JPH1012851A - 放射線撮像装置 - Google Patents

放射線撮像装置

Info

Publication number
JPH1012851A
JPH1012851A JP8157218A JP15721896A JPH1012851A JP H1012851 A JPH1012851 A JP H1012851A JP 8157218 A JP8157218 A JP 8157218A JP 15721896 A JP15721896 A JP 15721896A JP H1012851 A JPH1012851 A JP H1012851A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light receiving
wiring board
wiring
chip
output
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.)
Pending
Application number
JP8157218A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiichiro Mizuno
誠一郎 水野
Atsuo Akanuma
篤夫 赤沼
Keiichi Nakagawa
恵一 中川
Shoichi Sugihara
正一 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP8157218A priority Critical patent/JPH1012851A/ja
Publication of JPH1012851A publication Critical patent/JPH1012851A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/14618Containers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/148Charge coupled imagers
    • H01L27/14862CID imagers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48225Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/49Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of a plurality of wire connectors
    • H01L2224/491Disposition
    • H01L2224/4912Layout
    • H01L2224/49171Fan-out arrangements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーパファイバを用いることなく、安価に製
造することができ、画像に抜けや歪がなく、S/N比の
良い画像が得られる放射線撮像装置を得る。 【解決手段】 フォトダイオードとスイッチ素子とを1
組とした受光要素をマトリックス状に配列して受光部2
3を形成し、かつ外周辺近傍に電極パッド部44を備え
たフォトダイオードアレイチップ11を、マトリックス
状に配置する。隣り合うフォトダイオードアレイチップ
11間において板面を垂直にして配線板13a、13b
を配設する。配線板13aの下部に、受光要素を一つず
つ順次選択して信号を出力する垂直シフトレジスタチッ
プ14を設ける。配線板13bの下部に、選択された各
受光要素からの信号を処理するチャージアンプアレイチ
ップ15を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線撮像装置に
係り、特に医療における放射線撮像に適した固体撮像装
置を備える放射線撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、画像処理技術の普及に伴い光電変
換機能を有する主要なデバイスとしてCCDやBBDに
代表される電荷転送デバイスやMOS型固体撮像デバイ
スなどが開発されており、これらを利用した種々の固体
撮像装置が知られている。
【0003】ところで、医療の分野では、20世紀初頭
に発明されたX線レントゲンフィルムを用いた画像診断
は、いまだに最前線で活用されているが、患者数の増大
とともに、保管方法や保管場所などが大きな問題となっ
ている。そこで、最近では、第1に、X線をシンチレー
タ等により可視光等に変換後、テーパ状の光ファイバプ
レート(テーパファイバ)を用いてフォトダイオードに
入力して光電変換する方法、第2に、X線をシンチレー
タ等により可視光等に変換後、光ファイバプレートを用
いることなく、アモルファスシリコン等の大面積イメー
ジセンサに直接入力して画像化する方法が行われてい
る。
【0004】図10に上記第1の方法で用いる装置を示
す。この放射線撮像装置は、CsIにより形成されX線
を光信号に変換するシンチレータ板1を備え、このシン
チレータ板1と固体撮像部2との間には、3行3列に束
ねたテーパファイバ3が介在されている。固体撮像部2
は、テーパファイバ3に対応するように正方形板状のチ
ップ4をマトリックス状に配置して構成されている。そ
して、その一単位のチップ4には、図11に示すよう
に、フォトダイオードとスイッチ素子とを1組の受光要
素とし、この受光要素を垂直・水平方向にマトリックス
状に配列して受光部5が形成されている。また、受光部
5の周囲であるチップ4外周辺近傍には、受光要素を一
つずつ順次選択して信号を出力する垂直シフトレジスタ
6および選択された各受光要素からの信号を処理するチ
ャージアンプアレイ7が配置されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の放射線撮像
装置では、図11に示すように、一チップ4内に受光部
5を配置するとともに、受光部5の周辺に垂直シフトレ
ジスタ6やチャージアンプアレイ7の回路部を配置して
いたため、シンチレータ板1で変換した全ての光信号を
取り込むためには必然的にテーパファイバ3を用いて光
を絞り込まなければならなかった。
【0006】ところが、テーパファイバは、その製造上
の理由から非常に高額である。X線写真フィルムを用い
る例からも判るように、医療の分野における画像診断の
対象は人体であり、それも胸部等の大面積の領域である
ことから、撮像装置も大きなものが必要となる。したが
って、高額なテーパファイバを用いて人体に対応する面
積の放射線撮像装置を実現しようとすると、1システム
当りのコストは膨大なものになるという問題があった。
【0007】また、テーパファイバは、製造時にファイ
バの四隅が丸くなることから、ファイバ角部に対応する
位置おいて画像が得られなかったり、若干画像が歪むと
いう問題もあった。
【0008】一方、アモルファスシリコンを用いる上記
第2の方法の場合、容易に大面積を達成できるものの、
微細加工技術を施せないために、最もノイズの発生に寄
与するビデオライン容量を小さくできないという問題が
あり、特に人体の大きさまでセンサを大きくすると、こ
の問題はより一層深刻となり、良好なS/N比を得るこ
とは困難であった。
【0009】これら問題を解決するために、MOSイメ
ージセンサを用いた例が知られている。例えば、特開平
4ー3588号公報に示すように、2次元MOSセンサ
の1水平受光部単位毎に積分器を配置してビデオライン
を分割し、S/N比を稼ぐ方法がある。この方法を用い
れば、もともとMOSイメージセンサは1単位当りの画
素サイズを200μm×200μm以上にできるので、
これを大面積化することが考えられる。
【0010】ところが、チップ自体の面積を半導体ウェ
ハサイズ以上にはできないという制約があるために、フ
ォトダイオード一つ当りの大きさをウェハサイズぎりぎ
りまでとして、そのチップを何個も組み合わせて人体の
大きさまで構築する方法を採用せざるを得ない。しか
し、この方法でも、各フォトダイオードの繋ぎめ毎にア
ンプアレイおよび水平、垂直シフトレジスタ自体の占有
面積があるため、その分チップ間に大きな隙間が数mm
存在することになり、画像上に大きなブランク領域が発
生するので、実用上大きな障害となるという欠点があっ
た。
【0011】また、このような大面積チップを製造する
際、特に問題となるのが、オフセットばらつきである。
MOSデバイスについては、そのしきい値電圧Vthは
製造工程上どうしてもばらつくが、特に大面積チップを
構成する際に、そのVthばらつきはより一層顕著とな
る。ところが、特開平4ー3588号公報記載の装置で
は、その工夫がなされておらず、その影響がフィクスト
パターン画像ノイズとなって現れることは明白であり、
その解決手段を持たない限り、実用とはなり得ないもの
である。
【0012】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、請求項1に係る発明は、テーパファイバ
を用いることなく、安価に製造することができ、画像に
抜けや歪がなく、S/N比の良い画像が得られる放射線
撮像装置を提供することを目的とする。
【0013】請求項2に係る発明は、上記目的に加え、
撮像領域を狭めることなく、回路部を放射線から完全に
保護することができる放射線撮像装置を提供することを
目的とする。
【0014】請求項3に係る発明は、上記目的に加え、
接続のための領域が小さい放射線撮像装置を提供するこ
とを目的とする。
【0015】請求項4に係る発明は、上記目的に加え、
電極パッドと配線板との接続を容易にして確実に行うこ
とができる放射線撮像装置を提供することを目的とす
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項1に係る発明は、フォトダイオードとこれに
入力端子を接続したスイッチ素子とを1組とする複数の
受光要素をマトリックス状に配列して受光部を形成し、
かつ外周辺近傍に複数の受光要素の各行の複数のスイッ
チ素子のゲート端子に共通接続した複数のゲート用電極
パッドと各列の複数のスイッチ素子の出力端子に共通接
続した複数の出力用電極パッドとを配列して電極パッド
部を形成した複数のフォトダイオードアレイチップを、
同一平面上にマトリックス状に配置した受光ユニット
と、フォトダイオードアレイチップ上に設けたシンチレ
ータ板と、隣り合うフォトダイオードアレイチップ間に
おいて板面を受光ユニットと垂直にして配設するととも
に、板面には複数のゲート用電極パッドに対応するゲー
ト用配線または複数の出力用電極パッドに対応する出力
用配線を施した配線板と、配線板に設けられ、受光要素
を一つずつ順次選択する信号を出力するための信号出力
パッドを有する垂直シフトレジスタチップと、配線板に
設けられ、選択された各受光要素からの信号を入力する
ための信号入力パッドを有するとともに、この入力信号
を処理するチャージアンプアレイチップとを備え、ゲー
ト用配線をゲート用電極パッドと信号出力パッドに電気
的に接続し、出力用配線を出力用電極パッドと信号入力
パッドに電気的に接続して放射線撮像装置を構成した。
【0017】このような構成の放射線撮像装置におい
て、撮像に関して無駄なスペースとなる垂直シフトレジ
スタやチャージアンプアレイの回路部は、フォトダイオ
ードアレイを形成したチップとは別のチップに形成さ
れ、かつ、フォトダイオードアレイチップからなる受光
ユニットとは垂直な配線板に設けられ、フォトダイオー
ドアレイチップには、受光要素群である受光部と小さな
電極パッド部しか存在しない。したがって、この放射線
撮像装置では、通常の光ファイバプレートを使用するこ
とができる。これにより、放射線撮像装置を安価に提供
することができる。また、テーパファイバを用いないの
で、画像の抜けや劣化はなくなる。さらに、アモルファ
スシリコンを用いたようなS/N比の低下はない。
【0018】請求項2に係る発明は、請求項1に係る放
射線撮像装置において、配線板に設けられた垂直シフト
レジスタチップおよびチャージアンプアレイチップは、
フォトダイオードアレイチップの受光面が存在する領域
とは反対の領域に位置することを特徴とする。
【0019】本発明の放射線撮像装置では、放射線をシ
ンチレータ板で光信号に変換し、例えばその光信号を光
ファイバで伝送する。このとき、光ファイバ中にPb等
の放射線を遮断する成分が存在するので、放射線による
弊害は少ないが、回路部をフォトダイオードアレイチッ
プの受光面が存在する領域とは反対の領域に位置させる
ことで、撮像領域を狭めることなく、また垂直シフトレ
ジスタチップやチャージアンプアレイチップの回路部を
放射線から完全に保護することができる。
【0020】請求項3に係る発明は、請求項1または2
に係る放射線撮像装置において、受光ユニットの電極パ
ッドと配線板の配線との電気的接続を、ボンディングワ
イヤで行ったことを特徴とする。
【0021】ワイヤボンディングによる接続では、接続
に要する領域が小さくなる。
【0022】請求項4に係る発明は、請求項1または2
に係る放射線撮像装置において、受光ユニットの電極パ
ッドと配線板との電気的接続を、フレキシブルケーブル
で行ったことを特徴とする。すなわち、最近、液晶パネ
ルなどの実装で一般的になっているTCP(Tape
Carrier Package)の方法を用いて接続
するものである。
【0023】フレキシブルケーブルを用いると、小さな
スペースにおいても接続が容易となり、また確実とな
る。
【0024】
【発明の実施の形態】本実施形態の放射線撮像装置の固
体撮像部10は、図2に示すように、フォトダイオード
アレイチップ11をマトリックス状に配置した受光ユニ
ット12と、隣り合うフォトダイオードアレイチップ1
1間において板面を受光ユニット12と垂直にして配設
した配線板13と、図1に示すような、配線板13に設
けられた垂直シフトレジスタチップ14と、同じく配線
板13に設けられたチャージアンプアレイチップ15と
から概略構成されている。
【0025】図3に、フォトダイオードアレイチップ1
1と、垂直シフトレジスタチップ14と、チャージアン
プアレイチップ15との関係を回路図で示す。
【0026】正方形板状のフォトダイオードアレイチッ
プ11には、画素であるフォトダイオード20とこのフ
ォトダイオード20に入力端子を接続したMOSトラン
ジスタなどのスイッチ素子21とを1組の受光要素22
とし、この受光要素22をマトリックス状に配列して受
光部23が形成されている。そして、フォトダイオード
アレイチップ11の受光部23の周りには、複数の受光
要素22の各行(水平方向受光列24)の各スイッチ素
子21のゲート端子に共通接続した複数のゲート用電極
パッド44aと、各列(垂直方向受光列25)の複数の
スイッチ素子21の出力端子に共通接続した複数の出力
用電極パッド44bとが配列されている。すなわち、フ
ォトダイオードアレイチップ11の受光部23の周りに
は、ゲート用電極パッド44aと出力用電極パッド44
bとで構成される電極パッド部44が形成されている。
【0027】垂直シフトレジスタチップ14は、垂直シ
フトレジスタ26を備え、光検出結果を読み出す受光要
素22の垂直方向の位置を指示すべく、水平方向受光列
24を一つずつ順次選択して信号を出力するための信号
出力パッド45aが形成されている。
【0028】一方、チャージアンプアレイチップ15に
は、選択された各受光要素22からの信号を入力するた
めの信号入力パッド45bが形成されている。また、チ
ャージアンプアレイチップ15は、垂直方向受光列25
ごとに配置され、垂直方向受光列25の出力をそれぞれ
積分する、チャージアンプ27を備えたCーMOS積分
回路28と、この積分回路28ごとに出力された信号を
サンプル/ホールドするサンプルホールド回路29と、
サンプルホールド回路29の外部への出力/非出力を行
うスイッチ30と、スイッチ30の出力端子に接続され
たA/D変換回路31と、光検出結果を読み出す受光要
素22の水平方向の位置をスイッチ30のON/OFF
により指示する水平シフトレジスタ32とを備えてい
る。
【0029】このような回路構成では、垂直シフトレジ
スタ26により選択された一水平方向受光列24分の各
フォトダイオード20からの電荷量がCーMOS積分回
路28に転送されて電圧信号としてサンプルホールド回
路29に入力される。サンプルホールドされた結果は、
水平シフトレジスタ32によりON/OFFされたスイ
ッチ30を介してアナログ信号としてA/D変換回路3
1に与えられ、ディジタル信号となって外部に最終信号
出力の形で出力される。
【0030】本実施形態の放射線撮像装置の骨組は、図
1、図2および図4に示すように、フォトダイオードア
レイチップ11の台座35の四辺を横方向(矢印X方
向)の配線板13bおよび縦方向(矢印Y方向)の配線
板13aで組み込み支持して構成されている。正方形板
状の台座35のX方向の対向辺には、角部を切り欠いて
なる中央の第1の凸部36と角部を突き出してなる一対
の第2の凸部37が形成されている。一方、Y方向の配
線板13aの両側辺中間部には、切り欠き38が形成さ
れており、配線板13aの切り欠き38より上部の板厚
はそれより下部の板厚より薄くなっていて、図1および
図4で配線板13aの裏側となる面には段部が形成され
ている。
【0031】台座35は、その第1の凸部36がY方向
前方の配線板13aの段部に係合され、対をなす第2の
凸部37が後方の配線板13aの切り欠き38に嵌め込
まれて、Y方向の配線板13aに支持されている。
【0032】さらに、Y方向の配線板13aの両側辺上
部には、段違いとなる凸部39、40が形成されてい
る。そして、X方向の配線板13bの上辺に形成された
切り欠き41に、Y方向の配線板13aの下側の凸部4
0を嵌め込むとともに、嵌め込んだ凸部40の上に隣の
配線板13aの上側の凸部39が重なるようにして嵌め
込んでXY方向の配線板13a、13bが縦横立体的に
組み立てられている。
【0033】図1に示すように、台座35に載置された
フォトダイオードアレイチップ11の受光部23の隣り
合う二辺の周り、すなわちフォトダイオードアレイチッ
プ11の外周二辺の近傍には、前述のように、受光要素
22の各水平方向受光列24および垂直方向受光列25
ごとにそれぞれ対応する数の電極パッド45a、45b
が形成されている。一方、Y方向の配線板13aおよび
X方向の配線板13bには、図1および図4に示すよう
に、切り欠き38位置の上下方向にわたって、金めっき
等の配線により、各ゲート用電極パッド44aおよび出
力用電極パッド44bに対応した数のゲート用配線46
aおよび出力用配線46bがそれぞれ施されている。
【0034】そして、図1に示すように、フォトダイオ
ードアレイチップ11を搭載した台座35を配線板13
a、13bに組み込んだ状態で、フォトダイオードアレ
イチップ11のゲート用電極パッド44aとY方向の配
線板13aのゲート用配線46a、および出力用電極パ
ッド44bとX方向の配線板13bの出力用配線46b
とは、ボンディングワイヤ47によりそれぞれ電気的に
接続されている。
【0035】また、Y方向の配線板13aにおいて、フ
ォトダイオードアレイチップ11の受光面が存在する領
域とは反対の領域(配線板13aの下部)には、図1お
よび図4に示すように、垂直シフトレジスタチップ14
が接着剤によりダイボンドされている。同様にして、X
方向の配線板13bにおいて、フォトダイオードアレイ
チップ11の受光面が存在する領域とは反対の領域(配
線板13bの下部)には、チャージアンプアレイチップ
15が接着剤によりダイボンドされている。
【0036】そして、垂直シフトレジスタチップ14の
信号出力パッド45aとY方向の配線板13aのゲート
用配線46a、およびチャージアンプアレイチップ15
の信号入力パッド45bとX方向の配線板13bの出力
用配線46bとは、ボンディングワイヤ47によりそれ
ぞれ電気的に接続されている。
【0037】フォトダイオードアレイチップ11を搭載
した台座35と、垂直シフトレジスタチップ14および
チャージアンプアレイチップ15を搭載した配線板13
a、13bとを組み立て、フォトダイオードアレイチッ
プ11をマトリックス状に配置して受光ユニット12を
配線板13a、13bで支持した固体撮像部10は、図
5に示すような枠体50に収められる。この枠体50
は、上面が開口した箱体であり、側壁51上部には溝5
2が形成されるとともに、底板53の上面にも溝54が
形成されている。そして、Y方向の配線板13aの下側
の凸部39および上側の凸部40並びにX方向の配線板
13bの上部の凸部42(図2および図4参照)を枠体
50の溝52にそれぞれ嵌め込むとともに、X方向およ
びY方向の配線板13a、13bの下部に突出して設け
た脚部43(図1、図2および図4参照)を底板53の
溝54に嵌め込んで、固体撮像部10が枠体50に収め
られる。
【0038】もちろん、この固体撮像部10は、放射線
撮像装置に組み込んで用いるものであるから、図6に示
すように、台座35に搭載されるフォトダイオードアレ
イチップ11上に、全体が均一の太さの通常の光ファイ
バプレート60と、CsIからなるシンチレータ板61
とを、光学接着剤62により順次貼り付けた状態として
枠体50に組み込むものである。
【0039】図7は、そのように光ファイバプレート6
0およびシンチレータ板61を備えた本実施形態の放射
線撮像装置70を枠体50に組み込んだ状態を示す。
【0040】この放射線撮像装置70により人体を放射
線撮像するには、図9に示すように、放射線撮像装置7
0をフォトダイオードアレイチップ11の受光部23の
対角線方向に移動させて行うとよい。すなわち、ごく小
さな領域ではあるが、1度の撮像では、フォトダイオー
ドアレイチップ11の電極パッド部44の領域分および
配線板13a、13bの厚さ分の撮像に寄与しない領域
が存在する。そこで、2度目の撮像では、例えば電極パ
ッド部44と配線板13a、13bとから形成される撮
像不能領域のΔXおよびΔY分だけ放射線撮像装置70
を対角線方向に移動させる。これにより、撮像不能領域
を完全に補うことができる。
【0041】以上のように、本実施形態の放射線撮像装
置70によれば、撮像に関して無駄なスペースとなる垂
直シフトレジスタチップ14やチャージアンプアレイチ
ップ15は、受光ユニット12とは垂直な配線板13に
設けられ、フォトダイオードアレイチップ11上には、
受光要素22群である受光部23と小さな電極パッド部
44しか存在しない。したがって、放射線撮像装置70
を製造するにあたっては、通常の光ファイバプレート6
0を使用することができる。これにより、放射線撮像装
置70を安価に提供することができる。また、テーパフ
ァイバを用いないので、画像の抜けや劣化はなくなる。
さらに、アモルファスシリコンを用いたようなS/N比
の低下はない。
【0042】また、垂直シフトレジスタチップ14およ
びチャージアンプアレイチップ15をフォトダイオード
アレイチップ11の受光面が存在する領域とは反対の領
域の配線板13a、13b下部に位置させることで、撮
像領域を狭めることなく、また垂直シフトレジスタチッ
プ14やチャージアンプアレイチップ15を放射線から
完全に保護することができる。
【0043】なお、図1に示す固体撮像部10では、フ
ォトダイオードアレイチップ11の電極パッド44a、
44bと配線板13a、13bの配線46a、46bと
の接続は、ワイヤボンディングにより行ったが、図8に
示すように、TCP48により接続してもよい。また、
配線板13a、13bの配線46a、46bと垂直シフ
トレジスタチップ14の信号出力パッド45aおよびチ
ャージアンプアレイチップ15の信号入力パッド45b
との接続もTCP48により接続することが可能であ
る。
【0044】TCP48による接続は、容易であって、
また確実である。
【0045】
【発明の効果】以上のように、本発明の放射線撮像装置
によれば、撮像に関して無駄なスペースとなる垂直シフ
トレジスタやチャージアンプアレイの回路部は、フォト
ダイオードアレイを形成したチップとは別のチップに形
成され、かつ、フォトダイオードアレイチップからなる
受光ユニットとは垂直な配線板に設けられ、フォトダイ
オードアレイチップには、受光要素群である受光部と小
さな電極パッド部しか存在しない。したがって、本発明
の放射線撮像装置では、通常の光ファイバプレートを使
用することができる。これにより、放射線撮像装置を安
価に提供することができる。また、テーパファイバを用
いないので、画像の抜けや劣化はなくなる。さらに、ア
モルファスシリコンを用いたようなS/N比の低下はな
い。
【0046】回路部をフォトダイオードアレイチップの
受光面が存在する領域とは反対の領域に位置させること
で、撮像領域を狭めることなく、また垂直シフトレジス
タチップやチャージアンプアレイチップの回路部を放射
線から完全に保護することができる。
【0047】また、電極パッドと配線板との接続をボン
ディングワイヤで行うと、接続に要する領域が小さくて
済む。
【0048】さらに、電極パッドと配線板との接続にフ
レキシブルケーブルを用いると、小さなスペースにおい
ても接続が容易となり、また確実となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の放射線撮像装置の要部を
示す斜視図である。
【図2】同実施形態の放射線撮像装置の骨組の概略構成
を示す斜視図である。
【図3】同実施形態の放射線撮像装置の固体撮像部の回
路構成図である。
【図4】同実施形態の放射線撮像装置を示す要部分解斜
視図である。
【図5】同実施形態の放射線撮像装置の枠体を示す斜視
図である。
【図6】同実施形態の固体撮像部にシンチレータ板およ
び光ファイバプレートを設けた状態を示す斜視図であ
る。
【図7】同実施形態の放射線撮像装置を示す斜視図であ
る。
【図8】他の実施形態の放射線撮像装置の要部を示す斜
視図である。
【図9】図7に示す放射線撮像装置を用いた撮像方法を
示す平面図である。
【図10】従来の放射線撮像装置を示す斜視図である。
【図11】従来の放射線撮像装置の固体撮像部を示す平
面図である。
【符号の説明】
10…固体撮像装置、11…フォトダイオードアレイチ
ップ、12…受光ユニット、13a,13b…配線板、
14…垂直シフトレジスタチップ、15…チャージアン
プアレイチップ、20…フォトダイオード、21…スイ
ッチ素子、22…受光要素、23…受光部、24…水平
方向受光列、25…垂直方向受光列、26…垂直シフト
レジスタ、35…台座、44…電極パッド部、44a…
ゲート用電極パッド、44b…出力用電極パッド、45
a…信号出力パッド、45b…信号入力パッド、46a
…ゲート用配線、46b…出力用配線、47…ボンディ
ングワイヤ、48…TCP、50…枠体、60…光ファ
イバプレート、61…シンチレータ板、70…放射線撮
像装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 恵一 東京都文京区本郷7丁目3番1号 東京大 学附属病院内 (72)発明者 杉原 正一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトダイオードとこれに入力端子を接
    続したスイッチ素子とを1組とする複数の受光要素をマ
    トリックス状に配列して受光部を形成し、かつ外周辺近
    傍に前記複数の受光要素の各行の複数の前記スイッチ素
    子のゲート端子に共通接続した複数のゲート用電極パッ
    ドと各列の複数の前記スイッチ素子の出力端子に共通接
    続した複数の出力用電極パッドとを配列して電極パッド
    部を形成した複数のフォトダイオードアレイチップを、
    同一平面上にマトリックス状に配置した受光ユニット
    と、 前記フォトダイオードアレイチップ上に設けたシンチレ
    ータ板と、 隣り合う前記フォトダイオードアレイチップ間において
    板面を前記受光ユニットと垂直にして配設するととも
    に、前記板面には前記複数のゲート用電極パッドに対応
    するゲート用配線または前記複数の出力用電極パッドに
    対応する出力用配線を施した配線板と、 前記配線板に設けられ、前記受光要素を一つずつ順次選
    択する信号を出力するための信号出力パッドを有する垂
    直シフトレジスタチップと、 前記配線板に設けられ、前記選択された各受光要素から
    の信号を入力するための信号入力パッドを有するととも
    に、この入力信号を処理するチャージアンプアレイチッ
    プとを備え、 前記ゲート用配線を前記ゲート用電極パッドと前記信号
    出力パッドに電気的に接続し、 前記出力用配線を前記出力用電極パッドと前記信号入力
    パッドに電気的に接続したことを特徴とする放射線撮像
    装置。
  2. 【請求項2】 前記配線板に設けられた前記垂直シフト
    レジスタチップおよび前記チャージアンプアレイチップ
    は、前記フォトダイオードアレイチップの受光面が存在
    する領域とは反対の領域に位置することを特徴とする請
    求項1記載の放射線撮像装置。
  3. 【請求項3】 前記受光ユニットの電極パッドと前記配
    線板の配線との電気的接続は、ボンディングワイヤで行
    ったことを特徴とする請求項1または2記載の放射線撮
    像装置。
  4. 【請求項4】 前記受光ユニットの電極パッドと前記配
    線板の配線との電気的接続は、フレキシブルケーブルで
    行ったことを特徴とする請求項1または2記載の放射線
    撮像装置。
JP8157218A 1996-06-18 1996-06-18 放射線撮像装置 Pending JPH1012851A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8157218A JPH1012851A (ja) 1996-06-18 1996-06-18 放射線撮像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8157218A JPH1012851A (ja) 1996-06-18 1996-06-18 放射線撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1012851A true JPH1012851A (ja) 1998-01-16

Family

ID=15644809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8157218A Pending JPH1012851A (ja) 1996-06-18 1996-06-18 放射線撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1012851A (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1049171A4 (en) * 1998-10-30 2000-11-29 Hamamatsu Photonics Kk SEMICONDUCTOR IMAGING DEVICE AND MOSAIC
JP2002139569A (ja) * 2000-08-10 2002-05-17 Canon Inc 大面積ファイバープレート、それを用いた放射線撮像装置、並びにそれらの製造方法
WO2003012477A1 (fr) * 2001-08-01 2003-02-13 Hamamatsu Photonics K.K. Imageur a rayons x
US7148464B2 (en) 2002-08-09 2006-12-12 Hamamatsu Photonics K.K. Photodiode array with a plurality of depressions
EP1759395A2 (en) * 2004-06-09 2007-03-07 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Anti-scatter-grid
WO2009150080A1 (de) * 2008-06-13 2009-12-17 Bruker Axs Microanalysis Gmbh Sensorkopf für einen röntgendetektor sowie diesen sensorkopf enthaltender röntgendetektor
US7746402B2 (en) 2001-08-24 2010-06-29 Hamamatsu Photonics K.K. Image sensing device having a fiber optic block tilted with respect to a light receiving surface thereof
US20120006992A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Nihon Kessho Koogaku Co., Ltd. Radiation detecting apparatus
US20160234413A1 (en) * 2013-09-13 2016-08-11 Lg Innotek Co., Ltd. Camera Module
CN109545810A (zh) * 2018-11-20 2019-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种平板探测器及其制备方法

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6384396B1 (en) 1998-10-30 2002-05-07 Hamamatsu Photonics K.K. Solid-state image sensing device and solid-state image sensing device array
EP1049171A4 (en) * 1998-10-30 2000-11-29 Hamamatsu Photonics Kk SEMICONDUCTOR IMAGING DEVICE AND MOSAIC
JP4693297B2 (ja) * 2000-08-10 2011-06-01 キヤノン株式会社 放射線撮像装置および放射線撮像システム
JP2002139569A (ja) * 2000-08-10 2002-05-17 Canon Inc 大面積ファイバープレート、それを用いた放射線撮像装置、並びにそれらの製造方法
WO2003012477A1 (fr) * 2001-08-01 2003-02-13 Hamamatsu Photonics K.K. Imageur a rayons x
JP2003046862A (ja) * 2001-08-01 2003-02-14 Hamamatsu Photonics Kk X線撮像装置
US7138637B2 (en) 2001-08-01 2006-11-21 Hamamatsu Photonics K.K. X-ray imager
US7746402B2 (en) 2001-08-24 2010-06-29 Hamamatsu Photonics K.K. Image sensing device having a fiber optic block tilted with respect to a light receiving surface thereof
US7148464B2 (en) 2002-08-09 2006-12-12 Hamamatsu Photonics K.K. Photodiode array with a plurality of depressions
EP1759395A2 (en) * 2004-06-09 2007-03-07 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Anti-scatter-grid
WO2009150080A1 (de) * 2008-06-13 2009-12-17 Bruker Axs Microanalysis Gmbh Sensorkopf für einen röntgendetektor sowie diesen sensorkopf enthaltender röntgendetektor
JP2011524012A (ja) * 2008-06-13 2011-08-25 ブルーカー ナノ ゲーエムベーハー X線検出器用のセンサヘッド、及び同センサヘッドを含むx線検出器
US8558175B2 (en) 2008-06-13 2013-10-15 Bruker Nano Gmbh Sensor head for an x-ray detector and x-ray detector containing said sensor head
US20120006992A1 (en) * 2010-07-07 2012-01-12 Nihon Kessho Koogaku Co., Ltd. Radiation detecting apparatus
US8735838B2 (en) * 2010-07-07 2014-05-27 Nihon Kessho Koogaku Co., Ltd. Radiation detecting apparatus
US20160234413A1 (en) * 2013-09-13 2016-08-11 Lg Innotek Co., Ltd. Camera Module
US10306123B2 (en) * 2013-09-13 2019-05-28 Lg Innotek Co., Ltd. Camera module
CN109545810A (zh) * 2018-11-20 2019-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种平板探测器及其制备方法
US11237281B2 (en) 2018-11-20 2022-02-01 Beijing Boe Optoelectronics Technology Co., Ltd. Flat-panel detector comprising light-transmission layer between ray-conversion layer and photoelectric conversion layer and method of manufacturing flat-panel detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10586822B2 (en) Semiconductor module, MOS type solid-state image pickup device, camera and manufacturing method of camera
US7630010B2 (en) Image sensing apparatus having an adding circuit to provide a one-pixel signal from a plurality of photoelectric conversion sections
US7952077B2 (en) Image sensor, image-sensing apparatus using the image sensor, and image-sensing system
US6717151B2 (en) Image pickup apparatus
JP3728260B2 (ja) 光電変換装置及び撮像装置
US6798453B1 (en) Photoelectric conversion device
US20020190215A1 (en) Image pickup apparatus
EP1014683B1 (en) Image pickup apparatus
US20120008029A1 (en) Solid-state imaging apparatus and imaging system
US6703617B1 (en) Device for imaging radiation
TWI229551B (en) Solid-state imaging apparatus
JPH1012851A (ja) 放射線撮像装置
JP3545130B2 (ja) 固体撮像装置
CN110546765A (zh) 固体摄像装置以及摄像装置
JP3825503B2 (ja) 固体撮像装置
JP3424360B2 (ja) 固体撮像装置
JP2000278605A (ja) 撮像装置および画像処理システム
US6873361B1 (en) Image sensor having a plurality of chips
CN117857936A (zh) 图像传感器以及图像噪声校正的方法
JP2007514360A (ja) X線検出器
Lawler et al. High-frame-rate image acquisition system
JP2001320037A (ja) 変換素子、変換装置、光電変換装置及び放射線撮像システム
JPH06261257A (ja) 固体撮像素子

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20031215