JP6250959B2 - 放射線検出装置およびその製造方法 - Google Patents
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粒子120を無機物で構成する場合、粒子120の材料としては、以下からなるグループから選択される少なくとも1つの材料が好適である。
粒子120を有機物および無機物で構成する場合、粒子120の材料としては、有機物および無機物の複合材料である、シリカ・アクリル複合化合物が好適である。
・・・(1)式
シンチレータ層110は、タイリングされた複数のセンサ基板105からなるセンサ基板アレイの面積よりも小さい面積を有しうる。シンチレータ層110は、例えば、微量のタリウム(Tl)が添加されたヨウ化セシウム(CsI:Tl)に代表される柱状結晶シンチレータでありうる。あるいは、シンチレータ層110は、微量のテルビウム(Tb)が添加された硫酸化ガドリニウム(GOS:Tb)に代表される粒子状シンチレータで構成されうる。
(実施例1)
まず、図4(a)に示す工程では、支持基板103の表面に結合材料104’をスクリーン印刷により塗布する。ここで、結合材料104’は、アルミナからなる無機粒子と、シリコーン樹脂(無機接着剤)と、オルガノシリカゾル(有機接着剤)とをアルコール(有機溶剤)に分散させることによって作られる。無機粒子、シリコーン樹脂、オルガノシリカゾルの体積構成比は、無機粒子:シリコーン樹脂:シリカゾル=96:3:1とされうる。
(評価1)シンチレータ層の蒸着直後のセンサパネル102を目視によって検査した。この検査では、気泡の膨張によるセンサ基板105と支持基板103との結合不良、支持基板103に対するセンサ基板105の位置ずれについての検査を行った。
(評価2)放射線検出装置200に放射線を照射し放射線検出装置200から出力される画像を評価した。
(実施例2)
図4(a)に示す工程では、支持基板103の表面に結合材料104’をスクリーン印刷により塗布する。ここで、結合材料104’は、ジルコニアからなる無機粒子と、シリコーン樹脂(無機接着剤)と、オルガノシリカゾル(有機接着剤)とをアルコール(有機溶剤)に分散させることによって作られる。無機粒子、シリコーン樹脂、シリカゾル無機粒子の体積構成比は、無機粒子:シリコーン樹脂:シリカゾル=85:5:10とされうる。以後の工程は、実施例1と同様である。
(実施例3)
図4(a)に示す工程では、支持基板103の表面に結合材料104’をスクリーン印刷により塗布する。ここで、結合材料104’は、シリカからなる無機粒子と、シリコーン樹脂(無機接着剤)とをアルコール(有機溶剤)に分散させることによって作られる。無機粒子、シリコーン樹脂の体積構成比は、無機粒子:シリコーン樹脂=93:7とされうる。以後の工程は、実施例1と同様である。
(実施例4)
図4(a)に示す工程では、支持基板103の表面に結合材料104’をスクリーン印刷により塗布する。ここで、結合材料104’は、架橋ポリスチレン樹脂からなる有機粒子と、エポキシ樹脂(有機接着剤)とによって作られる。有機粒子、エポキシ樹脂の体積構成比は、架橋ポリスチレン:エポキシ樹脂=93:7とされうる。
(比較例1)
実施例1と同様な手順において、支持基板103とセンサ基板105とを接着する接着層として耐熱性のシリコーン系接着シートを使用した。
(比較例2)
実施例1と同様な手順において、支持基板103とセンサ基板105とを接着する接着層として耐熱性のポリイミド系接着剤を使用した。
Claims (16)
- 放射線検出装置の製造方法であって、
光電変換部が形成されたセンサ基板と支持基板とを結合材料を介して配置する工程と、
前記結合材料を硬化させて前記センサ基板と前記支持基板とを結合する結合層を形成する工程と、
前記センサ基板の上に蒸着法によってシンチレータ層を形成する工程と、を含み、
前記結合層は、粒子および接着剤を含み、前記粒子は、互いの間に空洞が形成されるように配置され、かつ、前記結合層は、前記シンチレータ層を形成する工程において前記結合層による前記センサ基板と前記支持基板との結合が維持される耐熱性を有する、
ことを特徴とする放射線検出装置の製造方法。 - 前記結合層における前記粒子の体積充填率が40%以上かつ80%以下である、
ことを特徴とする請求項1に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記粒子の径が0.1μm以上かつ20μm以下である、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の放射線検出装置の製造方法。 - (前記結合材料に含まれる全ての有機接着剤の体積)/((前記結合材料に含まれる全ての粒子の体積)+(前記結合材料に含まれる全ての有機接着剤の体積)+(前記結合材料に含まれる全ての無機接着剤の体積))の値が0.01%以上かつ10%以下である、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記結合層の厚さが20μm以上である、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記センサ基板と前記支持基板とを前記結合材料を介して配置する工程では、前記結合材料は、有機溶剤に分散された状態で前記センサ基板と前記支持基板との間に配置される、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記粒子は、ポリメタクリル酸メチル系架橋物、ポリメタクリル酸ブチル系架橋物、ポリアクリル酸エステル架橋物、スチレン−アクリル系架橋物、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、エポキシ樹脂およびポリエーテルスルホン樹脂からなるグループから選択される少なくとも1つの材料で構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記粒子は、シリカ、アルミナ、コーディエライト、ベントナイト、ジルコニア、ジルコン、炭素、酸化イットリウム、マグネシア、チタニアおよびクローム酸化物から選択される少なくとも1つの材料で構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記粒子は、シリカ・アクリル複合化合物で構成される、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記接着剤は、エポキシ系、アクリル系、シリコーン系、アルカリ金属ケイ酸塩系、リン酸塩系またはシリカゾル系の接着剤である、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 前記センサ基板は、光電変換部が形成された半導体基板である、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の放射線検出装置の製造方法。 - 支持基板と、光電変換部が形成されたセンサ基板と、シンチレータ層とを有する放射線検出装置であって、
前記支持基板と前記センサ基板とを結合する結合層を備え、
前記結合層は、粒子および接着剤を含み、前記粒子は、互いの間に空洞が形成されるように配置され、かつ、前記結合層は、蒸着法によって前記シンチレータ層が前記光電変換部上に配置される際の温度に対して前記結合層による前記センサ基板と前記支持基板との結合が維持される耐熱性を有する、
ことを特徴とする放射線検出装置。 - 支持基板と、光電変換部が形成されたセンサ基板と、シンチレータ層とを有する放射線検出装置であって、
前記支持基板と前記センサ基板とを結合する結合層を備え、
前記結合層は、粒子および接着剤を含み、前記粒子は、互いの間に空洞が形成されるように配置され、かつ、前記結合層は、200℃以上の温度において前記結合層による前記センサ基板と前記支持基板との結合が維持される耐熱性を有する、
ことを特徴とする放射線検出装置。 - 前記センサ基板は、光電変換部が形成された半導体基板である、
ことを特徴とする請求項12又は13に記載の放射線検出装置。 - 前記結合層における前記粒子の体積充填率が40%以上かつ80%以下である、
ことを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の放射線検出装置。 - 前記粒子の径が0.1μm以上かつ20μm以下である、
ことを特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の放射線検出装置。
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