JPH02236192A

JPH02236192A - 放射線検出器の実装方法

Info

Publication number: JPH02236192A
Application number: JP5702289A
Authority: JP
Inventors: Yasuichi Oomori; 大森　康以知; Hikari Fujita; 光藤田; Tetsuo Ootsuchi; 大土　哲郎; Hiroshi Tsutsui; 博司筒井; Matsuki Baba; 末喜馬場
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-09-19

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は放射線線量計、医療用放射線診断装置、工業用
非破壊検査装置等に用いられる放射線検出器の実装方法
に関するものである。

従来の技術半導体放射線検出器は従来の気体検出器に比べ放射線の
吸収係数が大きいことから微小な体積でも高感度であり
、また半導体結晶に入射した放射線の光子が直接電荷に
変換され電気信号として出力されるので、シンチレーシ
ロン検出器のように光電変換系を別途設けて検出器を構
成する必要がなく検出器サイズを小さく抑えられる事か
ら、様々な用途への応用が注目されている。

中でも、多チャンネル型の放射線検出器への応用におい
ては高感度であることから単位検出素子のサイズが小さ
くでき、従来の検出器にないような高い空間分解能が実
現可能である。

このような多チャンネル型の検出器の実用化にあったっ
て重要なポイントの一つは、放射線の入射により各単位
検出素子で発生した信号電荷を外部回路系へ取り出す為
の配線である。特に検出器の空間分解能を高めるほど単
位検出素子のサイズが小さくなり素子密度が高まる。配
線密度も必然的に高まる。

このような高密度配線を行う手段としてフイルムキャリ
アーを使用し各々の電極とフィンガーリードとを導電性
ペーストや半田で接続する方法が考えられる。

発明が解決しようとする課題ところが素子密度が高まると必然的に電極面積も小さく
なり、導電性ペーストや半田が電極以外の表面に回り込
み検出器特性に悪影響を与える可能性が大きくなる。ま
た、電極間の距離も短くなるので隣接する電極に導電性
ペースト等が回り込み単位検出素子間が電気的に短絡す
る確率も高まる。

課題を解決するための手段放射線検出器の少なくとも複数個の電荷収集電極が設け
られた面において、各々の電極もしくは各々の電極にお
いて一部分が露出するようなパターン窓を設けた絶縁膜
を形成し、パターン窓内で導電性ペーストもしくは、半
田を用いてフィルムキャリアーとの接続を行う。

作用本発明によればパターン窓が導電性ペースト溜りや半田
溜りとなり、これらの検出器の他の部分への回り込みが
防げる。

実施例以下に本発明の実施例を説明する。

（実施例１）第１図は第１の発明の放射線検出器の実装方法の一実施
例を示す断面斜視図である。第１図において、１はｐ型
ＣｄＴｅ結晶、２は電荷収集電極、３は電荷収集電極と
対向する面に形成した共通電極、４は絶縁膜、５はパタ
ーン窓、６はフィルムキャリア−　７はフィノレムキャ
リアーのフィンガーリード、８は銀ペーストである。

ｐ型ＣｄＴｅ結晶１の片面に一次元に配列した複数個の
電荷収集電極２を設けている。そして個々の電荷収集電
極２は互いに電気的に独立している。

電荷収集電極２の電極材料は例えばｐｔである。

電荷収集電極２と対向する面には共通電極３が設けてあ
る。共通電極３はすべての電荷収集電極２に対向する様
に設けられている。共通電極３の電極材料はＰｔである
。

本構成により、検出器内の電気力線は各電荷収集電極ご
とに分割され、Ｐｔの等価な電極をｐ型ＣｄＴｅ結晶の
対向面に設けた均質型の半導体放射線検出器を複数個配
列したと等価の結果となる。この多チャンネル型の検出
器においては放射線の入射により各単位検出素子で発生
した電気信号を各単位検出素子の電荷収集電極２からそ
れぞれ外部回路系にロスなく取り出すことが重要であり
、本構造において高密度のリード接続が必要となるのは
電荷収集電極２である。

電荷収集電極２が設けられた面上には、各電荷収集電極
２の一部が露出するようパターン窓５が形成された絶縁
膜４が設けられている。絶縁膜材料はポリイミド、膜厚
は２μｍである。

銀ペースト８を各パターン窓５内の電荷収集電極２上に
ディスペンサーを用いて適当量注入する。

フィルムキャリア−６に設けられた各フィンガーリード
７の先端を銀ペースト８を介して電荷収集電極２と接着
させ、熱硬化により固着する。

上記構成により絶縁膜４に形成されたパターン窓５が銀
ペースト溜りとなるのでフィンガーリード７接着時に銀
ペースト８が押し広げられても隣接するパターン窓への
回り込みは防がれ単位検出素子間の短絡が防止される。

また電荷収集電極２以外の半導体表面への回り込みも防
止される。

フィンガーリード７の配列ピッチは電荷収集電極２のピ
ッチと同等である。フィルムキャリア−６にはそれぞれ
外部回路系が接続されており、各々の単位検出素子の電
荷収集電極２と外部回路系が電気的に接続される。

共通電極３はバイアス印加の為の電極であり、高圧回路
系９と接続される。

また電極面積が比較的広いので、特に電荷収集電極２側
と同様な構成を取らなくてもよい。

以上述べた実施例はｐ型ＣｄＴｅの対向面に等価なＰｔ
電極を設けた均質型の半導体放射線検出器について説明
した。これは一実施例あって、均質型の半導体放射線検
出器に限らず、表面障壁型、ｐｎ接合型、Ｍｉｓ型等の
全てのタイプの半導体放射線検出器においても適用され
る。従うて電極材料のＰｔに限ったものではなく、また
半導体結晶にはそれぞれのタイプの検出器を構成するた
めに必要な不純物拡散、酸化等の処理が行われていても
よい。

また、半導体結晶もｐ型ＣｄＴｅに限ったものでな（、
ＧｓＡｓ，■ｇＬａ　，ＣｄＳ　，ＣｄＳＳｅ　，Ｓ１
　，Ｇｏ等の半導体放射線検出器と成りつる半導体結晶
に全て適用される。

また、本実施例では絶縁膜をポリイミドとして説明した
が、ポリアミド等の他の有機絶縁材料や、酸化シリコン
、窒化シリコン等の無機絶縁材料等全ての絶縁材料に適
用される。

また、絶縁膜の膜厚も２μｍに限ったものではない。

また、導電性接着剤に銀ペーストを用いたがこれに限っ
たものでなく、銅ペースト、金ペースト、カーボンペー
スト等の他の導電性接着剤であっても良い。

また、パターン窓５は各電荷収集電極２の一部露出する
よう設けられたが、各電極の全部が露出するような形状
であっても良い。

また、フィンガーリード７の接続にあたって銀ペースト
８をパターン窓Ｓ側に注入したがフィンガーリード７側
に銀ペーストを塗布し接着を行っても良い。

フィンガーリード７の形杖も図に限ったものではない。

また検出器の形状及び電極の形状も限定されない。

また、共通電極３側でも同様な構成を実施しても良い。

（実施例２）第２図は第２の発明の放射線検出器の実装方法の一実施
例を示す断面斜視図である。第２図において、１１はｐ
型ＣｄＴｅ結晶、１２は電荷収集電極、１３は電荷収集
電極と対向する面に形成した共通電極、１４は絶縁膜、
１５はパターン窓、１６はフィルムキャリア−　１７は
フィルムキャリアーのフィンガーリード、１８はインジ
ウム半田である。

ｐ型ＣｄＴｅ結晶１１の片面に一次元に配列した複数個
の電荷収集電極１２を設けている。そして個々の電荷収
集電極ｌ２は互いに電気的に独立している。電荷収集電
極１２の電極材料は例えばｐｔである。

電荷収集電極１２と対向する面には共通電極１３が設け
てある。共通電極ｌ３はすべての電荷収集電極１２に対
向する様に設けられている。共通電極１３の電極材料は
Ｐｔである。

本構成により、検出器内の電気力線は各電荷収集電極ご
とに分割され、Ｐｔの等価な電極ｐ型ＣｄＴｅ結晶の対
向面に設けた均質型の半導体放射線検出器を複数個配列
したと等価の結果となる。この多チャンネル型の検出器
においては放射線の入射により各単位検出素子で発生し
た電気信号を各単位検出素子の電荷収集電極１２からそ
れぞれ外部回路系にロスなく取り出すことが重要であり
、本構晟において高密度のリード接続が必要となるのは
電荷収集電極１２である。

電荷収集電極１２が設けられた面上には、各電荷収集電
極１２の一部が露出するようパターン窓１５が形成され
た絶縁膜１４が設けられている。，絶縁膜材料はポリイ
ミド、膜厚は２μｍである。

各パターン窓１５内でフィルムキャリア−１６に設けら
れた各フィンガーリード１７の先端をインジウム半田１
８を溶融して電荷収集電極１２と接続固定する。

上記構成により絶縁膜１４に形成されたパターン窓１５
がインジウム半田溜りとなるのでフィンガーリード１７
接着時にインジウム半田１８が押し広げられても隣接す
るパターン窓への回り込みは防がれ単位検出素子間の短
絡が防止される。また電荷収集電極１２以外の半導体表
面への回り込みも防止される。

フィンガーリード１７の配列ピッチは電荷収集電極１２
のピッチと同等である。フィルムキャリア−１６にはそ
れぞれ外部回路系が接続されており、各々の単位検出素
子の電荷収集電極１２と外部回路系が電気的に接続され
る。

共通電極１３はバイアス印加の為の電極であり、高圧回
路系１９と接続される。

また電極面積が比較的広いので、特に電荷収集電極１２
側と同様な構成を取らなくてもよい。

以上述べた実施例はｐ型ＣｄＴｅの対向面に等価なｐｔ
電極を設けた均質型の半導体放射線検出器について説明
した。これは一実施例あって、均質型の半導体放射線検
出器に限らず、表面障壁型、Ｉ）ｎ接合型、Ｈｉｓ型等
の全てのタイプの半導体放射線検出器においても適用さ
れる。従って電極材料のｐｔに限ったものではなく、ま
た半導体結晶にはそれぞれのタイプの検出器を構成する
ために必要な不純物拡散、酸化等の処理が行われていて
もよい。

また、半導体結晶もｐ型ＣｄＴｅに限ったものでなく、
ＧｓＡｓ　，■ｇｌ＊　，ＣｄＳ　，ＣｄＳＳｅ　，Ｓ
ｌ　，Ｇｅ等の半導体放射線検出器と成りつる半導体結
晶に全て適用される。

また、絶縁膜の膜厚も２μｍに限ったものではない。

また、接続にインジウム半田を用いたがこれに限ったも
のでなく、他の半田であっても良い。

また、パターン窓６、１０は各電荷収集電極２の一部及
び共通電極３の一部が露出するよう設けられたが、各電
極の全部が露出するような形状であっても良い。

フィンガーリード７、１１の形状も図に限ったものでは
ない。

また検出器の形状及び電極の形状も限定されない。

また、共通電極３側で同様な構成を実施しても良い。

（実施例３）第３図に第１の発明の放射線検出器の実装方法の別の実
施例を示す。本実施例は第１の発明を変形応用したもの
であり、対応する部分には第１図と同様な符号を記した
。なお、１０はパターン窓、２７はフィンガーリードで
ある。

ｐ形ＣｄＴｅ結晶１の片方の面に一次元に配列した複数
個の電荷収集電極２と電荷収集電極２の配列軸方向に平
行に共通電極３が設けられている。電荷収集電極２、共
通電極３とも電極材料はＰｔである。電荷収集電極２は
互いに電気的に独立しており、電気力線は各電荷収集電
極２ごとに分割されている。その結果半導体放射線検出
器を複数個配列したに相当する多チャンネル形の検出器
が構成されている。

電荷収集電極２と共通電極３が設けられた面上には、各
電荷収集電極２の一部および共通電極３の一部が露出す
るようパターン窓５および１０が形成された絶縁膜４が
設けられている。絶縁膜材料はポリイミド、膜厚は２μ
ｍである。

フィルムキャリア−６に，設けられた各フィンガーリー
ド７の先端を銀ペースト８を介して各電荷収集電極２と
接着させ、熱硬化により固着する。

また、共通電極３に設けられたパターン窓ｌＯにおいて
も同様に銀ペースト８をディスペンサーで適量注入し別
のフィンガーリード２７を接着している。

上記構成により絶縁膜４に形成されたパターン窓６およ
び１０が銀ペースト溜りとなるのでフィンガーリード７
接着時に銀ペースト８が押し広げられても隣接するパタ
ーン窓への回り込みは防がれ単位検出素子間の短絡及び
電荷収集電極２と共通電極３の短絡が防止される。また
電荷収集電極２及び共通電極３以外の半導体表面への銀
ペーストの接触も防止される。

フィンガーリード７の配列ピッチは電荷収集電極２のピ
ッチと同等である。フィルムキャリア−８にはそれぞれ
外部回路系が接続されており、各々の単位検出素子の電
荷収集電極２と外部回路系が電気的に接続される。

共通電極３はバイアス印加の為の電極であり、別のフィ
ンガーリド２７で高圧回路系θと接続される。

以上述べた実施例はｐ型ＣｄＴｅに等価なＰｔ電極を設
けた均質型の半導体放射線検出器について説明した。こ
れは一実施例あって、均質型の半導体放射線検出器に限
らず、表面障壁型、ｐｎ接合型、ＭＩＳ型等の全てのタ
イプの半導体放射線検出器においても適用される。従っ
て電極材料のＰｔに限ったものではなく、また半導体結
晶にはそれぞれのタイプの検出器を構成するために必要
な不純物拡散、酸化等の処理が行われていてもよい。

また、半導体結晶もｐ型ＣｄＴｅに限ったものでな＜、
ＧｓＡｓｅＨｇｌ＊＊ＣｄＳ，ＣｄＳＳｅ，Ｓｉ＋Ｇｅ
等の半導体放射線検出器と成りうる半導体結晶に全て適
用される。

また、絶縁膜の膜厚も２μｍに限らない。

また、パターン窓５、１０は各電荷収集電極２の一部及
び共通電極３の一部が露出するよう設けられたが、各電
極の全部が露出するような形吠であっても良い。

また、フィイガーリード７、２７の接続にあたって銀ペ
ースト８をパターン窓５、１０側に注入したがフィンガ
ーリード７、２７側に銀ペーストを塗布し接着を行って
も良い。

フィンガーリード７、２７の形吠も図に限ったものでは
ない。

また、検出器の形状、電極の形状も限定されない。

（実施例４）第４図は第２の発明の放射線検出器の実装方法の別の実
施例を示す断面斜視図である。本実施例は第２の発明を
変形応用したものであり、対応する部分には第２図と同
様な符号を記した。

ｐ形ＣｄＴｅ結晶１１の片方の面に一次元に配列し゛た複数個の電荷収集電極ｌ２と電荷収集電極１２の配列軸
方向に平行に共通電極１３が設けられている。電荷収集
電極１２、共通電極ｌ３とも電極材料はｐｔである。電
荷収集電極１２は互いに電気的に独立しており、電気カ
線は各電荷収集電極１２ごとに分割されている。その結
果半導体放射線検出器を複数個配列したに相当する多チ
ャンネル形の検出器が構成されている。

電荷収集電極１２と共通電極１３が設けられた面上には
、各電荷収集電極１２の一部および共通電極１３の一部
が露出するようパターン窓１５および２０が形成された
絶縁膜１４が設けられている。絶縁膜材料はポリイミド
、膜厚は２μｍである。

また、共通電極１３に設けられたパターン窓２０におい
ても同様にインジウム半田１８を用いて別のフィンガー
リード２７と接続固定している。

上記構成により絶縁膜１４に形成されたパターン窓１５
および２０がインジウム半田溜りとなるのでフィンガー
リード１７接着時にインジウム半田１８が押し広げられ
ても隣接するパターン窓への回り込みは防がれ単位検出
素子間の短絡及び電荷収集電極１２と共通電極１３の短
絡が防止される。また電荷収集電極１２及び共通電極１
３以外の半導体表面へのインジウム半田の接触も防止さ
れる。

共通電極１３はバイアス印加の為の電極であり、別のフ
ィンガーリド２７で高圧回路系９と接続される。

以上述べた実施例はｐ型ＣｄＴｅに等価なＰｔ電極を設
けた均質型の半導体放射線検出器について説明した。こ
れは一実施例あって、均質型の半導体放射線検出器に限
らず、表面障壁型、ｐｎ接合型、ｌＳ型等の全てのタイ
プの半導体放射線検出器においても適用される。従って
電極材料のＰｔに限ったものではなく、また半導体結晶
にはそれぞれのタイプの検出器を構成するために必要な
不純物拡散、酸化等の処理が行われていてもよい。

また、半導体結晶もｐ型ＣｄＴｅに限ったものでな（、
ＧｓＡｓ，Ｈｇｌ２，ＣｄＳ．ＣｄＳＳｅ．Ｓｉ，Ｇｅ
等の半導体放射線検出器と成りうる半導体結晶に全て適
用される。

また、絶縁膜の膜厚も２μｍに限ったものではない。

また、パターン窓１５、２０は各電荷収集電極１２の一
部及び共通電極１３の一部が露出するよう設けられたが
、各電極の全部が露出するような形状であっても良い。

フィンガーリード１７、２７の形状も図に限ったもので
はない。

また検出器の形状及び電極の形状も限定されない。

発明の効果本発明によれば、半導体放射線検出器においてフィルム
キャリアーによる高密度リード接続が可能となるので、
単位検出素子の配列密度を高めることができ、高空間分
解能の多チャンネル型の検出器が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における放射線検出器の
実装方法を示す断面斜視図、第２図は本発明の他の実施
例における放射線検出器の実装方法を示す断面斜視図、
第３図は本発明の更に他の実施例における放射線検出器
の実装方法を示す断面斜視図、第４図は本発明の更に他
の実施例における放射線検出器の実装方法を示す断面斜
視図である。１、１　１　・−・ｐ型ＣｄＴｅ結晶、２、１２・・・
・電荷収集電極、３、１３・・・・共通電極、４、１４
・・・・絶縁膜、５、　１０、１５、２０・・・・パタ
ーン窓、θ、１６・・・・フィルムキャリア−　７、１
７、２７・・・・フィンガーリード、８・・・・銀ペー
スト、１８・・・・インジウム半田、９・・・・高圧回
路。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名ＩＩ　　図瘍因Ｑ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）半導体結晶に入射する放射線により発生する電荷
を半導体結晶に形成した電極により収集するよう構成さ
れ、複数個の電荷収集電極と共通電極が設けられた放射
線検出器の実装方法であって、少なくとも前記電荷収集
電極が形成された面において絶縁膜を形成し、その絶縁
膜に前記電極の少なくとも一部が露出するようにパター
ン窓を形成し、前記パターン窓内で導電性接着剤を用い
てフィルムキャリアーと接続固着することを特徴とする
放射線検出器の実装方法。
（２）半導体結晶に入射する放射線により発生する電荷
を半導体結晶に形成した電極により収集するよう構成さ
れ、複数個の電荷収集電極と共通電極が設けられた放射
線検出器の実装方法であって、少なくとも前記電荷収集
電極が形成された面において絶縁膜を形成し、その絶縁
膜に前記電極の少なくとも一部が露出するようにパター
ン窓を形成し、前記パターン窓で半田を用いてフィルム
キャリアーと融着し接続することを特徴とする放射線検
出器の実装方法。
（３）絶縁膜がポリイミド、ポリアミド等の有機材料で
あることを特徴とする請求項１叉は２に記載の放射線検
出器の実装方法。
（４）絶縁膜が酸化シリコン、窒化シリコン等の無機材
料であることを特徴とする請求項１叉は２に記載の放射
線検出器の実装方法。