TWI769967B - 半導體x射線檢測器的封裝方法 - Google Patents

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Abstract

本文公開封裝半導體X射線檢測器的各種方法。這些方法可包括使晶片（其包括X射線吸收層或包括X射線吸收層和電子層兩者）接合到另一個支承上，例如插入襯底或印刷電路板。

Description

半導體X射線檢測器的封裝方法
本公開涉及X射線檢測器，特別涉及用於封裝半導體X射線檢測器的方法。
X射線檢測器可以是用於測量X射線的通量、空間分佈、光譜或其他性質的設備。
X射線檢測器可用于許多應用。一個重要應用是成像。X射線成像是放射攝影技術並且可以用於揭示組成不均勻和不透明物體(例如人體)的內部結構。
早期用於成像的X射線檢測器包括照相底片和照相膠片。照相底片可以是具有感光乳劑塗層的玻璃底片。儘管照相底片被照相膠片取代，由於它們所提供的優越品質和它們的極端穩定性而仍可在特殊情形中使用它們。照相膠片可以是具有感光乳劑塗層的塑膠膠片(例如，帶或片)。
在20世紀80年代，出現了光激勵螢光板(PSP板)。PSP板可包含在它的晶格中具有色心的螢光材料。在將PSP板暴露于X射線時，X射線激發的電子被困在色心中直到它們受到在板表面上掃描的鐳射光束的激勵。在鐳射掃描板時，捕獲的激發電子發出光，其被光電倍增管收集。收集的光轉換成數位圖像。與照相底片和照相膠片相比，PSP板可以被重複使用。
另一種X射線檢測器是X射線圖像增強器。X射線圖像增強器的部件 通常在真空中密封。與照相底片、照相膠片和PSP板相比，X射線圖像增強器可產生即時圖像，即不需要曝光後處理來產生圖像。X射線首先撞擊輸入螢光體(例如，碘化銫)並且被轉換成可見光。可見光然後撞擊光電陰極(例如，包含銫和銻複合物的薄金屬層)並且促使電子發射。發射電子數量與入射X射線的強度成比例。發射電子通過電子光學器件投射到輸出螢光體上並且促使該輸出螢光體產生可見光圖像。
閃爍體的操作與X射線圖像增強器有些類似之處在於閃爍體(例如，碘化鈉)吸收X射線並且發射可見光，其然後可以被對可見光合適的圖像感測器檢測到。在閃爍體中，可見光在各個方向上傳播和散射並且從而降低空間解析度。使閃爍體厚度減少有助於提高空間解析度但也減少X射線吸收。閃爍體從而必須在吸收效率與解析度之間達成妥協。
半導體X射線檢測器通過將X射線直接轉換成電信號而在很大程度上克服該問題。半導體X射線檢測器可包括半導體層，其在感興趣波長吸收X射線。當在半導體層中吸收X射線光子時，產生多個載荷子(例如，電子和空穴)並且在電場下，這些載流子被掃向半導體層上的電觸點。當前可用半導體X射線檢測器(例如，Medipix)中需要的繁瑣的熱管理會使得具有大面積和大量圖元的檢測器難以生產或不可能生產。
本文公開用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，該方法包括：使多個第一晶片接合到第一襯底，其中該第一襯底包括多個電觸點和使這些電觸點連接到第一襯底表面的多個通孔，其中晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，並且其中多個晶片接合到第一襯底使得晶片中的每個的第二電極電連接到電觸點中的至少一個；用電絕緣材料 填充晶片之間的間隙，其中晶片中的每個的第一電極仍被暴露；使晶片中的每個的第一電極與導電層電連接；使第一襯底接合到第二襯底使得通孔是第二襯底的電連接接觸墊。
根據實施例，第二襯底是印刷電路板。
根據實施例，第二襯底包括掩埋在其中或其表面上的傳輸線，其中這些傳輸線電連接到接觸墊並且配置成在接觸墊上路由信號。
根據實施例，方法進一步包括使第一襯底變薄。
根據實施例，導電層是在晶片上沉積的金屬層。
根據實施例，電子絕緣材料包括氧化物、氮化物、玻璃、聚合物、環氧樹脂或其組合。
根據實施例，第一襯底包括電子系統，其配置成處理或解釋X射線吸收層上入射的X射線光子產生的信號。
本文公開用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，該方法包括：使多個晶片接合到第一襯底，其中該第一襯底包括多個電觸點和使這些電觸點連接到第一襯底表面的多個通孔，其中晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，其中第一襯底包括具有電子系統的電子層，該電子系統配置成處理或解釋X射線吸收層上入射的X射線光子產生的信號，並且其中多個晶片接合到第一襯底使得晶片中的每個的第二電極電連接到電觸點中的至少一個；將晶片和第一襯底切塊成多個檢測器晶片，每個檢測器晶片包括X射線吸收層的一部分和電子層的一部分；使多個檢測器晶片接合到插入襯底使得通孔是該插入襯底的電連接接觸墊；使插入墊附連到印刷電路板。
根據實施例，插入襯底包括掩埋在其中或其表面上的傳輸線，其中 這些傳輸線電連接到接觸墊並且配置成在接觸墊上路由信號。
本文公開用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，該方法包括：使多個晶片接合到第一襯底，其中該第一襯底包括多個電觸點和使這些電觸點連接到第一襯底表面的多個通孔，其中晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，並且其中多個晶片接合到第一襯底使得晶片中的每個的第二電極電連接到電觸點中的至少一個；用電絕緣材料填充晶片之間的間隙，其中晶片中的每個的第一電極仍被暴露；使晶片中的每個的第一電極與導電層電連接；使第一襯底接合到插入襯底使得通孔是插入襯底的電連接接觸墊；使插入襯底附連到印刷電路板。
根據實施例，插入襯底包括掩埋在其中或其表面上的傳輸線，其中這些傳輸線電連接到接觸墊並且配置成在接觸墊上路由信號。
根據實施例，方法進一步包括使第一襯底變薄。
根據實施例，導電層是沉積在晶片上的金屬層。
根據實施例，電子絕緣材料包括氧化物、氮化物、玻璃、聚合物、環氧樹脂或其組合。
根據實施例，第一襯底包括電子系統，其配置成處理或解釋X射線吸收層上入射的X射線光子產生的信號。
本文公開用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，該方法包括：使多個晶片接合到支承晶圓，其中這些晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，並且其中多個晶片接合到支承晶圓使得晶片中的每個的第一電極直接附連到支承晶圓；使多個晶片接合到第一襯底，其中第一襯底包括多個電觸點和使這些電觸點連接到第一襯底表面的多個通孔，並且其中多個晶片接合到第一襯底使得晶片中的每個的第二電極電連 接到電觸點中的至少一個；去除支承晶圓並且使晶片中的每個的第一電極暴露。
根據實施例，方法進一步包括使第一襯底變薄。
根據實施例，晶片通過粘合劑附連到支承晶圓。
根據實施例，支承晶圓通過蝕刻或研磨而去除。
本文公開用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，該方法包括：使多個晶片接合到支承晶圓，其中這些多個晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，並且其中多個晶片接合到支承襯底使得多個晶片中的每個的第二襯底直接附連到支承晶圓；將晶片封裝在基體中，該基體靠支承晶圓支承；去除支承晶圓並且使晶片中的每個的第二電極暴露；使多個晶片接合到第一襯底，其中第一襯底包括多個電觸點和使這些電觸點連接到第一襯底表面的多個通孔，並且其中多個晶片接合到第一襯底使得晶片中的每個的第二電極電連接到電觸點中的至少一個；去除基體的至少部分並且使晶片中的每個的第一電極暴露。
根據實施例，基體是聚合物或玻璃。
根據實施例，基體填充晶片之間的間隙。
根據實施例，基體通過蝕刻或研磨而至少部分被去除。
本文公開掃描X射線圖像感測器，其包括多個檢測器，其中設置X射線檢測器使得在它的掃描寬度內在它的掃描方向上沒有線不經過X射線檢測器中的至少一個。
100:檢測器
110:X射線吸收層
111:第一摻雜區
112:本征區
113:第二摻雜區
114:離散部分
119A:電觸點
119B:電觸點
120:電子層
121:電子系統
122:襯底
124:第一表面
125:電觸點
126:通孔
128:第二表面
130:填充材料
131:通孔
150:圖元
187:導電層
188:電絕緣材料
199:焊料凸點
300:襯底
301:第一電壓比較器
302:第二電壓比較器
305:開關
306:電壓表
309:控制器
310:裸片
320:傳輸線
330:金屬墊
340A:位點
340B:位點
400:襯底
410:接觸墊
430:接合墊
500:印刷電路板
810:晶片
820:支承晶圓
830:襯底
910:晶片
920:支承晶圓
925:基體
930:襯底
1201:X射線源
1202:物體
1301:X射線源
1302:物體
1401:X射線源
1402:物體
1501:X射線源
1502:行李
1601:X射線源
1602:人
1701:X射線源
1801:電子源
1802:樣本
1803:電子光學系統
RST:復位期
t0,t1,t2,te,th,ts:時間
TD1:時間延遲
TD2:時間延遲
V1:第一閾值
V2:第二閾值
VR:殘餘電壓
圖1A示意示出根據實施例的檢測器的橫截面圖。
圖1B示意示出根據實施例的檢測器的詳細橫截面圖。
圖1C示意示出根據實施例的檢測器的備選詳細橫截面圖。
圖2示意示出根據實施例設備可具有圖元陣列。
圖3示意示出根據實施例的檢測器中的電子層的橫截面圖。
圖4A-圖4J示意示出根據實施例封裝檢測器100的過程。
圖5A-圖5H示意示出根據實施例封裝檢測器100的過程。
圖6A-圖6I示意示出根據實施例封裝檢測器100的過程。
圖7A-圖7D示意示出根據實施例將多個晶片安裝到襯底上的過程。
圖8A-圖8F示意示出根據實施例將多個晶片安裝到襯底上的過程。
圖9A-圖9E示意示出根據實施例的掃描X射線圖像感測器(其可以通過掃描場景來獲得X射線圖像)的示例。
圖10示意示出根據實施例適合於醫學成像(例如胸部X射線放射攝影、腹部X射線放射攝影等)的系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖11示意示出根據實施例適合於牙齒X射線放射攝影的系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖12示意示出根據實施例的貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖13示意示出根據實施例的另一個貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖14示意示出根據實施例的全身掃描器系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖15示意示出根據實施例的X射線電腦斷層攝影(X射線CT)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖16示意示出根據實施例的電子顯微鏡，其包括本文描述的半導體X射線檢測器。
圖17A和圖17B各自示出根據實施例、圖1A或圖1B中的檢測器的電子系統的部件圖。
圖18示意示出根據實施例流過暴露於X射線的X射線吸收層的二極體的電極或電阻器的電觸點的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)，電流由X射線吸收層上入射的X射線光子產生的載荷子引起。
圖19示意示出根據實施例在採用圖8中示出的方式操作的電子系統中雜訊(例如，暗電流)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。
圖20示意示出根據實施例在電子系統操作來檢測處於較高速率的入射X射線光子時流過暴露於X射線的X射線吸收層的電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)，電流由X射線吸收層上入射的X射線光子產生的載荷子引起。
圖21示意示出根據實施例在採用圖10中示出的方式操作的電子系統中雜訊(例如，暗電流)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。
圖22示意示出根據實施例在採用圖10中示出的方式(其中RST在te之前終止)操作的電子系統中由X射線吸收層上入射的一系列X射線光子產生的載荷子引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。
圖1A示意示出根據實施例的檢測器100的橫截面圖。該檢測器100可包括X射線吸收層110和電子層120(例如，ASIC)，用於處理或分析入射X射線在X射線吸收層110中產生的電信號。在實施例中，檢測器100不包括閃爍體。X射線吸收層110可包括半導體材料，例如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合。半導體對於感興趣的X射線能量可具有高的質量衰減係數。
如在圖1B中的檢測器100的詳細橫截面圖中示出的，根據實施例，X射線吸收層110可包括由第一摻雜區111、第二摻雜區113的一個或多個離散區114形成的一個或多個二極體(例如，p-i-n或p-n)。第二摻雜區113可通過本征區112(可選)而與第一摻雜區111分離。離散部分114通過第一摻雜區111或本征區112而彼此分離。第一摻雜區111和第二摻雜區113具有相反類型的摻雜(例如，區111是p型並且區113是n型，或區111是n型並且區113是p型)。在圖1B中的示例中，第二摻雜區113的離散區114中的每個與第一摻雜區111和本征區112(可選)一起形成二極體。即，在圖1B中的示例中，X射線吸收層110具有多個二極體，其具有第一摻雜區111作為共用電極。第一摻雜區111還可具有離散部分。
在X射線光子撞擊X射線吸收層110(其包括二極體)時，X射線光子可被吸收並且通過許多機制產生一個或多個載荷子。一個X射線光子可產生10至100000個載荷子。載荷子可在電場下向二極體中的一個的電極漂移。場可以是外部電場。電觸點119B可包括離散部分，其中的每個與離散區114電接觸。在實施例中，載荷子可在多個方向上漂移使得單個X射線光子產生的載荷子大致未被兩個不同離散區114共用(“大致未被共用”在這裡意指這些載荷子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流 向與餘下載荷子不同的離散區114中的一個)。在這些離散區114中的一個的足跡內入射的X射線光子產生的載荷子大致未與這些離散區114中的另一個共用。與離散區114關聯的圖元150可以是圍繞離散區114的區域，其中由其中入射的X射線光子產生的載荷子中的大致全部(超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%)流向離散區114。即，這些載荷子中不到2%、不到1%、不到0.1%或不到0.01%流到圖元外。
如在圖1C中的檢測器100的備選詳細橫截面圖中示出的，根據實施例，X射線吸收層110可包括具有半導體材料(例如矽、鍺、GaAs、CdTe、CdZnTe或其組合)的電阻器，但不包括二極體。半導體對於感興趣的X射線能量可具有高的質量衰減係數。
在X射線光子撞擊X射線吸收層110(其包括電阻器但不包括二極體)時，它可被吸收並且通過許多機制產生一個或多個載荷子。一個X射線光子可產生10至100000個載荷子。載荷子可在電場下向電觸點119A和119B漂移。場可以是外部電場。電觸點119B包括離散部分。在實施例中，載荷子可在多個方向上漂移使得單個X射線光子產生的載荷子大致未被電觸點119B的兩個不同離散部分共用(“大致未被共用”在這裡意指這些載荷子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到0.01%流向與餘下載荷子不同的離散區中的一個)。在電觸點119B的這些離散部分中的一個的足跡內入射的X射線光子產生的載荷子大致未與電觸點119B的這些離散部分中的另一個共用。與電觸點119B的離散部分關聯的圖元150可以是圍繞離散部分的區域，其中由其中入射的X射線光子產生的載荷子中的大致全部(超過98%、超過99.5%、超過99.9%或超過99.99%)流向電觸點119B的離散部分。即，這些載荷子中不到2%、不到0.5%、不到0.1%或不到 0.01%流到與電觸點119B的一個離散部分關聯的圖元外。
電子層120可包括電子系統121，其適合於處理或解釋X射線吸收層110上入射的X射線光子產生的信號。電子系統121可包括例如濾波網路、放大器、積分器和比較器等類比電路或例如微處理器等數位電路和記憶體。電子系統121可包括圖元共用的部件或專用於單個圖元的部件。例如，電子系統121可包括專用於每個圖元的放大器和在所有圖元之間共用的微處理器。電子系統121可通過通孔131電連接到圖元。通孔之間的空間可用填充材料130填充，其可使電子層120到X射線吸收層110的連接的機械穩定性增加。在不使用通孔的情況下使電子系統121連接到圖元的其他接合技術是可能的。
圖2示意示出檢測器100可具有圖元150的陣列。陣列可以是矩形陣列、蜂窩狀陣列、六邊形陣列或任何其他適合的陣列。每個圖元150可配置成檢測其上入射的X射線光子、測量X射線光子的能量或兩者兼而有之。例如，每個圖元150可配置成在一段時間內對其上入射的、能量落在多個倉中的X射線光子的數目計數。所有圖元150可配置成在相同時段內對其上入射的、能量在多個倉內的X射線光子的數目計數。每個圖元150可具有它自己的模數轉換器(ADC)，其配置成使代表入射X射線光子的能量的類比信號數位化為數位信號。ADC可具有10位或更高的解析度。每個圖元150可配置成測量它的暗電流，例如在每個X射線光子入射在其上之前或與之併發。每個圖元150可配置成從其上入射的X射線光子的能量減去暗電流的貢獻。圖元150可配置成平行作業。例如，在一個圖元150測量入射X射線光子時，另一個圖元150可等待X射線光子到達。圖元150可以但並非必須獨立可定址。
圖3示意示出根據實施例的電子層120。電子層120包括襯底122，其具有第一表面124和第二表面128。如本文使用的“表面”不一定被暴露，而可以全部或部分被掩埋。電子層120包括第一表面124上的一個或多個電觸點125。該一個或多個電觸點125可配置成電連接到X射線吸收層110的一個或多個電觸點119B。電子系統121可在襯底122中或襯底122上。電子層120包括一個或多個通孔126，其從第一襯底124延伸到第二表面128。
襯底122可以是變薄襯底。例如，襯底可具有750微米或更少、200微米或更少、100微米或更少、50微米或更少、20微米或更少或5微米或更少的厚度。襯底122可以是矽襯底或其他適合的半導體或絕緣體襯底。襯底122可通過將較厚襯底研磨到期望厚度而產生。
一個或多個電觸點125可以是金屬或摻雜半導體的層。例如，電觸點125可以是金、銅、鉑、鈀、摻雜矽等。
通孔126經過襯底122並且使第一表面124上的電部件(例如，電觸點125和電子系統121)電連接到第二表面128上的電部件。通孔126有時稱為“矽直通孔”，但它們可在除矽以外的材料的襯底中製造。第一表面124上的多個電子部件可共用一個通孔126。
圖3進一步示意示出在電觸點119B和電觸點125處X射線吸收層110與電子層120之間的接合。該接合可以是適合的技術，例如直接接合或倒裝接合。
直接接合是沒有任何額外中間層(例如，焊料凸點)的晶圓接合工藝。接合工藝基於兩個表面之間的化學接合。直接接合可在升高的溫度下進行但不一定如此。
倒裝接合使用沉積到接觸墊(例如X射線吸收層110的電觸點119B，或電觸點125)上的焊料凸點199。X射線吸收層110或電子層120翻轉並且X射線吸收層110的電觸點119B與電觸點125對齊。焊料凸點199可熔融以將電觸點119B和電觸點125焊接在一起。焊料凸點199之間的任何空隙空間可用絕緣材料填充。
圖4A-圖4J示意示出根據實施例封裝檢測器100的過程。
圖4A示意示出獲得多個晶片。這些晶片中的每個包括X射線吸收層110和電觸點119A和119B。電觸點119A在該視圖中不可見。晶片可通過將晶圓切塊成具有多個裸片而獲得。
圖4B示意示出晶片的電觸點119B與電子層120的電觸點125對齊。在該視圖中，電觸點119B因為它們面對電子層120而不可見，但電觸點119A可見。
圖4C示意示出晶片使用適合的接合方法接合到電子層120。X射線吸收層110的電觸點119B現在電連接到電子層120的電觸點125。
圖4D示意示出晶片之間的間隙用電絕緣材料188填充，其中電觸點119A被暴露。電絕緣材料188的示例可包括氧化物、氮化物、玻璃、聚合物、環氧樹脂等。
圖4E示意示出電觸點119A利用導電層187而彼此電連接。例如，導電層187可以是沉積在晶片上的金屬層。
圖4F示意示出其中通孔126可見的電子層120的底面。
圖4G示意示出電子層120可選擇性地從第二表面128變薄。在變薄後，通孔126可見。通孔126可不必延伸通過電子層120的整個厚度。例如，在圖4F中，通孔126可不必從與晶片相對的側可見。在電子層120變 薄期間，通孔126可被暴露。
圖4H示意示出具有晶片的電子層120可接合到另一個襯底300(例如，印刷電路板)。在接合後，通孔126電連接到接觸墊310。襯底300可具有掩埋在襯底300中或襯底300的表面上的傳輸線320。傳輸線320電連接到接觸墊310並且配置成在接觸墊310上將信號路由到襯底300的其他區域。
圖4I示出襯底300的每個裸片310中傳輸線320的佈局的示例。該佈局在所有帶中可以是相同的並且具有跨多個裸片到設置在襯底邊緣附近的金屬墊330的互連。圖元可在例如340A和340B等位點處連接到傳輸線320。圖4J示出裸片310中傳輸線320的互連。傳輸線320中的每個的一端相對於另一端移位了線的間距的整數倍。
圖5A-圖5H示意示出根據實施例封裝檢測器100的過程。
圖5A示意示出獲得多個晶片。這些晶片中的每個包括X射線吸收層110和電觸點119A和119B。電觸點119A在該視圖中不可見。晶片通過將晶圓切塊成具有多個裸片而獲得。
圖5B示意示出晶片的電觸點119B與電子層120的電觸點125對齊。在該視圖中，電觸點119B因為它們面對電子層120而不可見，但電觸點119A可見。
圖5C示意示出晶片使用適合的接合方法接合到晶圓，其包括電子層120。X射線吸收層110的電觸點119B現在電連接到電子層120的電觸點125。電子層120可選擇性地在切塊之前變薄。
圖5D示意示出包括電子層120的晶圓和晶片一起切塊成多個檢測器晶片，其中的每個具有X射線吸收層110和電子層120兩者。
圖5E示意示出其中通孔126可見的檢測器晶片中的一個的底面。
圖5F示意示出檢測器晶片與插入襯底400(例如，矽晶圓)對齊。
圖5G示意示出檢測器晶片接合到插入襯底400。在接合後，通孔126電連接接觸墊410。插入襯底400可具有掩埋在插入襯底400中或在插入襯底400的表面上的傳輸線。插入襯底400的傳輸線電連接到接觸墊410並且配置成在接觸墊410上將信號路由到插入襯底400邊緣上的接合墊430。
插入襯底400的傳輸線可具有在圖4I和圖4J中示出的佈局。
圖5H示意示出將插入襯底400安裝到印刷電路板500。備選地，插入襯底400可與印刷電路板500並排安置。插入襯底400與印刷電路板500之間的電接觸可用線接合來進行。
圖6A-圖6I示意示出根據實施例封裝檢測器100的過程。
圖6A示意示出獲得多個晶片。這些晶片中的每個包括X射線吸收層110和電觸點119A和119B。電觸點119A在該視圖中不可見。晶片可通過將晶圓切塊成具有多個裸片而獲得。
圖6B示意示出晶片的電觸點119B與電子層120的電觸點125對齊。在該視圖中，電觸點119B因為它們面對電子層120而不可見，但電觸點119A可見。
圖6C示意示出晶片使用適合的接合方法接合到電子層120。X射線吸收層110的電觸點119B現在電連接到電子層120的電觸點125。
圖6D示意示出晶片之間的間隙用電絕緣材料188填充，其中電觸點119A被暴露。電子絕緣材料188的示例可包括氧化物、氮化物、玻璃、聚合物、環氧樹脂等。
圖6E示意示出電觸點119A利用導電層187而彼此電連接。例如，導 電層187可以是沉積在晶片上的金屬層。
圖6F示意示出其中通孔126可見的電子層120的底面。
圖6G示意示出電子層120與插入襯底400(例如，矽晶圓)對齊。
圖6H示意示出電子層120接合到插入襯底400。在接合後，通孔126電連接到接觸墊410。插入襯底400可具有掩埋在插入襯底400中或插入襯底400的表面上的傳輸線420。傳輸線420電連接到接觸墊410並且配置成在接觸墊410上將信號路由到插入襯底400邊緣上的接合墊430。
傳輸線420可具有在圖4I和圖4J中示出的佈局。圖6I示意示出插入襯底400安裝到印刷電路板500。備選地，插入襯底400可與印刷電路板500並排安置。超過一個插入襯底可安裝到相同的印刷電路板。插入襯底400與印刷電路板500之間的電接觸可用線接合來進行。
根據實施例，X射線吸收層110和電子層120可在相同晶圓上製成而不需要使這些層接合在一起。例如，晶圓可以是絕緣體上矽(SOI)晶圓。SOI晶圓具有至少三個層：設備層、掩埋氧化物層和處置層。設備層是適合於製造電子電路的高品質矽層。處置層通常是品質低劣的矽的較厚部分。處置層對晶圓提供機械強度。掩埋氧化物層是夾在設備層與處置層之間的氧化物層並且使設備層與處置層電絕緣。
圖7A-圖7D示意示出根據實施例將多個晶片安裝到襯底上的過程。該過程可在安裝圖4C、圖5C、圖5G或圖6C中描繪的晶片中使用。
圖7A示意示出可獲得晶片810並且將它們置入陣列或任何其他適合的設置。
圖7B示意示出晶片810附連到支承晶圓820。例如，晶片810可用粘合劑附連。
圖7C示意示出晶片810安裝到襯底830同時仍附連到支承晶圓820。
圖7D示意示出去除支承晶圓820。例如，支承晶圓820可被磨損、蝕刻掉或與晶片810分離。
圖8A-圖8F示意示出根據實施例將多個晶片安裝到襯底上的過程。該過程可在安裝圖4C、圖5C、圖5G或圖6C中描繪的晶片中使用。
圖8A示意示出可獲得晶片910並且將它們置入陣列或支承晶圓920上的任何其他適合的設置。
圖8B示意示出將晶片910封裝在基體925中。該基體925靠支承晶圓920支承。基體925可以是聚合物、玻璃或其他任何適合的材料。基體925可填充晶片910之間的間隙。
圖8C示意示出去除支承晶圓920。例如，支承晶圓920可被磨損、蝕刻掉或與晶片910分離。基體925在去除支承晶圓920後支承晶片910。
圖8D示意示出封裝晶片910與襯底930對齊。晶片910然後可與襯底930或其上的結構(例如，電觸點)對齊。
圖8E示意示出封裝晶片910附連到襯底930。
圖8F示意示出至少部分去除基體925使得晶片910的頂表面被暴露。
圖9A-圖9E示意示出根據實施例的掃描X射線圖像感測器(其可以通過掃描場景而獲得X射線圖像)的示例。圖9A示意示出掃描場景的兩個交錯行的矩形檢測器100。圖9B示意示出掃描場景的單行矩形檢測器100，其中檢測器相對於掃描方向傾斜。圖9C示意示出掃描場景的單行平行四邊形檢測器100。圖9D示意示出掃描場景的兩個交錯行的長檢測器100。圖9E示意示出掃描場景的兩個交錯行的大型檢測器100。這些示例可掃描場景而沒有任何間隙。即，設置X射線檢測器使得在它的掃描寬度內在它 的掃描方向上沒有線不經過X射線檢測器中的至少一個。掃描X射線圖像感測器可捕獲用脈衝X射線源照亮的場景。在脈衝期間，掃描X射線圖像感測器的移動是非常小的從而模糊是非常小的。脈衝的持續時間可以是1μs至1ms。在單個脈衝期間，移動可小於在掃描方向上圖元寬度的一半。
圖10示意示出這樣的系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。該系統可用于醫學成像，例如胸部X射線放射攝影、腹部X射線放射攝影等。系統包括X射線源1201。從X射線源1201發射的X射線穿過物體1202(例如，例如胸部、肢體、腹部等人體部位)、由於物體1202的內部結構(例如，骨頭、肌肉、脂肪和器官等)而衰減不同程度並且被投射到半導體X射線檢測器100。半導體X射線檢測器100通過檢測X射線的強度分佈來形成圖像。
圖11示意示出這樣的系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。該系統可用于醫學成像，例如牙齒X射線放射攝影。系統包括X射線源1301。從X射線源1301發射的X射線穿過物體1302，其是哺乳動物(例如，人類)口腔的部分。物體1302可包括上顎骨、顎骨、牙齒、下顎或舌頭。X射線由於物體1302的不同結構而衰減不同程度並且被投射到半導體X射線檢測器100。半導體X射線檢測器100通過檢測X射線的強度分佈來形成圖像。牙齒比齲齒、感染和牙周膜吸收更多的X射線。牙科患者接收的X射線輻射的劑量典型地是小的(對於全口系列是近似0.150mSv)。
圖12示意示出貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。系統可用於在例如海運集裝箱、車輛、輪 船、行李等傳輸系統中檢查和識別物品。系統包括X射線源1401。從X射線源1401發射的X射線可從物體1402(例如，海運集裝箱、車輛、輪船等)背散射並且被投射到半導體X射線檢測器100。物體1402的不同內部結構可有差異地背散射X射線。半導體X射線檢測器100通過檢測背散射X射線的強度分佈和/或背散射X射線光子的能量來形成圖像。
圖13示意示出另一個貨物掃描或非侵入式檢查(NII)系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。系統可用於公交站和機場處的行李篩查。系統包括X射線源1501。從X射線源1501發射的X射線可穿過行李1502、由於行李的內含物不同而有差異地衰減並且被投射到半導體X射線檢測器100。半導體X射線檢測器100通過檢測透射的X射線的強度分佈來形成圖像。系統可揭示行李的內含物並且識別公共交通上禁用的專案，例如槍支、毒品、鋒利武器、易燃物。
圖14示意示出全身掃描器系統，其包括本文描述的半導體X射線檢測器100。該全身掃描器系統可為了安全篩查目的來檢測人體上的物體而不物理脫衣或進行物理接觸。全身掃描器系統可能夠檢測非金屬物體。全身掃描器系統包括X射線源1601。從X射線源1601發射的X射線可從被篩查的人1602和其上的物體背散射，並且被投射到半導體X射線檢測器100。物體和人體可有差異地背散射X射線。半導體X射線檢測器100通過檢測背散射X射線的強度分佈來形成圖像。半導體X射線檢測器100和X射線源1601可配置成在線性或旋轉方向上掃描人。
圖15示意示出X射線電腦斷層攝影(X射線CT)系統。X射線CT系統使用電腦處理的X射線來產生被掃描物體的特定區域的斷層攝影圖像(虛擬“切片”)。斷層攝影圖像在各種醫學學科中可用於診斷和治療目 的，或用於缺陷檢測、失效分析、計量、元件分析和逆向工程。X射線CT系統包括本文描述的半導體X射線檢測器100和X射線源1701。半導體X射線檢測器100和X射線源1701可配置成沿一個或多個圓形或螺旋形路徑同步旋轉。
圖16示意示出電子顯微鏡。該電子顯微鏡包括電子源1801(也叫作電子槍)，其配置成發射電子。電子源1801可具有各種發射機制，例如熱離子、光電陰極、冷發射或等離子體源。發射的電子經過電子光學系統1803，其可配置成使電子成形、加速或聚焦。電子然後到達樣本1802並且圖像檢測器可從其處形成圖像。電子顯微鏡可包括本文描述的半導體X射線檢測器100，用於進行能量色散X射線光譜分析(EDS)。EDS是用於樣本的元素分析或化學表徵的分析技術。當電子入射在樣本上時，它們促使從樣本發射特徵X射線。入射電子可激發樣本中原子的內殼層中的電子、從殼層逐出電子，同時在電子所在的地方形成電子空穴。來自外部較高能量殼層的電子然後填充該空穴，並且較高能量殼層與較低能量殼層之間的能量差可採用X射線的形式釋放。從樣本發射的X射線的數量和能量可以被半導體X射線檢測器100測量。
這裡描述的半導體X射線檢測器100可具有其他應用，例如在X射線望遠鏡、X射線乳房攝影、工業X射線缺陷檢測、X射線顯微鏡或顯微放射攝影、X射線鑄件檢查、X射線無損檢驗、X射線焊縫檢查、X射線數位減影血管攝影等中。可使用該半導體X射線檢測器100來代替照相底片、照相膠片、PSP板、X射線圖像增強器、閃爍體或另一個半導體X射線檢測器。
圖17A和17B各自示出根據實施例的電子系統121的部件圖。該電子 系統121可包括第一電壓比較器301、第二電壓比較器302、計數器320、開關305、電壓表306和控制器310。
第一電壓比較器301配置成將二極體300的電極的電壓與第一閾值比較。該二極體可以是由第一摻雜區111、第二摻雜區113的離散區114中的一個和本征區112(可選)形成的二極體。備選地，第一電壓比較器301配置成將電觸點(例如，電觸點119B的離散部分)的電壓與第一閾值比較。第一電壓比較器301可配置成直接監測電壓，或通過使一段時間內流過二極體或電觸點的電流整合來計算電壓。第一電壓比較器301可由控制器310可控地啟動或停用。第一電壓比較器301可以是連續比較器。即，第一電壓比較器301可配置成被連續啟動，並且連續監測電壓。配置為連續比較器的第一電壓比較器301使系統121錯過由入射X射線光子產生的信號的機會減少。配置為連續比較器的第一電壓比較器301在入射X射線強度相對高時尤其適合。第一電壓比較器301可以是鐘控比較器，其具有較低功耗的益處。配置為鐘控比較器的第一電壓比較器301可導致系統121錯過由一些入射X射線光子產生的信號。在入射X射線強度低時，錯過入射X射線光子的機會因為兩個連續光子之間的間隔相對長而較低。因此，配置為鐘控比較器的第一電壓比較器301在入射X射線強度相對低時尤其適合。第一閾值可以是一個入射X射線光子可在二極體或電阻器中產生的最大電壓的5-10%、10%-20%、20-30%、30-40%或40-50%。最大電壓可取決於入射X射線光子的能量(即，入射X射線的波長)，X射線吸收層110的材料和其他因素。例如，第一閾值可以是50mV、100mV、150mV或200mV。
第二電壓比較器302配置成將電壓與第二閾值比較。第二電壓比較器 302可配置成直接監測電壓，或通過使一段時間內流過二極體或電觸點的電流整合來計算電壓。第二電壓比較器302可以是連續比較器。第二電壓比較器302可由控制器310可控地啟動或停用。在停用第二電壓比較器302時，第二電壓比較器302的功耗可以是啟動第二電壓比較器302時的功耗的不到1%、不到5%、不到10%或不到20%。第二閾值的絕對值大於第一閾值的絕對值。如本文使用的，術語實數x的“絕對值”或“模數”｜x｜是x的 非負值而不考慮它的符號。即，
Figure 111102614-A0305-02-0022-2
。第二閾值可以是第 一閾值的200%-300%。第二閾值可以是一個入射X射線光子可在二極體或電阻器中產生的最大電壓的至少50%。例如，第二閾值可以是100mV、150mV、200mV、250mV或300mV。第二電壓比較器302和第一電壓比較器301可以是相同部件。即，系統121可具有一個電壓比較器，其可以在不同時間將電壓與兩個不同閾值比較。
第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可包括一個或多個運算放大器或任何其他適合的電路。第一電壓比較器301或第二電壓比較器302可具有高的速度以允許系統121在高的入射X射線通量下操作。然而，具有高的速度通常以功耗為代價。
計數器320配置成記錄到達二極體或電阻器的X射線光子的數目。計數器320可以是軟體部件(例如，電腦記憶體中存儲的數目)或硬體部件(例如，4017 IC和7490 IC)。
控制器310可以是例如微控制器和微處理器等硬體部件。控制器310配置成從第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值的絕對值(例如，電壓的絕對值從第一閾值的絕對閾值以下增加到等於或超過第一閾值的絕對值的值)的時間啟動時間延遲。在這裡因為電壓可以是負 的或正的而使用絕對值，這取決於是使用二極體的陰極還是陽極的電壓或使用哪個電觸點。控制器310可配置成在第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值的絕對值的時間之前保持停用第二電壓比較器302、計數器320和第一電壓比較器301的操作不需要的任何其他電路。時間延遲可在電壓變穩定(即，電壓的變化率大致為零)之前或之後終止。短語“電壓的變化率大致為零”意指電壓的時間變化小於0.1%/ns。短語“電壓的變化率大致為非零”意指電壓的時間變化是至少0.1%/ns。
控制器310可配置成在時間延遲期間(其包括開始和終止)啟動第二電壓比較器。在實施例中，控制器310配置成在時間延遲開始時啟動第二電壓比較器。術語“啟動”意指促使部件進入操作狀態(例如，通過發送例如電壓脈衝或邏輯電平等信號、通過提供電力等)。術語“停用”意指促使部件進入非操作狀態(例如，通過發送例如電壓脈衝或邏輯電平等信號、通過切斷電力等)。操作狀態可具有比非操作狀態更高的功耗(例如，高10倍、高100倍、高1000倍)。控制器310本身可被停用直到第一電壓比較器301的輸出電壓的絕對值等於或超出第一閾值的絕對值時才啟動控制器310。
如果在時間延遲期間第二電壓比較器302確定電壓的絕對值等於或超出第二閾值的絕對值，控制器310可配置成促使計數器320記錄的數目增加一。
控制器310可配置成促使電壓表306在時間延遲終止時測量電壓。控制器310可配置成使電極連接到電接地，以便使電壓重定並且使電極上累積的任何載荷子放電。在實施例中，電極在時間延遲終止後連接到電接地。在實施例中，電極持續有限復位時期地連接到電接地。控制器310可 通過控制開關305而使電極連接到電接地。開關可以是電晶體，例如場效應電晶體(FET)。
在實施例中，系統121沒有類比濾波器網路(例如，RC網路)。在實施例中，系統121沒有類比電路。
電壓表306可將它測量的電壓作為類比或數位信號饋送給控制器310。
系統121可包括電容器模組309，其電連接到二極體300的電極或電觸點，其中電容器模組配置成從電極收集載荷子。電容器模組可以包括放大器的回饋路徑中的電容器。如此配置的放大器叫作電容跨阻放大器(CTIA)。CTIA通過防止放大器飽和而具有高的動態範圍並且通過限制信號路徑中的頻寬來提高信噪比。來自電極的載荷子在一段時間(“整合期”)(例如，如在圖18中示出的，在t0至t1或t1-t2之間)內在電容器上累積。在整合期終止後，對電容器電壓採樣並且然後由重定開關將其重定。電容器模組可以包括直接連接到電極的電容器。
圖18示意示出由二極體或電阻器上入射的X射線光子產生的載荷子引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極的電壓的對應時間變化(下曲線)。電壓可以是電流關於時間的整合。在時間t0，X射線光子撞擊二極體或電阻器，載荷子開始在二極體或電阻器中產生，電流開始流過二極體的電極或電阻器，並且電極或電觸點的電壓的絕對值開始增加。在時間t1，第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值V1的絕對值，並且控制器310啟動時間延遲TD1並且控制器310可在TD1開始時停用第一電壓比較器301。如果控制器310在t1之前被停用，在t1啟動控制器310。在TD1期間，控制器310啟動第二電壓比較器302。如這裡使用的 術語在時間延遲“期間”意指開始和終止(即，結束)和中間的任何時間。例如，控制器310可在TD1終止時啟動第二電壓比較器302。如果在TD1期間，第二電壓比較器302確定在時間t2電壓的絕對值等於或超出第二閾值的絕對值，控制器310促使計數器320記錄的數目增加一。在時間te，X射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110。在時間ts，時間延遲TD1終止。在圖18的示例中，時間ts在時間te之後；即TD1在X射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110之後終止。電壓的變化率從而在ts大致為零。控制器310可配置成在TD1終止時或在t2或中間的任何時間停用第二電壓比較器302。
控制器310可配置成促使電壓表306在時間延遲TD1終止時測量電壓。在實施例中，在電壓的變化率在時間延遲TD1終止後大致變為零之後，控制器310促使電壓表306測量電壓。該時刻的電壓與X射線光子產生的載荷子的數量成比例，該數量與X射線光子的能量有關。控制器310可配置成基於電壓表306測量的電壓確定X射線光子的能量。確定能量的一個方式是通過使電壓裝倉。計數器320對於每個倉可具有子計數器。在控制器310確定X射線光子的能量落在倉中時，控制器310可促使該倉的子計數器中記錄的數目增加一。因此，系統121能夠檢測X射線圖像並且能夠分辨每個X射線光子的X射線光子能量。
在TD1終止後，控制器310在復位期RST地使電極連接到電接地以允許電極上累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。在RST之後，系統121準備檢測另一個入射X射線光子。系統121在圖18的示例中可以應對的入射X射線光子的速率隱式地受限於1/(TD1+RST)。如果第一電壓比較器301被停用，控制器310可以在RST終止之前的任何時間啟動它。如果控制 器310被停用，可在RST終止之前啟用它。
圖19示意示出在採用圖18中示出的方式操作的系統121中雜訊(例如，暗電流、背景輻射、散射X射線、螢光X射線、來自相鄰圖元的共用電荷)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極的電壓的對應時間變化(下曲線)。在時間t0，雜訊開始。如果雜訊未大到足以促使電壓的絕對值超出V1的絕對值，控制器310未啟動第二電壓比較器302。如果在時間t1雜訊大到足以促使電壓的絕對值超出如由第一電壓比較器301確定的V1的絕對值，控制器310啟動時間延遲TD1並且控制器310可在TD1開始時停用第一電壓比較器301。在TD1期間(例如，在TD1終止時)，控制器310啟動第二電壓比較器302。在TD1期間，雜訊不太可能大到足以促使電壓的絕對值超出V2的絕對值。因此，控制器310未促使計數器320記錄的數目增加。在時間te，雜訊結束。在時間ts，時間延遲TD1終止。控制器310可配置成在TD1終止時停用第二電壓比較器302。如果在TD1期間電壓的絕對值未超出V2的絕對值，控制器310可配置成未促使電壓表306測量電壓。在TD1終止後，控制器310在復位期RST地使電極連接到電接地以允許電極上由於雜訊而累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。因此，系統121在雜訊抑制方面可非常有效。
圖20示意示出使用系統121操作來檢測處於比1/(TD1+RST)更高速率的入射X射線光子時由二極體或電阻器上入射的X射線光子產生的載荷子所引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極的電壓的對應時間變化(下曲線)。電壓可以是電流關於時間的整合。在時間t0，X射線光子撞擊二極體或電阻器，載荷子開始在二極體或電阻器中產生，電流開始流過二極體的電極或電阻器的電觸點，並且電極或電觸點的電壓的絕對值 開始增加。在時間t1，第一電壓比較器301確定電壓的絕對值等於或超出第一閾值V1的絕對值，並且控制器310啟動比時間延遲TD1還短的時間延遲TD2，並且控制器310可在TD2開始時停用第一電壓比較器301。如果控制器310在t1之前被停用，在t1啟動控制器310。在TD2期間(例如，在TD2終止時)，控制器310啟動第二電壓比較器302。如果在TD2期間，第二電壓比較器302確定在時間t2電壓的絕對值等於或超出第二閾值的絕對值，控制器310促使計數器320記錄的數目增加一。在時間te，X射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110。在時間th，時間延遲TD2終止。在圖20的示例中，時間th在時間te之前；即TD2在X射線光子產生的所有載荷子漂移出X射線吸收層110之前終止。電壓的變化率從而在th大致為非零。控制器310可配置成在TD2終止時或在t2或中間的任何時間停用第二電壓比較器302。
控制器310可配置成從在TD2期間作為時間函數的電壓推斷在te的電壓並且使用推斷的電壓來確定X射線光子的能量。
在TD2終止後，控制器310在復位期RST地使電極連接到電接地以允許電極上累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。在實施例中，RST在te之前終止。當RST在te之前終止時，RST後電壓的變化率可因為X射線光子產生的所有載荷子未漂移出X射線吸收層110而大致為非零。電壓的變化率在te後大致變為零並且電壓在te後穩定為殘餘電壓VR。在實施例中，RST在te或te之後終止，並且RST後電壓的變化率可因為X射線光子產生的所有載荷子在te漂移出X射線吸收層110而大致為零。在RST後，系統121準備檢測另一個入射X射線光子。如果第一電壓比較器301被停用，控制器310可以在RST終止之前的任何時間啟動它。如果控制器310被停用， 可在RST終止之前啟動它。
圖21示意示出在採用圖20中示出的方式操作的系統121中雜訊(例如，暗電流、背景輻射、散射X射線、螢光X射線、來自相鄰圖元的共用電荷)引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極的電壓的對應時間變化(下曲線)。在時間t0，雜訊開始。如果雜訊未大到足以促使電壓的絕對值超出V1的絕對值，控制器310未啟動第二電壓比較器302。如果在時間t1雜訊大到足以促使電壓的絕對值超出如由第一電壓比較器301確定的V1的絕對值，控制器310啟動時間延遲TD2並且控制器310可在TD2開始時停用第一電壓比較器301。在TD2期間(例如，在TD2終止時)，控制器310啟動第二電壓比較器302。在TD2期間雜訊不太可能大到足以促使電壓的絕對值超出V2的絕對值。因此，控制器310未促使計數器320記錄的數目增加一。在時間te，雜訊結束。在時間th，時間延遲TD2終止。控制器310可配置成在TD2終止時停用第二電壓比較器302。在TD2終止後，控制器310在復位期RST地使電極連接到電接地以允許電極上由於雜訊而累積的載荷子流到地面並且使電壓重定。因此，系統121在雜訊抑制方面可非常有效。
圖22示意示出在採用圖20中示出的方式(其中RST在te之前終止)操作的系統121中由二極體或電阻器上入射的一系列X射線光子產生的載荷子所引起的流過電極的電流的時間變化(上曲線)和電極電壓的對應時間變化(下曲線)。由每個入射X射線光子產生的載荷子引起的電壓曲線在該光子之前偏移了殘餘電壓。殘餘電壓的絕對值隨每個入射光子而依次增加。當殘餘電壓的絕對值超出V1時(參見圖12中的虛線矩形)，控制器啟動時間延遲TD2並且控制器310可在TD2開始時停用第一電壓比較器 301。如果在TD2期間在二極體或電阻器上沒有其他X射線光子入射，控制器在TD2結束時在復位時期RST期間使電極連接到電接地，由此使殘餘電壓重定。殘餘電壓從而未促使計數器320記錄的數目增加。
儘管本文公開各種方面和實施例，其他方面和實施例對於本領域內技術人員將變得明顯。本文公開的各種方面和實施例是為了說明目的而不意在為限制性的，其真正範圍和精神由下列權利要求指示。
400:襯底 500:印刷電路板

Claims (15)

  1. 一種用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，所述方法包括： 使多個晶片接合到第一襯底，其中所述第一襯底包括多個電觸點和使所述電觸點連接到所述第一襯底表面的多個通孔，其中所述晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，其中所述第一襯底包括具有電子系統的電子層，所述電子系統配置成處理或解釋所述X射線吸收層上入射的X射線光子產生的信號，並且其中所述多個晶片接合到所述第一襯底使得所述晶片中的每個的第二電極電連接到所述電觸點中的至少一個； 將所述晶片和所述第一襯底切塊成多個檢測器晶片，每個檢測器晶片包括所述X射線吸收層的一部分和所述電子層的一部分； 使所述多個檢測器晶片接合到插入襯底使得所述通孔是所述插入襯底的電連接接觸墊； 使所述插入襯底附連到印刷電路板。
  2. 如請求項1之方法，其中所述插入襯底包括掩埋在其中或其表面上的傳輸線，其中所述傳輸線電連接到所述接觸墊並且配置成在所述接觸墊上路由信號。
  3. 一種用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，所述方法包括： 使多個晶片接合到第一襯底，其中所述第一襯底包括多個電觸點和使所述電觸點連接到所述第一襯底的表面的多個通孔，其中所述晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，並且其中所述多個晶片接合到所述第一襯底使得所述晶片中的每個的第二電極電連接到所述電觸點中的至少一個； 用電絕緣材料填充晶片之間的間隙，其中所述晶片中的每個的第一電極仍被暴露； 使所述晶片中的每個的第一電極與導電層電連接； 使所述第一襯底接合到插入襯底使得所述通孔是所述插入襯底的電連接接觸墊； 使所述插入襯底附連到印刷電路板。
  4. 如請求項3之方法，其中所述插入襯底包括掩埋在其中或其表面上的傳輸線，其中所述傳輸線電連接到所述接觸墊並且配置成在所述接觸墊上路由信號。
  5. 如請求項3之方法，其進一步包括使所述第一襯底變薄。
  6. 如請求項3之方法，其中所述導電層是沉積在所述晶片上的金屬層。
  7. 如請求項3之方法，其中所述電子絕緣材料包括氧化物、氮化物、玻璃、聚合物、環氧樹脂或其組合。
  8. 如請求項3之方法，其中所述第一襯底包括電子系統，其配置成處理或解釋所述X射線吸收層上入射的X射線光子產生的信號。
  9. 一種用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，所述方法包括： 使多個晶片接合到支承晶圓，其中所述晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，並且其中所述多個晶片接合到所述支承晶圓使得所述晶片中的每個的第一電極直接附連到所述支承晶圓； 使所述多個晶片接合到第一襯底，其中所述第一襯底包括多個電觸點和使所述電觸點連接到所述第一襯底的表面的多個通孔，並且其中所述多個晶片接合到所述第一襯底使得所述晶片中的每個的第二電極電連接到所述電觸點中的至少一個； 去除所述支承晶圓並且使所述晶片中的每個的第一電極暴露。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包括使所述第一襯底變薄。
  11. 如請求項9之方法，其中所述晶片通過粘合劑附連到所述支承晶圓。
  12. 如請求項9之方法，其中所述支承晶圓通過蝕刻或研磨而去除。
  13. 一種用於製作適合於檢測X射線的裝置的方法，所述方法包括： 使多個晶片接合到支承晶圓，其中所述多個晶片中的每個包括X射線吸收層，其包括第一電極和第二電極，並且其中所述多個晶片接合到所述支承襯底使得所述多個晶片中的每個的第二襯底直接附連到所述支承晶圓； 將所述晶片封裝在基體中，所述基體靠所述支承晶圓支承； 去除所述支承晶圓並且使所述晶片中的每個的第二電極暴露； 使所述多個晶片接合到第一襯底，其中所述第一襯底包括多個電觸點和使所述電觸點連接到所述第一襯底的表面的多個通孔，並且其中所述多個晶片接合到所述第一襯底使得所述晶片中的每個的第二電極電連接到所述電觸點中的至少一個； 去除所述基體的至少部分並且使所述晶片中的每個的第一電極暴露。
  14. 如請求項13之方法，其中所述基體是聚合物或玻璃。
  15. 如請求項13之方法，其中所述基體填充所述晶片之間的間隙。
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