KR102609264B1 - 센서 유닛, 방사선 검출기 및 센서 유닛 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
방사선 검출기(12)용 센서 유닛(14)으로서, 복수의 이미징 픽셀(30)을 포함하는 변환 소자(22)(각 이미징 픽셀(30)은 방사선을 전하로 직접 변환하도록 구성되고, 각각의 이미징 픽셀(30)은 전하 수집 전극(28)을 포함함); 및 복수의 판독 픽셀(32)을 포함하는 판독 기판(24)(각각의 판독 픽셀(32)은 전하 수집 전극(28) 상의 연결 위치에서 상호 접속부(36)에 의해 관련 이미징 픽셀(30)에 연결됨)을 포함하고, 각각의 판독 픽셀(32)은 복수의 이미징 픽셀(30) 중 관련 이미징 픽셀(30)보다 더 작은 면적을 가지며, 전하 수집 전극(28)에 대한 연결 위치는 이웃하는 전하 수집 전극(28)에 대해 변경된다. 방사선 검출기(12) 및 센서 유닛(14)의 제조 방법도 제공된다.
Description
본 개시는 일반적으로 방사선 검출기용 센서 유닛에 관한 것이다. 특히, 방사선 검출기용 센서 유닛, 적어도 하나의 센서 유닛을 포함하는 방사선 검출기 및 센서 유닛의 제조 방법이 제공된다.
직접 변환 방사선 검출기는 카드뮴 텔루라이드(CdTe) 변환 소자와 같은 텔루라이드를 사용하여, 입사 X 선 광자를 캡처하여 직접 전하로 변환한다. 포토 컨덕터 센서 모듈은 임의로 크게 만들 수 없다. 이러한 이유로 작은 센서 모듈로 대형 방사선 감지기를 구축해야 한다. 작은 센서 모듈은 전원 및 판독 회로에 전기적으로 연결되어야 한다. 일부 구현에서, 표준 연결은 판독 주문형 집적 회로(ASIC) 기판과 같은 전자 장치 층의 하나 이상의 측면에서 와이어본딩으로 만들어진다. 따라서 입력 및 출력(I/O) 신호가 전자 장치 층으로 라우팅될 수 있다. 그러나 이 솔루션은 방사선 검출기의 최대 달성 가능한 크기에 제한을 부과한다.
노출된 와이어본딩 영역을 커버하기 위해, 하나의 센서 모듈의 와이어본딩 영역이 인접한 센서 모듈의 변환 소자에 의해 덮이도록, 기울어진 센서 모듈을 포함하는 방사선 검출기를 제공할 수 있다. 이러한 방식으로 이미징 평면에서 센서 모듈 사이의 간격을 피할 수 있다. 그러나 이 솔루션은 복잡하고, 검출기의 상이한 위치들에 대해 이미징될 물체에 상이한 거리를 제공한다. 또한 방사 각도가 증가하고 그림자가 발생할 수 있다.
전자 장치 층의 하나 이상의 측면으로부터 와이어본딩에 대한 대안으로, 비아를 이용하여 판독 ASIC 기판을 통해 센서 모듈을 전원 및 판독 회로에 연결할 수 있다. 비아는 실리콘 이외의 재료의 기판에서 제작될 수 있지만 관통 실리콘 비아(TSV)로 종종 지칭된다. 이 경우 연결은 (변환 소자와 관련하여) 뒷면에서 이루어진다. 따라서 보다 작은 센서 모듈을 적층하여 지정된 크기의 방사선 검출기를 형성할 수 있다.
관통 실리콘 비아의 한 가지 문제는 판독 기판, 가령, 실리콘 기판을 통과하는 데 공간이 필요하다는 것이다. 비아의 직경이 차지하는 공간은 능동 회로에 사용할 수 없다. 판독 기판의 일부 신호는 신호 구동 및 수신과, 기타 기능을 위한 추가 로직이 필요하다.
광자 계수 픽셀형 검출기에서 각 판독 픽셀의 공간은 매우 제한적이므로 모든 판독 픽셀에서 예약할 수 있는 I/O(입력/출력) 신호에 필요한 추가 논리 기능을 위한 공간이 없다. 대부분의 기존 직접 변환 검출기에서, 이미징 픽셀과 판독 픽셀의 영역(또는 풋프린트)은 1 대 1로 일치한다. 즉, 이미징 픽셀과 판독 픽셀은 동일한 면적을 가지며 이미징 픽셀은 (이미징 방향으로) 판독 픽셀 위에 정렬된다.
본 발명의 하나의 목적은 방사선 검출기용 센서 유닛을 제공하는 것이며, 이 센서 유닛은 보다 간단한 제조 공정을 가능하게한다.
본 개시의 또 다른 목적은 방사선 검출기용 센서 유닛을 제공하는 것이며, 이 센서 유닛은 개선된 신호 무결성을 갖는다.
본 발명의 또 다른 목적은 컴팩트한 디자인의 방사선 검출기용 센서 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 방사선 검출기용 센서 유닛을 제공하는 것이며, 이 센서 유닛은 전술한 목적들 중 몇몇 또는 전부를 조합하여 해결한다.
본 개시의 또 다른 목적은 방사선 검출기가 전술한 목적들 중 하나, 여러 개 또는 전부를 해결하는 적어도 하나의 센서 유닛을 포함하는 방사선 검출기를 제공하는 것이다.
본 개시의 또 다른 목적은 전술한 목적들 중 하나, 여러 개 또는 모두를 해결하는 센서 유닛의 제조 방법을 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면, 방사선 검출기용 센서 유닛이 제공되며, 센서 유닛은 복수의 이미징 픽셀을 포함하는 변환 소자를 포함하고, 각 이미징 픽셀은 방사선을 전하로 직접 변환하도록 구성되고, 각 이미징 픽셀은 전하 수집 전극; 및 복수의 판독 픽셀을 포함하는 판독 기판을 포함하고, 각각의 판독 픽셀은 전하 수집 전극상의 연결 위치에서 상호 접속부에 의해 관련 이미징 픽셀에 연결되고; 각각의 판독 픽셀은 복수의 이미징 픽셀의 관련 이미징 픽셀보다 더 작은 면적을 가지며; 상기 전하 수집 전극에 대한 연결 위치는 이웃하는 전하 수집 전극에 대해 변경된다.
관련된 이미징 픽셀보다 더 작은 영역을 가진 각 판독 픽셀을 설계하고 전하 수집 전극과 관련하여 연결 위치를 변경함으로써, 이미징 픽셀로부터 공간을 차지할 필요없이, 이미징 픽셀에 공통인 전자 장치와 같은, 공통 전자 장치를 위한 영역을 제공하는 것이 가능하다. 영역은 I/O 버퍼, 등과 같은 로직에 사용할 수 있는 스트리트로 구성될 수 있다. 따라서 센서 유닛은 직접 변환 방사선 검출기의 경우, 전하 수집 전극에서 상호 접속을 위한 연결 위치가 놓이는 위치가 중요하지 않은 상황을 활용한다. 연결 위치는 전하 수집 전극의 상이한 부분에 배열되어, 판독 픽셀에 제공되지 않고 다른 회로 및 비아에 사용될 수 있는 하나 이상의 자유 영역을 생성할 수 있다.
각 판독 픽셀의 면적은 관련 이미징 픽셀의 면적보다 적어도 1 % 작을 수 있다. 다른 양상들에서, 각각의 판독 픽셀의 면적은 관련 이미징 픽셀의 면적보다 적어도 5 %, 10 %, 20 % 또는 40 % 더 작을 수 있다. 판독 픽셀 및 이미징 픽셀의 이들 영역은 방사선 검출기의 이미징 평면과 평행할 수 있다.
전하 수집 전극에 대한 연결 위치가 가변적이라는 어구의 정의는 연결 위치 사이의 중심에서 중심까지의 거리가 적어도 한 방향에서 다르다는 것을 의미한다. 예를 들어, 전하 수집 전극 상의 연결 위치로부터의 오프셋 거리는 센서 유닛의 연장면에서 적어도 한 방향으로 점진적으로 증가 및/또는 감소될 수 있다. 따라서 판독 픽셀과 이미징 픽셀이 기울어진다(skewed).
센서 유닛은 대안으로서 센서 모듈 또는 타일로 지칭될 수 있다. 방사선 검출기는 단 하나의 센서 유닛을 포함할 수 있다. 대안으로서, 둘 이상의 센서 유닛이 결합되어 방사선 검출기를 제공할 수 있다.
본 개시 내용 전체에서, 변환 소자는 광 검출기로 지칭될 수 있고, CdTe 또는 카드뮴 아연 텔루라이드(CdZnTe 또는 CZT) 기판과 같은 적어도 하나의 반도체 기판으로 구성(또는 포함)될 수 있다. 변환 소자는 연속 변환 기판 또는 여러 개의 개별 변환 부분을 포함할 수 있다. 어쨌든, 본 개시에 따른 변환 소자는 입사 방사선에 응답하여 하나 이상의 전하 캐리어를 생성하도록 구성된 기판과 같은 소자로 구성될 수 있다.
이미징 픽셀은 대안으로서 센서 픽셀 또는 결정 픽셀로 지칭될 수 있다. 판독 픽셀은 대안으로서 판독 셀로 지칭될 수 있다.
판독 기판은 ASIC와 같은 판독 회로를 포함하거나 이에 의해 구성될 수 있다. 전하 수집 전극은 대안으로서 검출기 패드로 지칭될 수 있다.
복수의 판독 픽셀은 판독 그룹 사이에 적어도 하나의 스트리트가 형성되도록 적어도 2 개의 판독 그룹에 배열될 수 있다. 이 경우, 각 판독 그룹의 판독 픽셀은 연관된 이미징 픽셀보다 더 컴팩트하게 배열될 수 있다. 대안으로서, 각각의 판독 그룹은 관련된 이미징 그룹보다 더 작은 영역을 가질 수 있으며, 여기서 각각의 이미징 그룹의 각각의 이미징 픽셀은 대응하는 판독 그룹의 관련 판독 픽셀에 연결된다. 따라서 판독 그룹의 판독 픽셀과 연관된 이미징 픽셀은 판독 그룹과 연관된 이미징 그룹을 형성한다.
각각의 판독 픽셀은 제 1 방향으로 판독 픽셀 제 1 폭을 가질 수 있고, 각각의 이미징 픽셀은 제 1 방향으로 이미징 픽셀 제 1 폭을 가질 수 있으며, 판독 픽셀 제 1 폭은 이미징 픽셀 제 1 폭보다 작을 수 있다. 이 경우, 판독 픽셀은 복수의 판독 그룹으로 배열될 수 있고, 각 판독 그룹의 판독 픽셀은, 적어도 하나의 스트리트가 판독 그룹 사이에서 제 1 방향으로 형성되도록, 관련 이미징 픽셀보다 제 1 방향으로 더 컴팩트하게 배열될 수 있다. 대안으로서, 판독 픽셀은 복수의 판독 그룹으로 배열될 수 있고, 각 판독 그룹은 적어도 하나의 스트리트가 판독 그룹 사이에 형성되도록 각 이미징 그룹의 제 1 방향의 제 1 폭보다 작은 제 1 방향의 제 1 폭을 가질 수 있고, 각각의 이미징 그룹의 각각의 이미징 픽셀은 대응하는 판독 그룹의 관련 판독 픽셀에 연결된다.
비 제한적인 하나의 예에 따르면, 이미징 픽셀 각각은 대략 150㎛의 제 1 방향의 치수를 갖고 판독 픽셀 각각은 대략 143㎛의 제 1 방향의 치수를 갖는다. 이 경우, 적어도 하나의 스트리트는 약 112㎛의 제 1 방향의 폭을 가질 수 있다(각각 제 1 방향으로 8 개의 판독 픽셀을 포함하는 2 개의 판독 그룹 사이의 스트리트의 경우).
또한, 각각의 판독 픽셀은 제 1 방향으로의 판독 픽셀 제 1 폭 및 제 2 방향(예를 들어, 제 1 방향에 수직)의 판독 픽셀 제 2 폭을 가질 수 있고, 각각의 이미징 픽셀은 제 1 방향으로의 이미징 픽셀 제 1 폭을 가질 수 있고, 제 2 방향의 이미징 픽셀 제 2 폭을 가질 수 있으며, 여기서 판독 픽셀 제 1 폭은 이미징 픽셀 제 1 폭보다 작고, 판독 픽셀 제 2 폭은 이미징 픽셀 제 2 폭보다 작다. 따라서, 각 판독 픽셀은 각각의 이미징 픽셀의 제 1 방향의 제 1 폭보다 작은 제 1 방향의 제 1 폭을 가질 수 있고, 각 판독 픽셀은 각 이미징 픽셀의 제 2 방향의 제 2 폭보다 작은 제 2 방향의 제 2 폭을 가질 수 있다. 이 경우, 판독 픽셀은 복수의 판독 그룹으로 배열될 수 있고, 각 판독 그룹의 판독 픽셀은 관련 이미징 픽셀보다 제 1 방향 및 제 2 방향으로 더 컴팩트하게 배열되어, 적어도 하나의 스트리트가 판독 그룹 사이의 제 1 방향 및 제 2 방향으로 형성된다. 대안으로서, 판독 픽셀은 복수의 판독 그룹으로 배열될 수 있고, 각 판독 그룹은 각 이미징 그룹의 제 1 방향의 제 1 폭 및 제 2 방향의 제 2 폭보다 작은 제 1 방향의 제 1 폭 및 제 2 방향의 제 2 폭을 가질 수 있으며, 적어도 하나의 스트리트가 판독 그룹 사이의 제 1 방향 및 제 2 방향으로 형성되고, 각 이미징 그룹의 각 이미징 픽셀은 대응하는 판독 그룹의 관련 판독 픽셀에 연결된다.
센서 유닛은 적어도 하나의 스트리트에 배열된 비아를 더 포함할 수 있다. 판독 픽셀에 대한 복수의 연결부가 예를 들어 20 내지 500 개의 연결부와 같이 각각의 비아에 제공될 수 있다.
센서 유닛은 적어도 하나의 스트리트에 적어도 부분적으로 배열된 적어도 2 개의 판독 픽셀을 위한 공통 전자 장치를 더 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 센서 유닛은 적어도 하나의 판독 그룹을 위한 공통 전자 장치를 더 포함할 수 있으며, 공통 전자 장치는 적어도 하나의 스트리트에 적어도 부분적으로 배열된다. 공통 전자 장치는 전력 분배 네트워크, 디지털 회로, 하나 이상의 마이크로프로세서 및/또는 하나 이상의 메모리를 포함할 수 있다.
각각의 판독 픽셀은 연관된 판독 픽셀에 대해 특정한 적어도 하나의 전자 구성요소를 갖는 판독 픽셀 전자 장치를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전자 구성요소는 증폭기, 적분기, 비교기 및/또는 광자 펄스를 계수하기 위한 카운터를 포함할 수 있다.
각각의 상호 접속부는, 예를 들어 직접 결합에 의해, 솔더 범프를 포함할 수 있다. 각각의 판독 픽셀은 솔더 범프가 증착될 수 있는 판독 접촉 패드를 포함할 수 있다. 그러나, 본 개시에 따른 상호 접속부는 대안으로서 예를 들어, 이미징 픽셀과 판독 픽셀 사이에, 전기 접촉을 생성하기 위한 임의의 유형의 연결 부재로 구성될 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, 센서 유닛은 서로 실질적으로 동일한 면적을 갖는 변환 소자 및 판독 기판을 포함한다. 변환 소자의 외부 에지 이미징 픽셀은 변환 소자 유효 영역의 경계를 정의할 수 있다. 판독 기판의 외부 에지 판독 픽셀(및 외부 공통 전자 장치(해당될 경우))은 판독 기판 유효 영역의 경계를 정의할 수 있다. 센서 유닛은 판독 기판의 판독 기판 유효 영역과 실질적으로 동일한 면적을 갖는 변환 소자 유효 영역을 갖는 변환 소자를 포함한다. 일부 예들에서, 실질적으로 동일한 영역은 서로 1% 내에 있는 변환 소자 유효 영역 및 판독 기판 유효 영역을 지칭한다. 다른 예들에서, 실질적으로 동일한 영역은 서로 5 % 이내인 변환 소자 유효 영역 및 판독 기판 유효 영역을 지칭한다.
추가의 양태에 따르면, 본 개시에 따른 적어도 하나의 센서 유닛을 포함하는 방사선 검출기가 제공된다. 본 명세서 전반에 걸쳐, 방사선 검출기는 직접 변환 방사선 검출기로 구성될 수 있다. 방사선 검출기는 대안으로서 방사선 이미징 장치로 지칭될 수 있다.
추가의 양태에 따르면, 본 발명에 따른 적어도 2 개의 센서 유닛을 포함하는 방사선 검출기가 제공되며, 여기서 각 센서 유닛의 에지 이미징 픽셀(또는 에지 이미징 픽셀의 행 또는 열)은 인접한 센서 유닛의 에지 이미징 픽셀(또는 에지 이미징 픽셀의 행 또는 열)의 하나의 이미징 픽셀 폭 내에 놓인다. 다른 양태에서, 각 센서 유닛의 에지 이미징 픽셀(또는 에지 이미징 픽셀의 행 또는 열)은 인접한 센서 유닛의 에지 이미징 픽셀(또는 에지 이미징 픽셀의 행 또는 열)의 2, 5 또는 10 미만의 이미징 픽셀 폭 내에 있다.
추가 양태에 따르면, 본 개시 내용에 따른 적어도 하나의 센서 유닛 또는 본 개시 내용에 따른 적어도 하나의 방사선 검출기를 포함하는 이미징 장치가 제공된다.
추가의 양태에 따르면, 판독 기판에 연결된 변환 소자를 갖는 센서 유닛을 제조하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 복수의 이미징 픽셀을 포함하는 변환 소자를 제공하는 단계(각각의 이미징 픽셀은 방사선을 직접 전하로 변환하도록 구성되고, 각각의 이미징 픽셀은 전하 수집 전극을 포함하며, 변환 소자의 복수의 외부 에지 이미징 픽셀은 변환 소자 유효 영역의 경계를 정의함); 복수의 판독 픽셀을 포함하는 판독 기판을 제공하는 단계(상기 판독 기판의 복수의 외부 에지 판독 픽셀은 판독 기판 유효 영역의 경계를 정의함); 및 상기 전하 수집 전극 상의 연결 위치에서 상호 접속부에 의해 상기 판독 기판의 제 1 표면 상의 관련 판독 픽셀의 판독 전극에 상기 변환 소자의 표면 상의 이미징 픽셀의 각각의 전하 수집 전극을 연결하는 단계를 포함하고, 변환 소자 유효 영역은 판독 기판 유효 영역과 실질적으로 동일한 영역을 갖는다.
판독 기판은 판독 픽셀의 판독 그룹 사이의 적어도 하나의 스트리트에 형성된 적어도 2 개의 판독 픽셀에 대한 공통 전자 장치 및 각각의 판독 픽셀에 특정한 적어도 하나의 전자 구성요소를 갖는 판독 픽셀 전자 장치를 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 판독 기판은 판독 픽셀의 판독 그룹 사이의 적어도 하나의 스트리트에 형성된 적어도 하나의 판독 그룹에 대한 공통 전자 장치 및 각각의 판독 픽셀에 대해 특정한 적어도 하나의 전자 구성요소를 갖는 판독 픽셀 전자 장치를 포함할 수 있다.
방법은 판독 기판의 적어도 하나의 스트리트를 통해 적어도 하나의 비아를 에칭하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 여기서 적어도 하나의 스트리트에는 특정 판독 픽셀에 대한 판독 픽셀 전자 장치가 없다.
방법은 복수의 지지 접촉 패드 및 지지 접촉 패드에 결합된 복수의 전송 라인을 포함하는 지지 기판을 제공하는 단계; 및 상기 지지 기판의 표면 상의 지지 접촉 패드를 판독 기판의 제 2 표면 상의 적어도 하나의 비아를 통해 공통 전자 장치에 또는 판독 픽셀 중 하나 이상에 연결하는 단계를 포함한다.
전하 수집 전극을 판독 기판에 연결하거나 지지 기판을 판독 기판에 연결하면 솔더 범프 본딩, 직접 본딩 또는 플립 칩 본딩을 사용할 수 있다.
변환 소자 유효 영역은 판독 기판 유효 영역보다 적어도 1 % 더 클 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, 본 개시에 따른 임의의 방법에 의해 제조된 센서 유닛 또는 본 개시에 따른 임의의 방법으로부터 생성된 센서 유닛이 제공된다.
본 개시의 추가 세부 사항, 이점 및 측면은 도면과 함께 취해진 다음의 실시예로부터 명백해질 것이며, 여기서:
도 1: 방사선 검출기를 포함하는 이미징 장치의 측면도를 개략적으로 나타낸다.
도 2: 도 1의 방사선 검출기의 부분 측단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 3: 도 1 및 도 2의 방사선 검출기의 부분 평면도를 개략적으로 나타낸다.
도 4: 센서 유닛을 제조하는 방법의 일반적인 단계를 설명하는 흐름도이다.
도 1: 방사선 검출기를 포함하는 이미징 장치의 측면도를 개략적으로 나타낸다.
도 2: 도 1의 방사선 검출기의 부분 측단면도를 개략적으로 나타낸다.
도 3: 도 1 및 도 2의 방사선 검출기의 부분 평면도를 개략적으로 나타낸다.
도 4: 센서 유닛을 제조하는 방법의 일반적인 단계를 설명하는 흐름도이다.
이하에서는 방사선 검출기용 센서 유닛, 적어도 하나의 센서 유닛을 포함하는 방사선 검출기 및 센서 유닛의 제조 방법에 대해 설명한다. 동일하거나 유사한 구조적 특징을 나타 내기 위해 동일한 참조 번호가 사용될 것이다.
도 1은 방사선 검출기(12)를 포함하는 이미징 장치(10)의 측면도를 개략적으로 도시한다. 이 예의 방사선 검출기(12)는 본 개시에 따른 복수의 센서 유닛(14)으로 형성된다. 방사선 검출기(12)는 예를 들어 센서 유닛(14)을 함께 연결하는 것을 허용하는 하나 이상의 결합 메커니즘을 포함할 수 있다. 결합 메커니즘은 예를 들어 2 개의 인접한 센서 유닛(14)의 지지 기판을 연결할 수 있다. 센서 유닛(14)은 또한 인터페이스 회로를 통해 연결될 수 있다.
그러나, 본 개시에 따른 방사선 검출기는 대안적으로 단지 하나의 센서 유닛을 포함할 수 있다. 이미징 장치(10)는 예를 들어 컴퓨터 단층 촬영(CT) 장치일 수 있다.
이미징 장치(10)는, 예를 들어 환자의 신체를 통해, 이미징될 물체(20)를 통해 투과되는 X-선을 방출하기 위한 X-선 튜브와 같은 방사선 소스(18) 및 제어 유닛(16)을 포함한다. 물체(20)를 투과한 후, X-선은 방사선 검출기(12)에 도달하여 X-선이 검출되고 물체(20)의 공간적으로 해상된 투영 이미지를 나타내는 신호로 변환된다. 제어 유닛(16)은 2D 투영 이미지를 획득하도록 구성될 수 있다. 획득된 2D 이미지는 컴퓨터 단층 촬영의 알려진 원리에 따라 물체(20)의 예를 들어 3D 이미지를 재구성하는 데 사용될 수 있다.
도 1은 참조 목적을 위해 3차원 데카르트 좌표계 X, Y, Z의 두 개의 데카르트 좌표 X 및 Z를 더 보여준다. 이 예의 방사선 검출기(12)는 평면형이고 XY-평면으로 배향된다. 따라서, 방사선 검출기(12)의 이미징 평면은 XY-평면과 평행하다. 그러나 이미징 장치(10) 및 방사선 검출기(12)는 공간에서 임의로 배향될 수 있다.
도 2는 도 1의 방사선 검출기(12)의 부분 측단면도를 개략적으로 나타낸다.도 2에서, 방사선 검출기(12)의 센서 유닛(14) 중 하나가 부분적으로 보일 수 있다. 센서 유닛(14)은 예를 들어 CdTe 결정과 같은 변환 소자(22) 및 판독 기판(24), 예를 들어 판독 ASIC 기판을 포함한다. 판독 기판(24)은 실리콘 기판 또는 다른 적절한 반도체 또는 절연체의 기판을 포함할 수 있다. 센서 유닛(14)은 지지 기판(26)을 더 포함한다. 지지 기판(26)은 예를 들어 세라믹 또는 유리의 인쇄 회로 기판(PCB)을 포함할 수 있다.
변환 소자(22)는 복수의 전하 수집 전극(28)을 포함하며, 여기서는 변환 소자(22)에 내장된 접촉 패드로 구현된다. 전하 수집 전극(28)은 복수의 이미징 픽셀(30)을 정의한다. 전하 수집 전극(28)은 서로 약간 분리되어 있어서, 인접한 이미징 픽셀(30) 사이의 경계가 형성된다.
이미징 픽셀(30)은 전체 센서 유닛(14) 위와 같이, 센서 유닛(14)의 적어도 주요 부분에 고르게 분포되어 있다. 이미징 픽셀(30)(및 전하 수집 전극(28))은 각각 사각형 영역을 가지며, 여기서는 정사각형 영역으로 구현된다. 일 예에서, 전하 수집 전극(28)의 영역(XY-평면에서)은 이미징 픽셀(30)의 영역을 정의한다. 전하 수집 전극(28)의 에지(XY-평면에서)는 이미징 픽셀(30)의 이미징 픽셀 경계를 정의할 수 있다. 제 1 방향(예를 들어, X- 방향)의 이미징 픽셀 제 1 폭은 제 1 방향의 2 개의 이미징 픽셀 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다. 제 2 방향(예를 들어, Y- 방향)의 이미징 픽셀 제 2 폭은 제 2 방향의 두 이미징 픽셀 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다.
하나의 센서 유닛(14)의 최외곽 이미징 픽셀(30)과 인접 센서 유닛(14)의 최외곽 이미징 픽셀(30) 사이의 제 1 방향의 거리는 이미징 픽셀 제 1 폭보다 작거나 같을 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 하나의 센서 유닛(14)의 최외곽 이미징 픽셀(30)과 인접 센서 유닛(14)의 최외곽 이미징 픽셀(30) 사이의 제 2 방향의 거리는 이미징 픽셀 제 2 폭보다 작거나 같을 수 있다.
X-선(또는 다른 유형의 전리 방사선)이 변환 소자(22)에 충돌할 때, 흡수된 에너지에 응답하여 전자-정공 쌍이 변환 소자(22) 내부에 생성된다(즉, "직접 변환"이라는 용어). 변환 소자(22)를 가로 질러 인가되는 전기장의 영향하에, 이들 전자(정공)는 연관된 전하 수집 전극(28)으로 전달된다.
판독 기판(24)은 복수의 판독 픽셀(32)을 포함한다. 각각의 판독 픽셀(32)은 여기서 접촉 패드로서 구현되는 판독 전극(34)을 포함하고, 이미징 픽셀(30)과 연관된다.
센서 유닛(14)은 상호 접속부(36)를 더 포함하고, 하나의 이미징 픽셀(30)과 하나의 판독 픽셀(32)의 각 쌍은 상호 접속부(36)에 의해 접속된다. 도 2에서 상호 접속부(36)는 전하 수집 전극(28)과 관련 판독 전극(34) 사이의 솔더 범프로서 예시된다. 이에 따라 각 판독 전극(34)은 관련 판독 픽셀(32)에 대한 입력으로서 작용한다. 각각의 판독 전극(34)은 X 선 광자의 흡수에 의해 변환 소자(22)에서 생성된 전기 신호를 상호 접속부(36)를 통해 수신한다. 변환 소자(22) 및 판독 기판(24)은 플립-칩 본딩에 의해 또는 전기 접촉을 형성하는 임의의 다른 수단에 의해, 연결될 수 있다.
각각의 판독 픽셀(32)은 판독 픽셀(32) 전용 판독 픽셀 전자 장치(38)를 포함한다. 따라서, 판독 픽셀 전자 장치(38)는 연관된 판독 픽셀(32)에 특정한 기능을 갖는 적어도 하나의 전자 구성요소를 포함한다. 판독 픽셀(32)의 판독 픽셀 전자 장치(38)는, 예를 들어 변환 소자(22)에 입사하는 X 선 광자에 의해 생성된 신호를 처리하거나 해석하는 데 적합할 수 있다. 판독 픽셀 전자 장치(38)의 비 제한적인 예에는 필터, 증폭기, 적분기, 비교기 및/또는 광자 펄스를 계수하기 위한 카운터가 포함된다. 일례에 따르면, 각각의 판독 픽셀(32)은 펄스 크기를 감지하기 위한 전치 증폭기 및 비교기를 포함한다. 일 예에서, 판독 픽셀 전자 장치 및 관련 특징부의 결합된 영역(XY 평면에서)은 판독 픽셀(32)의 영역을 정의한다. 판독 픽셀(32)의 반대 쪽에 있는 다른 판독 픽셀 전자 특징부의 다른 외측 에지에 대한 판독 픽셀 전자 특징부의 외부 에지(XY 평면에서)는 판독 픽셀(32)의 경계를 정의할 수 있다. 제 1 방향의 판독 픽셀 제 1 폭은 제 1 방향의 두 판독 픽셀 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다. 제 2 방향으로의 판독 픽셀 제 2 폭은 제 2 방향으로의 두 판독 픽셀 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다.
각각의 판독 픽셀(32)은 XY-평면에서 연관된 이미징 픽셀(30)의 영역보다 작은 XY-평면의 영역을 갖는다. 예를 들어, 판독 픽셀 전자 장치의 결합된 영역은 XY-평면의 관련 이미징 픽셀(30)에서 전하 수집 전극(28)의 영역보다 더 작은 XY-평면의 영역을 가질 수 있다.
판독 픽셀(32)의 영역은 사각형일 수 있다. 예를 들어, 각각의 판독 픽셀(32)은 연관된 이미징 픽셀(30)의 제 1 방향의 폭(또는 이미징 픽셀 제 1 폭)보다 작은 제 1 방향(가령, X-축 방향)의 폭(또는 판독 픽셀 제 1 폭)을 가질 수 있고, 각각의 판독 픽셀(32)은 연관된 이미징 픽셀(30)의 제 2 방향의 폭(또는 이미징 픽셀 제 2 폭)보다 작은 제 2 방향(가령, Y-축 방향)의 폭(또는 판독 픽셀 제 2 폭)을 가질 수 있다. 대안으로서, 각각의 판독 픽셀(32)은 연관된 이미징 픽셀(30)의 제 1 방향의 폭(또는 이미징 픽셀 제 1 폭)보다 작은 제 1 방향(가령, X-축 방향)의 폭(또는 판독 픽셀 제 1 폭)을 가질 수 있고, 각각의 판독 픽셀(32)은 연관된 이미징 픽셀(30)의 제 2 방향의 폭(또는 이미징 픽셀 제 2 폭)과 동일한 또는 실질적으로 동일한 제 2 방향(가령, Y-축 방향)의 폭(또는 판독 픽셀 제 2 폭)을 가질 수 있다.
도 2의 예에서, 전하 수집 전극(28) 상의 상호 접속부(36)의 연결 위치가 이웃하는 전하 수집 전극(28)에 대해 변함을 알 수 있다. 예를 들어, 전하 수집 전극(28) 상의 상호 접속부(36)의 연결 위치의 위치가 이웃하는 전하 수집 전극(28)에 대해 오프셋되어 있거나 상이한 X 위치일 수 있다. 도 2의 센서 유닛(14)의 부분도에서, 8 개의 전하 수집 전극(28)이 가시적이고 표시된다. 좌측에서 제 1 상호 접속부(36) 사이의 제 1 연결 위치는 실질적으로, 연관된 전하 수집 전극(28)의 중심에 있고, 좌측에서 제 2 상호 접속부(36) 사이의 제 2 연결 위치는 연관된 전하 수집 전극(28)에 대해 약간 왼쪽으로 오프셋되며, 좌측에서 제 3 상호 접속부(36) 사이의 제 3 연결 위치는 연관된 전하 수집 전극(28)과 관련하여 좌측으로 더 오프셋되고, 좌측에서 제 4 상호 접속부(36) 사이의 제 4 접속 위치는 관련 전하 수집 전극(28)의 좌측 단부 근처에 위치한다. 반대로, 오른쪽에서 제 1 상호 접속부(36) 사이의 제 1 연결 위치는 관련 전하 수집 전극(28)에 실질적으로 중앙에 있고, 오른쪽에서 제 2 상호 접속부(36) 사이의 제 2 연결 위치는 관련 전하 수집 전극(28)과 관련하여 오른쪽으로 다소 오프셋되며, 오른쪽에서 제 3 상호 접속부(36) 사이의 제 3 연결 위치는 관련 전하 수집 전극(28)과 관련하여 오른쪽으로 더 오프셋되고, 오른쪽에서 제 4 상호 접속부(36) 사이의 제 4 연결 위치는 연관된 전하 수집 전극(28)의 오른쪽 단부 근처에 위치한다.
관련 전하 수집 전극(28)에 대한 상호 접속부(36)의 변위는 도 2의 특정 예와 다를 수 있다. 즉, 상호 접속부(36)와 전하 수집 전극(28) 사이의 연결 위치로부터의 오프셋 거리가 더 길거나 더 짧은 단계를 갖도록 점진적으로 증가하거나 감소할 수 있다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 관련 전하 수집 전극(28)과 관련하여 상호 접속부(36)의 다양한 연결 위치로 인해, X 방향으로 서로로부터 이격된 2 개의 판독 그룹(40)이 형성된다. 이 경우, 각 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)은 관련된 이미징 픽셀(30)보다 더 컴팩트하게 배열되어, 여기서 스트리트(42)(Y-방향)로 구성되는, 일 영역이 판독 그룹(40) 사이에 형성된다.
제 1 방향(도 2의 X- 축을 따라)의 스트리트(42)의 폭은 이미징 픽셀(30) 및 관련 판독 픽셀(32)의 각 쌍의 제 1 방향에서의 폭의 차이에 따라, 그리고, 각각의 판독 그룹(40)에서 제 1 방향으로 제공되는 판독 픽셀(32)의 수에 따라 좌우될 수 있다. 따라서, 각각의 이미징 픽셀(30)과 각각의 연관된 판독 픽셀(32) 사이의 비교적 작은 폭의 복수의 차이가 비교적 넓은 폭을 갖는 스트리트(42)에 축적될 수 있다.
센서 유닛(14)은 스트리트(42)에 배치된 적어도 하나의 비아(44)를 더 포함한다. 비아(44)는 판독 기판(24)을 통해 계단형 구멍을 에칭함으로써, 그리고 에칭된 구멍을 코팅함으로써, 형성될 수 있다. 구멍의 계단형 구조는 판독 기판(24)의 열 팽창으로부터 물리적인 변형을 흡수하도록 작동할 수 있다. 코팅은 판독 기판(24)을 통한 비아(44)와 다른 비아의 단락을 방지하는 데 유용할 수 있다. 구멍의 보다 작은 개구(도 2의 상단 개구)는 대략 10-20 ㎛의 폭을 가질 수 있고, 구멍의 보다 큰 개구(도 2의 하부 개구)는 대략 200-300 ㎛의 폭을 가질 수 있다.
판독 픽셀(32)에 대한 하나 또는 여러 개의 접속부가 비아(44)에 제공될 수 있다. 비아(44)는 전송 라인(48)에 연결하기 위해 지지 기판(26)상의 지지 접촉 패드(46)에 연결될 수 있다. 지지 접촉 패드(46) 및 전송 라인(48)은 도 2에 따라 지지 기판(26)에 내장되거나, 또는, 지지 기판(26)의 표면에 제공될 수 있다. 따라서 비아(44)는 판독 기판(24)을 통과하고, 하나 이상의 판독 픽셀(32)을 전송 라인(48)에 전기적으로 연결한다. 도 2의 비아(44)의 흑색 충전으로 도시된 바와 같이, 다수의 판독 픽셀(32)이 하나의 비아(44)를 공유할 수 있다.
도 2에서, 비아(44)는, 여기서 솔더 범프로 예시된, 상호 접속부(50)에 의해 지지 기판(26)에 연결된다. 판독 픽셀(32)을 위한 공통 전자 장치는 또한 적어도 하나의 스트리트(42)에 적어도 부분적으로 배열될 수 있다. 판독 픽셀(32)을 위한 공통 전자 장치의 비 제한적인 예는 전력 분배 네트워크, 디지털 회로, 하나 이상의 마이크로 프로세서 및/또는 또는 하나 이상의 메모리를 포함한다.
도 3은 도 1 및 도 2의 방사선 검출기(12)의 부분 평면도를 개략적으로 나타낸다. 도 3에서, 이미징 픽셀(30) 및 판독 픽셀(32)은 정사각형이다. 이미징 픽셀(30)은 실선의 정사각형으로 예시되고, 판독 픽셀(32)은 파선의 정사각형으로 예시되며, 상호 접속부(36)는 파선의 원으로 예시되고, 비아(44)는 점선의 원으로 예시된다.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 각각의 판독 픽셀(32)은 각각의 이미징 픽셀(30) 제 1 방향의 제 1 폭보다 작은, 제 1 방향(예를 들어, X 축을 따른)의 제 1 폭을 갖고, 각각의 판독 픽셀(32)은 각각의 이미징 픽셀(30)의 제 2 방향의 제 2 폭보다 작은 제 2 방향(예를 들어 Y 축을 따른)의 제 2 폭을 갖는다. 도 3의 예에서, 전하 수집 전극(28)상의 상호 접속부(36)의 연결 위치가 이웃하는 전하 수집 전극(28)에 대해 변화함을 알 수 있다. 예를 들어, 판독 그룹(40)의 관련 이미징 픽셀(30)에서 전하 수집 전극(28)상의 상호 접속부(36)의 연결 위치의 위치는 XY-평면의 이웃하는 전하 수집 전극(28)에 대한 오프셋 또는 상이한 X 또는 Y 위치에 놓일 수 있다. 이웃하는 전하 수집 전극은 인접한 이미징 픽셀(30)의 전하 수집 전극, 또는, 특정 판독 그룹(40)에서 임의의 다른 이미징 픽셀(30)의 전하 수집 전극으로 정의될 수 있다.
도 3은 복수의 스트리트(42)가 형성되도록, 각각의 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)이 연관된 이미징 픽셀(30)보다 제 1 방향 및 제 2 방향으로 더 컴팩트하게 배열되는 것을 또한 도시한다. 스트리트(42)는 인접한 판독 그룹(40) 사이에 제 1 방향 및 제 2 방향 모두로 형성된다.
판독 그룹(40) 사이의 스트리트(42)는 다른 인접 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)로부터 일 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)을 정의할 수 있다. 외부 판독 픽셀(32)과 스트리트(42) 사이의 에지(XY-평면에서)는 판독 그룹(40)의 경계를 정의할 수 있다. 제 1 방향의 판독 그룹 제 1 폭은 제 1 방향의 2 개의 판독 그룹 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다. 제 2 방향의 판독 그룹 제 2 폭은 제 2 방향의 2 개의 판독 그룹 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다.
이미징 그룹은 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)과 연관된(또는 이에 결합 된) 이미징 픽셀(30)을 지칭한다. 이미징 그룹의 이미징 픽셀(30)의 수는 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)과 동일한 수일 수 있다. 제 1 방향에서의 이미징 그룹 제 1 폭은 제 1 방향에서 2 개의 이미징 그룹 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다. 제 2 방향의 이미징 그룹 제 2 폭은 제 2 방향의 두 이미징 그룹 경계 사이의 최대 거리로부터 연장된다.
전술한 판독 픽셀(32) 및 이미징 픽셀(30)과 유사하게, 각각의 판독 그룹(40)은 XY-평면에서 관련된 이미징 그룹의 영역보다 작은 XY-평면의 영역을 갖는다. 예를 들어, 각각의 판독 그룹(40)은 연관된 이미징 그룹의 제 1 방향의 폭(또는 이미징 그룹 제 1 폭)보다 작은 제 1 방향(예를 들어 X 축을 따라)의 폭(또는 판독 그룹 제 1 폭)을 가질 수 있고, 각각의 판독 그룹(40)은 연관된 이미징 그룹의 제 2 방향의 폭(또는 이미징 그룹 제 2 폭)보다 작은 제 2 방향(예를 들어 Y 축을 따라)의 폭(또는 판독 그룹 제 2 폭)을 가질 수 있다. 대안으로서, 각각의 판독 그룹(40)은 연관된 이미징 그룹의 제 1 방향의 폭(또는 이미징 그룹 제 1 폭)보다 작은 제 1 방향(예를 들어, X 축을 따른)의 폭(또는 판독 그룹 제 1 폭)을 가질 수 있고, 각각의 판독 그룹(40)은 연관된 이미징 그룹의 제 2 방향의 폭(또는 이미징 그룹 제 2 폭)과 동일하거나 실질적으로 동일한 제 2 방향(가령, Y-축 방향)의 폭(또는 판독 그룹 제 2 폭)을 가질 수 있다.
도 4는 판독 기판(24)에 연결된 변환 소자(22)를 갖는 센서 유닛(14)을 제조하는 방법의 일반적인 단계를 개략적으로 나타내는 흐름도이다. 이 방법은 복수의 이미징 픽셀(30)을 포함하는 변환 소자(22)를 제공하는 단계(S1)를 포함하며, 각각의 이미징 픽셀(30)은 방사선을 전하로 직접 변환하도록 구성되고, 각 이미징 픽셀(30)은 전하 수집 전극(28)을 포함하고, 여기서 변환 소자(22)의 복수의 외부 에지 이미징 픽셀은 변환 소자 유효 영역의 경계를 정의한다. 이 방법은 복수의 판독 픽셀(32)을 포함하는 판독 기판(24)을 제공하는 단계(S2)를 더 포함하고, 판독 기판(24)의 복수의 외부 에지 판독 픽셀은 판독 기판 유효 영역의 경계를 정의한다. 방법은 변환 소자(22)의 표면 상의 이미징 픽셀(30)의 각각의 전하 수집 전극(28)을, 전하 수집 전극(28)상의 연결 위치에 있는 상호 접속부(36)를 이용하여, 판독 기판(24)의 제 1 표면상의 관련 판독 픽셀(32)의 판독 전극(34)에 연결하는 단계(S3)를 더 포함하며, 변환 소자 유효 영역은 판독 기판 유효 영역과 실질적으로 동일한 영역을 갖는다.
본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 위에서 설명된 것에 제한되지 않음을 이해할 것이다. 예를 들어, 부품의 치수는 필요에 따라 변경될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 첨부된 청구 범위의 범위에 의해서만 제한될 수 있다.
Claims (20)
- 방사선 검출기(12)용 센서 유닛(14)으로서,
상기 센서 유닛(14)은:
복수의 이미징 픽셀(30)을 포함하는 변환 소자(22) - 각각의 이미징 픽셀(30)은 방사선을 전하로 직접 변환하도록 구성되고, 각각의 이미징 픽셀(30)은 전하 수집 전극(28)을 포함함 - 와,
복수의 판독 픽셀(32)을 포함하는 판독 기판(24) - 각각의 판독 픽셀(32)은 전하 수집 전극(28) 상의 연결 위치에서 상호 접속부(36)에 의해 연관된 이미징 픽셀(30)에 연결됨 - 을 포함하며,
각각의 판독 픽셀(32)은 복수의 이미징 픽셀(30) 중 연관된 이미징 픽셀(30)보다 더 작은 면적을 가지며,
상기 전하 수집 전극(28)에 대한 연결 위치는 이웃하는 전하 수집 전극(28)에 대한 연결 위치와 상이한,
센서 유닛(14). - 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 판독 픽셀(32)은 판독 그룹(40) 사이에 적어도 하나의 스트리트(42)가 형성되도록 적어도 2개의 판독 그룹(40)에 배열되고,
각각의 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)은 연관된 이미징 픽셀(30)보다 더 컴팩트하게 배열되거나, 각각의 판독 그룹(40)은 연관된 이미징 그룹보다 더 작은 면적을 가지며, 각각의 이미징 그룹 내 각각의 이미징 픽셀(30)은 대응하는 판독 그룹(40)의 연관된 판독 픽셀(32)에 연결되는,
센서 유닛(14). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 판독 픽셀(32)은 제 1 방향으로 판독 픽셀 제 1 폭을 갖고, 각각의 이미징 픽셀(30)은 제 1 방향으로 이미징 픽셀 제 1 폭을 가지며, 상기 판독 픽셀 제 1 폭은 상기 이미징 픽셀 제 1 폭보다 작은,
센서 유닛(14). - 제 3 항에 있어서,
상기 판독 픽셀(32)은 복수의 판독 그룹(40)으로 배열되고,
각각의 판독 그룹(40)의 상기 판독 픽셀(32)은 적어도 하나의 스트리트(42)가 상기 판독 그룹(40) 사이에 제 1 방향으로 형성되도록 상기 연관된 이미징 픽셀(30)보다 제 1 방향으로 더 컴팩트하게 배열되고, 또는
각각의 판독 그룹(40)은 상기 판독 그룹(40) 사이에 적어도 하나의 스트리트(42)가 제 1 방향으로 형성되도록 각각의 이미징 그룹의 제 1 방향의 제 1 폭보다 작은 제 1 방향의 제 1 폭을 갖고, 각각의 이미징 그룹의 각각의 이미징 픽셀(30)은 대응하는 판독 그룹(40)의 연관된 판독 픽셀(32)에 연결되는,
센서 유닛(14). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
각각의 판독 픽셀(32)은 제 1 방향으로의 판독 픽셀 제 1 폭 및 제 2 방향으로의 판독 픽셀 제 2 폭을 갖고, 각각의 이미징 픽셀(30)은 제 1 방향으로 이미징 픽셀 제 1 폭 및 제 2 방향으로 이미징 픽셀 제 2 폭을 가지며, 상기 판독 픽셀 제 1 폭은 상기 이미징 픽셀 제 1 폭보다 작고, 상기 판독 픽셀 제 2 폭은 상기 이미징 픽셀 제 2 폭보다 작은,
센서 유닛(14). - 제 5 항에 있어서,
상기 판독 픽셀(32)은 복수의 판독 그룹(40)으로 배열되고,
각각의 판독 그룹(40)의 판독 픽셀(32)은, 적어도 하나의 스트리트(42)가 판독 그룹(40) 사이에서 제 1 방향으로 및 제 2 방향으로 형성되도록, 상기 연관된 이미징 픽셀(30)보다 제 1 방향으로 및 제 2 방향으로 더 컴팩트하게 배열되고, 또는,
각각의 판독 그룹(40)은, 적어도 하나의 스트리트(42)가 상기 판독 그룹(40) 사이에서 제 1 방향으로 및 제 2 방향으로 형성되도록, 각각의 이미징 그룹의 제 1 방향의 제 1 폭 및 제 2 방향의 제 2 폭보다 작은 제 1 방향의 제 1 폭 및 제 2 방향의 제 2 폭을 갖고, 각각의 이미징 그룹의 각각의 이미징 픽셀(30)은 대응하는 판독 그룹(40)의 연관된 판독 픽셀(32)에 연결되는,
센서 유닛(14). - 제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 스트리트(42)에 배열된 비아(44)를 더 포함하는,
센서 유닛(14). - 제 2 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 스트리트(42)에 적어도 부분적으로 배열된 적어도 두 개의 판독 픽셀(32)을 위한 공통 전자 장치를 더 포함하는,
센서 유닛(14). - 제 1 항, 제 2 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 판독 픽셀(32)은 연관된 판독 픽셀(32)에 대해 특정한 적어도 하나의 전자 구성요소를 갖는 판독 픽셀 전자 장치(38)를 포함하는,
센서 유닛(14). - 제 9 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 전자 구성요소는 증폭기, 비교기 및 광자 펄스를 계수하기 위한 카운터 중 적어도 하나를 포함하는,
센서 유닛(14). - 제 1 항, 제 2 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
각각의 상호 접속부(36)는 솔더 범프를 포함하는,
센서 유닛(14). - 제 1 항, 제 2 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 센서 유닛(14)을 포함하는 방사선 검출기(12).
- 제 1 항, 제 2 항 및 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 2 개의 센서 유닛(14)을 포함하는 방사선 검출기(12)로서,
각각의 센서 유닛(14)의 에지 이미징 픽셀(30)은 인접한 센서 유닛(14)의 에지 이미징 픽셀(30)의 하나의 이미징 픽셀 폭 내에 있는,
방사선 검출기(12). - 판독 기판(24)에 연결된 변환 소자(22)를 갖는 센서 유닛(14)을 제조하는 방법으로서,
복수의 이미징 픽셀(30)을 포함하는 변환 소자(22)를 제공하는 단계(S1) - 각각의 이미징 픽셀(30)은 방사선을 전하로 직접 변환하도록 구성되고, 각각의 이미징 픽셀(30)은 전하 수집 전극(28)을 포함하며, 상기 변환 소자(22)의 복수의 외부 에지 이미징 픽셀은 변환 소자 유효 영역의 경계를 정의함 - 와,
복수의 판독 픽셀(32)을 포함하는 판독 기판(24)을 제공하는 단계(S2) - 상기 판독 기판(24)의 복수의 외부 에지 판독 픽셀은 판독 기판 유효 영역의 경계를 정의함 - 와,
상기 변환 소자(22)의 표면 상의 상기 이미징 픽셀(30)의 각각의 전하 수집 전극(28)을, 상기 전하 수집 전극(28) 상의 연결 위치에서 상호 접속부(36)를 이용하여, 상기 판독 기판(24)의 제 1 표면 상의 연관된 판독 픽셀(32)의 판독 전극(34)에 연결하는 단계(S3) - 상기 변환 소자 유효 영역은 상기 판독 기판 유효 영역과 동일한 영역을 가짐 - 를 포함하고,
상기 전하 수집 전극(28) 상의 연결 위치는 이웃하는 전하 수집 전극(28) 상의 연결 위치와 상이한,
방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 판독 기판(24)은 상기 판독 픽셀(32)의 판독 그룹(40) 사이의 적어도 하나의 스트리트(42)에 형성되는 적어도 2개의 판독 픽셀(32)에 대한 공통 전자 장치와, 각각의 판독 픽셀(32)에 특정한 적어도 하나의 전자 구성요소를 가진 판독 픽셀 전자 장치(38)를 포함하는,
방법. - 제 15 항에 있어서,
상기 판독 기판(24)의 적어도 하나의 스트리트(42)를 통해 적어도 하나의 비아(44)를 에칭하는 단계 - 상기 적어도 하나의 스트리트(42)는 특정 판독 픽셀(32)에 대한 판독 픽셀 전자 장치(38)가 없음 - 를 더 포함하는,
방법. - 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 지지 접촉 패드(46) 및 상기 지지 접촉 패드(46)에 결합된 복수의 전송 라인(48)을 포함하는 지지 기판(26)을 제공하는 단계와,
상기 지지 기판(26)의 표면 상의 상기 지지 접촉 패드(46)를, 하나 이상의 판독 픽셀(32)에, 또는 제 1 표면에 대향하는 상기 판독 기판(24)의 제 2 표면 상의 적어도 하나의 비아(44)를 통해 공통 전자 장치에, 상호 접속부(50)를 이용하여 연결하는 단계를 더 포함하는,
방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 전하 수집 전극(28)을 상기 판독 기판(24)에 연결하는 것 또는 상기 지지 기판(26)을 상기 판독 기판(24)에 연결하는 것은 솔더 범프 본딩, 직접 본딩, 또는 플립-칩 본딩을 사용하는,
방법. - 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 변환 소자 유효 영역은 상기 판독 기판 유효 영역보다 최소 1% 더 큰,
방법. - 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 제조된 센서 유닛(14).
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