the sensor module, it is possible to secure a more stable adhesive layer thickness (distance from the sensor panel to the CsI layer) than in the first and second embodiments. The resolution of the area sensor can be improved.
(実施形態4)
図8は上述のような本発明の放射線検出装置(X線エリアセンサ)を用いた放射線診断システムの一実施形態を示す模式的構成図である。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、蛍光体を有する光電変換装置(本発明の放射線検出装置に対応する)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。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a radiation diagnostic system using the radiation detection apparatus (X-ray area sensor) of the present invention as described above. X-rays 6060 generated in the X-ray tube 6050 pass through the chest 6062 of the patient or subject 6061 and enter a photoelectric conversion device (corresponding to the radiation detection device of the present invention) 6040 having a phosphor. This incident X-ray includes information inside the body of the patient 6061.
X線の入射に対応して蛍光体は発光し、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。 The phosphor emits light in response to the incidence of X-rays, and this is photoelectrically converted to obtain electrical information. This information is converted to digital, image processed by an image processor 6070, and can be observed on a display 6080 in the control room.
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でディスプレイ6081に表示もしく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。 In addition, this information can be transferred to a remote place by transmission means such as a telephone line 6090, and can be displayed on a display 6081 in a doctor room or the like in another place, or stored in a storage means such as an optical disk, and can be diagnosed by a remote doctor. It is also possible to do. It can also be recorded on the film 6110 by the film processor 6100.
なお、以上の実施形態では、放射線としてX線を用い、放射線検出装置としてX線エリアセンサを示し、それをX線診断システムへ適用する場合について説明した。本発明は、上述のようにX線以外にα線、β線、γ線等を用いることが可能であり、本発明の放射線検出装置は医療用放射線診断システムに限ることなく、非破壊検査装置等の放射線撮像システムにも使用することができる。 In the above embodiments, X-rays are used as radiation, an X-ray area sensor is shown as a radiation detection apparatus, and the case where it is applied to an X-ray diagnostic system has been described. As described above, the present invention can use α rays, β rays, γ rays, etc. in addition to X-rays, and the radiation detection apparatus of the present invention is not limited to a medical radiation diagnostic system, but is a nondestructive inspection apparatus. It can also be used for radiation imaging systems such as
101 蛍光体基台
102 反射層
103 蛍光体
104 保護膜
105 蛍光体基板
106 被形成領域
107 センサパネル
108 接着剤
109 ローラ
121 アモルファスカーボン基板
122 アルミニウム層
123 CsI層
124 被形成領域
125 CsI保護層
126 CsI基板
127 PET材
128 CsI層厚さ
129 ペット材厚さ
130 接着剤層
135 外周封止剤
140 緩衝材
141 緩衝材接着剤
142 CsI基板接着シート
143 センサモジュール
144 バンプ
145 インナーリード
146 フレキシブル基板
147 引き出し電極
148 モジュール接着剤
149 CFRP基板
150 センサパネルユニット
151 孔
152 アライメントヘッド(X,Y,Z,Θ)
153 アライメントカメラ
154 ステージ
155 検査治具
156 不良チップ
157 印刷版
158 スキージ
159 孔埋め封止部
160 緩衝材(2)
161 CsI基板接着シート(2)
162 センサパネルユニット(2)
163 センサパネルモジュール
164 印刷ステージ
170 マスキングテープ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Phosphor base 102 Reflective layer 103 Phosphor 104 Protection film 105 Phosphor substrate 106 Formation area 107 Sensor panel 108 Adhesive 109 Roller 121 Amorphous carbon substrate 122 Aluminum layer 123 CsI layer 124 Formation area 125 CsI protection layer 126 CsI Substrate 127 PET material 128 CsI layer thickness 129 Pet material thickness 130 Adhesive layer 135 Peripheral sealant 140 Buffer material 141 Buffer material adhesive 142 CsI substrate adhesive sheet 143 Sensor module 144 Bump 145 Inner lead 146 Flexible substrate 147 Lead electrode 148 Module adhesive 149 CFRP substrate 150 Sensor panel unit 151 Hole 152 Alignment head (X, Y, Z, Θ)
153 Alignment camera 154 Stage 155 Inspection jig 156 Defective chip 157 Printing plate 158 Squeegee 159 Filling and sealing part 160 Buffer material (2)
161 CsI substrate adhesive sheet (2)
162 Sensor panel unit (2)
163 Sensor panel module 164 Printing stage 170 Masking tape
Claims (7)
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撮像システム。 The radiation detection apparatus according to any one of claims 1 to 6,
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 imaging system comprising: a radiation source for generating the radiation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005262343A JP2007071836A (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Radiation detector, and radiation imaging system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005262343A JP2007071836A (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Radiation detector, and radiation imaging system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007071836A true JP2007071836A (en) | 2007-03-22 |
Family
ID=37933381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005262343A Withdrawn JP2007071836A (en) | 2005-09-09 | 2005-09-09 | Radiation detector, and radiation imaging system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007071836A (en) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009509151A (en) * | 2005-09-23 | 2009-03-05 | テールズ | Production of radiation detectors |
JP2009122059A (en) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Toshiba Corp | Radiation detection device |
WO2010021163A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | コニカミノルタエムジー株式会社 | Radiograph conversion pannel, production method for the same, and radiograph detection device |
KR100964653B1 (en) * | 2008-02-20 | 2010-06-22 | 주식회사바텍 | Method for fabricating large area x-ray detector using an optical tape |
KR100964654B1 (en) | 2008-02-20 | 2010-06-22 | 주식회사바텍 | A large area x-ray detector and method for fabricating the same |
JP2011033563A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Radiation image detector and method of manufacturing the same |
JP2011058831A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Toshiba Corp | Radiation detector and method of manufacturing the same |
KR101034468B1 (en) * | 2009-01-22 | 2011-05-17 | (주)세현 | X-ray detector and method of manufacturing the same |
JP2012194139A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Fujifilm Corp | Radiography device and manufacturing method |
JP2014077735A (en) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Canon Inc | Radiation detection device and radiation detection system |
JP2021060340A (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | キヤノン株式会社 | Radiographic device |
JP2022101584A (en) * | 2018-03-19 | 2022-07-06 | 富士フイルム株式会社 | Radiation detector, radiographic imaging device, and method of manufacturing radiation detector |
-
2005
- 2005-09-09 JP JP2005262343A patent/JP2007071836A/en not_active Withdrawn
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009509151A (en) * | 2005-09-23 | 2009-03-05 | テールズ | Production of radiation detectors |
JP2009122059A (en) * | 2007-11-19 | 2009-06-04 | Toshiba Corp | Radiation detection device |
KR100964653B1 (en) * | 2008-02-20 | 2010-06-22 | 주식회사바텍 | Method for fabricating large area x-ray detector using an optical tape |
KR100964654B1 (en) | 2008-02-20 | 2010-06-22 | 주식회사바텍 | A large area x-ray detector and method for fabricating the same |
WO2010021163A1 (en) * | 2008-08-21 | 2010-02-25 | コニカミノルタエムジー株式会社 | Radiograph conversion pannel, production method for the same, and radiograph detection device |
KR101034468B1 (en) * | 2009-01-22 | 2011-05-17 | (주)세현 | X-ray detector and method of manufacturing the same |
JP2011033563A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Radiation image detector and method of manufacturing the same |
JP2011058831A (en) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Toshiba Corp | Radiation detector and method of manufacturing the same |
JP2012194139A (en) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Fujifilm Corp | Radiography device and manufacturing method |
JP2014077735A (en) * | 2012-10-11 | 2014-05-01 | Canon Inc | Radiation detection device and radiation detection system |
JP2022101584A (en) * | 2018-03-19 | 2022-07-06 | 富士フイルム株式会社 | Radiation detector, radiographic imaging device, and method of manufacturing radiation detector |
JP7376636B2 (en) | 2018-03-19 | 2023-11-08 | 富士フイルム株式会社 | Radiation detector, radiation imaging device, and method for manufacturing radiation detector |
JP2021060340A (en) * | 2019-10-09 | 2021-04-15 | キヤノン株式会社 | Radiographic device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2007071836A (en) | Radiation detector, and radiation imaging system | |
US8648312B2 (en) | Radiation detection apparatus, manufacturing method thereof, and radiation detection system | |
JP4871629B2 (en) | Radiation imaging apparatus manufacturing method and radiation imaging system | |
US8957383B2 (en) | Radiation detection apparatus and radiation detection system | |
US7564112B2 (en) | Semiconductor device, radiographic imaging apparatus, and method for manufacturing the same | |
US9366767B2 (en) | Radiation detecting apparatus and radiation detecting system | |
JP5693173B2 (en) | Radiation detection apparatus and radiation detection system | |
US20130308755A1 (en) | Radiation detection apparatus and radiation detection system | |
JP6310216B2 (en) | Radiation detection apparatus, manufacturing method thereof, and radiation detection system | |
JP2001078099A (en) | Image pickup device and image pickup system | |
JP2006220439A (en) | Scintillator panel, device for detecting radiation, and its manufacturing method | |
JP2006189377A (en) | Scintillator panel, radiation detector, and radiation detection system | |
US20140091225A1 (en) | Radiation imaging apparatus, radiation imaging system, and radiation imaging apparatus manufacturing method | |
JP2006278877A (en) | Radiation imager and its manufacturing method | |
US10345455B2 (en) | Radiation detection apparatus, radiation imaging system, and method of manufacturing radiation detection apparatus | |
JP4346865B2 (en) | Image input device, manufacturing method thereof, and radiation imaging system using image input device | |
EP1267403A2 (en) | Flexible substrate, semiconductor device, imaging device, radiation imaging device and radiation imaging system | |
JP2004061115A (en) | Scintillator panel, radiation detection device, and radiation imaging system | |
JP2007057428A (en) | Radiation detecting device and radiation imaging system | |
JP5660122B2 (en) | Radiation detection panel, radiation image detector, method for manufacturing radiation detection panel, and method for manufacturing radiation image detector | |
JP2005156545A (en) | Radiation detection device,its manufacturing method and radiographic imaging system | |
JP2004061116A (en) | Radiation detector and system | |
JP2003133654A (en) | Flexible board, semiconductor device, imaging device, radiation imaging device and system thereof | |
JP2011174830A (en) | Radiation detection panel and radiation image detector | |
JP2015155799A (en) | Scintillator, radiation detection device, method of manufacturing radiation detection device, and radiation detection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080207 |
|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081202 |