JP2009032936A - Ｘ線検出素子搭載用配線基板およびｘ線検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 Ｘ線検出素子の裏面からの反射Ｘ線による影響が抑えられた高画質のＸ線検出装置を提供することにある。
【解決手段】 複数の絶縁層１が積層されてなる基体１ａと、基体１ａの上面のＸ線検出素子５の実装領域５ａに形成されたＸ線検出素子５をフリップチップ実装するための複数の接続パッド２と、基体１ａの外面に形成された複数の端子電極３と、基体１ａの内部に形成され、実装領域５ａの下方に配置された複数の貫通導体４ａ〜４ｄを含む、複数の接続パッド２と複数の端子電極３とを接続する複数の内部配線４とを有し、複数の貫通導体４ａ〜４ｄは、複数の絶縁層１にわたって絶縁層１の積層方向に対して異なる方向に傾斜して形成されており、それら全ての貫通導体４ａ〜４ｄによる基体１ａの上面への投影領域に、実装領域５ａが含まれている。貫通導体４ａ〜４ｄにより反射Ｘ線を遮蔽することができるので、反射Ｘ線による影響を抑えることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、Ｘ線検出素子搭載用配線基板およびそれを用いたＸ線検出装置に関するものである。

近年の半導体技術の進歩に伴い、Ｘ線機器のデジタル化が進んでいる。また、Ｘ線画像の表示，記録や保存については、従来はフィルム等にＸ線画像を記録し保存していたのに対して、リアルタイムの画像表示や画像データの保存や転送が容易になっている。このようなＸ線機器として、例えば歯科用のＸ線カメラには、外部から照射されたＸ線を画像情報に変換するためのＸ線検出素子が搭載されている。

Ｘ線検出素子は、その上面に配列形成された多数のフォトダイオードとその上に形成されたシンチレータとで主に構成されており、Ｘ線検出素子に照射されたＸ線がシンチレータで蛍光に変換され、この光により各フォトダイオードの電圧電流特性が変化し、この変化をＸ線画像情報として取り出すものである。

このようなＸ線検出素子は、これを搭載するための酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック基体とタングステン（Ｗ）等のメタライズ配線導体とからなるＸ線検出素子搭載用配線基板に搭載されてＸ線機器に組み込まれている。しかしながら、セラミック基体を構成する酸化アルミニウム質焼結体は、Ｘ線を透過させやすい性質を有していることから、Ｘ線検出素子を搭載してＸ線カメラの撮像部として用いた場合に、Ｘ線検出素子の上面に被写体を透してＸ線を照射すると、撮像部の後方に位置する他の部材等で反射したＸ線がセラミック基体を透ってＸ線検出素子に裏面側から侵入し、これがＸ線検出素子に被写体と異なる不要な映像を重畳させてしまい、そのため、この不要な映像までもがＸ線画像情報として変換されてしまい、その結果、正確かつ鮮明な被写体の画像が得られにくいという問題点を有していた。

このため、従来のＸ線検出素子搭載用配線基板は、例えば図10に断面図で示すように、その上面中央部にＸ線検出素子105を搭載するための実装領域105ａを有する基体101と、この基体101の実装領域105ａ周辺から下面にかけて導出する複数の内部配線102と、下面からの反射したＸ線を遮蔽するための遮蔽用メタライズ層104から構成されていた。このＸ線検出素子搭載用配線基板にＸ線検出素子105を搭載してボンディングワイヤ106を介して電気的に接続し、外部の電気回路に接続される外部接続用ケーブル103を接続するとともに、これらを密閉容器内に密閉することにより、Ｘ線カメラの撮像部としていた。これによれば、遮蔽用メタライズ層104により反射したＸ線がＸ線検出素子105の下面から侵入するのを遮蔽することができるので明瞭なＸ線画像を得ることができるというものであった。（例えば、特許文献１を参照。）。
特開2001−94139号公報

近年のＸ線機器に求められる高解像度化に対応するために、Ｘ線検出素子は端子数が増加してフリップチップ実装されるようになり、これに対応するＸ線検出素子搭載用配線基板は、増加する外部の電気回路に接続するための接続端子の数を増やすために基板の下面全体に縦横の並びにアレイ状に接続端子を形成することが必要となっている。また、従来の静止画像のみならず、動画の撮影を行なうことでより情報量を増やし、診断の精度を上げることも要求されている。

しかしながら、従来のＸ線検出素子搭載用配線基板は、基体101の実装領域105ａの下にＸ線を遮蔽するためだけの遮蔽用メタライズ層104を形成しているため、この遮蔽用メタライズ層104を避けて内部配線102を展開して形成しなければならなくなり、設計が複雑になり層数を増やす必要が出るので小型化・薄型化が困難になるとともに、内部配線102の配線長が長くなることにより高解像度のＸ線での動画撮影に要求される高速動作も困難となってしまうという問題点があった。

また、高速動作のためにはＸ線検出素子搭載用配線基板の内部配線としてより電気抵抗の小さい銅（Ｃｕ）等を用いることが求められるが、従来の遮蔽用メタライズ層は原子量が約184のタングステンであり遮蔽効果の高い材料であったのに対して、内部配線と同時焼成により形成される遮蔽用メタライズ層に銅を用いると、その原子量が約64と小さいことから遮蔽用メタライズ層の総厚みを増やさなければならない。ところが、遮蔽用メタライズ層の１層の厚みを厚くすると絶縁層間の剥がれが生じやすくなるため、遮蔽用メタライズ層の層数を増やして総厚みを増やさなければならず、これによりＸ線検出素子搭載用配線基板の薄型化が困難となってしまうという問題点があった。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、Ｘ線検出素子の上面に被写体を透してＸ線を照射した際に、Ｘ線検出素子搭載用配線基板の下方に位置する他の部材等でＸ線が反射したとしても、反射したＸ線がＸ線検出素子に裏面側から侵入することがなく、小型かつ薄型であり、高解像度で高速な動作が可能なＸ線検出素子搭載用配線基板、およびこれを用いたＸ線検出装置を提供することにある。

本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板は、複数の絶縁層が積層されてなる基体と、該基体の上面のＸ線検出素子の実装領域に形成された前記Ｘ線検出素子をフリップチップ実装するための複数の接続パッドと、前記基体の外面に形成された複数の端子電極と、前記基体の内部に形成され、前記実装領域の下方に配置された複数の貫通導体を含む、前記複数の接続パッドと前記複数の端子電極とを接続する複数の内部配線とを有するＸ線検出素子搭載用配線基板であって、前記複数の貫通導体は、複数の前記絶縁層にわたって該絶縁層の積層方向に対して異なる方向に傾斜して形成されており、それら全ての貫通導体による前記基体の前記上面への投影領域に、前記実装領域が含まれていることを特徴とするものである。

また、本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板は、上記構成において、前記貫通導体は、前記貫通導体の横断面より大きい層間接続導体を間に介して接続されていることを特徴とするものである。

また、本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板は、上記構成において、前記複数の貫通導体が形成された複数の前記絶縁層の層間に、前記貫通導体と絶縁された層間導体層が前記実装領域に対応するように形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板は、複数の絶縁層が積層されてなる基体と、該基体の上面のＸ線検出素子の実装領域に形成された前記Ｘ線検出素子をフリップチップ実装するための複数の接続パッドと、前記基体の外面に形成された複数の端子電極と、前記基体の内部に形成され、前記実装領域の下方に配置された複数の貫通導体を含む、前記複数の接続パッドと前記複数の端子電極とを接続する複数の内部配線とを有するＸ線検出素子搭載用配線基板であって、前記複数の貫通導体は、複数の前記絶縁層にわたって横断面積の異なるものを組み合わせて積層されて形成されており、それら全ての貫通導体による前記基体の前記上面への投影領域に、前記実装領域が含まれていることを特徴とするものである。

また、本発明のＸ線検出装置は、上記いずれかのＸ線検出素子搭載用配線基板にＸ線検出素子がフリップチップ実装されていることを特徴とするものである。

本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板によれば、複数の貫通導体が複数の絶縁層にわたって絶縁層の積層方向に対して異なる方向に傾斜して形成されており、それら全ての貫通導体による基体の上面への投影領域に実装領域が含まれていることから、少ない層数でも不要なＸ線に対する十分な遮蔽厚みを容易に確保できるとともに、実装領域の全面にわたって配線基板の裏面から侵入してくるＸ線のほとんどを確実に遮蔽することができるとともに、内部配線の一部である貫通導体でＸ線を遮蔽するので、内部配線として機能しない遮蔽用の導体層を別に形成する必要が無く、Ｘ線画像の高解像度化に対応するためにＸ線検出素子の端子数が増えたとしても、内部配線の展開が容易となり、配線長を長くする必要がないので、Ｘ線検出素子をより高速で動作させることが可能なＸ線検出素子搭載用配線基板となる。

また、本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板によれば、上記構成において貫通導体が貫通導体の横断面より大きい層間接続導体を間に介して接続されている場合には、層間の位置ずれが発生したとしても上下の貫通導体の接続が容易となるとともに、位置ずれが発生することで有効な遮蔽厚みが薄くなることが抑えられるので、反射したＸ線の遮蔽がより確実なものとなる。また、隣接した貫通導体の間隔が大きい、あるいは貫通導体の横断面積が小さい場合でも、遮蔽層として機能する貫通導体の形成されていない領域を容易に小さくすることができるので、よりＸ線の遮蔽効果の高いものとなる。

本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板によれば、上記構成において、複数の貫通導体が形成された複数の絶縁層の層間に、貫通導体と絶縁された層間導体層が実装領域に対応するように形成されている場合には、隣接した貫通導体の間隔が大きい、あるいは貫通導体の横断面積が小さい場合でも、１つの絶縁層に形成された隣接する貫通導体に囲まれた領域と別の絶縁層に形成された隣接する貫通導体に囲まれた領域とを通るような、基体の上面に対して裏面側から斜めに入射するようなＸ線をも遮蔽することができ、より高解像度のＸ線検出装置とすることができるＸ線検出素子搭載用配線基板となる。

本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板によれば、複数の貫通導体が複数の絶縁層にわたって横断面積の異なるものを組み合わせて積層されて形成されており、それら全ての貫通導体による基体の上面への投影領域に実装領域が含まれていることから、少ない層数でも不要なＸ線に対する十分な遮蔽厚みを容易に確保できるとともに、実装領域の全面にわたって配線基板の裏面から侵入してくるＸ線のほとんどを確実に遮蔽することができ、しかもそれらＸ線は内部配線導体の一部である貫通導体で遮蔽するので、内部配線として機能しない遮蔽用の導体層を別に形成する必要が無く、Ｘ線画像の高解像度化に対応するためにＸ線検出素子の端子数が増えたとしても、内部配線の展開が容易となり、配線長を長くする必要がないので、Ｘ線検出素子をより高速で動作させることが可能なＸ線検出素子搭載用配線基板となる。

また、貫通導体を絶縁層の積層方向に平行に形成することができるので、その形成が容易であるとともに、各層の貫通導体の厚みが容易にわかるので、Ｘ線を遮蔽するに十分な厚みの設計が容易となる。

本発明のＸ線検出装置によれば、Ｘ線検出素子搭載用配線基板にＸ線検出素子がフリップチップ実装されていることから、小型薄型のＸ線検出素子搭載用配線基板であっても、反射した不要なＸ線を十分に遮蔽できるので、小型化かつ薄型化が可能で高画質のＸ線検出装置となる。

次に、本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）は、本発明のＸ線検出素子搭載用基板の実施の形態の一例を示す、絶縁層を透視して貫通導体の配置がわかるようにした透視側面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ部について上面から絶縁層を透視した透視上面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＢ部の拡大図である。また、図２は、図１におけるＡ部の絶縁層を透視した透視斜視図である。

図１および図２において、１は絶縁層、１ａは複数の絶縁層１が積層されてなる基体、２は接続パッド、３は端子電極、４は内部配線、４ａ〜４ｄは傾斜して形成された貫通導体、４ｅは内部配線層、４ｆは貫通導体、５はＸ線検出素子、５ａはＸ線検出素子の実装領域、６は接合材、７は層間接続導体である。

図１に示す例では、基体１ａの上面のＸ線検出素子５の実装領域５ａに形成された複数の接続パッド２に、Ｘ線検出素子５が接合材６を介してフリップチップ実装されており、これによりＸ線検出装置が構成されている。Ｘ線遮蔽層を兼ねる傾斜して形成された貫通導体４ａ〜４ｄと、内部配線層４ｅと、内部配線層４ｅや貫通導体４ａ〜４ｄと基体１ａの外面に形成された接続パッド２や端子電極３とを接続する貫通導体４ｆとから内部配線４は構成されている。また、貫通導体４ａ〜４ｄは、それぞれ積層方向において層間接続導体７を間に介して接続されている。

図１（ｂ）および図１（ｃ）においては、貫通導体４ａ〜４ｄはその上面のみを示しており、例えば、貫通導体４ａについては、貫通導体４ａの下面は貫通導体４ｂの上面と重なるように、図（ｃ）における下向きの矢印方向に傾斜していることを示す。

本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板は、複数の絶縁層１が積層されてなる基体１ａと、基体１ａの上面のＸ線検出素子５の実装領域５ａに形成されたＸ線検出素子５をフリップチップ実装するための複数の接続パッド２と、基体１ａの外面に形成された複数の端子電極３と、基体１ａの内部に形成され、実装領域５ａの下方に配置された複数の貫通導体４ａ〜４ｄを含む、複数の接続パッド２と複数の端子電極３とを接続する複数の内部配線４とを有するＸ線検出素子搭載用配線基板であって、複数の貫通導体４ａ〜４ｄは、複数の絶縁層１にわたって絶縁層１の積層方向に対して異なる方向に傾斜して形成されており、それら全ての貫通導体４ａ〜４ｄによる基体１ａの上面への投影領域に、実装領域５ａが含まれていることを特徴とするものである。

このことから、少ない層数でも不要なＸ線に対する十分な遮蔽厚みを容易に確保できるとともに、実装領域５ａの全面にわたって配線基板の裏面から侵入してくるＸ線のほとんどを確実に遮蔽することができ、しかもこれらＸ線を内部配線４の一部である貫通導体４ａ〜４ｄで遮蔽するので、内部配線４として機能しない遮蔽用の導体層を別に形成する必要が無く、Ｘ線画像の高解像度化に対応するためにＸ線検出素子５の端子数が増えたとしても、内部配線４の展開が容易となり、配線長を長くする必要がないので、Ｘ線検出素子５をより高速で動作させることが可能なＸ線検出素子搭載用配線基板となる。

また、貫通導体４ａ〜４ｄは、複数の絶縁層１にわたって絶縁層１の積層方向に対して異なる方向に傾斜して形成されていることから、実装領域５ａが全ての貫通導体４ａ〜４ｄによる基体１ａの上面への投影領域に含まれるようにすることが容易なだけでなく、最下の絶縁層１に形成された、隣接する貫通導体４ｄ・４ｄ間を通って貫通導体の傾斜方向に平行に入射してくるＸ線を、その上の絶縁層１に形成された傾斜方向の異なる貫通導体４ｃ〜４ａにより遮蔽することができる。

ここで実装領域５ａとは、Ｘ線検出素子５をＸ線検出素子搭載用配線基板にフリップチップ実装した状態での、Ｘ線検出素子５の基体１ａの上面への投影領域のことである。図１（ｂ）においては、実装領域５ａはＸ線検出素子５の外形と同じ形状および寸法で１点鎖線で示してある。Ｘ線検出素子５の受光部がＸ線検出素子５の外形に対して小さい場合は、Ｘ線検出素子５の受光部の基体１ａの上面への投影領域であればよいが、不要なＸ線を確実に遮蔽するためにはＸ線検出素子５の基体１ａの上面への投影領域とするのがよい。

図１に示す例では、４層の絶縁層１にわたって貫通導体４ａ〜４ｄが連続して形成されているが、同じ径の貫通導体４ａ〜４ｄであってもそれらの間隔がより小さい場合は、図３または図５に図１と同様の図で示すように、３層または２層の絶縁層１に貫通導体４ａ〜４ｃを形成することにより全ての貫通導体４ａ〜４ｃによる基体１ａの上面への投影領域に実装領域５ａが含まれるようにすることができる。このようにすることで、層構成を少なくして製造の工数を減少させることができるとともに、より少ない層数で不要なＸ線を遮蔽できるので、複雑な設計の必要なしで高解像度対応の多端子を有するＸ線検出素子を搭載可能なものとなる。

また、２層または３層の絶縁層１に貫通導体４ａ〜４ｃを形成することでも裏面から侵入してくるＸ線のほとんどを遮蔽することができるが、わずかではあるが、例えば反射したＸ線が下の絶縁層１の隣接する貫通導体４ｃ・４ｃ・４ｃに囲まれた領域から上の絶縁層１の隣接する貫通導体４ａ・４ａ・４ａに囲まれた領域に向かって傾斜して入射したり、貫通導体４ａ〜４ｃの側面を反射しながら基体１ａの上面へ到達したりする場合があるので、より高解像度とするためには、上面視で上下の貫通導体４ａ〜４ｄが重なる部分がより多く、実装領域５ａと投影領域の重なる貫通導体４ａ〜４ｄがより密になるように、より多くの絶縁層１にわたって貫通導体４ａ〜４ｄが形成されているのが好ましい。

また、図１（ａ）および図２に示すように、上記構成において、貫通導体４ａ〜４ｄは、それぞれ積層方向において貫通導体４ａ〜４ｄの横断面より大きい層間接続導体７を間に介して接続されていることが好ましい。

これにより、絶縁層１・１間の位置ずれが発生したとしても上下の貫通導体４ａ〜４ｄの接続が容易となるとともに、位置ずれが発生することで有効な遮蔽厚みが薄くなることが抑えられるので反射したＸ線の遮蔽がより確実なものとなる。また、層間接続導体７の上面視の大きさを互いに接続されない範囲でできるだけ大きくすると、隣接した貫通導体４ａ〜４ｄの間隔が大きい、あるいは貫通導体４ａ〜４ｄの横断面積が小さい場合でも、遮蔽層として機能する貫通導体４ａ〜４ｄの形成されていない領域を容易に小さくすることができるので、よりＸ線の遮蔽効果の高いものとなる。

また、図４に示すように、上記構成において、複数の貫通導体４ａ〜４ｄが形成された複数の絶縁層１・１の層間に、貫通導体４ａ〜４ｄと絶縁された層間導体層８が実装領域５ａに対応するように、すなわちその基体１ａの上面への投影領域が実装領域５ａに重なるように形成されていることが好ましい。

これにより、隣接した貫通導体４ａ〜４ｄの間隔が大きい、あるいは貫通導体４ａ〜４ｄの横断面積が小さい場合でも、１つの絶縁層１に形成された隣接する貫通導体４に囲まれた領域と別の絶縁層１に形成された隣接する貫通導体４に囲まれた領域とを通るような、基体１ａの上面に対して裏面側から斜めに入射するようなＸ線をも遮蔽することができ、より高解像度のＸ線検出装置とすることができるＸ線検出素子搭載用配線基板となる。

ここで、実装領域５ａに対応するとは、層間導体層８の基体１ａの上面への投影領域と実装領域５ａとが重なるようにするということである。層間導体層８を実装領域５ａより大きく形成すると、その投影領域が実装領域５に確実に重なるとともに、基体１ａの上面に対して斜め方向から入射するＸ線をも遮蔽することができるのでより好ましい。

基体１ａは、複数のセラミックスから成る絶縁層１を積層して形成してなる、略四角平板状のものである。セラミックスは、例えば酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム焼結体，窒化珪素質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミック質焼結体というような、従来よりセラミック配線基板に用いられている絶縁性のものを用いればよい。Ｘ線検出素子５を高速で動作させるために、内部配線として電気抵抗の小さい銅（Ｃｕ）や銀（Ａｇ）等を用いる場合は、これらと同時焼成可能なガラスセラミック質焼結体のような低温焼成セラミックスを用いるのが好ましい。

基体１ａは、絶縁層１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法等のシート形成方法によりシート状となして複数枚のセラミックグリーンシートを得て、次に、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに上下に積層してセラミックグリーンシート積層体となし、最後にこのセラミックグリーンシート積層体を還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成することによって製作される。

接続パッド２，内部配線４，端子電極３，層間接続導体７，および層間導体層８は、基体１ａと同時焼成により形成される、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、銀(Ａｇ)等の金属粉末メタライズから成るものである。これらが、例えばタングステンメタライズから成る場合であれば、平均粒径が１〜５μｍ程度のタングステン粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを絶縁層１となるセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法等により印刷塗布しておき、セラミックグリーンシートと同時焼成することにより得られる。内部配線４の内、貫通導体４ａ〜４ｄ，４ｆは、スクリーン印刷法等により印刷塗布する前に、セラミックグリーンシートに金型やピンによる打ち抜き加工やレーザー加工により予め貫通孔を形成しておき、この貫通孔に金属ペーストを印刷法により充填しておけばよい。

内部配線４は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀(Ａｇ)などの金属材料が耐熱性や導電性等の点で好適に使用される。Ｘ線の遮蔽効果は、内部配線４に用いられる金属材料の原子量に応じて異なり、原子量が大きいほど遮蔽効果が高い。タングステン，モリブデン，銅，銀の原子量は、それぞれ、約184，約96，約64，約108である。なお、裏面からのＸ線の反射に対しては、原子量が約184のタングステンでは裏面からのＸ線の反射を遮蔽するには0.05ｍｍ厚みがあれば十分であるが、原子量が約64である銅の場合は、約３倍の厚みである0.15ｍｍの厚みが必要となる。このとき、従来のＸ線検出素子搭載用配線基板のような遮蔽用メタライズ層では、絶縁層間の剥がれが発生しないように0.02ｍｍ程度のものを８層程度にわたって形成しなければならなかった。これに対して本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板では、貫通導体４ａ〜４ｄが主な遮蔽体であり、遮蔽体の厚みは絶縁層１の厚みに等しく、１層でも通常0.05ｍｍ〜0.3ｍｍ程度の厚みに容易に形成することができる。よって、銅のように原子量のあまり大きくない金属でも厚み方向においては十分な遮蔽効果を得ることができるので、薄型でも不要なＸ線を遮蔽することができるとともに、Ｘ線検出素子５の高速動作が可能なＸ線検出素子搭載用配線基板を形成することができる。

貫通導体４ａ〜４ｄを絶縁層１の積層方向に対して異なる方向に傾斜して形成する方法としては、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する際に、貫通導体４ａ〜４ｄが形成される絶縁層１となる４枚のグリーンシートのそれぞれにグリーンシートの主面に対して異なる方向に傾斜する貫通孔を形成すればよい。グリーンシートの主面に対して傾斜した貫通孔を形成するには、セラミックグリーンシートを打ち抜くピンや金型をセラミックグリーンシートの主面に対して傾けて打ち抜き加工を行なえばよい。このとき、このときセラミックグリーンシートの主面を水平にして打ち抜くピンや金型を傾斜させてもよいし、ピンや金型を鉛直方向に打抜くようにしてセラミックグリーンシートを傾斜させてもよい。また、セラミックグリーンシートに感光性組成物を添加して、露光および現像することにより貫通孔を形成する場合は、露光する光をセラミックグリーンシートの主面に対して傾斜させて当ててもよい。

１つの絶縁層１に形成される貫通導体４ａ〜４ｄの数や配列は、Ｘ線検出素子５の端子数に対応して、接続パッド２により実装領域５ａの大きさに応じてＸ線検出素子５の端子の中心間距離が拡げられた配列とすればよい。

貫通導体４ａ〜４ｄの横断面の大きさは、互いに絶縁されるような間隔を設けてできるだけ大きくすると、Ｘ線を遮蔽する領域が大きくなるので好ましい。同一の絶縁層１内または異なる絶縁層１・１間で貫通導体４ａ〜４ｄの横断面の大きさは同じでもよいし、異なっていてもよい。

貫通導体４ａ〜４ｄの横断面形状は、図１〜図５に示すような円形以外の多角形や楕円形でもよく、同一の絶縁層１内または異なる絶縁層１・１間で貫通導体４ａ〜４ｄの横断面の形状は同じでもよいし、異なっていてもよい。貫通孔を近接して多数形成すると、貫通孔間のセラミックグリーンシートにクラックが発生しやすくなるので、横断面形状が多角形の場合はクラックの発生しやすい角部の角度が大きい六角形以上の多角形が好ましく、角部を有さない円形や楕円形はクラックが発生しにくく、また金型の偏磨耗も発生しにくいのでより好ましい。

貫通孔を形成する際に同じ金型やピンあるいは加工条件を用いて効率的に製造するためには、貫通導体４ａ〜４ｄの横断面は同じ形状で同じ大きさのものが好ましい。

１つの絶縁層１に形成される貫通導体４ａ〜４ｄの間隔は、貫通孔の大きさやセラミックグリーンシートの加工性あるいは貫通孔の形成方法にもよるが、絶縁性を確保するには0.05ｍｍ程度以上設けるのがよく、セラミックグリーンシートを打ち抜き加工する場合は、貫通孔間にクラックが発生しやすくなるので0.1ｍｍ以上の間隔とするのが好ましい。また、１つの絶縁層１内の貫通導体４同士の間隔は、絶縁層１の厚みおよび貫通導体４が形成される絶縁層１の数に応じて設定される。貫通導体４が形成される絶縁層１の数が多く、絶縁層１の厚みが厚いと、貫通導体４の間隔を大きくあるいは貫通導体４ａ〜４ｄの横断面の大きさを小さくしても、貫通導体４ａ〜４ｄによる基体１ａの上面への投影領域に、実装領域５ａが含まれるようにすることができる。

貫通導体４ａ〜４ｄの絶縁層１の積層方向に対する傾斜角度は、セラミックグリーンシートへの貫通孔の形成の容易さからは約30°以上とするのがよく、45°以上がより好ましく、貫通導体４ａ〜４ｄを傾斜させることにより基体１ａの上面への投影領域に実装領域５ａが含まれるようにするには、約75°以下であるのが好ましい。この傾斜角度は、絶縁層１の厚みが厚く、また貫通導体４ａ〜４ｄが形成される絶縁層１の数が多いほど、大きくすることができる。

また、貫通導体４ａ〜４ｄの絶縁層１の積層方向に対する傾斜角度は、貫通孔の形成の容易性から同一の絶縁層１内では同じ方向に同じ角度で傾斜しているのが好ましい。異なる絶縁層１間では傾斜の方向や角度は異なっていても構わないが、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する際に、同一の角度で行なうことで効率よく形成できるので、同じ角度であるのが好ましい。

層間接続導体７の大きさは、層間の位置ずれやＸ線の遮蔽性を考慮すると貫通導体４ａ〜４ｄよりできるだけ大きく形成するのが好ましいが、隣接する層間接続導体７や内部配線４ｅとの絶縁性を考慮すると、約50μｍ以上の間隔を設けて形成するのが好ましい。

層間接続層７の形状は貫通導体４ａ〜４ｄの横断面形状と相似形に形成するとどの方向に位置ずれしても同程度にカバーできるのでよいが、Ｘ線を遮蔽する観点では、例えば、貫通導体４ａ〜４ｄの横断面形状が円形であっても、層間接続層７の形状を矩形に形成して隣接する層間接続層７間の隙間をできるだけ小さくして、Ｘ線を遮蔽できる領域を広げるのがより好ましい。

層間導体層８は、上面視で貫通導体４ａ〜４ｄ間の隙間に形成された、Ｘ線を遮蔽するためのものであるので、その基体１ａの上面への投影領域が実装領域５ａに対応するように形成されている。Ｘ線をより有効に遮蔽するためには、層間導体層８の基体１ａの上面への投影領域と実装領域５ａとがより大きい面積で重なるのがよいので、図４（ｂ）に示すような平面視の形状が好ましい。即ち、貫通導体４ａ〜４ｄ間の隙間に複数の小さいものを形成するのではなく、貫通導体４ａ〜４ｄと絶縁可能な距離だけ離間させて全面に形成するのが好ましく、ベタパターンに貫通導体４ａ〜４ｄより一回り大きい開口を有するような形状となる。

なお、基体１ａの外面に形成された接続パッド２および端子電極３の表面には、酸化腐食を防止するとともに接続パッド２とＸ線検出素子５の電極との接合および端子電極３と外部回路との接合を容易で強固なものとするために、半田等の接合材６との濡れ性に優れた、厚みが１〜10μｍ程度のニッケルめっきおよび厚みが0.1μｍ〜３μｍ程度の金めっきを電解めっき法や無電解めっき法により順次施すとよい。

また、図６および図８は、いずれも（ａ）は、他の本発明のＸ線検出素子搭載用基板の実施の形態の一例を示す、絶縁層を透視した透視側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部を上面から絶縁層を透視した透視上面図である。

また、図７および図９は、それぞれ図６および図８のＡ部を分解して平面視した分解平面図である。貫通導体４ａ，４ｂ，４ｃの上面視のみを示している。

図６および図８において、Ｘ線遮蔽用の貫通導体４ａ，４ｂ，４ｃは、接続パッド２や内部配線層４ｅとの間や、貫通導体４ａ，４ｂ，４ｃそれぞれの間が貫通導体４ａ，４ｂ，４ｃより横断面積の小さい貫通導体４ｄ，４ｇで接続されている。

他の本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板は、複数の絶縁層１が積層されてなる基体１ａと、基体１ａの上面のＸ線検出素子５の実装領域５ａに形成されたＸ線検出素子５を実装するための複数の接続パッド２と、基体１ａの外面に形成された複数の端子電極３と、基体１ａの内部に形成され、実装領域５ａの下方に配置された複数の貫通導体４ａ〜４ｄ，４ｇを含む、複数の接続パッド２と複数の端子電極３とを接続する複数の内部配線４とを有するＸ線検出素子搭載用配線基板であって、複数の貫通導体４ａ〜４ｄ，４ｇは、複数の絶縁層１にわたって横断面積の異なるものを組み合わせて積層されて形成されており、それら全ての貫通導体４ａ〜４ｄ，４ｇによる基体１ａの上面への投影領域に、実装領域５ａが含まれていることを特徴とするものである。

このことから、少ない層数でも十分な遮蔽厚みを容易に確保できるとともに、実装領域５ａの全面にわたって配線基板の裏面から侵入してくるＸ線のほとんどを確実に遮蔽することができるとともに、内部配線４の一部である貫通導体４ａ〜４ｅで不要なＸ線を遮蔽するので、内部配線４として機能しない遮蔽用の導体層を別に形成する必要が無く、Ｘ線画像の高解像度化に対応するためにＸ線検出素子５の端子数が増えたとしても、内部配線４の展開が容易となり、配線長を長くする必要がないので、Ｘ線検出素子５をより高速で動作させることが可能なＸ線検出素子搭載用配線基板となる。

また、貫通導体４ａ〜４ｄを絶縁層１の積層方向に平行（絶縁層１の主面に垂直）に形成することができるので、その形成が容易であるとともに、各絶縁層１の貫通導体４ａ〜４ｄの厚みが容易にわかるので、Ｘ線を遮蔽するに十分な厚みの設計が容易となる。

このような図６〜図９に示すＸ線検出素子搭載用配線基板は、貫通導体４ａ〜４ｄ，４ｇが複数の絶縁層１にわたって横断面積の異なるものを組み合わせて積層されて形成されている以外は、上述した図１〜図５に示すＸ線検出素子搭載用配線基板と同様のものであり、その製造方法も同様である。

１つの絶縁層１に形成される貫通導体４ａ〜４ｄ，４ｇの数や配列は、Ｘ線検出素子５の端子数に対応し、接続パッド２により実装領域５ａの大きさに応じてＸ線検出素子５の端子の中心間距離が拡げられた配列とすればよい。

主にＸ線を遮蔽する貫通導体４ａ〜４ｃの横断面形状は、図６に示す円形や図８に示す方形以外の多角形や楕円形でもよく、同一の絶縁層１内または異なる絶縁層１・１間で貫通導体４ａ〜４ｃの横断面の形状は同じでもよいし、異なっていてもよい。Ｘ線の遮蔽性を考慮すると、間隔をできるだけ小さくできる図８に示すような方形等の多角形が好ましい。また、貫通孔を近接して多数形成すると、貫通孔間のセラミックグリーンシートにクラックが発生しやすくなるので、横断面形状が多角形の場合はクラックの発生しやすい角部の角度が大きい六角形以上の多角形が好ましく、図６に示すような角部を有さない円形や楕円形はクラックが発生しにくく、また金型の偏磨耗も発生しにくいのでより好ましい。

また、貫通導体４ａ〜４ｃの横断面の大きさも特に制限はなく、隣接する貫通導体４ａ〜４ｃ間で絶縁が保たれていればよく、同一の絶縁層１内または異なる絶縁層１・１間で貫通導体４ａ〜４ｃの横断面の形状は同じでもよいし、異なっていてもよい。

本発明のＸ線検出装置は、上記のようなＸ線検出素子搭載用配線基板にＸ線検出素子５がフリップチップ実装されていることを特徴とするものである。このことから、小型薄型のＸ線検出素子搭載用配線基板であっても、反射した不要なＸ線を十分に遮蔽できるので、小型化かつ薄型化できる高画質のＸ線検出装置となる。

Ｘ線検出素子５を実装領域５ａにフリップチップ実装するには、電極パッド２への接合を周知の方法、例えば半田や導電性樹脂等の接合材６を用いた接合や、Ｘ線検出素子５に形成した金バンプ電極を用いた超音波接合により行なえばよい。

またＸ線検出素子搭載用配線基板と、Ｘ線検出素子５とを同じ大きさに形成すると、Ｘ線検出装置を縦横に隙間なく配列することで、Ｘ線検出素子５が二次元的に隙間無く配列されることとなるので、１個のＸ線検出素子５の解像度の制限を受けずに高解像度の検出ができるものとすることができる。

（ａ）は本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す透視側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の透視上面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ部の拡大図である。 本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示すＡ部の透視斜視図である。 （ａ）は本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す透視側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の透視上面図であり、（ｃ）は（ｂ）におけるＢ部の拡大図である。 （ａ）は本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す透視側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の透視上面図である。 （ａ）は本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す透視側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の透視上面図である。 （ａ）は本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す透視側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の透視上面図である。 本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す分解上面図である。 （ａ）は本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す透視側面図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の透視上面図である。 本発明のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す分解上面図である。 従来のＸ線検出素子搭載用配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。

符号の説明

１：絶縁層
１ａ：基体
２：接続パッド
３：端子電極
４：内部配線
４ａ〜４ｄ：貫通導体
５：Ｘ線検出素子
５ａ：実装領域
６：接合材
７：層間接続導体
８：層間導体層

Claims (5)

1. 複数の絶縁層が積層されてなる基体と、該基体の上面のＸ線検出素子の実装領域に形成された前記Ｘ線検出素子をフリップチップ実装するための複数の接続パッドと、前記基体の外面に形成された複数の端子電極と、前記基体の内部に形成され、前記実装領域の下方に配置された複数の貫通導体を含む、前記複数の接続パッドと前記複数の端子電極とを接続する複数の内部配線とを有するＸ線検出素子搭載用配線基板であって、前記複数の貫通導体は、複数の前記絶縁層にわたって該絶縁層の積層方向に対して異なる方向に傾斜して形成されており、それら全ての貫通導体による前記基体の前記上面への投影領域に、前記実装領域が含まれていることを特徴とするＸ線検出素子搭載用配線基板。
2. 前記貫通導体は、前記貫通導体の横断面より大きい層間接続導体を間に介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検出素子搭載用配線基板。
3. 前記複数の貫通導体が形成された複数の前記絶縁層の層間に、前記貫通導体と絶縁された層間導体層が前記実装領域に対応するように形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線検出素子搭載用配線基板。
4. 複数の絶縁層が積層されてなる基体と、該基体の上面のＸ線検出素子の実装領域に形成された前記Ｘ線検出素子をフリップチップ実装するための複数の接続パッドと、前記基体の外面に形成された複数の端子電極と、前記基体の内部に形成され、前記実装領域の下方に配置された複数の貫通導体を含む、前記複数の接続パッドと前記複数の端子電極とを接続する複数の内部配線とを有するＸ線検出素子搭載用配線基板であって、前記複数の貫通導体は、複数の前記絶縁層にわたって横断面積の異なるものを組み合わせて積層されて形成されており、それら全ての貫通導体による前記基体の前記上面への投影領域に、前記実装領域が含まれていることを特徴とするＸ線検出素子搭載用配線基板。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のＸ線検出素子搭載用配線基板にＸ線検出素子がフリップチップ実装されていることを特徴とするＸ線検出装置。

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