JP2010197404A - Apparatus and system for imaging radiation - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight radiation image pickup device and system. <P>SOLUTION: The radiation image pickup device includes an image pickup element substrate, having a conversion element for converting an incident radiation into an electrical signal; two or more flexible circuit boards connected to the image pickup element substrate; two or more circuit chips, which are arranged laterally to the image pickup element substrate, and each of which is connected to the image pickup element substrate via one of the two or more flexible circuit boards; and two or more radiation-shielding members. The two or more circuit chips and two or more radiation-shielding members have one-to-one correspondence. Each of the two or more radiation-shielding members is arranged, at a position which covers a surface on the radiation-incident side from among the surfaces of a corresponding circuit chip, but is not arranged at a position which covers a surface other than the surface on the radiation-incident side. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、医療用測定器、非破壊検査器などに用いられる1次元或いは2次元の像を撮像するための放射線撮像装置及びシステムに関するものである。   The present invention relates to a radiation imaging apparatus and system for capturing a one-dimensional or two-dimensional image used for a medical measuring instrument, a nondestructive inspection instrument, and the like.

なお、本明細書では、放射線の範ちゅうにX線、α線、β線、γ線などの電磁波も含むものとする。   In this specification, the category of radiation includes electromagnetic waves such as X-rays, α-rays, β-rays, and γ-rays.

被写体を放射線によって曝射して得られた放射線の像を撮像する放射線撮像装置の代表例として、X線撮像装置を例に挙げて説明する。   As a representative example of a radiation imaging apparatus that captures an image of radiation obtained by exposing a subject with radiation, an X-ray imaging apparatus will be described as an example.

X線撮像装置においては、撮像素子によって受光されたX線像を電気信号に変換することにより撮像を行う。X線は可視光線に比べてエネルギーが高いので、撮像素子によってその全てのX線が吸収されるわけではなく、撮像素子を透過したX線の中には、撮像素子の周辺回路を構成している半導体集積回路素子に入射し、その半導体集積回路素子を誤動作させるものがでてくる恐れがある。   In an X-ray imaging apparatus, imaging is performed by converting an X-ray image received by an imaging element into an electrical signal. Since X-rays have higher energy than visible light, not all X-rays are absorbed by the image sensor. The X-rays transmitted through the image sensor constitute a peripheral circuit of the image sensor. The semiconductor integrated circuit element may be incident on the semiconductor integrated circuit element and cause the semiconductor integrated circuit element to malfunction.

そのために、米国特許第5、777、335号の明細書及び図面や特開平9−152486号公報には、そのようなX線から半導体集積回路素子を遮蔽するために、鉛のような遮蔽部材を配置する構成が提案されている。   Therefore, in the specification and drawings of US Pat. No. 5,777,335 and Japanese Patent Laid-Open No. 9-152486, a shielding member such as lead is used to shield a semiconductor integrated circuit element from such X-rays. A configuration has been proposed.

図16は、従来の放射線撮像装置の一例を示す模式図である。図16において、1は撮像素子、2は撮像素子基板1などの支持体、3は回路基板、4は鉛の板などの放射線遮蔽部材、5は半導体集積回路素子などの能動素子、11は筐体、12はフレキシブル配線基板などの配線部材、13は放射線である。   FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of a conventional radiation imaging apparatus. In FIG. 16, 1 is an image sensor, 2 is a support such as an image sensor substrate 1, 3 is a circuit board, 4 is a radiation shielding member such as a lead plate, 5 is an active element such as a semiconductor integrated circuit element, and 11 is a housing. The body, 12 is a wiring member such as a flexible wiring board, and 13 is radiation.

図示しない放射線源から照射された放射線は被写体を透過して放射線撮像装置へと入射する。入射した放射線13には、被写体のX線情報が含まれている。   Radiation emitted from a radiation source (not shown) passes through the subject and enters the radiation imaging apparatus. The incident radiation 13 includes X-ray information of the subject.

撮像素子基板1に入射した被写体の情報を含むX線は、そこで直接或いは間接的に電荷を発生させ、電子回路により読み出すことができる電気信号となる。   The X-ray including the information of the subject incident on the image pickup device substrate 1 generates an electric signal directly or indirectly there and becomes an electric signal that can be read out by an electronic circuit.

X線は可視光に比べてエネルギーが高いために、撮像素子基板1において完全に吸収されず、撮像素子基板1を透過することがある。そこで、鉛板のような遮蔽部材4を撮像素子基板1の受光面とは反対側の面(裏面)側に設け、能動素子5を有する回路基板3にX線が入射することを妨げている。   Since X-rays have higher energy than visible light, they are not completely absorbed by the image sensor substrate 1 and may pass through the image sensor substrate 1. Therefore, a shielding member 4 such as a lead plate is provided on the surface (back surface) opposite to the light receiving surface of the imaging device substrate 1 to prevent X-rays from entering the circuit substrate 3 having the active elements 5. .

米国特許第5、777、335号明細書US Pat. No. 5,777,335 特開平9−152486号公報JP-A-9-152486

しかし、図16に示したような構成では、X線遮蔽すべき回路基板3に比べて、かなり大きな面積を有する遮蔽部材4を搭載しているために、撮像装置がかなり重くなる。立位や臥位などの大型診察機器の用途としては許容される重量であっても、近年、市場の強い要望があるところの、診察室、ベッド、救急車などでも使用できる簡易型撮像装置としては、持ち運びがし難いものとなる。   However, in the configuration as shown in FIG. 16, since the shielding member 4 having a considerably large area is mounted as compared with the circuit board 3 to be X-ray shielded, the imaging device becomes considerably heavy. As a simple imaging device that can be used even in examination rooms, beds, ambulances, etc., in recent years, there is a strong demand in the market, even though it is an acceptable weight for applications such as standing and lying down It becomes difficult to carry.

そこで、本発明は、軽量な放射線撮像装置及びシステムを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a lightweight radiation imaging apparatus and system.

上記課題を解決するために、本発明の骨子は、入射された放射線を電気信号に変換する変換素子を有する撮像素子基板と、前記撮像素子基板に接続された複数のフレキシブル回路基板と、前記撮像素子基板の側方に配置され、前記複数のフレキシブル回路基板のいずれか1つを介して前記撮像素子基板にそれぞれが接続された複数の回路チップと、複数の放射線遮蔽部材と、を有する放射線撮像装置であって、前記複数の回路チップと前記複数の放射線遮蔽部材とは一対一に対応しており、前記複数の放射線遮蔽部材のそれぞれは、対応する回路チップの面のうち、前記放射線が入射する側の面を覆う位置に設けられており、前記放射線が入射する側の面以外の面を覆う位置には設けられていないことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the gist of the present invention is an imaging device substrate having a conversion element that converts incident radiation into an electrical signal, a plurality of flexible circuit boards connected to the imaging device substrate, and the imaging Radiation imaging having a plurality of circuit chips disposed on the side of the element substrate and connected to the imaging element substrate via any one of the plurality of flexible circuit boards, and a plurality of radiation shielding members The plurality of circuit chips and the plurality of radiation shielding members have a one-to-one correspondence, and each of the plurality of radiation shielding members is incident on the radiation of the corresponding circuit chip. It is provided in the position which covers the surface on the side to perform, and is not provided in the position which covers the surface other than the surface on which the radiation is incident .

さらに、本発明の骨子は、上述した放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置によって撮像された像を表示するためのディスプレイと、を具備する放射線撮像システムであることを特徴とする。   Furthermore, the gist of the present invention is a radiation imaging system including the above-described radiation imaging apparatus and a display for displaying an image captured by the radiation imaging apparatus.

発明によると、重量のある遮蔽部材を小さくすることが可能となるので、放射線撮像装置及びシステムを軽量化することができる。 According to the present invention, since a heavy shielding member can be reduced, the radiation imaging apparatus and system can be reduced in weight.

本発明の実施形態1の放射線撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the radiation imaging device of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2の放射線撮像装置の断面図である。It is sectional drawing of the radiation imaging device of Embodiment 2 of this invention. 図2の遮蔽部材の構成を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the shielding member of FIG. 図2の能動素子5に対して一対一で遮蔽部材4を配置する場合の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure in the case of arrange | positioning the shielding member 4 on the one-to-one with respect to the active element 5 of FIG. 本発明の実施形態3の放射線撮像装置に用いられる回路基板3に搭載される半導体集積回路素子の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the semiconductor integrated circuit element mounted in the circuit board 3 used for the radiation imaging device of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4の放射線撮像装置の回路基板3の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the circuit board 3 of the radiation imaging device of Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施形態5の放射線撮像装置の一例を説明するための概略斜視図である。It is a schematic perspective view for demonstrating an example of the radiation imaging device of Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施形態6のカセッテ型の撮像装置の内部構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the cassette type imaging device of Embodiment 6 of this invention. 図8の放射線撮像素子モジュール16の断面図である。It is sectional drawing of the radiation image pick-up element module 16 of FIG. 図8の放射線撮像素子モジュール16の上面図である。It is a top view of the radiation imaging element module 16 of FIG. 本発明の実施形態6の放射線撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radiation imaging device of Embodiment 6 of this invention. 図11のセンサ基材の引き出し電極部32及びフレキシブル回路基板33周辺の拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of the periphery of the extraction electrode portion 32 and the flexible circuit board 33 of the sensor base material of FIG. 11. 本発明の実施形態7の放射線撮像装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radiation imaging device of Embodiment 7 of this invention. 本発明の実施形態8の放射線撮像装置の模式的な構成図及び模式的な断面図である。It is the typical block diagram and typical sectional drawing of the radiation imaging device of Embodiment 8 of this invention. 本発明のX線診断システムを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the X-ray diagnostic system of this invention. 従来の放射線撮像装置の構成を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the conventional radiation imaging device.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)図1は、本発明の実施形態1の放射線撮像装置の断面図である。ここで、符号1は撮像素子基板、2は支持体、3は回路基板、11は筐体、12は配線部材である。   (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view of a radiation imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Here, reference numeral 1 is an image pickup device substrate, 2 is a support, 3 is a circuit board, 11 is a housing, and 12 is a wiring member.

撮像素子基板1としては、X線のような放射線を吸収し電荷を発生させるタイプの直接型変換素子、或いは、放射線を一旦可視光線に変換した後、その可視光線を吸収し電荷を発生させる間接型変換素子、のうち何れかを用いることができる。   As the image pickup device substrate 1, a direct conversion element of a type that absorbs radiation such as X-rays and generates charges, or indirect that absorbs visible rays and then generates charges after the radiation is once converted into visible rays. Any of the type conversion elements can be used.

例えば、間接型の撮像素子基板1としては、撮像素子基板1上に薄膜半導体プロセスによって所要の光電変換素子を作成し、その撮像素子基板1上には、さらに、シンチレータ、蛍光体のような波長変換体を設けた構成があり、この場合には蛍光体により、光電変換素子の感度波長域において、X線が可視光線に波長変換され、撮像素子基板1に入射することで光電変換後の電気信号となる。なお、撮像素子基板1は、複数の光電変換素子基板からなる。   For example, as the indirect image pickup device substrate 1, a required photoelectric conversion element is formed on the image pickup device substrate 1 by a thin film semiconductor process, and on the image pickup device substrate 1, a wavelength such as a scintillator or a phosphor is further provided. There is a configuration in which a converter is provided. In this case, the phosphor converts the wavelength of X-rays into visible light in the sensitivity wavelength range of the photoelectric conversion element, and enters the image pickup device substrate 1 so that electricity after photoelectric conversion is obtained. Signal. The imaging element substrate 1 is composed of a plurality of photoelectric conversion element substrates.

具体的には、水素化アモルファスシリコン(以下、「a−Si」と称する。)のような非単結晶半導体材料により、光電変換素子の光電変換半導体層と、薄膜電界効果型トランジスタ(以下、「TFT」と称する。)の半導体層とを同時又は順次形成して、可視光線の2次元エリア型撮像素子を作成し、これにCsI蛍光体のような波長変換体のシートを貼り合せて、放射線撮像素子を形成する。   Specifically, a non-single-crystal semiconductor material such as hydrogenated amorphous silicon (hereinafter referred to as “a-Si”) is used to form a photoelectric conversion semiconductor layer of a photoelectric conversion element and a thin film field effect transistor (hereinafter referred to as “ The two-dimensional area-type imaging device for visible light is formed simultaneously or sequentially with a semiconductor layer (referred to as “TFT”), and a sheet of a wavelength converter such as a CsI phosphor is bonded to the radiation layer. An imaging element is formed.

また、別の間接型変換素子としては、単結晶シリコン基板にホトダイオードとともにCCDやMOSトランジスタを作成し、その受光面上に波長変換体を設けた構成であってもよい。   Another indirect conversion element may be a structure in which a CCD or MOS transistor is formed on a single crystal silicon substrate together with a photodiode, and a wavelength converter is provided on the light receiving surface.

一方、直接型変換素子としては、単結晶シリコン基板や、ガラス基板の表面にトランジスタなどでアドレス回路を形成し、そのアドレス回路にGaAsなどの化合物半導体からなる放射線吸収素子を接続した構成の素子が用いられる。   On the other hand, as a direct conversion element, there is an element having a configuration in which an address circuit is formed with a transistor or the like on the surface of a single crystal silicon substrate or a glass substrate, and a radiation absorbing element made of a compound semiconductor such as GaAs is connected to the address circuit. Used.

支持体2は、金属、セラミックス或いはガラスなどからなる板状のものであり、表面側に撮像素子基板1が平面的に重なるように固定され、裏面側には、回路基板3などが固定されていて、これを筐体11としての外装カバーにて覆っている。   The support 2 is a plate made of metal, ceramics, glass, or the like, and is fixed so that the imaging element substrate 1 is planarly overlapped on the front side, and the circuit board 3 is fixed on the back side. This is covered with an exterior cover as the casing 11.

撮像素子基板1側より入射されたX線は、蛍光体の板により可視光線に波長変換され、撮像素子基板1に入射し、光電変換素子による光電変換後の電気信号となるが、波長変換されないX線は、蛍光体の板が搭載された撮像素子基板1を透過し、撮像素子基板1の裏面側(図面下方)に配置された回路基板3に爆射される。   X-rays incident from the image sensor substrate 1 side are converted into visible light by a phosphor plate, enter the image sensor substrate 1, and become an electrical signal after photoelectric conversion by the photoelectric conversion element, but are not wavelength converted. The X-rays are transmitted through the image sensor substrate 1 on which the phosphor plate is mounted, and are bombarded on the circuit board 3 disposed on the back surface side (lower side of the drawing) of the image sensor substrate 1.

回路基板3は、銅などの導電層パターンとガラスエポキシなどの絶縁層が積層された構成の所謂プリント回路基板が用いられる。多数の導電層パターンと多数の絶縁層が相互に積層された多層プリント配線基板とすれば、より高密度な実装が可能である。   The circuit board 3 is a so-called printed circuit board in which a conductive layer pattern such as copper and an insulating layer such as glass epoxy are laminated. If a multi-layer printed wiring board in which a large number of conductive layer patterns and a large number of insulating layers are stacked on each other, higher-density mounting is possible.

回路基板3には、例えば、撮像素子基板1の動作を制御するための制御回路ブロックや、撮像素子基板1から得られた画像信号を記憶したり、画像処理する画像処理回路ブロックや、外部とのインターフェース回路ブロックなどが形成される。   The circuit board 3 stores, for example, a control circuit block for controlling the operation of the image sensor board 1, an image signal obtained from the image sensor board 1, an image processing circuit block for image processing, Interface circuit blocks and the like are formed.

配線部材12としては、半導体集積回路チップを有するテープキャリアパッケージのTABテープを用いてもよいし、単純なフレキシブルプリント回路基板であってもよい。   As the wiring member 12, a TAB tape of a tape carrier package having a semiconductor integrated circuit chip may be used, or a simple flexible printed circuit board may be used.

回路基板3の回路は、個別ダイオードや個別トランジスタなどの個別半導体素子や、半導体集積回路素子のような能動素子5と、コンデンサや抵抗などの受動素子6などにより構成され、これらがコネクタなどと共に回路基板3の表面或いは裏面のうち少なくとも何れか一方に実装されている。   The circuit of the circuit board 3 is composed of individual semiconductor elements such as individual diodes and individual transistors, active elements 5 such as semiconductor integrated circuit elements, and passive elements 6 such as capacitors and resistors. It is mounted on at least one of the front surface and the back surface of the substrate 3.

特に、そのうちの単結晶半導体素子からなる能動素子5は、X線により誤動作することで、取り出される情報信号の品質の低下や装置自体の信頼性を低下させる可能性がある。   In particular, the active element 5 made of a single crystal semiconductor element may malfunction due to X-rays, which may reduce the quality of the extracted information signal and the reliability of the device itself.

そこで、本実施形態においては、図1のように、撮像素子基板1のガラス基板の裏面で対向して配置されている支持体2と回路基板3との間に撮像素子基板1及び回路基板3のいずれよりも小さい面積の遮蔽部材4を設けている。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the imaging element substrate 1 and the circuit board 3 are disposed between the support body 2 and the circuit board 3 that are arranged to face each other on the back surface of the glass substrate of the imaging element substrate 1. The shielding member 4 having an area smaller than any of the above is provided.

換言すれば、撮像素子基板1の下方には、部分的に設けられた層状のX線遮蔽用の遮蔽部材4があり、これの設置位置に対応して回路基板3上に能動素子5を設けており、透過X線から能動素子5を保護することができる。また、回路基板3を、撮像素子基板1の周辺に配置するのではなく、X線投射方向に重ねた位置に置き、そこに能動素子5を設けている。   In other words, below the image pickup device substrate 1, there is a partially provided layered shielding member 4 for shielding X-rays, and an active element 5 is provided on the circuit board 3 corresponding to the installation position thereof. The active element 5 can be protected from transmitted X-rays. Further, the circuit board 3 is not disposed around the image pickup device substrate 1 but is placed at a position where it is overlapped in the X-ray projection direction, and the active element 5 is provided there.

このようにすることで、撮像素子基板1を透過したX線が遮蔽部材4によって遮蔽され、回路基板3の能動素子5へのX線曝射を回避することが可能になる。   By doing so, the X-rays that have passed through the imaging element substrate 1 are shielded by the shielding member 4, and it is possible to avoid the X-ray exposure to the active elements 5 of the circuit board 3.

(実施形態2)図2は、本発明の実施形態2としての放射線撮像装置の断面図である。本実施形態では、図2に示すように、撮像素子基板1の裏面で対向して配置されている支持体2と回路基板3に搭載された能動素子5との間にのみ、それぞれ、遮蔽部材4を設けている。   (Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view of a radiation imaging apparatus as Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, each of the shielding members is provided only between the support 2 disposed opposite to the back surface of the imaging element substrate 1 and the active element 5 mounted on the circuit board 3. 4 is provided.

遮蔽部材4は、撮像素子基板1の裏面側回路基板3上に設けられた能動素子5に一対一に対応して分割されて、より小型化された層状の遮蔽部材4が複数設けられている。これによって、透過X線から周辺回路を効率良く保護することができる。   The shielding member 4 is divided in a one-to-one correspondence with the active elements 5 provided on the back side circuit board 3 of the imaging element substrate 1, and a plurality of more miniaturized layered shielding members 4 are provided. . Thereby, the peripheral circuit can be efficiently protected from the transmitted X-rays.

ここでは、遮蔽部材4の大きさ(回路基板3の表面に沿った面における面積)は、能動素子5の外形の大きさより若干大きなものとしている。また、回路基板3は両面実装基板としており、能動素子5はその一方の面にのみ実装している。   Here, the size of the shielding member 4 (the area on the surface along the surface of the circuit board 3) is slightly larger than the size of the outer shape of the active element 5. The circuit board 3 is a double-sided mounting board, and the active element 5 is mounted only on one side thereof.

こうすることにより、回路基板3上の各種部品のレイアウトに応じて、遮蔽部材4がレイアウトしやすい構成となる。そして、遮蔽部材の面積の合計は、回路基板の面積よりも小さい。   By doing so, the shielding member 4 can be easily laid out according to the layout of various components on the circuit board 3. The total area of the shielding members is smaller than the area of the circuit board.

また、回路基板3を、撮像素子基板1の周辺に配置するのではなく、X線投射方向に重ねた位置に配置しており、しかも、回路基板3上の能動素子5に対応して、より小型化された遮蔽部材4が設けているので、X線遮蔽部材の材料である重金属の使用量を低減することができ、装置全体がより一層軽量化でき、これによって装置本体の筐体11なども簡単化や薄肉化ができるため、装置全体の小型化も達成できる。   In addition, the circuit board 3 is not arranged around the image pickup device substrate 1, but is arranged at a position where it is overlapped in the X-ray projection direction, and moreover, corresponding to the active element 5 on the circuit substrate 3, Since the miniaturized shielding member 4 is provided, the amount of heavy metal used as the material of the X-ray shielding member can be reduced, and the entire apparatus can be further reduced in weight. In addition, since the apparatus can be simplified and thinned, the entire apparatus can be reduced in size.

次に本実施形態に用いられる遮蔽部材4の変形例について述べる。   Next, a modified example of the shielding member 4 used in this embodiment will be described.

遮蔽部材4は、図3(a)に示すように、重金属及び重金属を含有した材料で構成される。具体的には、表面が樹脂などでコートされた鉛板が挙げられる。   As shown in FIG. 3A, the shielding member 4 is composed of a heavy metal and a material containing heavy metal. Specifically, a lead plate whose surface is coated with resin or the like can be used.

また、図3(b)に示すように、遮蔽効果がないか、遮蔽効果が低い材料からなる支持体52の両面に、上記遮蔽材料の層51を一体的に設けたものでもよい。   Further, as shown in FIG. 3B, the shielding material layers 51 may be integrally provided on both surfaces of a support 52 made of a material having no shielding effect or a low shielding effect.

さらには、図3(c)に示すように、1対の支持体52にて遮蔽材料の層を挟み込んだ構成であってもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 3C, a configuration in which a layer of a shielding material is sandwiched between a pair of supports 52 may be employed.

さらには、図3(d)に示すように、バインダ53の中に遮蔽材54を多数分散させて一体化したもので遮蔽部材4を構成してもよい。   Furthermore, as shown in FIG. 3D, the shielding member 4 may be configured by integrating a large number of shielding materials 54 in a binder 53.

図4は、図2の能動素子5に対して一対一で遮蔽部材4を配置する場合の構成を示す模式図である。能動素子5、特に、単結晶半導体素子からなる半導体集積回路素子の場合には、図4(a)に示すように遮蔽部材4は、半導体集積回路素子から分離して、詳しくは、半導体集積回路素子のパッケージから離した位置に配置する。例えば支持体2に固定してもよい。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration when the shielding members 4 are arranged one-on-one with respect to the active element 5 of FIG. In the case of the active element 5, particularly a semiconductor integrated circuit element made of a single crystal semiconductor element, the shielding member 4 is separated from the semiconductor integrated circuit element as shown in FIG. It is placed at a position away from the device package. For example, you may fix to the support body 2. FIG.

また、半導体集積回路素子等からなる能動素子5の上に、直接、貼り付け、または、印刷・塗布などの方法により、遮蔽部材4を固定してもよい。図4の(b)は、半導体集積回路素子のパッケージの大きさよりも、若干大きな遮蔽部材4を、パッケージに固定した場合を示している。   Further, the shielding member 4 may be fixed directly on the active element 5 made of a semiconductor integrated circuit element or the like by a method such as pasting or printing / coating. FIG. 4B shows a case where a shielding member 4 that is slightly larger than the size of the package of the semiconductor integrated circuit element is fixed to the package.

本実施形態によれば、特に、遮蔽部材4が小型化されることで、両面テープなどによる簡易な固定方法でも、遮蔽部材を支持体2や能動素子5に固定することができるので、コストの点からも効果がある。   According to this embodiment, in particular, since the shielding member 4 is reduced in size, the shielding member can be fixed to the support 2 and the active element 5 even with a simple fixing method using a double-sided tape or the like. It is also effective in terms of points.

(実施形態3)本発明の実施形態3では、能動素子5としての半導体集積回路素子に入射する放射線から該素子5を遮蔽するための遮蔽部材4を、半導体集積回路素子に一対一に対応して設けている。そして、遮蔽部材4の面積は、対応する半導体集積回路素子のパッケージより小さく且つ該半導体集積回路素子の半導体集積回路チップより大きくしている。   (Embodiment 3) In Embodiment 3 of the present invention, the shielding member 4 for shielding the element 5 from radiation incident on the semiconductor integrated circuit element as the active element 5 corresponds one-to-one to the semiconductor integrated circuit element. Provided. The area of the shielding member 4 is smaller than the corresponding package of the semiconductor integrated circuit element and larger than the semiconductor integrated circuit chip of the semiconductor integrated circuit element.

図5(a)は、本発明の実施形態3の放射線撮像装置に用いられる回路基板3に搭載される半導体集積回路素子の模式的な断面図である。図5(a)において、61はシリコン基板などに形成された半導体集積回路チップ、62はボンディングワイヤとしての金線、63は外部接続用のリード、64はチップ61を支持するフレーム、65は封止用の樹脂などからなるパッケージである。   FIG. 5A is a schematic cross-sectional view of a semiconductor integrated circuit element mounted on the circuit board 3 used in the radiation imaging apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5A, 61 is a semiconductor integrated circuit chip formed on a silicon substrate, 62 is a gold wire as a bonding wire, 63 is a lead for external connection, 64 is a frame for supporting the chip 61, and 65 is a seal. It is a package made of a resin for stopping.

半導体集積回路素子の多くは、図示したようにその外形を決めているパッケージ6の大きさに比べて、半導体集積回路チップ61の大きさは相当小さい。そこで、遮蔽部材4の実装面積(回路基板3の実装面に沿った面における面積)をパッケージ65の実装面積より小さく且つ半導体集積回路チップ61の面積と同等かそれより大きなものとする。   In many of the semiconductor integrated circuit elements, the size of the semiconductor integrated circuit chip 61 is considerably smaller than the size of the package 6 whose outer shape is determined as shown in the figure. Therefore, the mounting area of the shielding member 4 (the area on the surface along the mounting surface of the circuit board 3) is made smaller than the mounting area of the package 65 and equal to or larger than the area of the semiconductor integrated circuit chip 61.

論理回路やシステムLSIのような大規模な半導体集積回路素子の中には、チップの面積がパッケージの面積に比べて極端に小さいものもあり、そのような場合には、使用する遮蔽部材4をより小さくすることができる。   Some large-scale semiconductor integrated circuit elements such as logic circuits and system LSIs have an extremely small chip area as compared with the package area. In such a case, the shielding member 4 to be used is used. It can be made smaller.

図5(b)は、図5(a)の変形例を示す図であり、回路基板3の片面に遮蔽部材4を配置し、もう片方の面に半導体集積回路素子5を配置している。   FIG. 5B is a diagram showing a modification of FIG. 5A, in which the shielding member 4 is arranged on one side of the circuit board 3 and the semiconductor integrated circuit element 5 is arranged on the other side.

もちろん、図5(a)の構成と図5(b)の構成とを組み合わせて、半導体集積回路チップの両面を遮蔽することも好ましいものである。   Of course, it is also preferable to shield both surfaces of the semiconductor integrated circuit chip by combining the configuration of FIG. 5A and the configuration of FIG.

(実施形態4)本発明の実施形態4の放射線撮像装置においては、放射線遮蔽部材として、回路基板3に被着されたハンダによって遮蔽部材4を形成するものである。   (Embodiment 4) In a radiation imaging apparatus according to Embodiment 4 of the present invention, the shielding member 4 is formed by solder attached to the circuit board 3 as a radiation shielding member.

図6は、本発明の実施形態4の放射線撮像装置の回路基板3の模式的な断面図であり、遮蔽部材4を鉛と錫を含むハンダで形成している。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the circuit board 3 of the radiation imaging apparatus according to the fourth embodiment of the present invention, in which the shielding member 4 is formed of solder containing lead and tin.

このハンダの層が回路基板3の表面に占める面積は、回路基板3の面積よりも小さく、且つ能動素子5の実装面積よりも大きくしている。   The area occupied by the solder layer on the surface of the circuit board 3 is smaller than the area of the circuit board 3 and larger than the mounting area of the active element 5.

(実施形態5)図7は、本発明の実施形態5の放射線撮像装置の一例を説明するための概略斜視図である。図示のように、本実施形態の放射線撮像装置においては、遮蔽部材4が撮像素子基板1の光電変換基板より小さく、且つ、回路基板3の上方の必要な部分のみを覆えるように配されている。   (Embodiment 5) FIG. 7 is a schematic perspective view for explaining an example of a radiation imaging apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. As shown in the figure, in the radiation imaging apparatus of the present embodiment, the shielding member 4 is smaller than the photoelectric conversion substrate of the imaging element substrate 1 and is disposed so as to cover only a necessary portion above the circuit substrate 3. Yes.

即ち、支持体2上には、複数(この事例では4個)の光電変換素子基板からなる撮像素子基板1が配置され、また、撮像素子基板1の下方であって筐体11としての外装カバーの底部側に設けた回路基板3上には、複数の能動素子5が配置され、少なくとも、これら能動素子5に対応して、撮像素子基板1と回路基板3との間に遮蔽部材4が配置されている。   That is, on the support 2, an imaging element substrate 1 composed of a plurality (four in this case) of photoelectric conversion element substrates is arranged, and an exterior cover as a casing 11 below the imaging element substrate 1. A plurality of active elements 5 are arranged on the circuit board 3 provided on the bottom side of the image sensor, and at least the shielding member 4 is arranged between the image pickup element board 1 and the circuit board 3 corresponding to the active elements 5. Has been.

なお、光電変換素子基板上の光電変換素子(図示せず)からの電気信号は、フレキシブル回路基板のような配線部材12を介して、回路基板3側に伝達される。また、筐体11としての外装カバーは、その上面に、撮像素子基板1のX線照射領域に対応する開口11aが形成されている。   An electrical signal from a photoelectric conversion element (not shown) on the photoelectric conversion element substrate is transmitted to the circuit board 3 side via a wiring member 12 such as a flexible circuit board. In addition, the exterior cover as the housing 11 has an opening 11 a corresponding to the X-ray irradiation region of the image pickup device substrate 1 formed on the upper surface thereof.

また、本実施形態では、支持体2上に4つの光電変換素子基板を配設しているが、1個の撮像素子基板1を配設するシンプル構造としてもよいことはもちろんである。   In this embodiment, four photoelectric conversion element substrates are disposed on the support 2, but it is needless to say that a simple structure in which one imaging element substrate 1 is disposed may be employed.

以上の各実施形態においては、回路基板3に鉛を含まないハンダ、例えば銀、銅、ビスマスから選択される少なくとも一種と、錫とを含む鉛フリーハンダで能動素子5等の各種部品を取り付け、遮蔽部材4のみに鉛を用いることも好ましいものである。   In each of the embodiments described above, various components such as the active element 5 are attached to the circuit board 3 with lead-free solder containing at least one kind selected from solder, such as silver, copper, and bismuth, and tin, which does not contain lead, It is also preferable to use lead only for the shielding member 4.

この場合には、遮蔽部材4のみを取り外せば、使用できなくなった装置の解体、修理、破棄を行いやすくなる。さらにこの場合には、鉛を含む遮蔽部材4を樹脂などで封止した状態で組み立てておけば尚よい。   In this case, if only the shielding member 4 is removed, it becomes easy to disassemble, repair, and discard the device that can no longer be used. Furthermore, in this case, it is better to assemble the shielding member 4 containing lead in a state sealed with resin or the like.

(実施形態6)本発明の実施形態6について説明する前に、図8〜図10を参照して参考例による放射線撮像装置の構成について述べる。   (Embodiment 6) Before describing Embodiment 6 of the present invention, the configuration of a radiation imaging apparatus according to a reference example will be described with reference to FIGS.

図8は、本発明の実施形態6のカセッテ型の撮像装置の内部構成を示す断面図である。装置の外枠は、筐体14にグリッド15をビス留めした構成であり、装置内に図示している点線枠で囲われた領域に放射線撮像素子モジュール16がある。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a cassette type imaging apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. The outer frame of the apparatus has a configuration in which a grid 15 is screwed to the housing 14, and the radiation imaging element module 16 is located in a region surrounded by a dotted frame illustrated in the apparatus.

放射線撮像素子モジュール16は装置内で支持台17に支えられ、接着材、或いは、粘着剤を両面に有する固定材18で支持台17ならびにグリッド15に固定されている。   The radiation imaging element module 16 is supported by a support base 17 in the apparatus, and is fixed to the support base 17 and the grid 15 by a fixing material 18 having an adhesive or an adhesive on both sides.

放熱板19と平板41との間に放射線撮像素子モジュール16内のフレキシブル回路基板33を挟みビス42で二つの板の間隔を狭めることでフレキシブル回路基板33を放熱板19に固定する。   The flexible circuit board 33 is fixed to the heat radiating plate 19 by sandwiching the flexible circuit board 33 in the radiation imaging element module 16 between the heat radiating plate 19 and the flat plate 41 and narrowing the distance between the two plates with screws 42.

さらに、放熱板19は筐体14にビス42で接続されることによって、機械的に筐体14に固定される。同時に、フレキシブル回路基板33に搭載された画像信号読み出し用のIC35から発する熱は放熱板19を介して筐体14へと導かれ、放熱面積を稼いでよりよい冷却効果をあげている。   Further, the heat radiating plate 19 is mechanically fixed to the housing 14 by being connected to the housing 14 with screws 42. At the same time, the heat generated from the image signal reading IC 35 mounted on the flexible circuit board 33 is guided to the housing 14 via the heat radiating plate 19 to increase the heat radiating area and provide a better cooling effect.

またプリント回路基板34は取り付け板21を介してビス42によって筐体14に固定されている。55、56は放射線7を遮蔽する鉛板、22は蛍光板30において変換されず且つ基台28を透過したX線である。   The printed circuit board 34 is fixed to the housing 14 by screws 42 through the mounting plate 21. 55 and 56 are lead plates that shield the radiation 7, and 22 is an X-ray that is not converted by the fluorescent plate 30 and passes through the base 28.

図9は、図8の放射線撮像素子モジュール16の断面図である。図10は、図8の放射線撮像素子モジュール16の上面図である。図9,図10において、23〜26は上面が受光部であるセンサ基材、27はセンサ基材23〜26の上に各々形成された画素領域であり、光電変換素子とTFT素子(トランジスタ)とが備えられている。28はセンサ基材23〜26を保持する基台、29はセンサ基材23〜26と基台28とを固定する接着材である。   FIG. 9 is a cross-sectional view of the radiation imaging element module 16 of FIG. FIG. 10 is a top view of the radiation imaging element module 16 of FIG. 9 and 10, reference numerals 23 to 26 denote sensor base materials whose upper surfaces are light receiving portions, and 27 denotes pixel regions formed on the sensor base materials 23 to 26, respectively, and photoelectric conversion elements and TFT elements (transistors). And are provided. Reference numeral 28 denotes a base for holding the sensor bases 23 to 26, and 29 denotes an adhesive for fixing the sensor bases 23 to 26 and the base 28.

センサ基材23〜26は2次元方向に画素ピッチが合うよう位置合わせされた状態で基台28に固定されている。これは製造歩留まりのよい小型基板を複数個配列させ大判化するといった目的で行われている。したがって、歩留まりのよい1枚の大面積基板が製造可能であれば、基台29を有しない放射線固体撮像素子を構成してもよい。   The sensor base materials 23 to 26 are fixed to the base 28 in a state of being aligned so that the pixel pitch is aligned in the two-dimensional direction. This is done for the purpose of increasing the size by arranging a plurality of small substrates having a good manufacturing yield. Therefore, if a single large-area substrate with a good yield can be manufactured, a radiation solid-state imaging device without the base 29 may be configured.

また、30は放射線を可視光に変換する蛍光体の板でCaWO4やGd22S:Tb3等の粒状の蛍光材を樹脂板に塗布したものやCsI蒸着物の層などが用いられる。31はセンサ基材23〜26と蛍光板30を貼り合わせるための接着材である。32は画素領域に備えている光電変換素子及びTFT素子を駆動させるための入力信号とX線情報を読み取った出力信号とをセンサ基材23〜26外にある入力或いは出力システムとのやりとりを行う引き出し電極部である。 Reference numeral 30 denotes a phosphor plate that converts radiation into visible light, and is a coating of granular phosphor such as CaWO 4 or Gd 2 O 2 S: Tb 3 on a resin plate or a layer of CsI deposit. . Reference numeral 31 denotes an adhesive for bonding the sensor base materials 23 to 26 and the fluorescent plate 30 together. 32 exchanges an input signal for driving a photoelectric conversion element and a TFT element provided in the pixel region and an output signal obtained by reading X-ray information with an input or output system outside the sensor bases 23 to 26. It is an extraction electrode part.

なお、ここでは、蛍光板30と光電変換素子とで変換手段を構成するようにしているが、放射線を直接電気信号に変換するような変換手段を用いれば、蛍光板30は不要となる。   Here, the fluorescent plate 30 and the photoelectric conversion element constitute the conversion means. However, if a conversion means that directly converts radiation into an electrical signal is used, the fluorescent plate 30 becomes unnecessary.

引き出し電極部32はフレキシブル回路基板33を介してプリント回路基板34に接続されている。フレキシブル回路基板33上とプリント回路基板34との各々には入力信号或いは出力信号を処理するIC35,36が各々搭載されている。   The lead electrode portion 32 is connected to the printed circuit board 34 via the flexible circuit board 33. ICs 35 and 36 for processing input signals or output signals are mounted on the flexible circuit board 33 and the printed circuit board 34, respectively.

また、引き出し電極部32とフレキシブル回路基板33の接合部において、引き出し電極部32の電食を防止するためシリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの封止材37を設けている。   In addition, a sealing material 37 such as a silicone resin, an acrylic resin, or an epoxy resin is provided at a joint portion between the extraction electrode portion 32 and the flexible circuit board 33 in order to prevent electrolytic corrosion of the extraction electrode portion 32.

さらに、38は不透湿かつ放射線透過性の性質を有する金属フィルムであり、蛍光板30上に接着材39を介して接続されている。光電変換素子及びTFT素子に防湿或いは電磁波遮蔽が求められる場合に、金属フィルム38は蛍光板30と光電変換素子及びTFT素子とを密閉する目的で用いられる。   Furthermore, 38 is a metal film having moisture-impermeable and radiation-transmitting properties, and is connected to the fluorescent plate 30 via an adhesive 39. When moisture-proofing or electromagnetic wave shielding is required for the photoelectric conversion element and the TFT element, the metal film 38 is used for the purpose of sealing the fluorescent plate 30 with the photoelectric conversion element and the TFT element.

さらに蛍光板30と光電変換素子及びTFT素子との密閉をより確実にするため、金属フィルム38上からセンサ基材23〜26の間を封止材40で充填するとよい。   Further, in order to more surely seal the fluorescent plate 30 with the photoelectric conversion element and the TFT element, the space between the sensor base materials 23 to 26 may be filled with the sealing material 40 from above the metal film 38.

このように構成された放射線撮像装置は、放射線源から被写体を透過して装置内に入射した放射線7を蛍光板30内で可視光へと変換する。この可視光は、蛍光板30直下の接着材31を透過しセンサ基材上に形成された光電変換素子に入射される。   The radiation imaging apparatus configured in this way converts the radiation 7 that has passed through the subject from the radiation source and entered the apparatus into visible light within the fluorescent screen 30. This visible light passes through the adhesive 31 directly under the fluorescent plate 30 and is incident on the photoelectric conversion element formed on the sensor substrate.

光電変換素子では、これを光電変換し2次元画像を形成するために出力する。この時、蛍光板30によって全ての放射線7が可視光へ変換されることが望ましい。実際は、変換しきれなかった放射線22がセンサ基材や基台28を透過して、支持台17に備えられている鉛板56に照射されることがある。   In the photoelectric conversion element, this is photoelectrically converted and output to form a two-dimensional image. At this time, it is desirable that all the radiation 7 is converted into visible light by the fluorescent plate 30. Actually, the radiation 22 that could not be converted may pass through the sensor base material or the base 28 and be irradiated to the lead plate 56 provided in the support base 17.

仮に鉛板56がない場合、放射線22はさらに支持台17を透過し、下方にあるプリント回路基板34に搭載しているIC36に入射される。IC36へのX線入射は誤動作を起こし、また光電変換素子の特性を劣化させる問題に進展することがある。   If there is no lead plate 56, the radiation 22 further passes through the support base 17 and enters the IC 36 mounted on the printed circuit board 34 below. Incidence of X-rays to the IC 36 may cause a malfunction, and may lead to a problem of deteriorating the characteristics of the photoelectric conversion element.

したがって放射線固体撮像装置は、鉛板56を設けてプリント回路基板34上のIC36に放射線が照射されないよう工夫がされている。しかしながら、前述したように鉛板56などの重量により装置が重くなってしまう。   Therefore, the radiation solid-state imaging device is devised so that the lead plate 56 is provided and the IC 36 on the printed circuit board 34 is not irradiated with radiation. However, as described above, the apparatus becomes heavy due to the weight of the lead plate 56 and the like.

以下、図面を用いて本発明の実施形態6について説明する。   Embodiment 6 of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図11は、本発明の実施形態6の放射線撮像装置の構成を示す図である。図11においては、遮蔽部材4を、放射線遮蔽性を有する材料を例えば粉末にし混入させた有機化合物もしくは無機化合物からなる材料で作成している。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a radiation imaging apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. In FIG. 11, the shielding member 4 is made of a material made of an organic compound or an inorganic compound mixed with, for example, a powder having a radiation shielding property in powder form.

シンチレーターであるところの蛍光板30によって変換されなかった放射線9は撮像素子モジュール16と支持台17とを透過して、プリント回路基板34上のIC(能動素子)36に照射される。   The radiation 9 that has not been converted by the fluorescent plate 30 serving as a scintillator passes through the imaging element module 16 and the support base 17 and is irradiated to an IC (active element) 36 on the printed circuit board 34.

放射線9を遮蔽するため、プリント回路基板34上に遮蔽部材4を設ける。遮蔽部材4は回路基板34のIC36の実装面と逆の面上にIC36の実装面の面積と同等或いはそれより大きな面積となるように形成する。   In order to shield the radiation 9, the shielding member 4 is provided on the printed circuit board 34. The shielding member 4 is formed on the surface opposite to the mounting surface of the IC 36 of the circuit board 34 so as to have an area equal to or larger than the area of the mounting surface of the IC 36.

また、本実施形態では、筐体14を透過した放射線8が、90度に折り曲げられたフレキシブル回路基板33上のIC35に照射されないように、IC35を包み込むように遮蔽部材4を形成している。理論的には、遮蔽部材4を形成していなければ放射線8が入射するであろう領域にだけ遮蔽部材4を形成すればよいので、IC35の側面をカバーすればよいことになる。   In the present embodiment, the shielding member 4 is formed so as to wrap the IC 35 so that the radiation 8 transmitted through the housing 14 is not irradiated onto the IC 35 on the flexible circuit board 33 bent at 90 degrees. Theoretically, if the shielding member 4 is not formed, the shielding member 4 only needs to be formed in a region where the radiation 8 will be incident. Therefore, the side surface of the IC 35 may be covered.

しかし、ビス42による取り付け板21のビス留めの仕方によっては、フレキシブル回路基板33が若干傾いて固定されることもあるので、IC35の放射線7からの遮蔽に万全を期すためには、IC35を包み込むように形成するとよい。なお、図11において図8〜図10と同様の部分には、同一の符号を付している。   However, depending on how the mounting plate 21 is screwed with the screw 42, the flexible circuit board 33 may be slightly tilted and fixed, so that the IC 35 is encased in order to completely shield the IC 35 from the radiation 7. It is good to form like this. In FIG. 11, the same parts as those in FIGS. 8 to 10 are denoted by the same reference numerals.

図12は、図11のセンサ基材の引き出し電極部32及びフレキシブル回路基板33周辺の拡大図である。図12において、55は必要に応じて設けられる絶縁膜であり遮蔽部材4の下部に設けられている。これは、仮に遮蔽を必要とするエリアに絶縁保護されていない部品や配線がある場合に有用である。   FIG. 12 is an enlarged view of the periphery of the extraction electrode portion 32 and the flexible circuit board 33 of the sensor base material of FIG. In FIG. 12, 55 is an insulating film provided as necessary, and is provided below the shielding member 4. This is useful when there is a part or wiring that is not insulated and protected in an area that requires shielding.

また、54はPb、Ta、Ba、Wなどの金属のように、放射線遮蔽性を有する材料である。実際は粒状に加工しやすい点からハンダボールが適している。53は有機化合物もしくは無機化合物のバインダであり、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルミナ、炭化けい素が挙げられる。中でもシリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂を選択すれば、IC35,36上に例えば膜状に形成することが容易になる。   Reference numeral 54 denotes a material having radiation shielding properties such as metals such as Pb, Ta, Ba, and W. In practice, solder balls are suitable because they are easy to process into granules. 53 is a binder of an organic compound or an inorganic compound, and examples thereof include silicone resin, epoxy resin, acrylic resin, polyurethane resin, alumina, and silicon carbide. In particular, when a silicone resin, an epoxy resin, an acrylic resin, or a polyurethane resin is selected, it becomes easy to form the film on the ICs 35 and 36, for example.

なお、ハンダボールの材料であるハンダは、例えばSn−Pb(63wt%:37wt%)の共晶ハンダやSn−Pb(10wt%:90wt%)の高融点ハンダを用いている。   For example, Sn—Pb (63 wt%: 37 wt%) eutectic solder or Sn—Pb (10 wt%: 90 wt%) high melting point solder is used as the solder used as the solder ball material.

また、遮蔽部材4を液状のまま必要なエリアにディスペンサー、スプレーなどによる塗布或いはフレキソなどの印刷によりコーティングし、その後熱、2液混合、湿気、紫外線などで硬化させることもできる。   Further, the shielding member 4 can be coated in a necessary area in a liquid state by application by a dispenser, spray, or printing such as flexo, and then cured by heat, two-component mixing, moisture, ultraviolet light, or the like.

さらに、フレキシブル回路基板33のように形状が変形するものに塗布等しても剥れないように、軟らかな材質が望まれる。先に挙げた材料の中ではシリコーン樹脂がもっとも適している。   Furthermore, a soft material is desired so that it does not peel off even if it is applied to a material whose shape is deformed, such as the flexible circuit board 33. Of the materials listed above, silicone resin is most suitable.

また、IC35,36を遮蔽部材4で覆えば、どの方向から放射線が装置内に入射しても、遮蔽できる。   Further, if the ICs 35 and 36 are covered with the shielding member 4, the radiation can be shielded from any direction from the inside of the apparatus.

(実施形態7)図13は、本発明の実施形態7の放射線撮像装置の構成を示す図である。本実施形態は図11に示したカセッテ型放射線撮像装置に、さらに、別の鉛板56を備えたものである。   (Embodiment 7) FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a radiation imaging apparatus according to Embodiment 7 of the present invention. In this embodiment, the cassette type radiation imaging apparatus shown in FIG. 11 is further provided with another lead plate 56.

図13に示すように、IC36を覆うように鉛板56を備えることによって、筐体14内に侵入した放射線8が、筐体14の底に達して散乱した場合、散乱線8の強度によってはプリント回路基板34上のIC36の表面に放射線7が照射されることも考えられる。   As shown in FIG. 13, by providing the lead plate 56 so as to cover the IC 36, when the radiation 8 that has entered the housing 14 reaches the bottom of the housing 14 and is scattered, depending on the intensity of the scattered radiation 8. It is also conceivable that the radiation 7 is irradiated on the surface of the IC 36 on the printed circuit board 34.

そのため、プリント回路基板34上のIC36の表面をも鉛板56で覆っている。その際、IC36が絶縁保護されてない場合は、図12に示したようにIC36と鉛板56との間に絶縁膜を介在させることが望ましい。   Therefore, the surface of the IC 36 on the printed circuit board 34 is also covered with the lead plate 56. At this time, if the IC 36 is not insulated and protected, it is desirable to interpose an insulating film between the IC 36 and the lead plate 56 as shown in FIG.

(実施形態8)図14(a)、図14(b)は本発明の実施形態8の放射線撮像装置の模式的な構成図及び模式的な断面図である。光電変換素子とTFTはa−Siセンサ基材6011内に複数個形成され、シフトレジスタ又は検出用集積回路を構成しているIC35が実装されたフレキシブル回路基板6010が180℃に折り曲げられて接続されている。   Embodiment 8 FIGS. 14A and 14B are a schematic configuration diagram and a schematic cross-sectional view of a radiation imaging apparatus according to Embodiment 8 of the present invention. A plurality of photoelectric conversion elements and TFTs are formed in an a-Si sensor substrate 6011, and a flexible circuit board 6010 on which an IC 35 constituting a shift register or an integrated circuit for detection is mounted is bent at 180 ° C. and connected. ing.

フレキシブル回路基板6010の逆側は回路基板PCB1、PCB2に接続されている。a−Siセンサ基材6011の複数枚が基台6012の上に接着され大型の光電変換装置を構成する基台6012の下には処理回路6018内のメモリ6014をX線から保護するため遮蔽部材としての鉛板6013が実装されている。   The opposite side of the flexible circuit board 6010 is connected to the circuit boards PCB1 and PCB2. A plurality of a-Si sensor base materials 6011 are bonded on a base 6012, and a shielding member is provided under the base 6012 constituting a large photoelectric conversion device to protect the memory 6014 in the processing circuit 6018 from X-rays. A lead plate 6013 is mounted.

a−Siセンサ基材6011上にはX線を可視光に変換するためのシンチレーター6030例えばCsIが、蒸着されている。図14(b)に示されるように全体をカーボンファイバー製のケース6020に収納している。   A scintillator 6030 for converting X-rays into visible light, for example, CsI is deposited on the a-Si sensor base 6011. As shown in FIG. 14B, the whole is housed in a case 6020 made of carbon fiber.

次に、本発明の放射線撮像システムについて説明する。   Next, the radiation imaging system of the present invention will be described.

図15は、前述した各実施形態による放射線撮像装置を用いたX線診断システムへの応用例を示す図である。放射線源としての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、シンチレーターを上部に実装した放射線撮像装置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。   FIG. 15 is a diagram illustrating an application example to an X-ray diagnosis system using the radiation imaging apparatus according to each of the above-described embodiments. X-rays 6060 generated by an X-ray tube 6050 serving as a radiation source pass through a chest 6062 of a patient or subject 6061 and enter a radiation imaging apparatus 6040 having a scintillator mounted thereon. This incident X-ray includes information inside the body of the patient 6061.

X線の入射に対応してシンチレーターは発光し、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 scintillator emits light in response to the incidence of X-rays, and this is photoelectrically converted to obtain electrical information. This information is converted into digital data, processed by an image processor 6070, and can be observed on a display 6080 in a 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などディスプレイ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。   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 a doctor at a remote place makes a diagnosis. It is also possible. It can also be recorded on the film 6110 by the film processor 6100.

なお、以上説明した各実施形態では、X線を用いた場合を例に説明したが、 α,β,γ線等の放射線を用いることができる。また、光は光電変換素子により検出可能な波長領域の電磁波であり、可視光を含む。さらに、例えば放射線を含む電磁波を電気信号に変換する電磁波電気信号変換装置にも適用することができる。   In each of the embodiments described above, the case where X-rays are used has been described as an example. However, radiation such as α, β, and γ rays can be used. Light is an electromagnetic wave in a wavelength region that can be detected by a photoelectric conversion element, and includes visible light. Furthermore, for example, the present invention can be applied to an electromagnetic wave electric signal conversion device that converts an electromagnetic wave including radiation into an electric signal.

1 撮像素子基板
2 支持体
3 回路基板
4 遮蔽部材
5 能動素子
11,14 筐体
12 配線部材
15 グリッド
16 放射線撮像素子モジュール
17 支持台
18 固定材
19 放熱板
21 取り付け板
23〜26 センサ基材
27 画素領域
28 基台
29,31,39 接着材
30 蛍光板
32 引き出し電極部
33 フレキシブル回路基板
34 プリント回路基板
35,36 IC
37,40 封止材
38 金属フィルム
41 平板
42 ビス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image pick-up element board | substrate 2 Support body 3 Circuit board 4 Shielding member 5 Active element 11,14 Case 12 Wiring member 15 Grid 16 Radiation image pick-up element module 17 Support stand 18 Fixing material 19 Heat sink 21 Mounting plates 23-26 Sensor base material 27 Pixel area 28 Bases 29, 31, 39 Adhesive material 30 Fluorescent plate 32 Lead electrode part 33 Flexible circuit board 34 Printed circuit board 35, 36 IC
37, 40 Sealing material 38 Metal film 41 Flat plate 42 Screw

Claims (7)

入射された放射線を電気信号に変換する変換素子を有する撮像素子基板と、
前記撮像素子基板に接続された複数のフレキシブル回路基板と、
前記撮像素子基板の側方に配置され、前記複数のフレキシブル回路基板のいずれか1つを介して前記撮像素子基板にそれぞれが接続された複数の回路チップと、
複数の放射線遮蔽部材と、
を有し、
前記複数の回路チップと前記複数の放射線遮蔽部材とは一対一に対応しており、
前記複数の放射線遮蔽部材のそれぞれは、対応する回路チップの面のうち、前記放射線が入射する側の面を覆う位置に設けられており、前記放射線が入射する側の面以外の面を覆う位置には設けられていないことを特徴とする放射線撮像装置。
An image sensor substrate having a conversion element for converting incident radiation into an electrical signal;
A plurality of flexible circuit boards connected to the imaging device substrate;
A plurality of circuit chips disposed on the side of the image pickup device substrate, each connected to the image pickup device substrate via any one of the plurality of flexible circuit boards;
A plurality of radiation shielding members;
Have
The plurality of circuit chips and the plurality of radiation shielding members correspond one to one,
Each of the plurality of radiation shielding members is provided at a position that covers the surface on which the radiation is incident, and covers a surface other than the surface on which the radiation is incident. The radiation imaging apparatus is not provided in the radiation imaging apparatus.
筐体をさらに有し、
前記複数の回路チップは、前記筐体に固定された放熱板によって固定されていることを特徴とする請求項1に記載の放射線撮像装置
A housing,
The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the plurality of circuit chips are fixed by a heat radiating plate fixed to the housing .
前記複数の放射線遮蔽部材は、Pb、Ta、Ba、Wから選択された少なくとも一種の金属を含む層状部材、複数のハンダボール、前記金属の粉末、前記金属と樹脂との硬化物のいずれかで形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の放射線撮像装置 The plurality of radiation shielding members may be any one of a layered member containing at least one metal selected from Pb, Ta, Ba, and W, a plurality of solder balls, the metal powder, and a cured product of the metal and resin. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation imaging apparatus is formed . 放射線入射側とは反対側に配置されており、前記複数のフレキシブル回路基板を介して前記撮像素子基板と電気的に接続された更なる複数の回路チップを有する回路基板と、
前記回路基板と前記撮像素子基板との間に配置されており、Pb、Ta、Ba、Wから選択された少なくとも一種の金属を含む更なる複数の放射線遮蔽部材と、
をさらに有し、
前記更なる複数の回路チップと前記更なる複数の放射線遮蔽部材とは一対一に対応しており、前記更なる複数の放射線遮蔽部材のそれぞれは、対応する回路チップを前記放射線から遮蔽する位置に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の放射線撮像装置
A circuit board that is disposed on the side opposite to the radiation incident side, and further includes a plurality of circuit chips electrically connected to the imaging element substrate via the plurality of flexible circuit boards;
A plurality of further radiation shielding members that are disposed between the circuit board and the imaging element substrate and include at least one metal selected from Pb, Ta, Ba, and W;
Further comprising
The further plurality of circuit chips and the further plurality of radiation shielding members correspond one-to-one, and each of the further plurality of radiation shielding members is located at a position where the corresponding circuit chip is shielded from the radiation. The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the radiation imaging apparatus is provided .
前記撮像素子基板は、放射線を可視光に変換する波長変換体と、光電変換素子と、を有する請求項1乃至のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。 The imaging device substrate, a radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4 having a wavelength converter for converting radiation into visible light, a photoelectric conversion element. 前記撮像素子基板は、放射線を直接変換する直接変換素子を有する請求項1乃至のいずれか1項に記載の放射線撮像装置。 The imaging device substrate, a radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4 having a direct conversion element for converting radiation directly. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の放射線撮像装置と、前記放射線撮像装置によって撮像された像を表示するためのディスプレイと、を具備することを特徴とする放射線撮像システム。 The radiation imaging system, characterized by comprising: a radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, and a display for displaying the captured image by the radiation imaging apparatus.
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