JPS6247167A - 多チヤンネル型半導体放射線検出器 - Google Patents

多チヤンネル型半導体放射線検出器

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JPS6247167A
JPS6247167A JP60187941A JP18794185A JPS6247167A JP S6247167 A JPS6247167 A JP S6247167A JP 60187941 A JP60187941 A JP 60187941A JP 18794185 A JP18794185 A JP 18794185A JP S6247167 A JPS6247167 A JP S6247167A
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JP
Japan
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electrodes
semiconductor radiation
radiation detector
electrode
detection element
Prior art date
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Pending
Application number
JP60187941A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuichi Oomori
大森 康以知
Matsuki Baba
末喜 馬場
Hiroshi Tsutsui
博司 筒井
Osamu Yamamoto
理 山本
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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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 本発明は放射線検出器、特に多チャンネル型の半導体を
用いた検出器に関する。
従来の技術 多チャンネル型半導体放射線検出器は一次元あるいは二
次元の放射線強度の分布を測定するもので、基本的には
、半導体放射線検出器を一次元あるいは二次元に複数個
配列した構成を有する。
従来の多チャンネル型半導体放射線検出器は製造工程を
簡略化するために、特開昭58−93292号公報に示
されているように、第6図のような構造になっていた。
すなわち、金属固定板8に導電性接着剤9を介して電極
10及び信号電極11を有する半導体放射線検出素子1
2を固定した後、溝切加工により複数個の単位検出素子
12aに分割し、その後分割された各単位検出素子の信
号電極11からり一ド13を取り出すようになっている
発明が解決しようとする問題点 近年、多チャンネル型半導体放射線検出器においてX線
診断装置等への応用のために高位置分解能が要求され、
単位検出素子の微細化、高密度化が必要となった。そし
てjli位検出素子の微細化にともない、リード間隔が
緻密にかつ各単位検出素子の信号電極面積が微小に々る
。多チャンネル型半導体放射線検出器の従来の構造では
、各単位検出素子12faに別々にリード13を接続す
る工程が必要で、リードの間隔が緻密になるに従いこの
接続方法が問題となる。一般に緻密な間隔でリード接続
する方法としてワイヤボンディングやフィルムリードを
用いる方法が知られている。
ワイヤボンディングは0.3mm間隔までの接続が可能
であるが、ボンティング時に素子に熱や機械的応力が加
わる。半導体結晶材料がCdTeやGa Asのような
化合物半導体の場合、この熱と機械的応力により素子特
性が劣化する可能性がある。またCdTeやGa As
等の化合物半導体ばH質が脆くボンティング時の熱歪や
機械的応力により結晶中に転位、欠陥等が生じ特性が劣
化する可能性がある。
Si 、 Ge 等の元素半導体においても熱歪や機械
的応力により結晶中に転位、欠陥等が生じ特性が劣化す
る可能性がある。またボンディング材に含捷れるSn等
の添加物の結晶中への拡散により特性が劣化する可能性
がある。これらの現象が多チャンネル型半導体検出器を
構成する単位検出素子の1つでも起とると、検出器の特
性が劣化し信頼性が低下する。
フィルムリードの場合は、0.1mm間隔寸で可能であ
るが、リードと信号電極11の接続に導電性接着剤や低
融点ハンダを用いる必要がある。ili位検出素子12
&が微細であると信号型イタ11の面積が微小となり、
導電性接着剤による接続では信号電極11以外への導電
性接着剤の回り込みが起こり易い。導電性接着剤の回り
込みは単位検出素子12a内の電界分布を変化させ素−
+特性を劣化させる可能性があるとともに隣接する単位
検出素6ベー 子12aの各々の信号電極11が回り込んだ導電性接着
剤によりショー刊・され、多チャンネル型半導体検出器
としての位置分解能が低下し、信頼性が低下する可能性
がある。また低融点はんだによる接続では、はんだ材に
含まれるSn等の添加物の単位検出素子12aへの付着
による特性劣化が生じる可能性があり信頼性が低下する
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、リードの接
続が容易で信頼性が高い多チャンネル型半導体放射線検
出器およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
問題点を解決するだめの手段 2本の平行する帯状電極を有する基板」二に、半導体放
射線検出素子の一対の電極と基板の帯状電極が各々一様
に接触するように配置固定し、両電極をそれぞれ導電性
接着剤で接続するとともに、2本の平行する帯状電極に
直交する方向の複数本の溝を半導体放射線検出器および
帯状電極が完全に分離されるよう設けて複数個の独立し
たリード付微小単位検出素子を形成する。
6ベーン゛ 作用 微小な単位検出素子の信号電極へ直接外部からのリード
を接続すること々く、基板に設けた電極をリードとする
ことができるので、検出素子の信頼性を保つことができ
る。
実施例 第1図は本発明の多チャンネル型半導体放射線検出器の
一実施例である。第1図において1は絶縁基板、2は基
板上に形成された2列のIJ−ド電極である。4は単位
検出素子であり、その両面には電極3を有する。単位検
出素子4は導電性接着剤により絶縁基板1に固着されて
いる。導電性接着剤5は即位検出素子4を固着すると同
時にjJ−ド電極2と単位検出素子4の各々の電極3と
を接続する機能も持つ。
次に第2図を参照して本実施例の製造方法を説明する。
第2図(&)において絶縁基板1はアルばす等の熱膨張
率の小さいセラミック材料よりなる。絶縁基板1には真
空蒸着、スパッタ蒸着、焼付、無電解メッキ等に」:す
2本の帯状電極6が形成さ扛ている。帯状電極材料とし
ては、Au、Pt、Cu、Al。
Fa、Ni等の金属やコバール等の合金が使われる。
7はSi 、Cre 、CdTe 、GaAs 、1(
gI2等の放射線に有感でかつ安定な半導体結晶である
。これらのうちCdTe 、GaAs 、HgI2  
等の原子番号の大きな化合物半導体結晶は高感度であり
、結晶の厚さが1mm以下でも、60KeVのX線に対
して90%以上吸収するので、11.位検出素子寸法が
微小な多チャンネル型半導体検出器に適する。この半導
体結晶7の対向面に、蒸着、電解メッキ、無電解メッキ
等により電極3を形成し半導体放射線検出器を得る。こ
こで電極材料はAu、Pt、Aβ等である。この半導体
放射線検出器を前記の絶縁基板1上に、帯状電極6と半
導体放射線検出器の電極3がそれぞれ一様に接触するよ
うに第2図(a’lに示すように配訝する1、次に、第
2図(b)に示すように半導体放射線検出器の対向する
電極3と絶縁基板1上に形成された帯状電極6を導電性
接着剤5で均一に接続する。本工程は半導体検出器の絶
縁基板1への固着と各々の電極3からのリードの取りI
I口〜を兼ねる。電極3と帯状電極6の接続法として、
金属ハンダ、低融点ハンダ等があるが導電性接着剤は素
子に悪影響をおよぼすことなく、均一に接続する事がで
きるので最適である。なお本工程において導電性接着剤
らは第2図(b)に示すように電極3および帯状電極6
の長軸方向に均一に塗布されなければならず、途中塗布
漏れがあってはならない。
次に第2図(b)に示す紙面上方向から、帯状電極6に
垂直に溝切加工を行なう。溝切加工は、半導体結晶7お
よび帯状電極6が完全に分離される1で行々わなければ
々らない。
溝切加工方法としてマルチワイヤーソー、ダイシングソ
ーによる機械的切断加工、yAc、co2等のレーザ加
工がある。本実施例ではマルチワイヤーソを用いた。マ
ルチワイヤーソでは多数個の溝切加工を一度に行なうこ
とができるとともに、切断応力が機械的切断加工の中で
は最も小さく、結晶切断面に生じる破砕層が少ない。C
dTe、GaAsのような脆い材質の半導体結晶には、
マルチワイ9、、、、− ヤーンが特に適する。一方レーザ加工ではレーザ照射点
付近が高温に加熱されるので、Cjd Te 、 Ga
 As等の化合物半導体では、加工面イ4近の結晶組成
が変化するおそれがある。
本溝切加工で、第2図(b)に示すリード付放射線検出
器は、第2図(C)に示すように、独立したIJ −ド
電極2付の微小単位検出素子4に分離され、多チャンネ
ル型半導体放射線検出器が形成される。
この検出器は、第2図(C)に示すように放射線が紙面
上方向より入射するようにして使用されるので、第5図
に示すような、放射線の入射方向にリード11、信号電
極10があり、放射線の単位検出素子9への入射の障害
となる従来の構造の多チャンネル型半導体検出器よりも
高感度、高精度である。
第3図はこの発明の別の実施例である。これは第1図の
実施例を若干変形したもので、対応する部分には第1図
と同一符号を伺し、詳細な説明は省略する。この実施例
では単位検出素子4が凹状溝9中に固定されている。こ
のようにすれは半導10、、。
体検出素子の基板上での位置決めが容易であり、また単
位検出素子4の1部が溝中に入り、基板で保護されるの
で検出器の機械強度が増加し、信頼性が向上する。
第4図もこの発明の別の実施例である。これも第1図の
実施例を変形したもので、単位検出素子4の電極3が各
々同一面上に形成された場合である○ 発明の効果 本発明によれば、位置分解能および信頼141.が高く
、製造工程が容易な一次元の多チャンネル型半導体放射
線検出器が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の多チャンネル型半導体放射
線検出器の斜視図、第2図(&)〜(C)は同実施例の
多チャンネル型半導体放射線検出器の製造工程を示す斜
視図、第3図は本発明の他の実施例を示す斜視図、第4
図は本発明の他の実施例を示すし、(a)はその平面図
、(b)はその側面図、(C)はその正面図、第5図は
従来の多チャンネル型半導体117、。 放射線検出器を示す断面図である。 1・・ ・絶縁基板、2・・・・・リード電極、3・・
・・・・電極、4・・・・・・単位検出素子、5・・・
・・導電性接着剤、6・・・・・・帯状電極、7・・・
・・・半導体結晶。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第3図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)放射線に有感な半導体放射線検出器を一次元に配
    列した多チャンネル型半導体放射線検出器であって、2
    本の平行する帯状電極を有する基板上に、半導体放射線
    検出素子をその一対の電極と前記帯状電極が各々一様に
    接触するように固着し、各々の前記電極と前記帯状電極
    を電気的に接続するとともに、前記電極と直交し前記帯
    状電極およ前記半導体放射線検出素子を完全に複数個に
    分離する複数本の溝を設けることにより、独立したリー
    ド付単位検出素子が形成されたことを特徴とする多チャ
    ンネル型半導体放射線検出器。
  2. (2)半導体放射線検出素子を固着するための接着剤が
    導電性接着剤であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の多チャンネル型半導体放射線検出器。
  3. (3)2本の平行する帯状電極間に凹状の溝を形成し、
    その溝中に半導体放射線検出素子を固定することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の多チャンネル型半導
    体放射線検出器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04203996A (ja) * 1990-11-29 1992-07-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd センサアレイ
JP2005274560A (ja) * 2004-02-27 2005-10-06 Fuji Electric Holdings Co Ltd 放射線検出器用フィルタの実装方法
JP2019164163A (ja) * 2019-06-03 2019-09-26 浜松ホトニクス株式会社 放射線検出器
WO2021033518A1 (ja) * 2019-08-21 2021-02-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 光センサ
US11506799B2 (en) 2013-11-15 2022-11-22 Hamamatsu Photonics K.K. Radiation detector, and method for producing radiation detector

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