KR20120100627A - 대면적 엑스선 검출기 - Google Patents
대면적 엑스선 검출기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120100627A KR20120100627A KR1020110019646A KR20110019646A KR20120100627A KR 20120100627 A KR20120100627 A KR 20120100627A KR 1020110019646 A KR1020110019646 A KR 1020110019646A KR 20110019646 A KR20110019646 A KR 20110019646A KR 20120100627 A KR20120100627 A KR 20120100627A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pixel
- pad
- electrode
- pads
- electrode pad
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 7
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910004611 CdZnTe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N lead(II) oxide Inorganic materials [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 3
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
- H01L27/14676—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices 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
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14618—Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/085—Semiconductor devices 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; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors the device being sensitive to very short wavelength, e.g. X-ray, Gamma-rays
-
- 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
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
대면적 엑스선 검출기 개시된다. 개시된 대면적 엑스선 검출기는, 인쇄회로기판에 배치된 복수의 칩과, 상기 각 칩에 대응되게 그 위에 배치된 복수의 픽셀전극과, 상기 복수의 픽셀전극과 상기 복수의 픽셀패드를 전기적으로 연결하는 재분배층을 구비한다. 상기 재분배층 상에서 상기 칩의 핀패드가 형성된 이면 상에 형성된 복수의 제1전극패드와, 상기 제1전극패드 및 상기 제2전극핀패드를 전기적으로 연결하는 와이어를 포함한다. . 상기 와이어는 칩들 사이의 갭에 배치된다.
Description
이음매없는(seamless) 영상을 구현하는 대면적 엑스선 검출기에 관한 것이다.
디지털 엑스선 검출기는 엑스선으로 촬영한 엑스선 화상 또는 엑스선 투시 화상을 디지털 신호로 출력한다. 이러한 엑스선 검출기는 직접 방식과 간접 방식으로 나뉜다.
직접방식은 포토컨덕터(photoconductor)에서 엑스선을 직접 전하로 변환하며, 간접방식은 신틸레이저(scintillator)에서 엑스선을 가시광선으로 변환 후, 변환된 가시광선을 포토다이오드와 같은 광전변환소자를 통해 전하로 변환하는 방식이다.
직접방식의 엑스선 검출기는 포토컨덕터층의 하부에 형성된 복수의 픽셀전극과, 픽셀전극으로부터의 전기적 신호를 신호처리하는 신호처리부를 구비한다.
종래의 직접방식의 엑스선 검출기는 대면적으로 제조하기 위해서, 주문형 반도체(application-specific integrated circuit: ASIC) 위에 포토컨덕터층이 형성되므로, 주문형 반도체 및 포토컨덕터층을 대면적에 타일링시 주문형 반도체 사이의 이음매(seam)로 인해서 이음매 영역에서 이미지가 검출되지 않는 문제가 생긴다. 특히, 주문형 반도체들의 타일링시 적어도 100 ㎛ 이상의 이음매가 생길 수 있으며, 이 이음매 내에 존재하는 조직 등이 검출되지 않을 수 있다.
한편, 주문형 반도체를 타일링하여 대면적 엑스선 검출기를 형성시 주문형 반도체에서의 관통홀 형성공정을 BEOL (back end of line) 공정이 완료된 웨이퍼에 진행하려면 수백 마이크로 깊이의 홀을 웨이퍼 상의 금속 패드까지 뚫고, 홀의 내벽을 절연막으로 절연시킨 후, 홀을 도전성 금속으로 채워야 한다. 이러한 공정을 진행을 하기 위해서는 실리콘 공정에서 일반적으로 사용하지 않는 고가의 장비를 사용하여야 하며, 주문형 반도체를 손상시킬 수 있는 고온에서 수행해야 된다. 또한, 상부전극의 위치에 맞게 주문형 반도체에 상기 홀을 형성하기가 어렵다.
타일링된 칩 사이의 간격을 이용하여 칩의 상면의 핀패드를 칩의 하면에 와이어 본딩한 대면적 엑스선 검출기를 제공한다.
본 발명의 일 유형에 따른 대면적 엑스선 검출기는:
인쇄회로기판 상에 배치되며, 각각 중앙에 형성된 복수의 픽셀패드와 상기 픽셀패드를 둘러싸는 복수의 핀 패드를 구비한 복수의 칩;
상기 각 칩에 대응되게 그 위에 배치된 복수의 픽셀전극;
상기 복수의 픽셀전극과 상기 복수의 픽셀패드를 전기적으로 연결하는 재분배층;
상기 각 칩에서 상기 핀패드가 형성된 이면 상에 형성된 복수의 제1전극패드;
상기 제1전극패드 및 상기 핀패드를 전기적으로 연결하는 와이어;
상기 복수의 픽셀전극 상의 포토컨덕터; 및
상기 포토컨덕터 상의 공통전극;를 구비한다.
상기 핀패드는 상기 재분배층 상에 형성된 복수의 제2전극패드와 전기적으로 연결되고, 상기 와이어는 상기 복수의 칩 사이의 갭에서 상기 제1전극패드와 상기 제2전극패드를 연결한다.
상기 복수의 픽셀전극이 커버하는 면적이 상기 복수의 픽셀 패드가 커버하는 면적 보다 넓다.
본 발명의 일 국면에 따르면, 상기 재분배층은 적어도 하나의 수직배선; 및
상기 수직배선과 연결된 적어도 하나의 수평배선;을 구비한다.
상기 제2전극패드는 대응되는 상기 칩에 노출되게 밖으로 연장된 부분을 구비하며, 상기 와이어는 상기 연장된 부분에 연결될 수 있다.
상기 제2전극패드 및 상기 핀패드 사이의 복수의 제2범프;를 더 구비하고, 상기 제2범프는 상기 제2전극패드와 상기 핀패드를 전기적으로 연결한다.
상기 인쇄회로기판과 상기 제1전극패드 사이의 복수의 제1범프;를 더 구비하고, 상기 제1범프는 상기 제1전극패드와 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 연결한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 상기 재분배층은, 상기 픽셀전극 하부의 제1기판; 및
상기 제1기판 하부의 절연층을 구비하며,
상기 제1기판은 상기 픽셀전극과 연결되는 제1수직배선을 포함하며,
상기 절연층은 상기 픽셀패드와 연결된 제2수직배선을 포함하며,
상기 제1수직배선 및 상기 제2수직배선은 그들 사이의 수평배선을 통해서 전기적으로 연결된다.
상기 인쇄회로기판과 상기 칩 사이를 채운 수지를 더 구비할 수 있다.
상기 포토컨덕터는 비정질 셀레늄(amorphous selenium: a-Se), HgI2, PbI2, CdTe, CdZnTe, PbO 중 선택된 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다.
상기 실시예에 따른 대면적 엑스선 검출기는 칩의 핀패드로부터의 칩의 하부로의 연결을 칩을 관통하지 않고 칩 사이의 갭을 이용하여 와이어 본딩을 하므로, 대면적 엑스선 검출기의 구현이 용이해진다.
또한, 칩 영역 사이의 이음매 영역 상의 포토컨덕터 상에서 생성된 전하가 하부의 픽셀전극을 통해서 칩으로 전송되므로, 이음매없는 촬상영역의 영상이 보다 정확하게 재현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 엑스선 검출기의 개략적 단면도이다.
도 2는 도 1의 각 칩의 평면도이다.
도 3은 도 1의 제1기판의 다른 실시예의 일부를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 엑스선 검출기에서 픽셀전극과 칩 사이의 전기적 연결을 하는 재분배층을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
도 2는 도 1의 각 칩의 평면도이다.
도 3은 도 1의 제1기판의 다른 실시예의 일부를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 엑스선 검출기에서 픽셀전극과 칩 사이의 전기적 연결을 하는 재분배층을 개략적으로 설명하는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위해 과장되게 도시된 것이다. 명세서를 통하여 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 엑스선 검출기(100)의 개략적 단면도이다.
도 1을 참조하면, 대면적 엑스선 검출기(100)는 인쇄회로기판(110) 상에 형성된 복수의 칩(120)과, 칩들(120) 상방으로 배치된 픽셀전극들(160)과 픽셀전극들(160)을 덮는 포토컨덕터(170) 및 포토컨덕터(170) 상의 공통전극(180)을 구비한다. 픽셀전극들(160)과 칩(120) 사이에는 재분배층(redistribution layer)이 배치된다. 재분배층은 픽셀전극들(160)과 칩들(120)을 전기적으로 연결되게 한다. 칩(120)은 주문형 반도체(ASIC) 또는 시모스(CMOS) 칩으로도 불린다.
인쇄회로기판(110) 상에는 복수의 칩(120)이 배치된다. 배치된 칩들(120) 사이에는 갭(G)이 형성된다.
도 2는 도 1의 각 칩(120)의 평면도이다. 하나의 칩(C)에는 복수의 픽셀 패드(도 1의 132 참조)와, 픽셀패드들(132)을 둘러싸는 핀패드들(PE)(도 1의 134)이 형성되어 있고, 복수의 픽셀 패드(132)와 복수의 핀패드들(PE)은 미도시된 배선으로 전기적으로 연결 되어 있다. 복수의 픽셀패드(132)는 픽셀영역(PA)으로 간략하게 도시하였다. 픽셀전극(160)과 대응되는 픽셀 패드(132)는 후술되는 재분배층의 배선들에 의해서 서로 연결된다.
도 1에는 편의상 두개의 칩(120)만 도시하였으며, 칩(120)의 픽셀패드(132)도 5개로 도시하였다. 핀패드(134)는 픽셀패드(132)와 같은 수로 배치되지만 도 1에는 편의상 2개만 도시하였다. 각 칩(120)은 실리콘 기판(122)과, 실리콘 기판(122) 상의 절연층(130)과, 절연층(130)의 중앙에 배치된 픽셀패드들(132)과, 절연층(150)의 가장자리에서 픽셀패드들(132)을 포위하는 핀패드들(134)을 포함한다. 각 픽셀패드(132)는 각 핀패드(134)에 미도시된 배선을 통해서 연결된다. 픽셀패드(132) 및 핀패드(134)는 절연층(130)에서 노출되게 형성될 수 있다.
각 칩(120)의 하부에는 복수의 제1전극패드(124)가 형성되어 있다. 제1전극패드(124)는 칩(120)에서 핀패드(134)와 마주보는 면에 핀패드(134)와 대응되게 형성된다. 제1전극패드(124) 및 인쇄회로기판(110)의 콘택(112) 사이에는 범프(114)가 배치되어서 이들을 전기적으로 연결한다.
인쇄회로기판(110) 및 칩들(120) 사이에는 이들을 고정하는 수지(116), 일 예로 에폭시 수지가 형성될 수 있다.
재분배층은 제1기판(140)과 제1기판(140) 상에 형성된 절연층(150)을 포함한다. 제1기판(140)은 픽셀전극(160)의 하부에 배치된다. 제1기판(140)은 실리콘 기판일 수 있다. 제1기판(140)에는 픽셀전극(160)과 대응되는 관통홀(141)이 형성되어 있다. 관통홀(141)에는 도전성 금속이 채워진 제1콘택(142)이 형성된다. 도전성 금속은 구리 또는 알루미늄일 수 있다. 제1콘택(142)은 제1수직배선으로도 칭한다.
도 3은 도 1의 제1기판의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 제1기판(140)으로서 실리콘 기판을 사용하는 경우, 실리콘 기판을 산화시켜서 형성된 실리콘 옥사이드층(143)이 관통홀(141)과 제1기판(140)의 표면에 형성된다. 관통홀(141)에서 실리콘 옥사이드층(143) 상에 제1콘택(142)이 형성된다.
도 1을 참조하면, 제1기판(140)의 하부에는 절연층(150)이 형성된다. 절연층(150)에는 관통홀(141)과 대응되게 관통홀(151)이 형성된다. 관통홀(151)에는 도전성 금속으로 채운 제2콘택(152)이 형성된다. 제2콘택(152)은 제1콘택(142)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 제1콘택(142)은 제1수직배선으로, 제2콘택(152)은 제2수직배선으로도 불린다. 제1콘택(142) 및 제2콘택(152) 사이에는 수평배선(145)이 형성되어서 제1콘택(142)과 제2콘택(152)을 연결한다. 제2콘택(152)의 하부에는 제2전극패드(154)가 절연층(150) 상으로 형성된다. 제2전극패드(154)는 픽셀패드(160)와 대응되게 형성된다. 제2전극패드(154)와 픽셀패드(132)는 그 사이의 범프(157)에 의해서 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 절연층(150)의 하부에는 제2전극패드(154)를 둘러싸는 제3전극패드(156)가 형성된다. 제3전극패드(156)는 핀패드(134)와 대응되게 형성된다. 제3전극패드(156)는 범프(158)로 핀패드(134)와 연결될 수 있다. 제3전극패드(156)는 칩(120)으로부터 노출되게 바깥쪽으로 연장된 부분(156a)을 구비한다. 제3전극패드(156)의 연장된 부분(156a) 및 제1전극패드(124)는 와이어(159)로 본딩된다. 따라서, 픽셀패드(160)는 수직배선(142), 수평배선(145), 수직배선(152), 제2전극패드(154), 범프(157), 픽셀패드(132), 픽셀패드(132) 및 핀패드(134) 사이의 배선, 핀패드(134), 범프(158), 제3전극패드(156), 와이어(159)를 통해서 제1전극패드(124)와 전기적으로 연결된다.
와이어(159)는 칩들(120) 사이의 갭(G)에서 제1전극패드(124) 및 제3전극패드(156)와 연결된다.
이러한 와이어 본딩은 기판(122) 및 절연층(130)을 관통하여 핀패드(134)와 제1전극패드(124)를 전기적으로 연결하는 후속공정을 생략할 수 있게 한다.
상기 실시예에서는 제1기판(140) 상에 하나의 절연층(150)이 형성되어 있으나 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않는다. 절연층(150) 상에 다른 수평배선이 더 형성되고, 절연층(150) 상에 다른 수평배선을 덮는 다른 절연층이 더 형성되며, 다른 절연층에는 다른 수평배선과 연결되는 다른 수직배선이 더 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 대면적 엑스선 검출기에서 픽셀전극과 칩 사이의 전기적 연결을 하는 재분배층을 개략적으로 설명하는 개념도이다. 도 4는 편의상 하나의 칩(220)과 그에 대응되는 픽셀전극(260)을 도시하였다.
도 4를 참조하면, 각 칩(220)에는 중앙부에 배치된 픽셀패드들(232)과 픽셀패드들(232)과 대응되며 픽셀패드(232)를 둘러싸게 배치된 핀패드들(234)이 배치된다. 칩(220)의 픽셀패드들(232)이 차지하는 면적이 이에 대응하는 픽셀전극들(260)이 차지하는 면적보다 좁다. 따라서, 포토컨덕터(270)의 엑스선 입사면적을 전부 사용하기 위해서 대응되는 픽셀전극(260)과 픽셀패드들(232)을 연결하기 위해서는 도 4에서처럼 경사진 연결배선(240)을 필요로 한다. 그러나, 경사진 연결배선(240)의 제조공정은 어려우므로, 본 발명의 실시예에서는 수직배선과 수평배선을 포함하는 재분배층을 이용한다.
다시 도 1을 참조하면, 재분배층은 픽셀전극(160)과 픽셀패드(132)를 연결하는 층이다. 칩(120)의 중앙부에 배치된 픽셀패드들(132)에 대해서 대응되는 픽셀전극들(160)은 대응되는 픽셀패드들(132) 보다 넓은 영역에 골고루 퍼져 형성되므로, 픽셀전극(160)으로부터 픽셀패드(132)로의 전기적 연결은 수직 배선 만으로는 어렵다. 재분배층은 수직배선(142, 152) 및 수평배선(145)을 구비하여 픽셀전극(160)과 픽셀패드(132)의 연결을 용이하게 한다.
인쇄회로기판(110)에서는 입력된 전기적 신호를 가지고 측정 대상물체의 엑스선 투과도를 계랑화하여 영상신호로 구현한다. 픽셀전극(160)으로부터의 전기적 신호는 칩(120)을 통해서 인쇄회로기판(110)으로 필요한 정보로 제공된다.
재분배층 상에는 포토컨덕터(170)를 포함하는 액스선 검출부가 배치된다. 포토컨덕터(170)는 기판 상에서 픽셀전극들(160)을 덮도록 형성된다. 포토컨덕터(170)는 하나의 물질층으로 형성될 수 있다. 포토컨덕터(170)는 비정질 셀레늄(amorphous selenium: a-Se), HgI2, PbI2, CdTe, CdZnTe, PbO 중 선택된 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다.
포토컨덕터(170)의 두께는 측정 대상에 따라서 달라질 수 있다. 일 예로, 포토컨덕터 물질이 HgI2인 경우, 가슴을 측정하는 경우 500-600 ㎛ 이며, 유방을 측정하는 경우 300-400 ㎛ 일 수 있다. 포토컨덕터 물질이 a-Se인 경우, 가슴을 측정하는 경우 900-1000 ㎛ 이며, 유방을 측정하는 경우 300-400 ㎛ 일 수 있다.
포토컨덕터(170)는 그 상면으로부터 입사된 엑스선의 강도에 따라서 전하를 생성한다. 포토컨덕터(170)는 복수의 이음매 없는(seamless) 픽셀영역으로 구분될 수 있다. 각 픽셀영역의 하부에는 픽셀전극(160)이 형성된다. 포토컨덕터(170)로 입사된 엑스선은 각 픽셀영역에서의 전하로 되어서 해당 픽셀전극(160)으로 모여서 전기적 신호로 변환된다. 포토컨덕터(170)의 상부에는 연속적인 공통전극(180)이 형성된다. 공통전극(280)은 인듐 주석 옥사이드 또는 알루미늄, 구리 등의 금속으로 형성될 수 있다.
공통전극(180)에 인가되는 직류전압에 따라서 포토컨덕터(170)에는 전계가 형성되며, 포토컨덕터(170)에서 형성된 정공-전자 쌍 중 정공 또는 전자가 각 픽셀전극(160)으로 이동된다. 포토컨덕터(170)에서의 이동 전하는 포토컨덕터(170)의 물질에 따라서 달라질 수 있으며, 이에 따라 공통전극(180)에는 양전압 또는 음전압이 인가된다.
도 1의 엑스선 검출기(100)는 재분배층을 이용하여 하나의 칩(120)에 형성된 픽셀패드(132)의 영역을 대응되는 픽셀전극들(160)의 영역으로 확산시키므로, 포토컨덕터(270)의 전 영역에서 엑스선을 검출할 수 있으므로, 촬상영역의 영상이 이음매없이 보다 정확하게 재현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 칩의 핀패드로부터의 칩의 하부로의 연결을 칩을 관통하지 않고 와이어 본딩을 이용하므로, 대면적 엑스선 검출기의 구현이 용이해진다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들은 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
Claims (11)
- 인쇄회로기판에 배치되며, 각각 중앙에 형성된 복수의 픽셀패드와 상기 픽셀패드를 둘러싸는 복수의 핀 패드를 구비한 복수의 칩;
상기 각 칩에 대응되게 그 위에 배치된 복수의 픽셀전극;
상기 복수의 픽셀전극과 상기 복수의 픽셀패드를 전기적으로 연결하는 재분배층;
상기 각 칩에서 상기 핀패드가 형성된 이면 상에 형성된 복수의 제1전극패드;
상기 제1전극패드 및 상기 핀패드를 전기적으로 연결하는 와이어;
상기 복수의 픽셀전극 상의 포토컨덕터; 및
상기 포토컨덕터 상의 공통전극;를 구비한 엑스선 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 핀패드는 상기 재분배층 상에 형성된 복수의 제2전극패드와 전기적으로 연결되고, 상기 와이어는 상기 제2전극패드와 상기 제1전극패드를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 엑스선 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 와이어는 상기 복수의 칩 사이의 갭에서 상기 제1전극패드와 상기 제2전극패드를 연결하는 엑스선 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 복수의 픽셀전극이 커버하는 면적이 상기 복수의 픽셀 패드가 커버하는 면적 보다 큰 것을 특징으로 하는 엑스선 검출기. - 제 4 항에 있어서,
상기 재분배층은 적어도 하나의 수직배선; 및
상기 수직배선과 연결된 적어도 하나의 수평배선;을 구비하는 엑스선 검출기. - 제 4 항에 있어서,
상기 제2전극패드는 대응되는 상기 칩에 노출되게 밖으로 연장된 부분을 구비하며, 상기 와이어는 상기 연장된 부분에 연결된 엑스선 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 제2전극패드 및 상기 핀패드 사이의 복수의 제2범프;를 더 구비하고, 상기 제2범프는 상기 제2전극패드와 상기 핀패드를 전기적으로 연결하는 엑스선 검출기. - 제 2 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판과 상기 제1전극패드 사이의 복수의 제1범프;를 더 구비하고, 상기 제1범프는 상기 제1전극패드와 상기 인쇄회로기판을 전기적으로 연결하는 엑스선 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 재분배층은, 상기 픽셀전극 하부의 제1기판; 및
상기 제1기판 하부의 절연층을 구비하며,
상기 제1기판은 상기 픽셀전극과 연결되는 제1수직배선을 포함하며,
상기 절연층은 상기 픽셀패드와 연결된 제2수직배선을 포함하며,
상기 제1수직배선 및 상기 제2수직배선은 그들 사이의 수평배선을 통해서 전기적으로 연결되는 엑스선 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 인쇄회로기판과 상기 칩 사이를 채운 수지를 더 구비한 엑스선 검출기. - 제 1 항에 있어서,
상기 포토컨덕터는 비정질 셀레늄(amorphous selenium: a-Se), HgI2, PbI2, CdTe, CdZnTe, PbO 중 선택된 적어도 하나의 물질로 형성된 엑스선 검출기.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110019646A KR101761817B1 (ko) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 대면적 엑스선 검출기 |
| US13/212,759 US9054010B2 (en) | 2011-03-04 | 2011-08-18 | Large-scale X-ray detectors |
| CN201210046691.XA CN102655159B (zh) | 2011-03-04 | 2012-02-27 | 大型x射线探测器 |
| JP2012043106A JP6132328B2 (ja) | 2011-03-04 | 2012-02-29 | 大面積ｘ線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110019646A KR101761817B1 (ko) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 대면적 엑스선 검출기 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20120100627A true KR20120100627A (ko) | 2012-09-12 |
| KR101761817B1 KR101761817B1 (ko) | 2017-07-26 |
Family
ID=46730756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020110019646A KR101761817B1 (ko) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 대면적 엑스선 검출기 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9054010B2 (ko) |
| JP (1) | JP6132328B2 (ko) |
| KR (1) | KR101761817B1 (ko) |
| CN (1) | CN102655159B (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11049897B2 (en) | 2016-10-27 | 2021-06-29 | Rigaku Corporation | Detector |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101654140B1 (ko) | 2010-03-30 | 2016-09-09 | 삼성전자주식회사 | 산화물 반도체 트랜지스터를 구비한 엑스선 검출기 |
| KR101678671B1 (ko) | 2010-04-01 | 2016-11-22 | 삼성전자주식회사 | 이중 포토컨덕터를 구비한 엑스선 검출기 |
| KR101820843B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2018-01-22 | 삼성전자주식회사 | 확산방지막을 구비한 엑스선 검출기 |
| KR101761817B1 (ko) * | 2011-03-04 | 2017-07-26 | 삼성전자주식회사 | 대면적 엑스선 검출기 |
| JP6310471B2 (ja) * | 2012-11-09 | 2018-04-11 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 検出器結晶のためのサブバンド赤外照射 |
| WO2015012866A1 (en) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | Analogic Corporation | Detector unit for detector array of radiation imaging modality |
| GB2516872A (en) | 2013-08-02 | 2015-02-11 | Ibm | A method for a logging process in a data storage system |
| CN103531601B (zh) * | 2013-10-24 | 2015-12-09 | 重庆大学 | 一种用于直接探测x射线的大面积cmos图像传感器 |
| TWI535289B (zh) * | 2013-11-22 | 2016-05-21 | 財團法人工業技術研究院 | Ｘ光平板感測器之殘留電荷消除方法及裝置 |
| JP6528376B2 (ja) * | 2014-08-27 | 2019-06-12 | 富士通株式会社 | 撮像装置及びその製造方法 |
| EP3281039B1 (en) | 2015-04-07 | 2020-03-11 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | Semiconductor x-ray detector |
| CN107533145B (zh) | 2015-04-07 | 2019-03-19 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 制作半导体x射线检测器的方法 |
| US10007009B2 (en) * | 2015-04-07 | 2018-06-26 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | Semiconductor X-ray detector |
| CZ2015318A3 (cs) * | 2015-05-12 | 2016-07-20 | Advacam S.R.O. | Modul detektoru ionizujícího záření |
| WO2016197338A1 (en) | 2015-06-10 | 2016-12-15 | Shenzhen Xpectvision Technology Co.,Ltd. | A detector for x-ray fluorescence |
| CN107710021B (zh) | 2015-07-09 | 2019-09-27 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 制作半导体x射线检测器的方法 |
| CN107850678B (zh) * | 2015-07-17 | 2021-05-18 | 模拟技术公司 | 用于辐射成像模态装置的探测器阵列的探测器单元 |
| CN108449982B (zh) | 2015-08-27 | 2020-12-15 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 利用能够分辨光子能量的检测器的x射线成像 |
| CN106486502A (zh) * | 2015-08-27 | 2017-03-08 | 中国科学院微电子研究所 | 一种x射线传感器及其制造方法 |
| CN107923987B (zh) | 2015-09-08 | 2020-05-15 | 深圳帧观德芯科技有限公司 | 用于制作x射线检测器的方法 |
| EP3376261B1 (de) * | 2017-03-15 | 2020-04-29 | Siemens Healthcare GmbH | Röntgendetektor aufweisend ein konverterelement mit umverdrahtungseinheit |
| WO2019019039A1 (en) * | 2017-07-26 | 2019-01-31 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | X-RAY DETECTOR |
| EP3743744A4 (en) * | 2018-01-25 | 2021-07-28 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | RADIATION DETECTOR PACKAGING |
| EP3878004A4 (en) * | 2018-11-06 | 2022-10-19 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | METHODS OF PACKAGING SEMICONDUCTOR DEVICES |
| CN109856167B (zh) * | 2018-12-05 | 2021-06-18 | 惠州市骏亚数字技术有限公司 | 一种无损检测装置及其检测方法 |
| CN110849918B (zh) * | 2019-10-31 | 2021-11-09 | 北京时代民芯科技有限公司 | 一种倒装焊器件焊点缺陷无损检测方法和系统 |
| DE102020210957A1 (de) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | Siemens Healthcare Gmbh | Auswerteeinheit für einen Röntgendetektor, Röntgendetektor, medizinische Bildgebungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Röntgendetektors |
| CN112133775B (zh) * | 2020-09-04 | 2022-11-08 | 上海大学 | 碲锌镉/硅γ射线X射线探测器及其制备方法 |
| CN113331851B (zh) * | 2021-06-28 | 2023-05-30 | 郑州大学第一附属医院 | 乳腺钼靶摄影用乳腺展平装置 |
| WO2023130198A1 (en) * | 2022-01-04 | 2023-07-13 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | Radiation detectors and methods of fabrication |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5635718A (en) | 1996-01-16 | 1997-06-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Multi-module radiation detecting device and fabrication method |
| JP4100965B2 (ja) | 2001-06-13 | 2008-06-11 | キヤノン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| US6510195B1 (en) * | 2001-07-18 | 2003-01-21 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Solid state x-radiation detector modules and mosaics thereof, and an imaging method and apparatus employing the same |
| DE10142531A1 (de) * | 2001-08-30 | 2003-03-20 | Philips Corp Intellectual Pty | Sensoranordnung aus licht- und/oder röntgenstrahlungsempfindlichen Sensoren |
| US7189971B2 (en) | 2002-02-15 | 2007-03-13 | Oy Ajat Ltd | Radiation imaging device and system |
| JP4237966B2 (ja) * | 2002-03-08 | 2009-03-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | 検出器 |
| US7170062B2 (en) | 2002-03-29 | 2007-01-30 | Oy Ajat Ltd. | Conductive adhesive bonded semiconductor substrates for radiation imaging devices |
| AU2003276401A1 (en) | 2002-10-25 | 2004-05-13 | Goldpower Limited | Circuit substrate and method |
| JP2007524234A (ja) * | 2003-12-30 | 2007-08-23 | ディクスレイ，インコーポレイティド | ピクセル化されたカドミウム亜鉛テルライドに基づいた光子カウントモード検出器 |
| JP2005347442A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置 |
| US20060192087A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Real Time Radiography Ltd. | Two-dimensional CMOS-based flat panel imaging sensor |
| JP4934826B2 (ja) | 2005-12-07 | 2012-05-23 | 株式会社アクロラド | 放射線画像検出モジュールおよび放射線画像検出装置 |
| JP5070637B2 (ja) * | 2005-12-07 | 2012-11-14 | 株式会社アクロラド | 放射線画像検出モジュール |
| US7687976B2 (en) * | 2007-01-31 | 2010-03-30 | General Electric Company | Ultrasound imaging system |
| KR101441630B1 (ko) * | 2008-02-12 | 2014-09-23 | 삼성디스플레이 주식회사 | 엑스레이 검출기 및 이의 제조방법 |
| US8345508B2 (en) * | 2009-09-20 | 2013-01-01 | General Electric Company | Large area modular sensor array assembly and method for making the same |
| KR101761817B1 (ko) * | 2011-03-04 | 2017-07-26 | 삼성전자주식회사 | 대면적 엑스선 검출기 |
-
2011
- 2011-03-04 KR KR1020110019646A patent/KR101761817B1/ko active IP Right Grant
- 2011-08-18 US US13/212,759 patent/US9054010B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-02-27 CN CN201210046691.XA patent/CN102655159B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-02-29 JP JP2012043106A patent/JP6132328B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11049897B2 (en) | 2016-10-27 | 2021-06-29 | Rigaku Corporation | Detector |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012185159A (ja) | 2012-09-27 |
| US20120223241A1 (en) | 2012-09-06 |
| KR101761817B1 (ko) | 2017-07-26 |
| JP6132328B2 (ja) | 2017-05-24 |
| CN102655159A (zh) | 2012-09-05 |
| CN102655159B (zh) | 2016-09-28 |
| US9054010B2 (en) | 2015-06-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6132328B2 (ja) | 大面積ｘ線検出器 | |
| KR101634252B1 (ko) | 웨이퍼 스케일의 엑스선 검출기 및 제조방법 | |
| US8847168B2 (en) | Large-scale X-ray detectors and methods of manufacturing the same | |
| TWI401793B (zh) | Semiconductor device | |
| JP4541299B2 (ja) | 光検出装置 | |
| JP2014508567A5 (ko) | ||
| US9651686B2 (en) | X-ray detectors having photoconductors including current resistance layers | |
| EP3794380B1 (en) | Sensor unit, radiation detector and method of manufacturing a sensor unit | |
| US11362132B2 (en) | Integrated radiation detector device | |
| EP2665096B1 (en) | A method of wafer-scale integration of semiconductor devices and semiconductor device | |
| US20230176237A1 (en) | X-ray imaging device | |
| US20230176236A1 (en) | X-ray imaging device | |
| TW202125793A (zh) | 攝像元件及攝像裝置 | |
| JP2014211383A (ja) | 放射線検出器 | |
| WO2023019547A1 (zh) | 光电传感器及其形成方法、以及电子设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |