RU2549565C1

RU2549565C1 - Method of making array of photosensitive cells of flat-panel x-ray image detector

Info

Publication number: RU2549565C1
Application number: RU2013153189/28A
Authority: RU
Inventors: Евгений Юрьевич Шиманский; Тимм Зальцманн; Владимир Борисович Краузе
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-04-27

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: method of making an array of photosensitive cells of a flat-panel X-ray image detector, where each photosensitive cell, which includes a photodetector part and a substrate, is placed on a common substrate while ensuring flatness of the photosensitive surface of the array and is fixed with adhesive which is applied on said substrate in advance. Before placing the photosensitive cells on the common substrate, working holes are made in the substrate, said holes being arranged in order on at least part of the area of the common substrate which corresponds to the area of the substrate of each photosensitive cell; the substrate is placed on a reference plane, having clamping means and enabling compensation for non-flatness of the common substrate by generating a clamping force. At least part of the clamping means is in the form of an ordered set of protrusions aligned with said working holes and configured to apply a clamping force through said holes in the axial direction; the protrusions are inserted into said working holes, wherein the height of said protrusions ensures flatness of the photosensitive surface of the array; photosensitive cells are then placed and temporarily fixed on said protrusions; the plane with the photosensitive cells mounted on said protrusions is lowered until contact with the adhesive and held until the adhesive completely sets.

EFFECT: improved flatness of the photosensitive surface.

4 cl, 3 dwg

Description

Для отображения результатов медицинских исследований с использованием рентгеновского излучения применяют системы визуализации, одним из основных элементом которых является плоскопанельный детектор рентгеновского изображения. С целью получения большой площади изображения применяют детекторы, в которых для формирования изображения необходимо использовать большое количество отдельных фоточувствительных элементов, соединенных в одно целое. Фоточувствительные элементы размещают и закрепляют на общей подложке в определенном порядке, формируя матрицу с единой фоточувствительной поверхностью. Матрица представляет собой составную структуру, где между составляющими ее элементами при формировании матрицы могут появиться зазоры и/или смещения указанных элементов в разных направлениях, что приводит к появлению различных артефактов в изображении. Для сведения к минимуму артефактов и повышения качества изображения необходимо решить ряд задач. К таким задачам относятся, в частности, задачи обеспечения минимального теплового зазора между фоточувствительными элементами матрицы в координатах X, Y; выравнивания с заданной точностью активной области фоточувствительных элементов по координате Z и др. Эти задачи относятся к позиционированию фоточувствительных элементов на общей подложке для формирования выровненной фоточувствительной поверхности матрицы.To display the results of medical research using x-ray radiation, imaging systems are used, one of the main elements of which is a flat-panel x-ray image detector. In order to obtain a large image area, detectors are used in which a large number of individual photosensitive elements connected to one unit must be used to form an image. Photosensitive elements are placed and fixed on a common substrate in a specific order, forming a matrix with a single photosensitive surface. The matrix is a composite structure where gaps and / or displacements of these elements in different directions may appear between its constituent elements during matrix formation, which leads to the appearance of various artifacts in the image. To minimize artifacts and improve image quality it is necessary to solve a number of problems. Such tasks include, in particular, the tasks of ensuring a minimum thermal gap between the photosensitive elements of the matrix in X, Y coordinates; alignment with a given accuracy of the active region of the photosensitive elements in the Z coordinate, etc. These tasks relate to the positioning of the photosensitive elements on a common substrate to form a aligned photosensitive surface of the matrix.

Для решения указанных задач применяются различные способы и реализующие их средства изготовления матрицы фоточувствительных элементов детектора рентгеновского излучения, позволяющие улучшить характеристики детектора и повысить качество изображения.To solve these problems, various methods and their means of manufacturing a matrix of photosensitive elements of the X-ray detector are used, which allow to improve the characteristics of the detector and improve the image quality.

Из уровня техники известен, например, способ изготовления фоточувствительной матрицы детектора рентгеновского изображения для системы визуализации (патент US №6163028, опубл. 19.12.2000). В этом способе для формирования матрицы каждый фоточувствительный элемент, содержащий фотоприемную часть и подложку, монтируют на общей подложке при помощи установочных штырей, которые выполняют на подложке каждого фотоэлемента. Установочные штыри размещают в соответствующих установочных отверстиях, имеющихся на общей подложке. Чтобы надежно закрепить каждый фотоэлемент на общей подложке применяют вакуум, для чего на общей подложке, в месте установки фотоэлемента, выполняют отверстие (апертуру), которое служит для создания вакуума между подложкой фотоэлемента и общей подложкой. Этот способ трудоемок и требует значительных временных затрат. Недостатки решения обусловлены тем, что при таком способе изготовления предварительно на подложке каждого фотоэлемента должны быть выполнены установочные штыри, на общей подложке - соответствующие им установочные отверстия, что является достаточно трудоемкой процедурой. При этом в данном способе не обеспечивается точное выравнивание сенсоров по Z координате, т.е. не формируется выровненная светочувствительная поверхность матрицы. Поддержание перепада давления между подложкой фотоэлемента и общей подложкой обеспечивают размещением дополнительной детали - уплотнительного кольца вокруг каждого фотоэлемента. Это приводит к усложнению процесса сборки устройства. Кроме того, способ не обеспечивает получение одинаковых минимальных тепловых зазоров между смежными фотоэлементами. Данный параметр является важным с точки зрения снижения потерь полезной информации. Однако в техническом решении не учтено температурное расширение подложки - при разном коэффициенте расширения материалов фотоэлемента и общей подложки при изменении температуры на фотоэлементе возникают точечные усилия, которые могут приводить к деформации фоточувствительного элемента или даже к его повреждению. Для решения этого вопроса должны предъявляться повышенные требования к точности установки штырей, что приводит к усложнению технологического процесса сборки.The prior art, for example, knows a method of manufacturing a photosensitive matrix of an x-ray image detector for an imaging system (US patent No. 6163028, publ. 19.12.2000). In this method, to form a matrix, each photosensitive element containing a photodetector part and a substrate is mounted on a common substrate using mounting pins that are mounted on the substrate of each photocell. The mounting pins are placed in the corresponding mounting holes available on a common substrate. In order to securely fasten each photocell to a common substrate, a vacuum is used, for which a hole (aperture) is made on the common substrate at the place of installation of the photocell, which serves to create a vacuum between the photocell substrate and the common substrate. This method is time-consuming and time-consuming. The disadvantages of the solution are due to the fact that, with this manufacturing method, the mounting pins must first be made on the substrate of each photocell, and the corresponding mounting holes on the common substrate, which is a rather time-consuming procedure. Moreover, in this method, the exact alignment of the sensors in the Z coordinate is not provided, i.e. the aligned photosensitive surface of the matrix is not formed. Maintaining the pressure differential between the substrate of the photocell and the common substrate is provided by placing an additional part - an o-ring around each photocell. This complicates the assembly process of the device. In addition, the method does not provide the same minimum thermal gaps between adjacent photocells. This parameter is important from the point of view of reducing the loss of useful information. However, the technical solution does not take into account the thermal expansion of the substrate - with different expansion coefficients of the materials of the photocell and the common substrate, when the temperature changes, the photocell causes point forces that can lead to deformation of the photosensitive element or even damage to it. To solve this issue, increased requirements must be imposed on the accuracy of pin installation, which complicates the assembly process.

Помимо способов, в которых для сборки фоточувствительной матрицы детектора используются механические средства крепления фотоэлементов, известны способы, где их позиционирование выполняют с помощью вакуумных средств (например, с помощью вакуумного захвата), а для закрепления фотоэлементов на общей подложке используют клеевые составы.In addition to methods in which mechanical means for attaching the photocells are used to assemble the photosensitive detector matrix, methods are known where they are positioned using vacuum means (for example, using vacuum gripping), and adhesive compositions are used to fix the photocells on a common substrate.

Например, в заявке US №2007/181252 (опубл. 09.08.2007) авторы описывают ряд известных способов и предлагают способ, где для формирования матрицы из фоточувствительных элементов каждый элемент позиционируют с помощью пневматического захвата, размещая его на заранее определенной позиции и заранее определенном расстоянии над общей подложкой. Каждый фотоэлемент устанавливают на общую подложку с помощью пневматического захвата, а точность позиционирования в горизонтальной плоскости с установкой одинаковых зазоров между элементами обеспечивают с помощью системы сенсорного управления. Фотоэлементы фиксируют на общей подложке посредством клея. Выравнивание активной области фоточувствительных элементов достигается в способе путем применения разделителей определенного размера, выполненных, например, в виде шариков, добавленных в клей. Такой способ, несомненно, подходит для сборки детекторов большой площади, однако выполнение условия обеспечения в местах стыков фотоэлементов одинаковой высоты для получения выровненной поверхности матрицы представляется довольно сомнительным. Здесь не учитывается тот факт, что фотоэлементы, из которых монтируется матрица, могут иметь отличную друг от друга высоту. Поэтому даже при одинаковом размере разделителей, добавляемых в клей, сформировать ровную поверхность матрицы достаточно сложно. Для обеспечения позиционирования по оси Z с учетом разной толщины фоточувствительных элементов в данном способе придется использовать избыточное давление на поверхность сенсора, что может приводить к выходу из строя фоточувствительных элементов полностью или частично, так как давление прикладывается на активную область фоточувствительного элемента.For example, in application US No. 2007/181252 (publ. 09.08.2007), the authors describe a number of known methods and propose a method where, for forming a matrix of photosensitive elements, each element is positioned using pneumatic gripper, placing it at a predetermined position and a predetermined distance over a common substrate. Each photocell is mounted on a common substrate using pneumatic gripping, and positioning accuracy in the horizontal plane with the installation of the same gaps between the elements is ensured by a touch control system. Photocells are fixed on a common substrate by means of glue. Alignment of the active region of the photosensitive elements is achieved in the method by using separators of a certain size, made, for example, in the form of balls added to the glue. This method is undoubtedly suitable for the assembly of large-area detectors, however, the fulfillment of the conditions for providing the same height in the joints of the photocells to obtain a smoothed matrix surface is rather doubtful. It does not take into account the fact that the photocells from which the matrix is mounted can have a different height from each other. Therefore, even with the same size of the separators added to the glue, it is rather difficult to form a smooth matrix surface. To ensure positioning along the Z axis, taking into account the different thickness of the photosensitive elements, in this method it is necessary to use excess pressure on the sensor surface, which can lead to failure of the photosensitive elements in whole or in part, since pressure is applied to the active region of the photosensitive element.

Известен также способ изготовления фотоэлектрического преобразующего устройства по патенту US №6352875 (опубл. 05.03.2002). В соответствии с техническим решением фоточувствительную матрицу получают следующим образом. Подложку каждого фотоэлемента закрепляют на соответствующем координатном столе с помощью вакуумных отверстий. Для точного позиционирования смежных фотоэлементов в горизонтальной плоскости на каждом столе имеются позиционирующие штифты. Далее на поверхность общей подложки наносят клей, размещают ее на втором координатном столе и выравнивают с помощью контрольных штифтов; затем, посредством всасывающих отверстий, имеющихся на столе, фиксируют. На следующем шаге фотоэлементы с помощью третьего координатного стола перемещают, чтобы приклеить их к общей подложке. Для этого третий координатный стол с фотоэлементами фиксируют на контрольных штифтах, при этом штифты имеют определенную заранее заданную высоту и предназначены для контроля расстояния по нормали между поверхностью второго стола, на котором зафиксирована общая подложка, и нижней поверхностью третьего стола, на которой закреплены фотоэлементы. Расстояние между выровненными поверхностями подложек фотоэлементов и поверхностью общей подложки выдерживают постоянным до полного застывания клея. В техническом решении не учитывается и то, что общая подложка имеет свою кривизну, а компенсация толщиной клеевого слоя имеет ограничение, т.к. в местах, где подложка будет наиболее близко прилегать к фоточувствительному элементу, клей будет выдавливаться и есть вероятность попадания клея между датчиками и на активную область. Также для компенсации кривизны подложки к ней необходимо приложить дополнительное давление, которое непосредственно будет передаваться на активную область фоточувствительных элементов. Это может приводить к их отказу.There is also known a method of manufacturing a photovoltaic conversion device according to US patent No. 6352875 (publ. 05.03.2002). In accordance with the technical solution, the photosensitive matrix is obtained as follows. The substrate of each photocell is fixed on the corresponding coordinate table using vacuum holes. For precise positioning of adjacent photocells in a horizontal plane, positioning pins are provided on each table. Next, glue is applied to the surface of the common substrate, placed on the second coordinate table and aligned with the help of control pins; then, through the suction holes available on the table, fix. In the next step, the photocells are moved using the third coordinate table to stick them to a common substrate. For this, the third coordinate table with photocells is fixed on the control pins, while the pins have a predetermined height and are designed to control the normal distance between the surface of the second table on which the common substrate is fixed and the lower surface of the third table on which the photocells are fixed. The distance between the aligned surfaces of the photocell substrates and the surface of the common substrate is kept constant until the adhesive cures completely. The technical solution does not take into account the fact that the common substrate has its own curvature, and compensation by the thickness of the adhesive layer has a limitation, because in places where the substrate will be closest to the photosensitive element, the glue will be squeezed out and there is a chance of glue getting between the sensors and the active area. Also, to compensate for the curvature of the substrate, it is necessary to apply additional pressure to it, which will directly be transmitted to the active region of the photosensitive elements. This can lead to their failure.

Еще одним серьезным недостатком данного способа изготовления устройства является его многоступенчатость и повышенная трудоемкость. Способ содержит большое количество вспомогательных операций, связанных с необходимостью применения штифтов для позиционирования общей подложки и для позиционирования фотоэлементов при размещении их на подложке. При этом штифты должны быть выполнены с большой точностью. Кроме того, для позиционирования фотоэлементов на общей подложке применяют дополнительные координатные столы.Another serious drawback of this method of manufacturing the device is its multi-stage and increased complexity. The method contains a large number of auxiliary operations associated with the need to use pins to position the common substrate and to position the photocells when placing them on the substrate. In this case, the pins must be made with great accuracy. In addition, additional coordinate tables are used to position the photocells on a common substrate.

Предлагаемое техническое решение дает возможность упростить способ изготовления устройства, снизить трудоемкость его изготовления и при этом обеспечить возможность получения изображения высокого качества.The proposed technical solution makes it possible to simplify the method of manufacturing the device, reduce the complexity of its manufacture and at the same time provide the possibility of obtaining high-quality images.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение фоточувствительной матрицы плоскопанельного детектора рентгеновского изображения, имеющей высокую степень плоскостности фоточувствительной поверхности, обеспечение одинаковых минимальных тепловых зазоров между фоточувствительными элементами матрицы в координатах X, Y, а также минимизация механического воздействия на активную поверхность каждого фоточувствительного элемента.The technical result of the present invention is to obtain a photosensitive matrix of a flat-panel X-ray image detector having a high degree of flatness of the photosensitive surface, providing the same minimum thermal gaps between the photosensitive elements of the matrix in X, Y coordinates, and also minimizing the mechanical impact on the active surface of each photosensitive element.

Изобретение охарактеризовано в независимом пункте формулы изобретения. Предпочтительные варианты воплощения характеризуются зависимыми пунктами формулы изобретения.The invention is characterized in an independent claim. Preferred embodiments are characterized by the dependent claims.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в способе изготовления матрицы фоточувствительных элементов плоскопанельного детектора рентгеновского изображения, каждый фоточувствительный элемент, включающий фотоприемную часть и подложку, размещают на общей подложке с обеспечением плоскостности фоточувствительной поверхности матрицы и фиксируют посредством клея, предварительно нанесенного на указанную подложку. Перед размещением фоточувствительных элементов на общей подложке в ней выполняют технологические отверстия, которые располагают упорядоченно, по меньшей мере, на части площади общей подложки, соответствующей площади подложки каждого фоточувствительного элемента. Далее устанавливают общую подложку на эталонной плоскости, имеющей средства прижима и обеспечивающей компенсацию неплоскостности общей подложки путем создания усилия прижима. При этом, по крайней мере, часть средств прижима выполняют в виде упорядоченной совокупности выступов, соотнесенных с упомянутыми технологическими отверстиями и выполненных с возможностью приложения через них в осевом направлении силы прижима и размещают выступы в указанных технологических отверстиях. Высота указанных выступов выполнена с возможностью обеспечения плоскостности фоточувствительной поверхности матрицы. Затем на указанных выступах устанавливают и временно фиксируют фоточувствительные элементы, опускают плоскость с установленными на указанных выступах фоточувствительными элементами до их контакта с клеем и выдерживают до полного отверждения клея.To solve the problem with the achievement of the specified technical result in a method of manufacturing a matrix of photosensitive elements of a flat-panel X-ray image detector, each photosensitive element, including the photosensitive part and the substrate, is placed on a common substrate to ensure the flatness of the photosensitive surface of the matrix and fixed using glue previously applied to the specified substrate . Before placing the photosensitive elements on a common substrate, technological holes are made in it, which are arranged in order, at least on a part of the total substrate area corresponding to the substrate area of each photosensitive element. Next, a common substrate is mounted on a reference plane having clamping means and compensating for the non-flatness of the common substrate by creating a clamping force. At the same time, at least part of the pressing means is made in the form of an ordered set of protrusions correlated with the aforementioned technological holes and made with the possibility of applying clamping forces through them in the axial direction, and protrusions are placed in said technological holes. The height of these protrusions is made with the possibility of ensuring the flatness of the photosensitive surface of the matrix. Then, the photosensitive elements are installed and temporarily fixed on these protrusions, the plane with the photosensitive elements mounted on these protrusions is lowered until they come into contact with the adhesive, and they are held until the adhesive is completely cured.

Высота выступов, выполненная с возможностью обеспечения плоскостности фоточувствительной поверхности матрицы, позволяет нивелировать перепад высот активных поверхностей фоточувствительных элементов при установке их на общую подложку и получить выровненную поверхность матрицы, а упорядоченность их размещения помогает более точно определить зазор между смежными фотоэлементами.The height of the protrusions, made with the possibility of flatness of the photosensitive surface of the matrix, makes it possible to level the height difference of the active surfaces of the photosensitive elements when they are mounted on a common substrate and to obtain a aligned surface of the matrix, and the ordering of their placement helps to more accurately determine the gap between adjacent photo cells.

Кроме того, в качестве эталонной плоскости используют вакуумный стол, причем стол выполняют составным, включающим панель фиксации подложки и панель фиксации фотоэлементов. Панели имеют выступы, выполненные с возможностью взаимного соединения указанных панелей. Каждый выступ выполняют в виде вакуумного сопла, ось которого расположена перпендикулярно к горизонтальной поверхности стола.In addition, a vacuum table is used as a reference plane, the table being made integral, including a substrate fixation panel and a photocell fixation panel. The panels have protrusions configured to interconnect said panels. Each protrusion is made in the form of a vacuum nozzle, the axis of which is perpendicular to the horizontal surface of the table.

Кроме того, количество упорядоченных выступов для установки и временной фиксации на них каждого фоточувствительного элемента определяют не менее пяти, при этом установку и временную фиксацию осуществляют вакуумным средством захвата.In addition, the number of ordered projections for installation and temporary fixation of each photosensitive element on them is determined by at least five, while installation and temporary fixation is carried out by a vacuum capture tool.

Помимо этого, параллельно с процессом установки фотоэлементов на соответствующих выступах, предусмотрен контроль точности их размещения на общей подложке в плане, в том числе с использованием автоматизированной установки для монтажа. Использование автоматизированной установки позволяет повысить точность установки фотоэлементов на общей подложке для выполнения тепловых зазоров между указанными элементами.In addition, in parallel with the process of installing photocells on the corresponding protrusions, it is envisaged to control the accuracy of their placement on a common substrate in plan, including using an automated installation for installation. Using an automated installation can improve the accuracy of the installation of solar cells on a common substrate to perform thermal gaps between these elements.

При использовании предлагаемого способа значительно снижается трудоемкость изготовления фоточувствительной матрицы за счет использования более простых операций по монтажу и позиционированию фотоэлементов: исключаются, например, операции по установке дополнительных позиционирующих элементов, отпадает необходимость использования дополнительных устройств для размещения фотоэлементов. При упрощении способа, значительном снижении временных и трудозатрат, решение дает возможность получить поверхность матрицы с более высокой степенью плоскостности, свести к минимуму механическое воздействие на активную поверхность каждого фоточувствительного элемента.When using the proposed method, the laboriousness of manufacturing a photosensitive matrix is significantly reduced due to the use of simpler operations for mounting and positioning photocells: for example, operations to install additional positioning elements are eliminated, there is no need to use additional devices for placing photocells. With the simplification of the method, a significant reduction in time and labor, the solution makes it possible to obtain a matrix surface with a higher degree of flatness, to minimize the mechanical impact on the active surface of each photosensitive element.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг.1 и фиг.2, на которых приведена схема способа изготовления матрицы фоточувствительных элементов плоскопанельного детектора рентгеновского изображения, где позициями обозначены:The essence of the invention is illustrated in figure 1 and figure 2, which shows a diagram of a method of manufacturing a matrix of photosensitive elements of a flat-panel detector of an x-ray image, where the positions denote:

1 - вакуумный стол, включающий панель 1а, предназначенную для фиксации подложки, и панель 1б, предназначенную для фиксации фотоэлементов;1 - a vacuum table comprising a panel 1a, designed to fix the substrate, and a panel 1b, designed to fix the photocells;

2 - выступы, выполненные в виде вакуумных сопел:2 - protrusions made in the form of vacuum nozzles:

2а - выступы, выполненные на панели 1а,2A - protrusions made on the panel 1A,

2б - выступы, выполненные на панели 1б;2b - protrusions made on the panel 1b;

3 - клеевой слой;3 - adhesive layer;

4 - вакуумное устройство захвата;4 - vacuum capture device;

5 - общая подложка;5 - common substrate;

6 - фоточувствительный элемент;6 - photosensitive element;

7 - технологическое отверстие, выполненное в подложке 5;7 - technological hole made in the substrate 5;

8 - технологическое отверстие, выполненное на панели 1б.8 - technological hole made on the panel 1b.

На фиг.3 схематично изображен вариант размещения технологических отверстий 7, выполненных в общей подложке 5, для размещения в них выступов 2б (вид сверху).Figure 3 schematically shows a variant of the placement of technological holes 7, made in a common substrate 5, for placement of the protrusions 2b (top view).

Сущность технического решения показана на примере изготовления матрицы фоточувствительных элементов плоскопанельного детектора рентгеновского изображения, применяемого в системах визуализации медицинских изображений. Для данного примера фоточувствительные элементы имеют подложку, которая может быть выполнена из силумина, стекла или керамики. В качестве клея может быть использован, например, клей Thermopox 85СТ.The essence of the technical solution is shown by the example of manufacturing a matrix of photosensitive elements of a flat-panel x-ray image detector used in medical imaging systems. For this example, the photosensitive elements have a substrate, which can be made of silumin, glass or ceramic. As an adhesive, for example, Thermopox 85ST adhesive can be used.

Устанавливают подложку 5 на эталонной плоскости 1: общая неравномерность поверхности подложки составляет ±10 мкм, на подложке отсутствуют ступенчатые переходы. На всю поверхность общей подложки 5 (фиг.1) с выполненными на ней технологическими отверстиями 7 методом шелкографии или с помощью дозатора (на фиг. не показан) наносят клеевой слой 3. Толщину клеевого слоя определяют либо маской (в случае шелкографии), либо объемом клея и количеством клеевых точек (в случае дозатора). Затем подложку устанавливают на вакуумный стол 1. Вакуумный стол 1 выполняют составным: он включает панель 1а, предназначенную для фиксации подложки, и панель 1б, предназначенную для фиксации фотоэлементов. Каждая панель имеет упорядоченно расположенные и встречно направленные выступы 2а и 2б, посредством которых панели соединяют между собой. Выступы размещают в технологических отверстиях 8 и 7, выполненных, соответственно, в панелях 1б и 1а. Количество выступов и геометрия их размещения соответствуют количеству и геометрии размещения технологических отверстий: например, выступы 2б размещают в технологических отверстиях 7, выполненных и расположенных соосно в подложке 5 и панели 1а.The substrate 5 is mounted on the reference plane 1: the total non-uniformity of the surface of the substrate is ± 10 μm, there are no step transitions on the substrate. An adhesive layer 3 is applied to the entire surface of the common substrate 5 (FIG. 1) with the technological holes 7 made on it using a silk-screen printing method or using a dispenser (not shown in FIG.). The thickness of the adhesive layer is determined either by a mask (in the case of silk-screen printing) or by volume glue and the number of glue points (in the case of a dispenser). Then, the substrate is installed on the vacuum table 1. The vacuum table 1 is made integral: it includes a panel 1a, intended for fixing the substrate, and a panel 1b, intended for fixing the photocells. Each panel has orderedly arranged and counter-directed protrusions 2a and 2b, through which the panels are interconnected. The protrusions are placed in the technological holes 8 and 7, made, respectively, in panels 1b and 1a. The number of protrusions and the geometry of their placement correspond to the number and geometry of the placement of technological holes: for example, the protrusions 2b are placed in the technological holes 7, made and located coaxially in the substrate 5 and panel 1a.

Кроме того, каждый выступ 2 выполнен в виде вакуумного сопла, ось которого расположена перпендикулярно к горизонтальной поверхности стола 1. Выступы 2а фиксируют подложку 5 на панели 1а и благодаря упорядоченному размещению компенсируют неравномерность (изгиб) подложки, а на выступах 2б устанавливают и временно фиксируют фотоэлементы 6. При этом высота выступов 2б должна быть таковой, чтобы обеспечить условие плоскостности фоточувствительной поверхности матрицы. Для выполнения данного условия в примере реализации способа высота выступов выполнена одинаковой с учетом требуемого допуска, который составляет ±2 мкм. (Диапазон допуска определяется областью применения детектора и установленными критериями по потере качества изображения на воздушный зазор, образованный из-за разновысотности фотоэлементов.) Чтобы свести к минимуму перепад высот между боковыми поверхностями смежных фотоэлементов, и, следовательно, обеспечить близкие значения толщины клеевого слоя между фотоэлементами 6 и общей подложкой 5, фотоэлементы должны быть отобраны или откалиброваны (например, посредством механического утончения задней стенки подложки) по толщине. В данном примере разница между толщиной соседних фотоэлементов установлена ±1 мкм.In addition, each protrusion 2 is made in the form of a vacuum nozzle, the axis of which is perpendicular to the horizontal surface of the table 1. The protrusions 2a fix the substrate 5 on the panel 1a and compensate for the unevenness (bending) of the substrate by ordered placement, and photocells are installed and temporarily fixed on the protrusions 2b 6. In this case, the height of the protrusions 2b should be such as to ensure the condition of flatness of the photosensitive surface of the matrix. To fulfill this condition in an example implementation of the method, the height of the protrusions is the same taking into account the required tolerance, which is ± 2 μm. (The tolerance range is determined by the scope of the detector and the established criteria for the loss of image quality in the air gap formed due to the different heights of the photocells.) To minimize the height difference between the side surfaces of adjacent photocells, and, therefore, to ensure close values of the thickness of the adhesive layer between the photocells 6 and the common substrate 5, the photocells must be selected or calibrated (for example, by mechanically thinning the back wall of the substrate) in thickness. In this example, the difference between the thickness of adjacent solar cells is set to ± 1 μm.

Подложку 5 с нанесенным клеевым слоем 3 устанавливают на панель 1а вакуумного стола 1 так, что выступы 2б (вакуумные сопла) проходят сквозь соответствующие технологические отверстия 7 панели 1а и подложки 5. Подложку фиксируют посредством создания вакуума через выступы 2а. Затем каждый фотоэлемент 6 с помощью вакуумного устройства захвата 4 размещают на выступах 2б. При этом для установки каждого фоточувствительного элемента 6 определяют упорядоченную группу из не менее пяти выступов, которые проходят через соответствующие им технологические отверстия 7, расположенные на площади общей подложки 5, соответствующей площади подложки каждого фоточувствительного элемента 6. Выступы указанной группы располагают в плане равномерно по всей площади: для фотоэлемента, имеющего подложку в форме, например, прямоугольника, один из выступов размещают в геометрическом центре указанного прямоугольника, а остальные - по его углам (фиг.3).The substrate 5 with the adhesive layer 3 applied is mounted on the panel 1a of the vacuum table 1 so that the protrusions 2b (vacuum nozzles) pass through the corresponding process holes 7 of the panel 1a and the substrate 5. The substrate is fixed by creating a vacuum through the protrusions 2a. Then each photocell 6 using a vacuum capture device 4 is placed on the protrusions 2b. At the same time, for the installation of each photosensitive element 6, an ordered group of at least five protrusions is determined, which pass through the corresponding technological holes 7 located on the area of the common substrate 5, corresponding to the substrate area of each photosensitive element 6. The protrusions of this group are arranged uniformly throughout area: for a solar cell having a substrate in the form of, for example, a rectangle, one of the protrusions is placed in the geometric center of the specified rectangle, and the rest e - in the corners (3).

Одновременно с процессом установки каждого фотоэлемента 6 на соответствующих выступах 2б выполняют выравнивание в координатах X, Y по меткам (не показаны), нанесенным на активной области фотоэлемента, для чего может быть использована, например, автоматизированная установка для монтажа с системой распознавания меток (не показана). Выравнивание по меткам обеспечивает совпадение пиксельных столбцов и строк смежных фотоэлементов с необходимой точностью.Simultaneously with the installation process of each photocell 6 on the corresponding protrusions 2b, alignment is performed in X, Y coordinates with marks (not shown) applied to the active area of the photocell, for which, for example, an automated installation for installation with a tag recognition system (not shown) can be used ) Alignment by marks ensures that the pixel columns and rows of adjacent photocells coincide with the necessary accuracy.

После того как все фотоэлементы 6 установлены на выступах и временно зафиксированы на них, панель 1б вакуумного стола 1 с размещенными на выступах 2б фотоэлементами 6 опускают до соприкосновения их подложек с клеевым слоем 3, нанесенным на общей подложке 5, и затем выдерживают до полного отверждения клея.After all the photocells 6 are mounted on the protrusions and temporarily fixed on them, the panel 1b of the vacuum table 1 with the photocells 6 located on the protrusions 2b is lowered until their substrates come into contact with the adhesive layer 3 deposited on the common substrate 5, and then stand until the adhesive cures completely .

Отверждение клея может быть выполнено, например, с использованием ультрафиолета. Выбор способа отверждения зависит от свойств применяемого клея и материала подложки. После отверждения клея выполняют девакуумирование панели 1б и вакуумный стол удаляют.Curing of the adhesive can be performed, for example, using ultraviolet radiation. The choice of curing method depends on the properties of the adhesive used and the substrate material. After the adhesive has cured, the panel 1b is evacuated and the vacuum table is removed.

Таким образом, применение заявляемого изобретения приводит к значительному упрощению технологии изготовления фоточувствительной матрицы детектора за счет исключения трудоемких операций, связанных с применением дополнительных средств, с помощью которых выполняется позиционирование фотоэлементов; дает возможность получить фоточувствительную поверхность матрицы высокой (требуемой) степени плоскостности; обеспечивает повышение точности позиционирования фотоэлементов на общей подложке в координатах X, Y, что напрямую связано с повышением качества получаемого изображения.Thus, the application of the claimed invention leads to a significant simplification of the manufacturing technology of the photosensitive detector matrix by eliminating the time-consuming operations associated with the use of additional means by which the positioning of the photocells is performed; makes it possible to obtain a photosensitive matrix surface of a high (required) degree of flatness; provides an increase in the accuracy of positioning of solar cells on a common substrate in X, Y coordinates, which is directly related to an increase in the quality of the resulting image.

Claims

1. A method of manufacturing a matrix of photosensitive elements of a flat-panel X-ray image detector, where each photosensitive element, including the photosensitive part and the substrate, is placed on a common substrate to ensure the flatness of the photosensitive surface of the matrix and fixed using glue previously applied to the specified substrate, while before placing the photosensitive elements on a common substrate, technological holes are arranged in it in orderly positioned at least on a part of the total substrate area corresponding to the substrate area of each photosensitive element; the substrate is mounted on a reference plane having clamping means and compensating for the non-flatness of the common substrate by creating a clamping force, and at least part of the clamping means is made in the form of an ordered set of protrusions correlated with the aforementioned technological holes and made with the possibility of application through them in the axial direction of the clamping force; protrusions are placed in said process openings, the height of said protrusions being configured to provide flatness of the photosensitive surface of the matrix; then the photosensitive elements are mounted and temporarily fixed on them, the plane with the photosensitive elements mounted on the said protrusions is lowered until they contact the adhesive, and they are held until the adhesive is completely cured.

2. The method according to claim 1, in which a vacuum table is used as a reference plane, the table being made integral, including a substrate fixing panel and a photocell fixing panel, said panels have protrusions configured to interconnect said panels, each protrusion being performed in the form of a vacuum nozzle, the axis of which is perpendicular to the horizontal surface of the table.

3. The method according to claim 1, in which the number of ordered projections for installation and temporary fixation of each photosensitive element on them is determined by at least five, and the installation is carried out by a vacuum capture tool.

4. The method according to claim 1, in which, in parallel with the process of installing photocells on the corresponding protrusions, it is provided for controlling the accuracy of their placement on a common substrate in plan, including using an automated installation for installation.