JP2011089964A - Article inspection device - Google Patents

Article inspection device Download PDF

Info

Publication number
JP2011089964A
JP2011089964A JP2009245690A JP2009245690A JP2011089964A JP 2011089964 A JP2011089964 A JP 2011089964A JP 2009245690 A JP2009245690 A JP 2009245690A JP 2009245690 A JP2009245690 A JP 2009245690A JP 2011089964 A JP2011089964 A JP 2011089964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
ray
article
pixel electrode
view
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.)
Pending
Application number
JP2009245690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Tamai
裕 玉井
Takuyu Kubo
拓右 久保
Kazuhiro Suhara
一浩 栖原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ishida Co Ltd
Original Assignee
Ishida Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ishida Co Ltd filed Critical Ishida Co Ltd
Priority to JP2009245690A priority Critical patent/JP2011089964A/en
Publication of JP2011089964A publication Critical patent/JP2011089964A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an article inspection device capable of using a common signal processing part, even if specifications, including the size and pitch of a pixel are different. <P>SOLUTION: A conversion part 20 includes an X-ray conversion film 30 and a plurality of pixel electrodes 32 contacting the X-ray conversion film 30. A signal processing part 21 includes a circuit board 33 on which a circuit for processing electric signals is formed, and a plurality of connection electrodes 34 formed on the circuit board 33 and connected to the pixel electrodes 32 via solder bumps 35. An electric charge 51, generated in the X-ray conversion film 30, is removed from the pixel electrodes 32 to the solder bumps 35. One pixel electrode 32 overlaps with two or more connection electrodes 34 as seen in planar view. The maximum distance K2 from an electric charge generation point 61 to an electric charge extracting point 62 in the pixel 60, in planar view, is set to be smaller than the maximum dimension K1 of the pixel 60 in planar view. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、物品検査装置に関する。   The present invention relates to an article inspection apparatus.

従来より、食品業界においては、食品への異物混入の有無を検査するためのX線検査装置に用いられるX線センサとして、間接変換方式のX線センサが広く使用されてきた。間接変換方式のX線センサでは、検査対象物を透過してきたX線はシンチレータによって可視光に変換され、シンチレータから発せられた可視光はフォトダイオードによって電気信号に変換される。   Conventionally, in the food industry, indirect conversion type X-ray sensors have been widely used as X-ray sensors used in X-ray inspection apparatuses for inspecting the presence or absence of foreign matters in food. In an indirect conversion type X-ray sensor, X-rays that have passed through an inspection object are converted into visible light by a scintillator, and visible light emitted from the scintillator is converted into an electrical signal by a photodiode.

ところが、間接変換方式のX線センサでは、シンチレータ内部での光の散乱等に起因して空間分解能が低下するため、異物の検出性能が低いという欠点があった。その一方で、食品の安全に対する消費者の要求により、食品向けのX線検査装置においても高い検出性能が求められるようになってきた。間接変換方式のX線センサにおいても、照射するX線量を多くすることで、検出性能を高めることは可能である。しかしながら、照射X線量を多くすると、シンチレータを透過してフォトダイオードに照射されるX線量も増大する。その結果、フォトダイオードの耐久性が低下し、部品交換の頻度が高くなるため、ユーザの経済的負担が大きくなってしまう。   However, the indirect conversion type X-ray sensor has a drawback in that the foreign matter detection performance is low because the spatial resolution is reduced due to scattering of light inside the scintillator. On the other hand, due to consumer demands for food safety, high detection performance has been required even for food X-ray inspection apparatuses. Even in an indirect conversion type X-ray sensor, it is possible to increase detection performance by increasing the X-ray dose. However, when the irradiation X-ray dose is increased, the X-ray dose that passes through the scintillator and is applied to the photodiode also increases. As a result, the durability of the photodiode is lowered and the frequency of parts replacement is increased, which increases the user's economic burden.

このような事情から、食品業界においても今後は、間接変換方式ではなく直接変換方式のX線センサの実用化が期待されている。直接変換方式のX線センサは、現在では主に医療分野でCT装置等に使用されており、テルル化カドミウム(CdTe)を用いた半導体センサ(CdTeセンサ)が知られている。例えば下記特許文献1に、CdTeセンサを用いたCT装置の一例が開示されている。また、例えば下記特許文献2に、CdTeセンサを用いた放射線検出方法の一例が開示されている。直接変換方式のX線センサは、シンチレータを備えておらず、検査対象物を透過してきたX線は、直接的に電気信号に変換される。直接変換方式のX線センサは、シンチレータによる光の散乱の影響がないために空間分解能が高く、しかもX線の変換効率も高いため、間接変換方式のX線センサと比べて、少ない照射X線量で高精細な画像を得ることができる。そのため、照射X線量を抑えることができるため、X線の照射に起因する半導体センサの耐久性の低下も抑制できる。   Under such circumstances, the food industry is expected to put the X-ray sensor of the direct conversion method into practical use instead of the indirect conversion method. The direct conversion type X-ray sensor is currently used mainly for CT apparatus in the medical field, and a semiconductor sensor (CdTe sensor) using cadmium telluride (CdTe) is known. For example, Patent Document 1 below discloses an example of a CT apparatus using a CdTe sensor. Further, for example, Patent Document 2 below discloses an example of a radiation detection method using a CdTe sensor. The direct conversion type X-ray sensor does not include a scintillator, and the X-ray transmitted through the inspection object is directly converted into an electric signal. Direct conversion type X-ray sensors are not affected by light scattering by the scintillator, and therefore have high spatial resolution and high X-ray conversion efficiency. High-definition images can be obtained. Therefore, since the irradiation X-ray dose can be suppressed, it is possible to suppress a decrease in durability of the semiconductor sensor due to the X-ray irradiation.

特開2003−294844号公報JP 2003-294844 A 特許第3151487号公報Japanese Patent No. 3151487

図11は、直接変換方式のX線センサ101の構造を模式的に示す図である。図11に示すようにX線センサ101は、変換部102と信号処理部103とを備えている。変換部102において、X線変換膜110の上面にはバイアス電極111が形成されている。X線変換膜110の底面には、X線センサ101の各画素に対応して画素電極112が形成されている。信号処理部103において、回路基板113の上面には複数の接続電極114が形成されている。画素電極112と接続電極114とは一対一に対応しており、各画素電極112と各接続電極114とは、半田バンプ115を介して互いに物理的かつ電気的に接続されている。X線が照射されることによってX線変換膜110内で発生した電荷は、画素電極112、半田バンプ115、及び接続電極114をこの順に経由すること
によって、電気信号として回路基板113に取り出される。
FIG. 11 is a diagram schematically showing the structure of the direct conversion type X-ray sensor 101. As shown in FIG. 11, the X-ray sensor 101 includes a conversion unit 102 and a signal processing unit 103. In the conversion unit 102, a bias electrode 111 is formed on the upper surface of the X-ray conversion film 110. A pixel electrode 112 is formed on the bottom surface of the X-ray conversion film 110 so as to correspond to each pixel of the X-ray sensor 101. In the signal processing unit 103, a plurality of connection electrodes 114 are formed on the upper surface of the circuit board 113. The pixel electrodes 112 and the connection electrodes 114 have a one-to-one correspondence, and the pixel electrodes 112 and the connection electrodes 114 are physically and electrically connected to each other through solder bumps 115. The charges generated in the X-ray conversion film 110 by being irradiated with X-rays are taken out to the circuit board 113 as electric signals by passing through the pixel electrodes 112, the solder bumps 115, and the connection electrodes 114 in this order.

ところで、物品検査装置においては、検査対象である物品の種類や要求される検査精度等に応じて、画素のサイズやピッチ等のX線センサ101の仕様が異なる場合がある。ここで、図11に示したX線センサ101においては、変換部102の画素電極112と信号処理部103の接続電極114とが一対一に対応している。従って、X線センサ101の仕様によって画素電極112のサイズや形成ピッチ等が異なる場合には、各仕様に応じた接続電極114を有する信号処理部103を用意する必要がある。つまり、異なる仕様毎に変換部102と信号処理部103とのペアを用意する必要があるため、生産効率が悪い。   By the way, in the article inspection apparatus, the specifications of the X-ray sensor 101 such as the pixel size and the pitch may differ depending on the type of article to be inspected and the required inspection accuracy. Here, in the X-ray sensor 101 shown in FIG. 11, the pixel electrodes 112 of the conversion unit 102 and the connection electrodes 114 of the signal processing unit 103 correspond one-to-one. Therefore, when the size and formation pitch of the pixel electrodes 112 differ depending on the specifications of the X-ray sensor 101, it is necessary to prepare the signal processing unit 103 having the connection electrodes 114 according to each specification. That is, since it is necessary to prepare a pair of the conversion unit 102 and the signal processing unit 103 for each different specification, the production efficiency is poor.

本発明はかかる事情に鑑みて成されたものであり、画素のサイズやピッチ等の仕様が異なっても共通の信号処理部を使用することが可能な物品検査装置を得ることを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to obtain an article inspection apparatus that can use a common signal processing unit even if specifications such as pixel size and pitch are different. It is.

本発明の第1の態様に係る物品検査装置は、検査対象である物品を搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送されている前記物品に対して、透過作用を有する電磁波又は粒子線を照射する照射部と、前記物品を透過した電磁波又は粒子線を検出する検出部とを備え、前記検出部は、電磁波又は粒子線を電気信号に変換する変換部と、電気信号を処理する信号処理部とを有し、前記変換部は、前記物品を透過した前記電磁波又は粒子線を受け、当該電磁波又は粒子線に応じた電荷を発生することにより、当該電磁波又は粒子線を直接的に前記電気信号に変換する変換膜と、前記変換膜に接する複数の画素電極とを含み、前記信号処理部は、前記電気信号を処理する回路が形成された回路基板と、前記回路基板上に形成され、バンプを介して前記画素電極に接続される複数の接続電極とを含み、前記変換膜内で発生した電荷が前記画素電極から前記バンプに取り出され、一つの前記画素電極が複数の前記接続電極に対して平面視上オーバーラップしており、画素内における電荷発生点から電荷取出点までの平面視上の最大距離が、画素の平面視上の最大寸法未満に設定されていることを特徴とするものである。   An article inspection apparatus according to a first aspect of the present invention irradiates a conveyance unit that conveys an article to be inspected, and an electromagnetic wave or particle beam having a transmission effect on the article that is conveyed by the conveyance unit. An irradiating unit for detecting the electromagnetic wave or the particle beam transmitted through the article, the detecting unit converting the electromagnetic wave or the particle beam into an electric signal, and a signal processing unit for processing the electric signal The conversion unit receives the electromagnetic wave or particle beam that has passed through the article and generates an electric charge according to the electromagnetic wave or particle beam, thereby directly transmitting the electromagnetic wave or particle beam to the electric signal. The signal processing unit includes a circuit board on which a circuit for processing the electrical signal is formed, and a bump formed on the circuit board. Before A plurality of connection electrodes connected to the pixel electrode, the charge generated in the conversion film is taken out from the pixel electrode to the bump, and one pixel electrode is seen in plan view with respect to the plurality of connection electrodes The pixel is overlapped, and the maximum distance in plan view from the charge generation point to the charge extraction point in the pixel is set to be less than the maximum dimension in plan view of the pixel.

第1の態様に係る物品検査装置によれば、一つの画素電極が複数の接続電極に対して平面視上オーバーラップしている。従って、変換部の仕様が異なることによって画素電極の面積や形成ピッチが異なる場合であっても、画素電極との間にバンプを形成すべき接続電極を適切に選択することにより、画素電極と接続電極とをバンプを介して互いに接続することができる。その結果、変換部の仕様が異なっても共通の信号処理部を使用することが可能となる。また、画素内における電荷発生点から電荷取出点までの平面視上の最大距離が、画素の平面視上の最大寸法未満に設定されている。従って、変換膜内で発生した電荷を、素早く、かつ高電圧を印加することなく、バンプを介して回路基板に取り出すことが可能となる。   According to the article inspection apparatus according to the first aspect, one pixel electrode overlaps the plurality of connection electrodes in plan view. Therefore, even if the area of the pixel electrode and the formation pitch are different due to different specifications of the conversion unit, it is possible to connect the pixel electrode by appropriately selecting the connection electrode on which the bump is to be formed. The electrodes can be connected to each other via bumps. As a result, a common signal processor can be used even if the specifications of the converters are different. Further, the maximum distance in plan view from the charge generation point to the charge extraction point in the pixel is set to be less than the maximum dimension in plan view of the pixel. Therefore, the charge generated in the conversion film can be taken out to the circuit board through the bumps quickly and without applying a high voltage.

本発明の第2の態様に係る物品検査装置は、第1の態様に係る物品検査装置において特に、一つの前記画素電極が、複数の前記バンプを介して複数の前記接続電極に接続されていることを特徴とするものである。   In the article inspection apparatus according to the second aspect of the present invention, in particular, in the article inspection apparatus according to the first aspect, one pixel electrode is connected to the plurality of connection electrodes via the plurality of bumps. It is characterized by this.

第2の態様に係る物品検査装置によれば、一つの画素電極を複数のバンプを介して複数の接続電極に接続することによって、画素内における電荷発生点から電荷取出点までの平面視上の最大距離を、画素の平面視上の最大寸法未満に設定することができる。従って、変換膜内で発生した電荷を、素早く、かつ高電圧を印加することなく、バンプを介して回路基板に取り出すことが可能となる。   According to the article inspection apparatus according to the second aspect, by connecting one pixel electrode to a plurality of connection electrodes via a plurality of bumps, a plan view from a charge generation point to a charge extraction point in the pixel is obtained. The maximum distance can be set to be less than the maximum dimension of the pixel in plan view. Therefore, the charge generated in the conversion film can be taken out to the circuit board through the bumps quickly and without applying a high voltage.

本発明の第3の態様に係る物品検査装置は、第1の態様に係る物品検査装置において特に、前記画素電極は、その平面視上の略中央部分において、前記バンプを介して前記接続電極に接続されていることを特徴とするものである。   The article inspection apparatus according to a third aspect of the present invention is the article inspection apparatus according to the first aspect, in particular, the pixel electrode is connected to the connection electrode via the bump at a substantially central portion in plan view. It is characterized by being connected.

第3の態様に係る物品検査装置によれば、画素電極を、その平面視上の略中央部分においてバンプを介して接続電極に接続することによって、画素内における電荷発生点から電荷取出点までの平面視上の最大距離を、画素の平面視上の最大寸法未満に設定することができる。従って、変換膜内で発生した電荷を、素早く、かつ高電圧を印加することなく、バンプを介して回路基板に取り出すことが可能となる。しかも、一つの画素電極を複数のバンプを介して複数の接続電極に接続する場合と比較すると、バンプの個数を削減できるため、バンプ数に比例する電荷の欠損等を抑制することができる。   According to the article inspection apparatus according to the third aspect, the pixel electrode is connected to the connection electrode via the bump at a substantially central portion in a plan view, so that from the charge generation point to the charge extraction point in the pixel. The maximum distance in the plan view can be set to be less than the maximum dimension in the plan view of the pixel. Therefore, the charge generated in the conversion film can be taken out to the circuit board through the bumps quickly and without applying a high voltage. In addition, as compared with the case where one pixel electrode is connected to a plurality of connection electrodes via a plurality of bumps, the number of bumps can be reduced, so that loss of charge proportional to the number of bumps can be suppressed.

本発明によれば、画素のサイズやピッチ等の仕様が異なっても、共通の信号処理部を使用することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to use a common signal processing unit even if specifications such as pixel size and pitch are different.

本発明の実施の形態に係るX線検査装置の全体構成を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the whole structure of the X-ray inspection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示したシールドボックスの内部構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the internal structure of the shield box shown in FIG. Y軸方向から眺めたX線検出部の構造を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the structure of the X-ray detection part seen from the Y-axis direction. 回路基板上の接続電極の形成パターンの一例を示す上面図である。It is a top view which shows an example of the formation pattern of the connection electrode on a circuit board. 図4に示した構造上に画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing a pixel electrode formation pattern superimposed on the structure shown in FIG. 4. 図3に示した構造の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of structure shown in FIG. 図5に示した構造の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of structure shown in FIG. 図4に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing another pixel electrode formation pattern superimposed on the structure shown in FIG. 4. 図8に示した構造の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of structure shown in FIG. 図4に示した構造上に他の画素電極の形成パターンを重ねて示す上面図である。FIG. 5 is a top view showing another pixel electrode formation pattern superimposed on the structure shown in FIG. 4. 直接変換方式のX線センサの構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the X-ray sensor of a direct conversion system.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、異なる図面において同一の符号を付した要素は、同一又は相応する要素を示すものとする。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the element which attached | subjected the same code | symbol in different drawing shall show the same or corresponding element.

図1は、本発明の実施の形態に係るX線検査装置1の全体構成を模式的に示す正面図である。図1に示すようにX線検査装置1は、上部筐体2、シールドボックス3、及び下部筐体4を備えている。上部筐体2には、タッチパネル機能付きのモニタ、つまり表示・入力部5が設けられている。   FIG. 1 is a front view schematically showing an overall configuration of an X-ray inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the X-ray inspection apparatus 1 includes an upper housing 2, a shield box 3, and a lower housing 4. The upper housing 2 is provided with a monitor with a touch panel function, that is, a display / input unit 5.

シールドボックス3は、X線が外部に漏洩することを防止する機能を有する。シールドボックス3内には、X線照射部7とX線検出部8とが配設されている。X線照射部7は、検査対象物である食品等の物品12に対してX線を照射する。X線検出部8は、X線照射部7から照射されて物品12を透過したX線を検出する。物品12内に異物が混入していると、その異物の混入箇所において、X線検出部8が検出するX線の強度が極端に低下する。これにより、異物の大きさや混入箇所を特定することができる。   The shield box 3 has a function of preventing X-rays from leaking to the outside. An X-ray irradiation unit 7 and an X-ray detection unit 8 are disposed in the shield box 3. The X-ray irradiation unit 7 irradiates the article 12 such as food that is the inspection target with X-rays. The X-ray detection unit 8 detects X-rays irradiated from the X-ray irradiation unit 7 and transmitted through the article 12. If foreign matter is mixed in the article 12, the intensity of X-rays detected by the X-ray detection unit 8 is extremely reduced at the portion where the foreign matter is mixed. Thereby, the magnitude | size and mixing location of a foreign material can be specified.

また、シールドボックス3内には、ベルトコンベア6が配設されている。ベルトコンベア6は、物品12がX線照射部7とX線検出部8との間のX線照射領域100(図2参照
)を通過するように、所定の搬送方向(図中に示したXYZ直交座標軸におけるY軸方向)に沿って物品12を搬送する。シールドボックス3には、ベルトコンベア6の上流端近傍に物品搬入口13が、下流端近傍に物品搬出口14が、それぞれ設けられている。
A belt conveyor 6 is disposed in the shield box 3. The belt conveyor 6 has a predetermined conveyance direction (XYZ shown in the drawing) so that the article 12 passes through the X-ray irradiation region 100 (see FIG. 2) between the X-ray irradiation unit 7 and the X-ray detection unit 8. The article 12 is conveyed along the Y-axis direction in the orthogonal coordinate axis. The shield box 3 is provided with an article carry-in port 13 near the upstream end of the belt conveyor 6 and an article carry-out port 14 near the downstream end.

下部筐体4内には、X線検査装置1の動作制御やデータ処理を行うためのコンピュータ9が配設されている。   A computer 9 for performing operation control and data processing of the X-ray inspection apparatus 1 is disposed in the lower housing 4.

ベルトコンベア6の上流側には、物品12を上流の処理装置からX線検査装置1に搬入するためのベルトコンベア10が設けられている。ベルトコンベア6の下流側には、検査後の物品12をX線検査装置1から搬出するためのベルトコンベア11が設けられている。ベルトコンベア11には、X線検査装置1による検査の結果に基づいて良品と不良品とを振り分けるための任意の振分機構15が配設されている。   On the upstream side of the belt conveyor 6, a belt conveyor 10 for carrying the article 12 from the upstream processing apparatus to the X-ray inspection apparatus 1 is provided. A belt conveyor 11 for carrying out the inspected article 12 from the X-ray inspection apparatus 1 is provided on the downstream side of the belt conveyor 6. The belt conveyor 11 is provided with an arbitrary sorting mechanism 15 for sorting non-defective products and defective products based on the result of inspection by the X-ray inspection apparatus 1.

図2は、図1に示したシールドボックス3の内部構成を示す斜視図である。ベルトコンベア6の上方には、X線照射部7としてのX線照射器(以下「X線照射器7」とも称す)が配設されている。ベルトコンベア6の下方には、X線検出部8が配設されている。図2においてX線照射領域100として示すように、X線照射器7は、X線検出部8に向かって、扇形状にX線を照射する。   FIG. 2 is a perspective view showing an internal configuration of the shield box 3 shown in FIG. An X-ray irradiator (hereinafter also referred to as “X-ray irradiator 7”) as an X-ray irradiator 7 is disposed above the belt conveyor 6. Below the belt conveyor 6, an X-ray detector 8 is disposed. As shown as an X-ray irradiation region 100 in FIG. 2, the X-ray irradiator 7 emits X-rays in a fan shape toward the X-ray detector 8.

図3は、Y軸方向から眺めたX線検出部8の構造を模式的に示す平面図である。図3に示すようにX線検出部8は、X線を電気信号に変換する変換部20と、変換部20によって生成された電気信号を処理する信号処理部21とを有している。   FIG. 3 is a plan view schematically showing the structure of the X-ray detector 8 viewed from the Y-axis direction. As shown in FIG. 3, the X-ray detection unit 8 includes a conversion unit 20 that converts an X-ray into an electric signal, and a signal processing unit 21 that processes the electric signal generated by the conversion unit 20.

変換部20は、X線変換膜30と、X線変換膜30の上面に全面的に形成されたバイアス電極31と、X線変換膜30の底面に形成された複数の画素電極32とを有している。複数の画素電極32は、所定の形成ピッチP2で、Y軸方向に直交(ほぼ直交する場合も含む)するX軸方向に沿って並設されている。画素電極32は、各画素に対応して設けられている。X線検出部8は直接変換方式のX線センサであり、X線変換膜30は例えばCdTe又はCdZnTeによって構成されている。なお、X線検出部8は、画素列が一列のみ設けられたラインセンサであってもよく、あるいは、Y軸方向に沿って複数の画素列が設けられることにより複数の画素が行列状に配置されたエリアセンサ(面センサ)であってもよい。   The conversion unit 20 includes an X-ray conversion film 30, a bias electrode 31 formed on the entire top surface of the X-ray conversion film 30, and a plurality of pixel electrodes 32 formed on the bottom surface of the X-ray conversion film 30. is doing. The plurality of pixel electrodes 32 are arranged in parallel along the X-axis direction at a predetermined formation pitch P2 and orthogonal to the Y-axis direction (including the case of being substantially orthogonal). The pixel electrode 32 is provided corresponding to each pixel. The X-ray detection unit 8 is a direct conversion type X-ray sensor, and the X-ray conversion film 30 is made of, for example, CdTe or CdZnTe. The X-ray detection unit 8 may be a line sensor in which only one pixel column is provided, or a plurality of pixels are arranged in a matrix by providing a plurality of pixel columns along the Y-axis direction. It may be an area sensor (surface sensor).

信号処理部21はASIC等として構成されており、信号処理を行うための半導体集積回路が形成された回路基板33と、回路基板33の上面に形成された複数の接続電極34とを有している。複数の接続電極34は、所定の形成ピッチP1で、X軸方向に沿って並設されている。   The signal processing unit 21 is configured as an ASIC or the like, and includes a circuit board 33 on which a semiconductor integrated circuit for performing signal processing is formed, and a plurality of connection electrodes 34 formed on the upper surface of the circuit board 33. Yes. The plurality of connection electrodes 34 are arranged in parallel along the X-axis direction at a predetermined formation pitch P1.

画素電極32の形成ピッチP2は、接続電極34の形成ピッチP1よりも大きく設定されている。図3に示した例では、形成ピッチP2は形成ピッチP1の2倍に設定されている。   The formation pitch P2 of the pixel electrodes 32 is set larger than the formation pitch P1 of the connection electrodes 34. In the example shown in FIG. 3, the formation pitch P2 is set to twice the formation pitch P1.

図4は、回路基板33上の接続電極34の形成パターンの一例を示す上面図である。複数の接続電極列(この例では5本の接続電極列M1〜M5)が、Y軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各接続電極列M1〜M5は、X軸方向に沿って形成ピッチP1で並設された複数の接続電極34を有している。なお、Y軸方向に関する接続電極34の形成ピッチは、形成ピッチP1と同一であってもよいし、異なっていてもよい。   FIG. 4 is a top view illustrating an example of a formation pattern of the connection electrode 34 on the circuit board 33. A plurality of connection electrode rows (in this example, five connection electrode rows M1 to M5) are formed side by side at predetermined intervals along the Y-axis direction. Each connection electrode row | line | column M1-M5 has the some connection electrode 34 arranged in parallel by the formation pitch P1 along the X-axis direction. The formation pitch of the connection electrodes 34 in the Y-axis direction may be the same as or different from the formation pitch P1.

図5は、図4に示した構造上に画素電極32の形成パターンを重ねて示す上面図である。図5では、接続電極34と画素電極32との区別を容易にすべく、接続電極34を破線
で示し、画素電極32を実線で示している。また、図5では、接続電極34と画素電極32との間に形成される半田バンプ35を、砂地のハッチングを付して示している。
FIG. 5 is a top view showing the formation pattern of the pixel electrode 32 superimposed on the structure shown in FIG. In FIG. 5, in order to facilitate the distinction between the connection electrode 34 and the pixel electrode 32, the connection electrode 34 is indicated by a broken line and the pixel electrode 32 is indicated by a solid line. In FIG. 5, the solder bumps 35 formed between the connection electrodes 34 and the pixel electrodes 32 are shown with sand hatching.

図5に示すように、複数の画素電極列(この例では2本の画素電極列L1,L2)が、Y軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各画素電極列L1,L2は、X軸方向に沿って形成ピッチP2で並設された複数の画素電極32を有している。図5の例では、各画素電極32は、正方形の上面形状を有している。つまり、各画素電極32において、X軸方向に関する寸法とY軸方向に関する寸法とは互いに等しい。なお、Y軸方向に関する画素電極32の形成ピッチは、形成ピッチP2と同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、画素電極32の上面形状は必ずしも正方形である必要はなく、任意の多角形、円形、又は楕円形等の任意の幾何学図形であってもよい。   As shown in FIG. 5, a plurality of pixel electrode rows (in this example, two pixel electrode rows L1 and L2) are formed side by side along the Y-axis direction at a predetermined interval. Each pixel electrode row L1, L2 has a plurality of pixel electrodes 32 arranged in parallel at a formation pitch P2 along the X-axis direction. In the example of FIG. 5, each pixel electrode 32 has a square top shape. That is, in each pixel electrode 32, the dimension in the X-axis direction and the dimension in the Y-axis direction are equal to each other. Note that the formation pitch of the pixel electrodes 32 in the Y-axis direction may be the same as or different from the formation pitch P2. In addition, the upper surface shape of the pixel electrode 32 is not necessarily a square, and may be an arbitrary geometric figure such as an arbitrary polygon, a circle, or an ellipse.

図3,5に示した例において、形成ピッチP2は形成ピッチP1の2倍に設定されている。従って、図5に示すように、この例では各画素電極32は4個の接続電極34に対して平面視上オーバーラップしている。つまり、Z軸方向から眺めた場合に、各画素電極32は4個の接続電極34に対してオーバーラップしている。また、各画素電極32は、4個の半田バンプ35を介して、4個の接続電極34に物理的かつ電気的に接続されている。   In the example shown in FIGS. 3 and 5, the formation pitch P2 is set to be twice the formation pitch P1. Therefore, as shown in FIG. 5, in this example, each pixel electrode 32 overlaps the four connection electrodes 34 in plan view. That is, each pixel electrode 32 overlaps the four connection electrodes 34 when viewed from the Z-axis direction. Each pixel electrode 32 is physically and electrically connected to four connection electrodes 34 via four solder bumps 35.

図6は、図3に示した構造の一部を拡大して示す図である。各画素60において、バイアス電極31を通過してX線変換膜30に照射されたX線50は、X線変換膜30によって直接的に電気信号に変換される。具体的に、直接変換方式のX線センサでは、X線変換膜30にX線50が照射されると、照射されたX線量に応じてX線変換膜30内に電荷51が励起される。また、X線変換膜30内には、バイアス電極31に印加されているバイアス電圧によって、所定の電界が生じている。X線変換膜30内に発生した電荷51は、その電界によって電荷発生点61から画素電極32に引き寄せられ、また、画素電極32内に生じている電界によって、画素電極32と半田バンプ35との接触点である電荷取出点62に引き寄せられる。その後、電荷取出点62から半田バンプ35及び接続電極34を順に経由することにより、電流として回路基板33に取り出される。そして、その電流値が回路基板33内の電流/電圧変換回路(図示しない)によって電圧値に変換されて、データとして出力される。   6 is an enlarged view showing a part of the structure shown in FIG. In each pixel 60, the X-ray 50 that has passed through the bias electrode 31 and has been applied to the X-ray conversion film 30 is directly converted into an electrical signal by the X-ray conversion film 30. Specifically, in the direct conversion type X-ray sensor, when the X-ray conversion film 30 is irradiated with the X-rays 50, the charges 51 are excited in the X-ray conversion film 30 according to the irradiated X-ray dose. Further, a predetermined electric field is generated in the X-ray conversion film 30 by the bias voltage applied to the bias electrode 31. The electric charge 51 generated in the X-ray conversion film 30 is attracted to the pixel electrode 32 from the electric charge generation point 61 by the electric field, and between the pixel electrode 32 and the solder bump 35 by the electric field generated in the pixel electrode 32. It is attracted to the charge extraction point 62 which is a contact point. After that, the electric current is taken out from the electric charge extraction point 62 through the solder bump 35 and the connection electrode 34 in this order, and is extracted to the circuit board 33 as an electric current. The current value is converted into a voltage value by a current / voltage conversion circuit (not shown) in the circuit board 33 and output as data.

図7は、図5に示した構造の一部を拡大して示す上面図である。各画素60において、画素電極32は4個の半田バンプ35に接続されているため、各画素60内には4個の電荷取出点62が存在する。従って、電荷発生点から電荷取出点までの平面視上の最大距離K2(つまり、図7に示した平面内における電荷発生点61から電荷取出点62までの距離)は、画素60の平面視上の最大寸法K1(つまり、図7に示した平面内における画素60の対角線の長さ)よりも小さくなる。具体的に、図7に示した例では最大距離K2は最大寸法K1の1/4となる。   FIG. 7 is an enlarged top view showing a part of the structure shown in FIG. In each pixel 60, since the pixel electrode 32 is connected to the four solder bumps 35, there are four charge extraction points 62 in each pixel 60. Therefore, the maximum distance K2 in plan view from the charge generation point to the charge extraction point (that is, the distance from the charge generation point 61 to the charge extraction point 62 in the plane shown in FIG. 7) is in plan view of the pixel 60. Smaller than the maximum dimension K1 (that is, the diagonal length of the pixel 60 in the plane shown in FIG. 7). Specifically, in the example shown in FIG. 7, the maximum distance K2 is 1/4 of the maximum dimension K1.

図8は、図4に示した構造上に他の画素電極32の形成パターンを重ねて示す上面図である。図5と同様に、2本の画素電極列L1,L2がY軸方向に沿って所定の間隔で並んで形成されている。各画素電極列L1,L2は、X軸方向に沿って形成ピッチP2で並設された複数の画素電極32を有している。各画素電極32は、9個の接続電極34に対して平面視上オーバーラップしている。具体的に、各画素電極32は、中央の1個の接続電極34の全体と、その周囲の8個の接続電極34のそれぞれの一部分とに対して、平面視上オーバーラップしている。また、画素電極32は、半田バンプ35を介して、中央の1個の接続電極34に物理的かつ電気的に接続されている。このように、図8に示した例では、画素電極32の平面視上の中央部(ほぼ中央を含む)に、半田バンプ35が接続されている。   FIG. 8 is a top view showing the formation pattern of another pixel electrode 32 superimposed on the structure shown in FIG. Similar to FIG. 5, two pixel electrode rows L1 and L2 are formed side by side along the Y-axis direction at a predetermined interval. Each pixel electrode row L1, L2 has a plurality of pixel electrodes 32 arranged in parallel at a formation pitch P2 along the X-axis direction. Each pixel electrode 32 overlaps the nine connection electrodes 34 in plan view. Specifically, each pixel electrode 32 overlaps the whole of one central connection electrode 34 and a part of each of the eight connection electrodes 34 in the periphery in plan view. Further, the pixel electrode 32 is physically and electrically connected to a single connection electrode 34 through a solder bump 35. As described above, in the example illustrated in FIG. 8, the solder bump 35 is connected to the center portion (including substantially the center) of the pixel electrode 32 in plan view.

図9は、図8に示した構造の一部を拡大して示す上面図である。各画素60において、画素電極32はその中央部において半田バンプ35に接続されている。従って、電荷発生点から電荷取出点までの平面視上の最大距離K3(つまり、図9に示した平面内における電荷発生点61から電荷取出点62までの距離)は、画素60の平面視上の最大寸法K1(つまり、図9に示した平面内における画素60の対角線の長さ)よりも小さくなる。具体的に、図9に示した例では最大距離K3は最大寸法K1の1/2となる。   FIG. 9 is an enlarged top view showing a part of the structure shown in FIG. In each pixel 60, the pixel electrode 32 is connected to the solder bump 35 at the center. Therefore, the maximum distance K3 in plan view from the charge generation point to the charge extraction point (that is, the distance from the charge generation point 61 to the charge extraction point 62 in the plane shown in FIG. 9) is in plan view of the pixel 60. Is smaller than the maximum dimension K1 (that is, the diagonal length of the pixel 60 in the plane shown in FIG. 9). Specifically, in the example shown in FIG. 9, the maximum distance K3 is ½ of the maximum dimension K1.

以上の説明では、画素電極32の形成ピッチP2が接続電極34の形成ピッチP1の2倍に設定されている例について述べたが、この例には限定されない。一つの画素電極32が複数の接続電極34に対して平面視上オーバーラップ可能であれば、画素電極32の形成ピッチと接続電極34の形成ピッチとの比率は任意である。図10は、図4に示した構造上に他の画素電極32の形成パターンを重ねて示す上面図である。図10に示した例では、画素電極32の形成ピッチP3は接続電極34の形成ピッチP1の2.5倍に設定されている。なお、図10に示した例においても、Y軸方向に関する画素電極32の形成ピッチは、形成ピッチP3と同一であってもよいし、異なっていてもよい。   In the above description, the example in which the formation pitch P2 of the pixel electrodes 32 is set to twice the formation pitch P1 of the connection electrodes 34 has been described, but the present invention is not limited to this example. As long as one pixel electrode 32 can overlap the plurality of connection electrodes 34 in plan view, the ratio of the formation pitch of the pixel electrodes 32 and the formation pitch of the connection electrodes 34 is arbitrary. FIG. 10 is a top view showing the formation pattern of another pixel electrode 32 superimposed on the structure shown in FIG. In the example shown in FIG. 10, the formation pitch P3 of the pixel electrodes 32 is set to 2.5 times the formation pitch P1 of the connection electrodes. In the example shown in FIG. 10, the formation pitch of the pixel electrodes 32 in the Y-axis direction may be the same as or different from the formation pitch P3.

このように本実施の形態に係るX線検査装置1によれば、一つの画素電極32が複数の接続電極34に対して平面視上オーバーラップしている。従って、変換部20の仕様が異なることによって画素電極32の面積や形成ピッチが異なる場合であっても、画素電極32との間に半田バンプ35を形成すべき接続電極34を適切に選択することにより、画素電極32と接続電極34とを半田バンプ35を介して互いに接続することができる。その結果、変換部20の仕様が異なっても共通の信号処理部21を使用することが可能となる。   Thus, according to the X-ray inspection apparatus 1 according to the present embodiment, one pixel electrode 32 overlaps the plurality of connection electrodes 34 in plan view. Therefore, even when the area and the formation pitch of the pixel electrode 32 are different due to different specifications of the conversion unit 20, the connection electrode 34 on which the solder bump 35 is to be formed with the pixel electrode 32 is appropriately selected. Thus, the pixel electrode 32 and the connection electrode 34 can be connected to each other via the solder bump 35. As a result, the common signal processing unit 21 can be used even if the specifications of the conversion unit 20 are different.

また、図7,9に示したように、画素60内における電荷発生点61から電荷取出点62までの平面視上の最大距離K2,K3が、画素60の平面視上の最大寸法K1未満に設定されている。従って、X線変換膜30内で発生した電荷51を、素早く、かつ高電圧を印加することなく、半田バンプ35を介して回路基板33に取り出すことが可能となる。   Further, as shown in FIGS. 7 and 9, the maximum distances K2 and K3 in plan view from the charge generation point 61 to the charge extraction point 62 in the pixel 60 are less than the maximum dimension K1 in plan view of the pixel 60. Is set. Therefore, the charge 51 generated in the X-ray conversion film 30 can be taken out to the circuit board 33 through the solder bumps 35 quickly and without applying a high voltage.

特に、図5,10に示した構造によれば、一つの画素電極32を複数の半田バンプ35を介して複数の接続電極34に接続することによって、最大距離K2を最大寸法K1未満に簡易に設定することができる。   In particular, according to the structure shown in FIGS. 5 and 10, by connecting one pixel electrode 32 to a plurality of connection electrodes 34 via a plurality of solder bumps 35, the maximum distance K2 can be easily reduced to less than the maximum dimension K1. Can be set.

特に、図8に示した構造によれば、画素電極32を、その平面視上の略中央部分において半田バンプ35を介して接続電極34に接続することによって、最大距離K3を最大寸法K1未満に簡易に設定することができる。しかも、図5,10に示した構造と比較すると、画素電極32と接続電極34とを接続する半田バンプ35の個数を削減することができる。その結果、半田バンプ35の個数に比例する電荷の欠損等を抑制することができる。   In particular, according to the structure shown in FIG. 8, the pixel electrode 32 is connected to the connection electrode 34 via the solder bump 35 at a substantially central portion in plan view, so that the maximum distance K3 is less than the maximum dimension K1. It can be set easily. Moreover, the number of solder bumps 35 that connect the pixel electrode 32 and the connection electrode 34 can be reduced as compared with the structure shown in FIGS. As a result, it is possible to suppress the loss of charge proportional to the number of solder bumps 35.

なお、以上の説明では物品の検査にX線を用いる例について述べたが、透過作用を有する他の電磁波又は粒子線を用いてもよい。   In the above description, an example of using X-rays for inspection of an article has been described. However, other electromagnetic waves or particle beams having a transmitting action may be used.

1 X線検査装置
6 ベルトコンベア
7 X線照射部
8 X線検出部
12 物品
20 変換部
21 信号処理部
30 X線変換膜
32 画素電極
33 回路基板
34 接続電極
35 半田バンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray inspection apparatus 6 Belt conveyor 7 X-ray irradiation part 8 X-ray detection part 12 Article 20 Conversion part 21 Signal processing part 30 X-ray conversion film 32 Pixel electrode 33 Circuit board 34 Connection electrode 35 Solder bump

Claims (3)

検査対象である物品を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送されている前記物品に対して、透過作用を有する電磁波又は粒子線を照射する照射部と、
前記物品を透過した電磁波又は粒子線を検出する検出部と
を備え、
前記検出部は、
電磁波又は粒子線を電気信号に変換する変換部と、
電気信号を処理する信号処理部と
を有し、
前記変換部は、
前記物品を透過した前記電磁波又は粒子線を受け、当該電磁波又は粒子線に応じた電荷を発生することにより、当該電磁波又は粒子線を直接的に前記電気信号に変換する変換膜と、
前記変換膜に接する複数の画素電極と
を含み、
前記信号処理部は、
前記電気信号を処理する回路が形成された回路基板と、
前記回路基板上に形成され、バンプを介して前記画素電極に接続される複数の接続電極と
を含み、
前記変換膜内で発生した電荷が前記画素電極から前記バンプに取り出され、
一つの前記画素電極が複数の前記接続電極に対して平面視上オーバーラップしており、
画素内における電荷発生点から電荷取出点までの平面視上の最大距離が、画素の平面視上の最大寸法未満に設定されている、物品検査装置。
A transport unit for transporting an article to be inspected;
An irradiation unit that irradiates the article being conveyed by the conveyance unit with an electromagnetic wave or particle beam having a transmission effect;
A detection unit for detecting electromagnetic waves or particle beams transmitted through the article,
The detector is
A converter that converts electromagnetic waves or particle beams into electrical signals;
A signal processing unit for processing electrical signals;
The converter is
A conversion film that receives the electromagnetic wave or particle beam that has passed through the article and generates a charge corresponding to the electromagnetic wave or particle beam, thereby directly converting the electromagnetic wave or particle beam into the electrical signal;
A plurality of pixel electrodes in contact with the conversion film,
The signal processing unit
A circuit board on which a circuit for processing the electrical signal is formed;
A plurality of connection electrodes formed on the circuit board and connected to the pixel electrodes via bumps;
The charge generated in the conversion film is taken out from the pixel electrode to the bump,
One pixel electrode overlaps the plurality of connection electrodes in plan view,
An article inspection apparatus in which a maximum distance in a plan view from a charge generation point to a charge extraction point in a pixel is set to be less than a maximum dimension in a plan view of the pixel.
一つの前記画素電極が、複数の前記バンプを介して複数の前記接続電極に接続されている、請求項1に記載の物品検査装置。   The article inspection apparatus according to claim 1, wherein one pixel electrode is connected to the plurality of connection electrodes via the plurality of bumps. 前記画素電極は、その平面視上の略中央部分において、前記バンプを介して前記接続電極に接続されている、請求項1に記載の物品検査装置。   The article inspection apparatus according to claim 1, wherein the pixel electrode is connected to the connection electrode through the bump at a substantially central portion in plan view.
JP2009245690A 2009-10-26 2009-10-26 Article inspection device Pending JP2011089964A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009245690A JP2011089964A (en) 2009-10-26 2009-10-26 Article inspection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009245690A JP2011089964A (en) 2009-10-26 2009-10-26 Article inspection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011089964A true JP2011089964A (en) 2011-05-06

Family

ID=44108334

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009245690A Pending JP2011089964A (en) 2009-10-26 2009-10-26 Article inspection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011089964A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013014846A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 株式会社島津製作所 Radiation detector and method for manufacturing same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013014846A1 (en) * 2011-07-28 2013-01-31 株式会社島津製作所 Radiation detector and method for manufacturing same
JP5585733B2 (en) * 2011-07-28 2014-09-10 株式会社島津製作所 Radiation detector and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5555048B2 (en) X-ray inspection equipment
US20140348290A1 (en) Apparatus and Method for Low Capacitance Packaging for Direct Conversion X-Ray or Gamma Ray Detector
RU2647206C1 (en) Sensor device and visualization system for detecting radiation signals
JP2009506528A (en) Electrically shielded through-wafer interconnect
JP5452131B2 (en) X-ray detector and X-ray inspection apparatus
JP2009180719A (en) X-ray inspection device
JP2011089965A (en) Article inspection device
JP6194126B2 (en) Modular imaging detector ASIC
JP2011089964A (en) Article inspection device
CN109983325B (en) Radiation detection apparatus, radiation image acquisition apparatus, and radiation image acquisition method
EP3220134A1 (en) X-ray inspection device
JP2011089963A (en) Article inspection device
JP2011007575A (en) Method for producing scintillator plate
JP2019203853A (en) X-ray line sensor and x-ray foreign matter detector using the same
CN109642957A (en) Photodetector is imaged in three-dimensional solid-state
JP2009192266A (en) X-ray inspection apparatus
JP2009109227A (en) Inspection device
JP2006329822A (en) Electromagnetic wave detector and inspection device therewith
JP2009192267A (en) X-ray inspection apparatus
US20190285758A1 (en) Integrated Multi Slice X-ray Detector for In-Line Computed Tomography
US11617554B2 (en) Imaging systems using x-ray fluorescence
TWI802283B (en) Imaging systems
WO2023277039A1 (en) Transmission x-ray inspecting device, and transmission x-ray inspecting method
WO2022147812A1 (en) Imaging methods using multiple radiation beams
JP2009180718A (en) X-ray inspection device

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20110624