JP4911312B2 - 撮像装置 - Google Patents
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Description
入射した放射線を電荷情報に変換するための半導体層102が、当該電荷情報を読み出すためのアクティブマトリクス基板103上に蒸着されている。また、半導体層102上に、バイアス電極119が形成されている。更に、アクティブマトリクス基板103は、ベース基板105上に緩衝層118を介して配置されている。
更に、本発明においては、肉薄部以外の部分に電源回路基板を配置することとしてもよい。
この点、ベース基板の裏面形成された肉薄部に増幅回路が配置されていれば、肉薄にした分だけアクティブマトリクス基板と増幅回路との線路長を短縮することができる。従って、外部ノイズの影響を低減することができる。
この点、増幅回路と肉薄部以外の部分との間に熱伝導手段を設けることとすれば、熱伝達手段を介して、流路近傍へ熱を伝達することが可能となる。従って、相対的に半導体層へ伝達される熱量を低減させることが可能となる。
また、増幅回路と肉薄部との間に断熱手段を設けることとすれば、半導体層へ伝達される熱量を更に低減させることができる。
また、増幅回路と肉薄部との間に設けた断熱手段を弾性体により構成すれば、肉薄部又は断熱手段との衝突によるモールド部の破損を防止することができる。
なお、増幅回路の場合と異なり、電源回路基板とアクティブマトリクス基板を結ぶ線路長が多少長くなったとしても、外部ノイズの影響をそれ程考慮しなくて良い。
図1(a)は、本発明の第1の実施例に係る撮像装置1を、放射線の入射面を正面としたときの背面から見た図である。また、図2(b)は、図1(a)におけるA−A’断面図である。
ベース基板5は、熱伝導率が高く、かつ内部に必要な銅管51を配置できる最小限の厚みであっても、アクティブマトリクス基板3より高い剛性を実現できる材質で形成されている。具体的には、アルミニウム若しくはアルミニウムを主成分とする合金が好ましい。熱伝導率が高い材質とは、少なくとも、空気よりも熱伝導率が高い材質を言う。
また、緩衝層18は、シリコン系樹脂組成物等の樹脂を主材としたゲル状物質が例示され、その他、エポキシやアクリルに代表される樹脂板材料や、スポンジ等の緩衝材料を使用しても良い。
なお、流路を他の方法で形成してもよく、単にベース基板5の内部に空洞を設けることとしても、流路として機能する。
ここで、恒温化とは、液体循環装置を含む循環流路のいずれかの場所において、熱媒体の温度が略一定になるようにすることをいう。
ただし、半導体層2の材質及び形成方法は、種々選択可能である。例えば、半導体層2として、CsI、CdZnTe、CdTe等を選択可能であり、更に放射線を一端光に変換した後、フォトダイオードで電荷情報に変換する方式(間接変換型)の撮像装置であっても良い。その他、使用環境若しくは撮像装置に内蔵される各種熱源の温度変化によって、性能に影響が及ぶ恐れのある全ての半導体層について、本発明を適用可能である。
なお、アクティブマトリクス基板3、半導体層2、バイアス電極19のそれぞれの間に、他の層が介在していてもよい。例えば、半導体層2の両面又は片面に、暗電流低減のためのブロッキング層を設ける構成についても、本発明を適用することができる。
また、アクティブマトリクス基板3は、同一行に属するスイッチング素子SWのゲート端子Gに接続されたゲート線LGを行の数だけ有している。更に、同一列に属するスイッチング素子SWのドレイン端子Dに接続されたデータ線LDを列の数だけ有している。
更に、ベース基板5を介して、増幅回路4と銅管51内を通る温度制御用の熱媒体との間で熱交換が行われるため、増幅回路4の表面温度を銅管51内の流体の温度に略維持することができ、増幅回路4の温度変化による特性の変化を抑制することができる。
ただし、当該ゲート駆動回路9の配置構成は、本発明の必須の構成ではない。
図3(a)は、本発明の第2の実施例に係る撮像装置1を、放射線の入射面を正面としたときの背面から見た図である。また、図3(b)は、図3(a)におけるA−A’断面図である。
実施例2に係る撮像装置1は、ベース基板5の裏面に肉薄部53が形成されている点、及び、当該肉薄部53に増幅回路4等を配置することにより、TABフィルム8a、8bが短くなっている点においてのみ、実施例1の構成と相違する。従って、その他の構成の説明を省略する。
従って、肉薄部53を形成した分だけ、TABフィルム8a、8bを短くすることができる。
図4(a)は、本発明の第3の実施例に係る撮像装置1の断面図である。以下、実施例2との相違点についてのみ以下説明する。
これにより、増幅回路4は、TABフィルム8aに対して、ベース基板5の裏面(肉薄部53)と反対側に位置するようにTABフィルム8aに搭載されている状態となる。
図5(a)は、TABフィルム8aの平面図である。TABフィルム8aには、素子搭載用の孔81が設けられている。また、TABフィルム8aの内部には電極85が複数設けられており、TABフィルム8aの両端と、孔81の両端部分のみ外部に露出している。
熱伝導手段6は、熱伝導性の高いグラファイトシートや、銅製のプレートにより形成することが好ましい。ただし、ベース基板5と同等以上の熱伝導率を有している限りにおいて、その材質、及び形状を種々選択可能である。
また、断熱手段としてのスポンジ7は弾性を有しており、モールド82を衝撃から保護する役目も果たしている。
2 半導体層
3 アクティブマトリクス基板
4 増幅回路
5 ベース基板
6 熱伝導手段
7 断熱手段
8 TABフィルム
9 ゲート駆動回路
10 ゲート制御回路
11 電源回路基板
12 DC−DCコンバータ
15 画像信号処理回路基板
16 A/D変換回路
18 緩衝層
19 バイアス電極
21 電荷阻止層
22 正孔阻止層
31 スイッチング素子
32 蓄積容量
33 データライン
34 ゲートライン
41 チャージアンプ
42 電圧増幅器
43 マルチプレクサ
44 電圧出力端子
51 流路
52 肉薄部以外の部分
53 肉薄部
54 流路入口
55 流路出口
81 孔
82 モールド
Claims (4)
- 光または放射線情報を電荷情報に変換するための半導体層と、
前記電荷情報を読み出すためのアクティブマトリクス基板と、
前記アクティブマトリクス基板に接続され、前記読み出された電荷情報を増幅して電圧に変換する増幅回路と、
表面に前記アクティブマトリクス基板を、裏面に前記増幅回路を配置するとともに、内部に温度制御用の熱媒体が通る流路が設けられたベース基板とを有し、
前記ベース基板の裏面に肉薄部が形成され、当該肉薄部に前記増幅回路が配置されているとともに、当該肉薄部以外の部分に前記流路が形成され、
前記増幅回路と前記肉薄部以外の部分との間に熱伝導手段を設けるとともに、
前記増幅回路と前記肉薄部との間に断熱手段を設けたことを特徴とする撮像装置。 - 前記増幅回路は、前記アクティブマトリクス基板に接続されたTABフィルムに対して前記肉薄部と反対側に位置するように搭載されていることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記断熱手段が弾性体であることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記肉薄部以外の部分に配置された電源回路基板を更に有することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の撮像装置。
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