JPH01191086A - 多素子放射線検出器 - Google Patents
多素子放射線検出器Info
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- JPH01191086A JPH01191086A JP63014444A JP1444488A JPH01191086A JP H01191086 A JPH01191086 A JP H01191086A JP 63014444 A JP63014444 A JP 63014444A JP 1444488 A JP1444488 A JP 1444488A JP H01191086 A JPH01191086 A JP H01191086A
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- sensitivity
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 9
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/102—Material of the semiconductor or solid state bodies
- H01L2924/1025—Semiconducting materials
- H01L2924/10251—Elemental semiconductors, i.e. Group IV
- H01L2924/10253—Silicon [Si]
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は計算機利用Ｘ線断層像撮影袋［（Ｘ線ＣＴ装置
・）に用いる複数のシンチレータと光電変換素子からな
る多素子固体放射線検出器に係り、特に検出器の感度−
様性向上に好適な検出器構造に関する。
・）に用いる複数のシンチレータと光電変換素子からな
る多素子固体放射線検出器に係り、特に検出器の感度−
様性向上に好適な検出器構造に関する。
従来のＸＱＣＴ用固体検出器に用いる光電変換素子では
、特願昭６０−２０４０３６．特開昭５８−２１６９７
３．特開昭５８−２１６９７４などに記載のように、多
素子光電変換素子の構造は第２図に示すようなフォトダ
イオードとなっていた。すなわちフォトダイオードはＳ
ｉのＰＩＮ型ウェハー１上に不感部３によって仕切られ
た有感部２が形成されて一素子を構成する。この有感部
２ （Ｐ層）には信号取り出し用のアノード電極４が一
型成され、端部のアノード電極ボンディング部６からボ
ンディングワイヤー５．アノード信号ピン７と接続され
ている。同図にも示す通り１通常アノード電極４は有感
部２の端に片寄らせて型成することが多く、特願昭６０
−２０４０３６のように中央に形成されたものもある。
、特願昭６０−２０４０３６．特開昭５８−２１６９７
３．特開昭５８−２１６９７４などに記載のように、多
素子光電変換素子の構造は第２図に示すようなフォトダ
イオードとなっていた。すなわちフォトダイオードはＳ
ｉのＰＩＮ型ウェハー１上に不感部３によって仕切られ
た有感部２が形成されて一素子を構成する。この有感部
２ （Ｐ層）には信号取り出し用のアノード電極４が一
型成され、端部のアノード電極ボンディング部６からボ
ンディングワイヤー５．アノード信号ピン７と接続され
ている。同図にも示す通り１通常アノード電極４は有感
部２の端に片寄らせて型成することが多く、特願昭６０
−２０４０３６のように中央に形成されたものもある。
しかしアノード電極ボンディング部６の形成は片側のみ
であり、電気的および光学的に左右対称とはなっていな
い、このため、第３図に示すようにシンチレータと組合
わせた放射線検出器とした場合、シンチレータ１０から
の光がＰＩＮ型Ｓｉウェハー１の有感部の界面での光の
反射および有感部内部での電気的挙動が左右対称となら
ず、放射線検出器の位置感度分布は第４図すのように左
右の感度が非対称となった。
であり、電気的および光学的に左右対称とはなっていな
い、このため、第３図に示すようにシンチレータと組合
わせた放射線検出器とした場合、シンチレータ１０から
の光がＰＩＮ型Ｓｉウェハー１の有感部の界面での光の
反射および有感部内部での電気的挙動が左右対称となら
ず、放射線検出器の位置感度分布は第４図すのように左
右の感度が非対称となった。
上記従来技術のＳｉフォトダイオードは有感部である２
層２およびアノード電極４．アノード電極ボンディング
部６の構造が対称形となっておらず受光面上に設置する
シンチレータとの光学的接合面において光学的に対称と
ならず、さらにシンチレータからの光が有感部２に入射
し光電変換される過程においても電気的に非対称となり
、放射線検出器としての位置感度が第４図すに示すよう
に非対称となった。このような放射線検出器を用いたＸ
ＩＣＴ装置においては、その再生画像にリング状のアー
チファクトが生じる結果となり、画質が著しく低下する
と言う問題があった。
層２およびアノード電極４．アノード電極ボンディング
部６の構造が対称形となっておらず受光面上に設置する
シンチレータとの光学的接合面において光学的に対称と
ならず、さらにシンチレータからの光が有感部２に入射
し光電変換される過程においても電気的に非対称となり
、放射線検出器としての位置感度が第４図すに示すよう
に非対称となった。このような放射線検出器を用いたＸ
ＩＣＴ装置においては、その再生画像にリング状のアー
チファクトが生じる結果となり、画質が著しく低下する
と言う問題があった。
本発明は上記放射線検出器の位置感度対称性を改善し、
再生画像上のアーチファクトを低減させ良質な画質を得
るとの課題を解決しようとするものである。
再生画像上のアーチファクトを低減させ良質な画質を得
るとの課題を解決しようとするものである。
上記ａｇは、第１図に示すように、ＰＩＮ型Ｓｉウェハ
ー１上のＰ層２面上に形成するアノード電極４をＰ層２
長手方向の中央部分に全域に設置し、アノード電極ボン
ディング部６を長手方向両端に設け、この両端のアノー
ド電極ボンディング部６を挟む有感部２層２上の左右対
称位置にシンチレータ１０を設置することにより解決さ
れる。
ー１上のＰ層２面上に形成するアノード電極４をＰ層２
長手方向の中央部分に全域に設置し、アノード電極ボン
ディング部６を長手方向両端に設け、この両端のアノー
ド電極ボンディング部６を挟む有感部２層２上の左右対
称位置にシンチレータ１０を設置することにより解決さ
れる。
第１図に示す有感部Ｐ層２上長手方向中央部分に設置し
たアノード電極４は光電効果により生じた電子を長平方
向のどの位置においても同じ距離で集電させ有感部２の
感度−様性を向上させるものである。またアノード電極
４を長手方向中央部分全域に設置することにより第３図
に示すようにシンチレータ１０との光学的に接合した場
合に有感部２での光学的反射等の条件は有感部２上どの
部分においても同一となる。
たアノード電極４は光電効果により生じた電子を長平方
向のどの位置においても同じ距離で集電させ有感部２の
感度−様性を向上させるものである。またアノード電極
４を長手方向中央部分全域に設置することにより第３図
に示すようにシンチレータ１０との光学的に接合した場
合に有感部２での光学的反射等の条件は有感部２上どの
部分においても同一となる。
アノード電極４の両端にアノード電極ボンディング部６
を設けることによりボンディングワイヤー５はどちらに
でもボンディング可能となる。また、第３図のようにシ
ンチレータ１０を有感部２上に左右対称に精度良く設置
する場の目印としても有効であり、かつシンチレータｌ
Ｏの長手方向端部での光学的条件も左右同一となる。
を設けることによりボンディングワイヤー５はどちらに
でもボンディング可能となる。また、第３図のようにシ
ンチレータ１０を有感部２上に左右対称に精度良く設置
する場の目印としても有効であり、かつシンチレータｌ
Ｏの長手方向端部での光学的条件も左右同一となる。
以下１本発明の一実施例を第１図により説明する。ＰＩ
Ｎ型Ｓｉウェハー１上に形成された有感部（２層）２の
表面には長手方向両端部にアノード電極ボンディング部
６を有するアノード電極が長平方向の端から端まで中央
部分に形成されているｍ Ｓ ｔウェハー１は有感部２
の裏面Ｎ層部がカソード電極となり導電接着剤等により
補強用の絶縁基板８ （ガラスエポキシ樹脂あるいはセ
ラミックス材など）上に設けられたカソード電極用バタ
に接着され、カソード電極信号ビン９に接合される。ア
ノード電極の信号はアノード電極ボンディング部６から
ボンディングワイヤー５により、同じく絶縁基板８に設
けられたアノード電極信号ビン７にボンディングされる
。
Ｎ型Ｓｉウェハー１上に形成された有感部（２層）２の
表面には長手方向両端部にアノード電極ボンディング部
６を有するアノード電極が長平方向の端から端まで中央
部分に形成されているｍ Ｓ ｔウェハー１は有感部２
の裏面Ｎ層部がカソード電極となり導電接着剤等により
補強用の絶縁基板８ （ガラスエポキシ樹脂あるいはセ
ラミックス材など）上に設けられたカソード電極用バタ
に接着され、カソード電極信号ビン９に接合される。ア
ノード電極の信号はアノード電極ボンディング部６から
ボンディングワイヤー５により、同じく絶縁基板８に設
けられたアノード電極信号ビン７にボンディングされる
。
第３図は第１図に示した本発明の半導体受光素子にシン
チレータＩＯを搭載して成る放射線検出器の一実施例の
構造を示すものである。
チレータＩＯを搭載して成る放射線検出器の一実施例の
構造を示すものである。
第３図に示すシンチレータ１０に放射線が入射すると入
射放射線量に比例した光がシンチレータ１０から発光さ
れる。この光は第１図に示す本発明による半導体受光素
子の有感部２に入射し光電効果によりアノード信号ピン
７およびカソード信号ピン間に入射光量シこ比例した光
電流が生成する６したがってこの光電流は入射放射線量
に比例した量となり光電流の量を測定することにより二
次的に入射放射線量を検出する放射線検出器となり得る
、上記放射線検出の過程において、シンチレータ１０に
一様に放射線が入射した場合、シンチレータ１０はどの
部位も一様に発光する。しかるに半導体受光素子におい
て有感部２の感度が一様でないと検出器の出力は一様に
ならないことになり検出誤差を生じる。本発明において
は有感部２の感度を一様にするため有感部２の表面に幅
方向中央部に長手方向の両端に至る細長いアノード電極
４を形成した。これにより有感部（ＰＭ）２で生成した
電子は長手方向どの位置からも同一距離でアノード電極
に集電され感度が長手方向で一様となる。またアノード
電極４を幅方向の中央部に形成することによりシンチレ
ータ１０および有感部２表面での光の相互反射の条件も
幅方向で対称となり有感部２へ入射する光においても幅
方向で対称となり得る。このアノード電極４はＡＱ等の
導電体により形成するが電極部は光に対する不感帯とな
るのでその幅は光学的には狭くすることが望ましいが狭
過ぎると・電気的信頼性が劣るため有感部２の全幅の□
程度とする。（有感部会幅■ｆｆ１ｆｆｌの場合で１０
μｍ程度）本実施例ではアノード電極４の両端部にアノ
ード電極ボンディング部６を設けているが、これはボン
ディングワイヤー５のボンディング部で、両端に設ける
ことによりシンチレータ１０との光学的接合が長手方向
でも左右対称となり、放射線検出器としての長手方向感
度分布も第４図ａに示すように左右対称となる。
射放射線量に比例した光がシンチレータ１０から発光さ
れる。この光は第１図に示す本発明による半導体受光素
子の有感部２に入射し光電効果によりアノード信号ピン
７およびカソード信号ピン間に入射光量シこ比例した光
電流が生成する６したがってこの光電流は入射放射線量
に比例した量となり光電流の量を測定することにより二
次的に入射放射線量を検出する放射線検出器となり得る
、上記放射線検出の過程において、シンチレータ１０に
一様に放射線が入射した場合、シンチレータ１０はどの
部位も一様に発光する。しかるに半導体受光素子におい
て有感部２の感度が一様でないと検出器の出力は一様に
ならないことになり検出誤差を生じる。本発明において
は有感部２の感度を一様にするため有感部２の表面に幅
方向中央部に長手方向の両端に至る細長いアノード電極
４を形成した。これにより有感部（ＰＭ）２で生成した
電子は長手方向どの位置からも同一距離でアノード電極
に集電され感度が長手方向で一様となる。またアノード
電極４を幅方向の中央部に形成することによりシンチレ
ータ１０および有感部２表面での光の相互反射の条件も
幅方向で対称となり有感部２へ入射する光においても幅
方向で対称となり得る。このアノード電極４はＡＱ等の
導電体により形成するが電極部は光に対する不感帯とな
るのでその幅は光学的には狭くすることが望ましいが狭
過ぎると・電気的信頼性が劣るため有感部２の全幅の□
程度とする。（有感部会幅■ｆｆ１ｆｆｌの場合で１０
μｍ程度）本実施例ではアノード電極４の両端部にアノ
ード電極ボンディング部６を設けているが、これはボン
ディングワイヤー５のボンディング部で、両端に設ける
ことによりシンチレータ１０との光学的接合が長手方向
でも左右対称となり、放射線検出器としての長手方向感
度分布も第４図ａに示すように左右対称となる。
さらにアノード電極ボンディング部６を両端に設けた場
合にはボンディングワイヤー５のボンディングはどちら
を用いることも可能となる。
合にはボンディングワイヤー５のボンディングはどちら
を用いることも可能となる。
本発明によれば、半導体受光素子の感度の一様性および
左右対称性が良好となり、特に感度の一様性、対称性を
厳しく要求されるＸＱＣＴ用放射線検出器↓こおいては
感度の一様性および対称性を１％以下にすることが可能
となり、再生画像のリング状アーチファクトの低減が計
れ画質が向上する。さらにｘｇｃＴ装置では検出器の小
形高密度化が進んでいるが、本発明による両端部アノー
ド電極ボンディング部はどちらかでもボンディングが出
来るため、交互ボンディングによる実装密度は２倍に向
上する効果もある。
左右対称性が良好となり、特に感度の一様性、対称性を
厳しく要求されるＸＱＣＴ用放射線検出器↓こおいては
感度の一様性および対称性を１％以下にすることが可能
となり、再生画像のリング状アーチファクトの低減が計
れ画質が向上する。さらにｘｇｃＴ装置では検出器の小
形高密度化が進んでいるが、本発明による両端部アノー
ド電極ボンディング部はどちらかでもボンディングが出
来るため、交互ボンディングによる実装密度は２倍に向
上する効果もある。
第１図は本発明の半導体受光素子の一実施例を示す傾斜
図、第２図は従来の半導体受光素子の構造を示す傾斜図
、第３図は本発明の放射線検出器の一実施例を示す傾斜
図、第４図は本発明により改善された放射線検出器およ
び従来の放射線検出器の長手方向の感度分布図である。 １・・・ＰＩＮ型Ｓｉウェハー、２・・・有感部、３・
・・不感部、４・・・アノード電極、５・・・ボンディ
ングワイヤー、６・・・アノード電極ボンディング部。 ７・・・アノード信号ピン、８・・・絶縁基板、９・・
・カソード信号ピン、ｌＯ・・・シンチレータ。
図、第２図は従来の半導体受光素子の構造を示す傾斜図
、第３図は本発明の放射線検出器の一実施例を示す傾斜
図、第４図は本発明により改善された放射線検出器およ
び従来の放射線検出器の長手方向の感度分布図である。 １・・・ＰＩＮ型Ｓｉウェハー、２・・・有感部、３・
・・不感部、４・・・アノード電極、５・・・ボンディ
ングワイヤー、６・・・アノード電極ボンディング部。 ７・・・アノード信号ピン、８・・・絶縁基板、９・・
・カソード信号ピン、ｌＯ・・・シンチレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シンチレータと半導体受光素子を組み合わせた放射
線多素子検出器において、半導体受光素子としてＰＩＮ
型Ｓｉフォトダイオードを用い、かつＳｉフォトダイオ
ードの受光部（Ｐ層）およびアノード電極の構造を電気
的および光学的に左右対称とすることを特徴とする放射
線検出器。 ２、前記電気的、光学的に左右対称とする手段として受
光有感部幅方向の中央部分に長手方向全域に至るアノー
ド電極を設けることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の放射線検出器。 ３、前記アノード電極の長手方向両端部にアノード電極
ボンディング部を設けることを特徴とする特許請求の範
囲第１項または第２項記載の放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63014444A JP2673808B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 多素子放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63014444A JP2673808B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 多素子放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01191086A true JPH01191086A (ja) | 1989-08-01 |
| JP2673808B2 JP2673808B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=11861202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63014444A Expired - Fee Related JP2673808B2 (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 多素子放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673808B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061880A3 (en) * | 1998-04-24 | 2000-01-13 | Digirad Corp | Integrated radiation detector probe |
| US7301214B2 (en) | 2001-04-11 | 2007-11-27 | Nihon Kessho Kogaku Co., Ltd. | Component of a radiation detector comprising a substrate with positioning structure for a photoelectric element array |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101997052A (zh) * | 2010-09-08 | 2011-03-30 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 具有曲线延伸电极结构的碲镉汞红外线列探测器 |
-
1988
- 1988-01-27 JP JP63014444A patent/JP2673808B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061880A3 (en) * | 1998-04-24 | 2000-01-13 | Digirad Corp | Integrated radiation detector probe |
| US7301214B2 (en) | 2001-04-11 | 2007-11-27 | Nihon Kessho Kogaku Co., Ltd. | Component of a radiation detector comprising a substrate with positioning structure for a photoelectric element array |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2673808B2 (ja) | 1997-11-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |