JP2014035249A - Radiation detector - Google Patents
Radiation detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014035249A JP2014035249A JP2012176111A JP2012176111A JP2014035249A JP 2014035249 A JP2014035249 A JP 2014035249A JP 2012176111 A JP2012176111 A JP 2012176111A JP 2012176111 A JP2012176111 A JP 2012176111A JP 2014035249 A JP2014035249 A JP 2014035249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- radiation
- wiring board
- detection element
- radiation detection
- wiring
- 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.)
- Granted
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 197
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 116
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 53
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 54
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N lawrencium atom Chemical compound [Lr] CNQCVBJFEGMYDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
本発明は、放射線検出器に関するものである。 The present invention relates to a radiation detector.
特許文献1には、デュアルエネルギーX線撮像装置が開示されている。このデュアルエネルギーX線撮像装置では、低エネルギX線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが配線基板の一方の面上に設けられ、高エネルギX線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが配線基板の他方の面上に設けられている。そして、配線基板の一方の面上には、他方の面に向けて高エネルギX線を選択的に通過させるためのフィルタが、低エネルギX線用のフォトダイオードアレイ及びシンチレータと並んで配置されている。 Patent Document 1 discloses a dual energy X-ray imaging apparatus. In this dual energy X-ray imaging apparatus, a photodiode array and a scintillator for detecting low energy X-rays are provided on one surface of the wiring board, and a photodiode array and scintillator for detecting high energy X-rays are provided. It is provided on the other surface of the wiring board. On one surface of the wiring board, a filter for selectively passing high energy X-rays toward the other surface is arranged side by side with the photodiode array and scintillator for low energy X-rays. Yes.
特許文献2には、手荷物検査用のCTスキャナが開示されている。このCTスキャナは、X線を検出するための複数の検出部を備えている。各検出部では、低エネルギX線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが銅板の一方の面上に配置されており、高エネルギX線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが銅板の他方の面上に配置されている。 Patent Document 2 discloses a CT scanner for baggage inspection. The CT scanner includes a plurality of detection units for detecting X-rays. In each detector, a photodiode array and a scintillator for detecting low energy X-rays are arranged on one surface of the copper plate, and a photodiode array and a scintillator for detecting high energy X-rays are arranged on the other side of the copper plate. It is arranged on the surface.
特許文献3には、2枚のシンチレータの間の固体光検出器を積層させて成る放射線検出器が開示されている。固体光検出器は、樹脂からなる基板の両面に、フォトダイオード及び薄膜トランジスタからなる多数の固体光検出素子を有する。 Patent Document 3 discloses a radiation detector formed by laminating a solid-state photodetector between two scintillators. The solid-state photodetector has a large number of solid-state photodetectors made of photodiodes and thin film transistors on both surfaces of a substrate made of resin.
エネルギの異なる2種類の放射線、例えば軟X線と硬X線とを選択的に検出する放射線検出器が知られている。図7は、このような放射線検出器の構造の一例を示す側断面図である。同図に示される放射線検出器100は、配線基板101と、配線基板101の一方の面101a上に実装された2つの放射線検出素子103及び105とを備えている。放射線検出素子103は、軟X線を検出するための素子であり、軟X線を光に変換するシンチレータ103aと、シンチレータ103aから出射された光を検出する光検出素子103bとによって構成されている。また、放射線検出素子105は、硬X線を検出するための素子であり、硬X線を光に変換するシンチレータ105aと、シンチレータ105aから出射された光を検出する光検出素子105bとによって構成されている。なお、配線基板101の一方の面101a上には、光検出素子103b及び105bからの電気信号を受けるA/Dコンバータ109と、A/Dコンバータ109から出力された信号を処理するコントローラIC111とがバンプ実装されている。
There is known a radiation detector that selectively detects two types of radiation having different energies, for example, soft X-rays and hard X-rays. FIG. 7 is a side sectional view showing an example of the structure of such a radiation detector. The
2つの放射線検出素子103及び105は、或る位置から到達する軟X線及び硬X線を同じ角度から検出するために、配線基板101上において厚さ方向に重ねて配置されている。これらの放射線検出素子103及び105は、配線基板101上に設けられたソケット113,115に各々の端子が差し込まれることにより配線基板101に固定されている。そして、上側に配置された放射線検出素子103と、下側に配置された放射線検出素子105との間には、軟X線を遮蔽して硬X線を選択的に透過するフィルタが配置される。しかしながら、図7に示された放射線検出器100では、2つの放射線検出素子103及び105を重ねて配置するので、構造が複雑になり工程数も多くなってしまう。
The two
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、構造を簡易化して工程数を削減することができる放射線検出器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a radiation detector that can simplify the structure and reduce the number of steps.
上述した課題を解決するために、本発明による放射線検出器は、第1の放射線を検出する第1の放射線検出素子と、第1の放射線よりも高エネルギの第2の放射線を検出する第2の放射線検出素子と、第1及び第2の放射線検出素子から出力される電気信号を伝達するための配線パターンを有する配線基板とを備え、第1の放射線検出素子が、配線基板の一方の面上の配線パターンにバンプ実装されており、第2の放射線検出素子が、配線基板の他方の面上の配線パターンにバンプ実装されており、配線基板の内部であって第1の放射線検出素子と第2の放射線検出素子との間に位置する領域に、第2の放射線を選択的に透過するフィルタとしての金属層が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a radiation detector according to the present invention includes a first radiation detection element that detects first radiation and a second radiation that detects second radiation having higher energy than the first radiation. And a wiring board having a wiring pattern for transmitting electrical signals output from the first and second radiation detecting elements, wherein the first radiation detecting element is provided on one surface of the wiring board. Bump-mounted on the upper wiring pattern, and the second radiation detection element is bump-mounted on the wiring pattern on the other surface of the wiring board, and the first radiation detection element is inside the wiring board. A metal layer serving as a filter that selectively transmits the second radiation is provided in a region located between the second radiation detection element.
この放射線検出器では、低エネルギの第1の放射線を検出する第1の放射線検出素子が配線基板の一方の面上にバンプ実装されており、高エネルギの第2の放射線を検出する第2の放射線検出素子が配線基板の他方の面上にバンプ実装されている。これにより、放射線検出素子の配線基板への取り付けを他の信号処理チップ等の実装と同時に行うことができるので、図7に示された構造と比較して、構造を簡易化して工程数を削減することができる。また、図7に示された構造では、放射線検出素子の端子がソケットに差し込まれることにより放射線検出素子が配線基板に固定されているが、上記の放射線検出器のように、第1及び第2の放射線検出素子それぞれが配線基板の両面それぞれにバンプ実装されることによって、図7に示された構造と比較して信頼性を高めることができる。 In this radiation detector, the first radiation detecting element for detecting the first radiation with low energy is bump-mounted on one surface of the wiring board, and the second radiation for detecting the second radiation with high energy is detected. The radiation detection element is bump-mounted on the other surface of the wiring board. As a result, the radiation detection element can be attached to the wiring board simultaneously with the mounting of other signal processing chips, etc., so that the structure is simplified and the number of processes is reduced compared to the structure shown in FIG. can do. Further, in the structure shown in FIG. 7, the radiation detection element is fixed to the wiring board by inserting the terminal of the radiation detection element into the socket. However, like the above-described radiation detector, the first and second radiation detection elements are fixed. Each of the radiation detection elements is bump-mounted on both sides of the wiring board, so that the reliability can be improved as compared with the structure shown in FIG.
更に、この放射線検出器では、第2の放射線を選択的に透過するフィルタとしての金属層が、配線基板の内部に設けられている。このような構造は、配線基板の層間配線層によって好適に実現されるので、フィルタを設ける為の特殊な構造を採用することなく、構造を簡易化して工程数を削減することができる。また、フィルタを配線基板の一方の面上に放射線検出素子と並べて配置する場合(例えば特許文献1を参照)と比較して、フィルタ及び放射線検出素子の配置の自由度を高めることができる。 Further, in this radiation detector, a metal layer as a filter that selectively transmits the second radiation is provided inside the wiring board. Since such a structure is suitably realized by the interlayer wiring layer of the wiring board, the structure can be simplified and the number of processes can be reduced without employing a special structure for providing a filter. In addition, the degree of freedom of arrangement of the filter and the radiation detection element can be increased as compared with a case where the filter is arranged side by side with the radiation detection element on one surface of the wiring board (see, for example, Patent Document 1).
また、放射線検出器は、複数の金属層が配線基板の厚さ方向に積層されており、複数の金属層が互いに離間していることを特徴としてもよい。これにより、第2の放射線を選択的に透過するフィルタとしての作用をより効果的に奏することができる。また、このような構造は、配線基板の層間配線層を複数設けることによって容易に実現可能であるため、工程数の増加を抑えることができる。また、このように複数の金属層が互いに離間して積層されることにより、複数の金属層の層間部分を含めたフィルタ部分全体の厚みを厚くすることができるため、フィルタが一層の金属層により構成される場合と比較して、フィルタの端縁を回り込んで第2の放射線検出素子に到達する放射線を更に低減することができる。 The radiation detector may be characterized in that a plurality of metal layers are laminated in the thickness direction of the wiring board, and the plurality of metal layers are separated from each other. Thereby, the effect | action as a filter which selectively permeate | transmits 2nd radiation can be show | played more effectively. In addition, such a structure can be easily realized by providing a plurality of interlayer wiring layers of the wiring board, so that an increase in the number of processes can be suppressed. In addition, since the plurality of metal layers are laminated so as to be separated from each other in this way, it is possible to increase the thickness of the entire filter portion including the interlayer portion of the plurality of metal layers. Compared with the case where it comprises, the radiation which goes around the edge of a filter and reaches | attains a 2nd radiation detection element can further be reduced.
また、放射線検出器は、配線基板上に実装され、配線パターンを介して第1及び第2の放射線検出素子と電気的に接続される信号処理チップを更に備え、金属層が、信号処理チップの基準電位線と繋がっていることを特徴としてもよい。これにより、金属層の電位を安定させ、電気信号に加わるノイズを低減することができる。 The radiation detector further includes a signal processing chip mounted on the wiring board and electrically connected to the first and second radiation detection elements via the wiring pattern, and the metal layer includes the signal processing chip. It may be characterized by being connected to a reference potential line. Thereby, the electric potential of a metal layer can be stabilized and the noise added to an electric signal can be reduced.
また、放射線検出器は、信号処理チップが、配線基板の他方の面上に実装されていることを特徴としてもよい。これにより、信号処理チップに到達する第1の放射線を低減することができる。 The radiation detector may be characterized in that the signal processing chip is mounted on the other surface of the wiring board. Thereby, the 1st radiation which arrives at a signal processing chip can be reduced.
また、放射線検出器は、第1及び第2の放射線検出素子が、当該放射線検出素子から電気信号を出力する複数の信号出力用電極を有し、複数の信号出力用電極が、第1及び第2の放射線検出素子における信号処理チップ側の一辺に沿って配列されていることを特徴としてもよい。これにより、第1及び第2の放射線検出素子から信号処理チップへ電気信号を伝達するための信号配線が第2の放射線検出素子を横断する必要がないので、第2の放射線検出素子への第2の放射線の入射が信号配線に妨げられることを回避することができる。 Further, in the radiation detector, the first and second radiation detection elements have a plurality of signal output electrodes for outputting an electrical signal from the radiation detection elements, and the plurality of signal output electrodes are the first and first electrodes. The two radiation detection elements may be arranged along one side on the signal processing chip side. This eliminates the need for a signal wiring for transmitting an electrical signal from the first and second radiation detection elements to the signal processing chip, so that the second radiation detection element is connected to the second radiation detection element. It is possible to avoid the incidence of the radiation of 2 from being disturbed by the signal wiring.
本発明による放射線検出器によれば、構造を簡易化して工程数を削減することができるとともに、良好な画質の放射線像を検出することができる。 According to the radiation detector of the present invention, the structure can be simplified to reduce the number of steps, and a radiation image with good image quality can be detected.
以下、添付図面を参照しながら本発明による放射線検出器の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of a radiation detector according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の一実施形態に係る放射線検出器10Aの外観を示す斜視図である。図2は、図1に示された放射線検出器10Aの分解斜視図である。図3は、図1に示された放射線検出器10AのIII−III線に沿った側断面図である。なお、図3では、理解の容易のため、放射線検出器10Aの断面の要部を拡大して示している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a
この放射線検出器10Aは、図3に示される第1の放射線X1と、第1の放射線X1よりも高エネルギの第2の放射線X2とを検出する装置である。なお、第1の放射線X1は例えば軟X線であり、第2の放射線X2は例えば硬X線である。図1〜図3に示されるように、本実施形態の放射線検出器10Aは、配線基板20と、第1の放射線検出素子30と、第2の放射線検出素子40と、信号処理チップ51及び52と、コネクタ53とを備えている。
The
配線基板20は、第1及び第2の放射線検出素子30,40から出力される電気信号を伝達するための金属製の配線パターンを有する回路基板であり、主にガラスエポキシ樹脂といった樹脂材料によって構成されている。本実施形態の配線基板20は、長手方向及び該長手方向と直交する短手方向を有する略長方形状の平面形状を呈している。配線基板20は、板面20aと、該板面20aとは反対側の板面20bとを有する。
The
第1の放射線検出素子30は、配線基板20の一方の板面20a側から入射する第1の放射線X1を検出するための素子である。第1の放射線検出素子30は、所定方向A(本実施形態では配線基板20の短手方向)に沿って並ぶ複数の光検出素子31と、該複数の光検出素子31上に配置されたシンチレータ32とを有する。シンチレータ32は、第1の放射線X1を光に変換する。複数の光検出素子31は、シンチレータ32から出射された光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。複数の光検出素子31は、配線基板20の一方の板面20a上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン21に対し、バンプ電極33を介して実装(バンプ実装)されている。複数の光検出素子31は、例えばフォトダイオードアレイによって実現される。
The first
第2の放射線検出素子40は、配線基板20の一方の板面20a側から入射する第2の放射線X2を検出するための素子である。第2の放射線検出素子40は、所定方向Aに沿って並ぶ複数の光検出素子41と、該複数の光検出素子41上に配置されたシンチレータ42とを有する。シンチレータ42は、第2の放射線X2を光に変換する。複数の光検出素子41は、シンチレータ42から出射された光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。複数の光検出素子41は、配線基板20の他方の板面20b上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン22に対し、バンプ電極43を介して実装(バンプ実装)されている。複数の光検出素子41は、例えばフォトダイオードアレイによって実現される。
The second
信号処理チップ51及び52は、配線基板20の配線パターンを介して光検出素子31,41と電気的に接続されている。信号処理チップ51は、例えばASIC(Application Specific Integrated Circuit)である。信号処理チップ52は、例えばコントローラICである。信号処理チップ51及び52は、光検出素子31,41の駆動を制御するとともに、光検出素子31,41から出力された電気信号を入力し、該電気信号に基づいて放射線X1,X2の検出結果に関するデータを生成する。本実施形態の信号処理チップ51は、配線基板20の一方の板面20a上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン23に対し、バンプ電極54を介して実装(バンプ実装)されている。同様に、信号処理チップ52は、配線基板20の一方の板面20a上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン24に対し、バンプ電極55を介して実装(バンプ実装)されている。
The
図3に示されるように、本実施形態の配線基板20は、複数の金属層25を含んでいる。金属層25は、例えば銅などの金属からなる薄膜であって、第1の放射線X1を遮断するとともに第2の放射線X2を選択的に透過するフィルタとしての役割を果たす。複数の金属層25は、配線基板20の内部(すなわち、一方の板面20aと他方の板面20bとの間の領域)に設けられており、配線基板20の厚さ方向に積層されている。更に、複数の金属層25は、所定の間隔でもって互いに離間している。互いに隣り合う金属層25の間には、配線基板20の主材料である樹脂材料(例えばガラスエポキシ樹脂)が介在している。
As shown in FIG. 3, the
複数の金属層25は、第1の放射線検出素子30と第2の放射線検出素子40との間に位置する領域に配置されている。より具体的には、複数の金属層25は、放射線X1,X2の入射方向(すなわち配線基板20の厚さ方向)に沿った投影線でもって放射線検出素子30,40を配線基板20に投影して得られる領域を含む領域に設けられている。換言すれば、複数の金属層25は、放射線X1,X2の入射方向から配線基板20を見て、放射線検出素子30,40を含む領域に設けられている。より好適には、配線基板20において複数の金属層25が占める領域は、配線基板20への放射線検出素子30,40の投影領域よりも十分に広く、該投影領域外にまで延びている。
The plurality of
また、本実施形態の配線基板20は、スルーホール26を更に含んでいる。スルーホール26は、配線基板20の厚さ方向に延びる配線要素であって、例えば板面20aから板面20bへ配線基板20を貫通して設けられている。このスルーホール26は、例えば信号処理チップ51,52の基準電位線(グランド配線)の一部を構成する。そして、複数の金属層25は、このスルーホール26を介して信号処理チップ51,52の基準電位線と繋がっている(短絡している)ことが好ましい。
In addition, the
ここで、光検出素子31,41の電極配置について説明する。光検出素子31,41は、複数の電極を有しており、これらの電極は、図3に示されたバンプ33,43を介して複数のランドパターン21,22に結合される。そして、これらの電極には、光検出素子31から電気信号を出力するための信号出力用電極(典型的にはアノード)、光検出素子31にバイアス電圧を供給するためのバイアス供給用電極(典型的にはカソード)、及びこれらの何れでもない電極が含まれている。
Here, the electrode arrangement of the
図4(a)は、光検出素子31における信号出力用電極35、バイアス供給用電極36、及びその他の電極37の配置の一例を示す図である。なお、同図に示される光検出素子31は2つのフォトダイオード34を有しており、これらのフォトダイオード34は、配線38を介して、それぞれ2つの信号出力用電極35と接続されている。また、図4(a)は光検出素子31について示しているが、光検出素子41も同様の構成を備えている。
FIG. 4A is a diagram illustrating an example of the arrangement of the
また、図4(b)は、図4(a)に示された電極配置に対応する、配線基板20のランドパターン21の配置(信号出力用ランドパターン21a、バイアス供給用ランドパターン21b、及びその他のランドパターン21c)と、信号配線29の形状とを示している。信号配線29は、配線基板20の配線パターンの一部であって、信号出力用ランドパターン21aと、信号処理チップ51,52とを電気的に接続する。
4B shows the arrangement of
この例では、光検出素子31の複数の信号出力用電極35は、光検出素子31において所定方向A(配線基板20の短手方向)に延びる一対の辺のうち、信号処理チップ51,52側の一辺に沿って配列されている。したがって、図4(b)に示されるように、信号配線29は光検出素子31を横断することなく信号処理チップ51,52へ延設されることができる。
In this example, the plurality of
また、図4(c)は、光検出素子31における信号出力用電極35、バイアス供給用電極36、及びその他の電極37の配置の別の例を示す図である。なお、図4(c)は光検出素子31について示しているが、光検出素子41も同様の構成を備えている。また、図4(d)は、図4(c)に示された電極配置に対応する、配線基板20のランドパターン21の配置(信号出力用ランドパターン21a、バイアス供給用ランドパターン21b、及びその他のランドパターン21c)と、信号配線29の形状とを示している。
FIG. 4C is a diagram illustrating another example of the arrangement of the
この例では、光検出素子31の複数の信号出力用電極35は、光検出素子31において所定方向Aに延びる一対の辺に交互に沿うように(千鳥配列状に)配列されている。したがって、図4(d)に示されるように、信号配線29は、信号処理チップ51,52へ延設されるために光検出素子31を横断してしまう。
In this example, the plurality of
図4(a)に示された光検出素子31の電極配置の例と、図4(c)に示された光検出素子31の電極配置の例とを比較すると、配線基板20の信号配線29が光検出素子31を横断せずに済む点で、図4(a)の電極配置が好適である。信号配線29が光検出素子31を横断しないことによって、放射線検出素子40への第2の放射線X2の入射が信号配線29に妨げられることを回避し、信号配線29の影響を受けずに第2の放射線X2を検出することができるからである。
Comparing the example of the electrode arrangement of the
一方、複数の光検出素子31の狭ピッチ化という観点からは、図4(c)の電極配置が好適である。すなわち、複数の信号出力用電極35が千鳥配列状に並ぶことによって、複数の光検出素子31の間隔を狭めることができ、所定方向Aにおけるフォトダイオード34のピッチを短くすることができる。
On the other hand, from the viewpoint of narrowing the pitch of the plurality of
以上の構成を備える放射線検出器10Aによって得られる効果について説明する。本実施形態の放射線検出器10Aでは、第1の放射線検出素子30の光検出素子31が配線基板20の一方の板面20a上にバンプ実装されており、第2の放射線検出素子40の光検出素子41が配線基板20の他方の板面20b上にバンプ実装されている。このように、放射線検出素子30,40が配線基板20にバンプ実装されることにより、放射線検出素子30,40の配線基板20への取り付けを他の信号処理チップ51,52の実装と同時に行うことができるので、図7に示された構造と比較して、構造を簡易化して工程数を削減し、生産コストを低減することができる。
The effect obtained by the
また、放射線検出素子30,40が配線基板20にバンプ実装されることによって、図7に示された構造と比較して、電気的な接続を安定して維持することができ、また放射線検出素子30,40の実装位置精度が高まるので、放射線検出器10Aの信頼性を高めることができる。
In addition, since the
また、放射線検出素子30,40の光検出素子31,41が配線基板20にバンプ実装されることによって、光検出素子31,41の上面(配線基板20と対向する面とは反対側の面)にワイヤボンディング用の電極端子等を設けずに済むので、シンチレータ32,42の実装を容易にできる。
In addition, the
また、この放射線検出器10Aでは、第2の放射線X2を選択的に透過するフィルタとしての金属層25が、配線基板20の内部に設けられている。このような構造は、配線基板20の層間配線層によって好適に実現されるので、フィルタを設ける為の特殊な構造を採用することなく、構造を簡易化して工程数を更に削減することができる。従って、本実施形態の放射線検出器10Aによれば、上述した効果と併せて、生産コストを格段に低減することが可能である。なお、金属層25の層数は、配線基板20の層数(例えば8層ないし14層)と同じかそれよりも少ない数であり、任意に設定される。
In the radiation detector 10 </ b> A, a
また、例えば特許文献1に記載されたX線撮像装置では、高エネルギX線を選択的に通過させるためのフィルタが、低エネルギX線用の放射線検出素子と並んで配線基板の一方の面上に配置されている。本実施形態の放射線検出器10Aによれば、このような構成と比較して、フィルタ及び放射線検出素子の配置の自由度を高めることができる。また、このような特許文献1の構成では、配線基板の厚みの分だけ、高エネルギX線用の放射線検出素子からフィルタが離れてしまい、高エネルギX線の散乱によって画質が低下してしまう。これに対し、本実施形態の放射線検出器10Aによれば、第2の放射線検出素子40にフィルタをより近づけることができ、良好な画質の放射線像を検出することができる。
For example, in the X-ray imaging apparatus described in Patent Document 1, a filter for selectively passing high-energy X-rays is arranged on one surface of the wiring board along with the radiation detection element for low-energy X-rays. Are arranged. According to the
また、この放射線検出器10Aでは、第1の放射線検出素子30と第2の放射線検出素子40との間隔を配線基板20の厚さのみによって規定できるので、フィルタを別途設ける構造と比較して、これらの間隔を短くすることができる。したがって、放射線X1,X2の入射角の傾斜による、放射線X1の画像と放射線X2の画像とのずれを低減することができる。
Moreover, in this
また、本実施形態のように、複数の金属層25が配線基板20の厚さ方向に積層されており、複数の金属層25が互いに離間していることが好ましい。これにより、金属層25のトータルの厚みをより厚くすることができるので、第2の放射線X2を選択的に透過するフィルタとしての作用をより効果的に奏することができる。また、このような構造は、配線基板20の層間配線層を複数設けることによって容易に実現可能であるため、工程数の増加を抑えることができる。
Further, as in the present embodiment, it is preferable that the plurality of
また、本実施形態のように、金属層25は、信号処理チップ51,52の基準電位線と繋がっていることが好ましい。金属層25が電気的に浮いた状態だと、金属層25がアンテナとして作用し、ノイズを発生するおそれがある。本実施形態のように金属層25が基準電位線と繋がっていることにより、金属層25の電位を安定させ、電気信号に加わるノイズを低減することができる。
Further, as in the present embodiment, the
また、本実施形態のように、放射線X1,X2の入射方向から見て金属層25が占める領域は、配線基板20への放射線検出素子30,40の投影領域よりも広いことが好ましい。これにより、金属層25の端縁を回り込んで第2の放射線検出素子40に到達する放射線X1を低減することができる。
In addition, as in the present embodiment, it is preferable that the area occupied by the
なお本実施形態では、金属層25が複数層にわたって設けられているが、金属層25は一層のみであってもよい。そのような形態であっても、本実施形態による上述した効果を好適に得ることができる。但し、本実施形態のように複数の金属層25が互いに離間して積層されることにより、複数の金属層25の層間部分を含めたフィルタ部分全体の厚みを厚くすることができるため、フィルタが一層の金属層25により構成される場合と比較して、金属層25の端縁を回り込んで第2の放射線検出素子40に到達する放射線X1を更に低減することができる。
In the present embodiment, the
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2実施形態に係る放射線検出装置60の外観を示す斜視図である。この放射線検出装置60は、第1実施形態の放射線検出器10Aを複数備えている。複数の放射線検出器10Aは、所定方向A(すなわち配線基板20の短手方向であって、複数の光検出素子31,41の配列方向)に並んで配置されている。互いに隣り合う放射線検出器10Aは、基板間接続ケーブル61によって互いのコネクタ53同士が接続されることにより、互いに電気的に接続される。そして、所定方向Aにおける放射線検出器60の一端に配置される放射線検出器10Aは、ケーブル62を介して信号処理チップ51,52と電気的に接続される。このような構成により、所定方向Aに沿って延びる一次元の放射線像を好適に検出することができる。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing the appearance of the
(第3の実施の形態)
図6は、本発明の第3実施形態に係る放射線検出器10Bの構成を示す側断面図である。本実施形態の放射線検出器10Bと第1実施形態の放射線検出器10A(図3を参照)との相違点は、信号処理チップ51,52の配置、および金属層25の形状である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a side sectional view showing a configuration of a
本実施形態では、信号処理チップ51,52は配線基板20の他方の板面20b上に実装されている。具体的には、信号処理チップ51は、配線基板20の他方の板面20b上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン27に対し、バンプ電極54を介して実装(バンプ実装)されている。同様に、信号処理チップ52は、配線基板20の他方の板面20b上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン28に対し、バンプ電極55を介して実装(バンプ実装)されている。これにより、信号処理チップ51及び52は、配線基板20の配線パターンを介して光検出素子31,41と電気的に接続される。なお、配線基板20の一方の板面20a上に実装されている光検出素子31と信号処理チップ51及び52との接続は、配線基板20の板面20aから板面20bへ貫通するスルーホールによって好適に行われる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態の金属層25は、第1の放射線検出素子30と第2の放射線検出素子40との間に位置する領域に加えて、信号処理チップ51,52が実装されている領域に亘って配置されている。より具体的には、金属層25は、放射線X1,X2の入射方向(すなわち配線基板20の厚さ方向)に沿った投影線でもって放射線検出素子30,40及び信号処理チップ51,52を配線基板20に投影して得られる領域を含む領域に設けられている。換言すれば、金属層25は、放射線X1,X2の入射方向から配線基板20を見て、放射線検出素子30,40及び信号処理チップ51,52を含む領域に設けられている。より好適には、配線基板20において金属層25が占める領域は、配線基板20への放射線検出素子30,40及び信号処理チップ51,52の投影領域よりも十分に広く、該投影領域外にまで延びている。
In addition to the region located between the first
上述したように、本実施形態では、信号処理チップ51,52が配線基板20の他方の板面20b上に実装されている。これにより、例えば配線基板20の金属層25によって、信号処理チップ51,52に到達する第1の放射線X1を低減することができる。なお、信号処理チップ51,52に到達する第1の放射線X1を低減する手段としては、本実施形態のように配線基板20の金属層25を利用する方式のほか、例えば配線基板の板面20a上に放射線遮蔽体を設ける等、様々な構造を適用することができる。
As described above, in this embodiment, the
本発明による放射線検出器は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では金属層25の構成材料として銅を例示したが、金属層25の構成材料としては、第2の放射線X2を選択的に透過する様々な材料を用いることができる。
The radiation detector according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other modifications are possible. For example, in the above embodiment, copper is exemplified as the constituent material of the
10A,10B,100…放射線検出器、20…配線基板、21〜24,27,28…ランドパターン、25…金属層、26…スルーホール、29…信号配線、30…第1の放射線検出素子、31…光検出素子、32…シンチレータ、33…バンプ電極、40…第2の放射線検出素子、41…光検出素子、42…シンチレータ、43…バンプ電極、51,52…信号処理チップ、53…コネクタ、101…配線基板、A…所定方向、X1…第1の放射線、X2…第2の放射線。
10A, 10B, 100 ... radiation detector, 20 ... wiring board, 21-24, 27, 28 ... land pattern, 25 ... metal layer, 26 ... through hole, 29 ... signal wiring, 30 ... first radiation detection element, DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記第1の放射線よりも高エネルギの第2の放射線を検出する第2の放射線検出素子と、
前記第1及び第2の放射線検出素子から出力される電気信号を伝達するための配線パターンを有する配線基板と
を備え、
前記第1の放射線検出素子が、前記配線基板の一方の面上の前記配線パターンにバンプ実装されており、前記第2の放射線検出素子が、前記配線基板の他方の面上の前記配線パターンにバンプ実装されており、
前記配線基板の内部であって前記第1の放射線検出素子と前記第2の放射線検出素子との間に位置する領域に、前記第2の放射線を選択的に透過するフィルタとしての金属層が設けられていることを特徴とする、放射線検出器。 A first radiation detection element for detecting first radiation;
A second radiation detecting element for detecting a second radiation having higher energy than the first radiation;
A wiring board having a wiring pattern for transmitting electrical signals output from the first and second radiation detection elements;
The first radiation detection element is bump-mounted on the wiring pattern on one side of the wiring board, and the second radiation detection element is on the wiring pattern on the other side of the wiring board. Bump mounted,
A metal layer serving as a filter that selectively transmits the second radiation is provided in a region located between the first radiation detection element and the second radiation detection element inside the wiring board. A radiation detector, characterized in that
前記複数の金属層が互いに離間していることを特徴とする、請求項1に記載の放射線検出器。 A plurality of the metal layers are laminated in the thickness direction of the wiring board,
The radiation detector according to claim 1, wherein the plurality of metal layers are separated from each other.
前記金属層が、前記信号処理チップの基準電位線と繋がっていることを特徴とする、請求項1または2に記載の放射線検出器。 A signal processing chip mounted on the wiring board and electrically connected to the first and second radiation detection elements via the wiring pattern;
The radiation detector according to claim 1, wherein the metal layer is connected to a reference potential line of the signal processing chip.
前記複数の信号出力用電極が、前記第1及び第2の放射線検出素子における前記信号処理チップ側の一辺に沿って配列されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の放射線検出器。
The first and second radiation detection elements have a plurality of signal output electrodes that output the electrical signals from the radiation detection elements,
5. The plurality of signal output electrodes are arranged along one side of the first and second radiation detection elements on the signal processing chip side. 6. The radiation detector according to 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012176111A JP5973834B2 (en) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012176111A JP5973834B2 (en) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Radiation detector |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016137726A Division JP6513608B2 (en) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | Radiation detector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014035249A true JP2014035249A (en) | 2014-02-24 |
JP5973834B2 JP5973834B2 (en) | 2016-08-23 |
Family
ID=50284302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012176111A Active JP5973834B2 (en) | 2012-08-08 | 2012-08-08 | Radiation detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5973834B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017012593A (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 国立大学法人京都大学 | Radiation image conversion screen and radiation detection device |
WO2017116392A1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | Analogic Corporation | Detector array for radiation imaging modality |
JP2017219374A (en) * | 2016-06-06 | 2017-12-14 | 株式会社島津製作所 | X-ray photograph device and x-ay detector |
CN108061913A (en) * | 2018-01-31 | 2018-05-22 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Erecting device and energy disperse spectroscopy |
CN112987073A (en) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 奕瑞影像科技(太仓)有限公司 | Dual-energy detector |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS638588A (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | 株式会社島津製作所 | Radiation detector |
JPH0336744A (en) * | 1989-07-03 | 1991-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Packaging of radiation detector |
JPH0727865A (en) * | 1993-07-14 | 1995-01-31 | Fuji Photo Film Co Ltd | Radiation detector |
JP2004319601A (en) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Hamamatsu Photonics Kk | Radiation detector |
JP2008286560A (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Hitachi Ltd | Crystal element assembly, electrical circuit therefor, nuclear medicine diagnostic device using them, and energization control method |
JP2011022132A (en) * | 2009-06-17 | 2011-02-03 | Fujifilm Corp | Radiation detection device and radiation image detection system |
-
2012
- 2012-08-08 JP JP2012176111A patent/JP5973834B2/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS638588A (en) * | 1986-06-30 | 1988-01-14 | 株式会社島津製作所 | Radiation detector |
JPH0336744A (en) * | 1989-07-03 | 1991-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Packaging of radiation detector |
JPH0727865A (en) * | 1993-07-14 | 1995-01-31 | Fuji Photo Film Co Ltd | Radiation detector |
JP2004319601A (en) * | 2003-04-11 | 2004-11-11 | Hamamatsu Photonics Kk | Radiation detector |
JP2008286560A (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Hitachi Ltd | Crystal element assembly, electrical circuit therefor, nuclear medicine diagnostic device using them, and energization control method |
JP2011022132A (en) * | 2009-06-17 | 2011-02-03 | Fujifilm Corp | Radiation detection device and radiation image detection system |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017012593A (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | 国立大学法人京都大学 | Radiation image conversion screen and radiation detection device |
WO2017116392A1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | Analogic Corporation | Detector array for radiation imaging modality |
US20180356538A1 (en) * | 2015-12-28 | 2018-12-13 | Analogic Corporation | Detector array for radiation imaging modality |
US10761219B2 (en) * | 2015-12-28 | 2020-09-01 | Analogic Corporation | Detector array for radiation imaging modality |
JP2017219374A (en) * | 2016-06-06 | 2017-12-14 | 株式会社島津製作所 | X-ray photograph device and x-ay detector |
CN108061913A (en) * | 2018-01-31 | 2018-05-22 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Erecting device and energy disperse spectroscopy |
CN108061913B (en) * | 2018-01-31 | 2023-10-27 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | Mounting device and energy spectrometer |
CN112987073A (en) * | 2021-02-10 | 2021-06-18 | 奕瑞影像科技(太仓)有限公司 | Dual-energy detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5973834B2 (en) | 2016-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8866098B2 (en) | Radiation detecting unit | |
US8710448B2 (en) | Radiation detector array | |
TWI507710B (en) | Radiation detector module | |
JP6126758B1 (en) | Sensor device and imaging system for detecting radiation signals | |
JP5973834B2 (en) | Radiation detector | |
RU2595795C2 (en) | Spectral image detector | |
JP5868575B2 (en) | Connection board | |
US9306108B2 (en) | Radiation detector | |
JP2009189384A (en) | X-ray ct device | |
US20140348290A1 (en) | Apparatus and Method for Low Capacitance Packaging for Direct Conversion X-Ray or Gamma Ray Detector | |
JP2007155564A (en) | Radiation detector and radiation image detector | |
US10211249B2 (en) | X-ray detector having a capacitance-optimized light-tight pad structure | |
JP5085122B2 (en) | Semiconductor light detection element and radiation detection apparatus | |
JP2007155563A (en) | Radiological image detection device | |
EP3794380B1 (en) | Sensor unit, radiation detector and method of manufacturing a sensor unit | |
JP6513608B2 (en) | Radiation detector | |
JP2009147212A (en) | Photo detector and photo detection apparatus employing the photo detector | |
CN114868041A (en) | Photon counting detector | |
JP2015141037A (en) | radiation detector | |
KR101087023B1 (en) | Photon Detection Apparatus using Pixellated ROIC Electrode Structure for Gaseous Electron Multiplication | |
JP2008071882A (en) | Photodetector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150511 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160426 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160617 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5973834 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |