TWI853111B - 放射線檢測器及放射線檢測器的製造方法 - Google Patents

放射線檢測器及放射線檢測器的製造方法 Download PDF

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Abstract

放射線檢測器(1)具備:光電變換元件陣列(7);將放射線變換成光之閃爍體層(8);形成於光電變換元件陣列(7)上之樹脂框(9);及覆蓋閃爍體層(8)之保護膜(13)。在樹脂框(9),形成有與保護膜(13)的外緣(13a)相連續的溝(30)。溝(30)係包含:藉由一邊使雷射光的能量增加一邊沿著樹脂框(9)進行掃描所形成的前照射部(Rs);藉由一般維持雷射光的能量一邊沿著樹脂框(9)進行掃描所形成的主照射部(Ra);及藉由一邊使雷射光的能量減少一邊沿著樹脂框(9)進行掃描所形成的後照射部(Re)。

Description

放射線檢測器及放射線檢測器的製造方法
本發明係關於放射線檢測器及放射線檢測器的製造方法。
專利文獻1、2及3揭示有放射線檢測器。專利文獻1、2及3所揭示的放射線檢測器係具有:將放射線變換成光的閃爍體層;及用來檢測光的光檢測薄片體。光檢測薄片體係具有:受光部,其配置有複數個受光元件;及設在受光部的周圍,對受光部電性連接之複數個接合墊。在受光部與接合墊之間,形成有包圍受光部之樹脂框。閃爍體層係被具有耐濕性的保護膜覆蓋。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2015-96823號公報 [專利文獻2]日本特開2016-205916號公報 [專利文獻3]美國專利公報第2012/0288688號
[發明所欲解決之問題]
在製造專利文獻1、2所揭示的放射線檢測器的方法,首先在光檢測薄片體上,形成閃爍體層。然後,形成樹脂框。其次,形成保護膜。保護膜係形成於閃爍體層上,並且亦形成於接合墊上。保護膜係覆蓋閃爍體層即可。因此,將覆蓋接合墊的保護膜之一部分去除。具體而言,為了切斷保護膜,藉由照射雷射光,切斷形成於樹脂框上的保護膜。也就是保護膜及樹脂框係接受雷射光的照射之被照射體。
雷射光的照射態樣,在預先設定的內容與實際的動作上,會有產生稍許差異的情況。於是,即使在設定成切斷保護膜、但不切斷樹脂框之情況,在實際的動作上,也可能產生無意切斷樹脂框之情況。
因此,本發明的目的係在於提供可抑制產生無意切斷被照射物之情況的放射線檢測器及放射線檢測器的製造方法。 [解決問題之技術手段]
本發明的一形態之放射線檢測器,具備:光檢測薄片體,其係具有受光部、及複數個接合墊,該受光部是包含一維或二維排列的複數個光電變換元件,該接合墊是與光電變換元件電性連接且配置於受光部的外側;閃爍體層,其係以覆蓋受光部的方式層積於光檢測薄片體上,用來將放射線變換成光;薄片體保護部,其係形成於光檢測薄片體上,使得在從閃爍體層的層積方向觀看的情況,從閃爍體層及接合墊分離並通過閃爍體層與接合墊之間,且包圍閃爍體層;及閃爍體保護膜,其係覆蓋閃爍體層,且具有位於薄片體保護部上之外緣。在薄片體保護部,形成有與閃爍體保護膜的外緣連續之溝。溝係包含:藉由一邊將雷射光的能量從較可切斷閃爍體保護膜的閾值能量小的值增加到較閾值能量大的值,一邊沿著薄片體保護部進行掃描所形成的前照射部;藉由一邊將雷射光的能量維持於較閾值能量大的值,一邊沿著薄片體保護部進行掃描所形成的主照射部;及藉由一邊將雷射光的能量從較閾值能量大的值減少至較閾值能量小的值,一邊沿著薄片體保護部進行掃描所形成的後照射部。
前述放射線檢測器的薄片體保護部的溝,係與閃爍體保護膜的外緣連續。因此,溝係伴隨藉由雷射光的照射之閃爍體保護膜的外緣形成而形成。在薄片體保護部形成溝的情況,形成於薄片體保護部上的閃爍體保護膜可被確實地切斷。在前照射部,從較閾值能量小的能量開始進行照射。若依據這樣的照射態樣,對進行薄片體保護部的切斷所需要的能量,可具有裕度地開始進行雷射光的照射。因此,在雷射光的開始照射,即使因無意的原因造成供給較設定值大的能量,也能藉由確保的裕度,抑制薄片體保護部的切斷。同樣地在後照射部,在減少至較閾值能量小的能量後停止照射。若依據這樣的照射態樣,對進行薄片體保護部的切斷所需要的能量,可具有裕度地停止進行雷射光的照射。因此,在雷射光的停止照射,即使因無意的原因造成供給較設定值大的能量,也能藉由確保的裕度,抑制薄片體保護部的切斷。因此,可抑制作為被照射物之薄片體保護部的無意切斷的產生。
前述放射線檢測器,亦可還具備覆蓋閃爍體保護膜的外緣之被覆樹脂。若依據此結構,可抑制閃爍體保護膜的剝離產生。
前述放射線檢測器的被覆樹脂,亦可進一步覆蓋薄片體保護部。被覆樹脂,亦可為了使被覆樹脂與薄片體保護部之接觸面的緣部形成於薄片體保護部上,具有可停留於薄片體保護部之材料特性。若依據此結構,被覆樹脂不會到達位於薄片體保護部的外側之光檢測薄片體的表面與接合墊。因此,可保持光檢測薄片體的表面與接合墊之清淨。
在前述放射線檢測器,亦可為薄片體保護部的中央部係較薄片體保護部的兩緣部高。若依據此結構,被覆樹脂可確實地覆蓋閃爍體保護膜的外緣。
在前述放射線檢測器,亦可為薄片體保護部的寬度係700微米以上且1000微米以下。若依據此結構,可將放射線檢測器小型化。
在前述放射線檢測器,亦可為薄片體保護部的高度係100微米以上且300微米以下。若依據此結構,可將放射線檢測器小型化。
本發明的其他形態之放射線檢測器的製造方法,係具有:準備具有受光部及複數個接合墊之光檢測薄片體,將閃爍體層以覆蓋受光部的方式層積於光檢測薄片體上之製程;以在從閃爍體層的層積方向觀看的情況,包圍閃爍體層的方式,將薄片體保護部配置於光檢測薄片體上之製程;以覆蓋光檢測薄片體之層積有閃爍體層之側的表面全體及薄片體保護部的表面的方式,形成閃爍體保護膜之製程;藉由沿著薄片體保護部照射雷射光,將閃爍體保護膜切斷之製程;及去除閃爍體保護膜的外側的部分之製程,前述受光部係包含一維或二維排列的複數個光電變換元件,前述複數個接合墊係與光電變換元件電性連接且配置於受光部的外側,前述閃爍體層係用來將放射線變換成光。在切斷閃爍體保護膜之製程,包含:一邊將雷射光的能量從較可切斷閃爍體保護膜的閾值能量小的值增加到較閾值能量大的值,一邊沿著薄片體保護部進行掃描所形成的前照射製程;一邊將雷射光的能量維持於較閾值能量大的值,一邊沿著薄片體保護部進行掃描的主照射製程;及一邊將雷射光的能量從較閾值能量大的值減少至較閾值能量小的值,一邊沿著薄片體保護部進行掃描的後照射製程。
在放射線檢測器的製造方法中之切斷閃爍體保護膜之製程,形成閃爍體保護膜之外緣,並且形成薄片體保護部之溝。又,在薄片體保護部形成溝的情況,形成於薄片體保護部上的閃爍體保護膜可被確實地切斷。又,溝係藉由一邊使能量增加一邊形成的前照射製程、及一邊使能量減少一邊形成的後照射製程所形成。若依據這些製程,溝的深度不會變得過深。因此,可抑制作為被照射物之薄片體保護部的無意切斷的產生。
在其他形態之放射線檢測器的製造方法,亦可為薄片體保護部係包含樹脂框。在配置薄片體保護部之製程,亦可為以與閃爍體層及接合墊分離而通過閃爍體層與接合墊之間且包圍閃爍體層的方式,在光檢測薄片體上配置樹脂框。若依據此製程,可製造具有樹脂框之放射線檢測器。
在其他形態之放射線檢測器的製造方法,亦可為薄片體保護部還包含遮蔽構件。在配置薄片體保護部之製程,亦可為以覆蓋接合墊的方式,在光檢測薄片體上進一步配置遮蔽構件。若依據此製程,可理想地保護接合墊。
在其他形態之放射線檢測器的製造方法,亦可為薄片體保護部包含遮蔽構件。在配置薄片體保護部之製程,亦可為以覆蓋閃爍體層與接合墊之間的區域、及接合墊的方式,在光檢測薄片體上配置遮蔽構件。在形成閃爍體保護膜之製程,亦可為在光檢測薄片體之層積有閃爍體層之側的表面全體及遮蔽構件的表面,形成閃爍體保護膜。若依據此製程,可製造不具有樹脂框之放射線檢測器。亦即,可縮短閃爍體層與接合墊之間的距離。其結果,可將放射線檢測器進一步小型化。
在其他形態之放射線檢測器的製造方法,亦可為在切斷閃爍體保護膜之製程後,還包含去除遮蔽構件之製程。若依據此製程,可理想地製造不具備樹脂框之放射線檢測器。
在其他形態之放射線檢測器的製造方法,亦可為在去除閃爍體保護膜的外側的部分之製程後,還包含形成覆蓋閃爍體保護膜的外緣的被覆樹脂之製程。若依據此製程,可進一步抑制閃爍體保護膜的外緣之剝離產生。 [發明效果]
若依據本發明,能夠提供可抑制產生無意切斷被照射物之情況的放射線檢測器及放射線檢測器的製造方法。
以下,一邊參照圖面,一邊對於實施本發明的形態詳細地進行說明。在圖式說明中,對相同要件賦予相同的符號,並省略重複之說明。
參照圖1及圖2說明關於本實施形態之放射線檢測器1的結構。如圖1及圖2所示,放射線檢測器1具備:光電變換元件陣列7(光檢測薄片體)、閃爍體層8、樹脂框9、保護膜13(閃爍體保護膜)、及被覆樹脂14(被覆樹脂)。光電變換元件陣列7具有:基板2、受光部3、訊號線4、接合墊5、及鈍化膜6。保護膜13具有第1有機膜10、無機膜11(金屬膜)、及第2有機膜12。
受光部3係包含複數個光電變換元件3a。複數個光電變換元件3a係二維排列於絕緣性基板2的中央部之矩形區域。基板2係為例如玻璃製基板。光電變換元件3a是藉由無定形矽製的發光二極體(PD:Photo Diode)、或薄膜電晶體(TFT:Thin Film Transistor)等所構成。受光部3所包含的各行之光電變換元件3a或各列的光電變換元件3a,係藉由訊號讀取用訊號線4,電性連接於朝未圖示的外部電路取得訊號之接合墊5。
複數個接合墊5係沿著基板2的外緣中之相鄰接的兩邊,每預定間隔進行配置。相鄰接的兩邊係例如圖1中的上邊及右邊。接合墊5是經由訊號線4,與相對應的光電變換元件3a電性連接。在光電變換元件3a及訊號線4上,形成有絕緣性鈍化膜6。鈍化膜6係可使用例如氮化矽、氧化矽等。接合墊5係為了與外部電路連接而露出。
柱狀構造的閃爍體8a係將放射線之X射線變換成光。閃爍體8a層積於光電變換元件陣列7上,用以覆蓋受光部3。閃爍體層8是藉由閃爍體8a所形成。閃爍體8a係以複數個的方式,層積於光電變換元件陣列7上之包含受光部3的略矩形狀區域。略矩形狀區域係為圖1所示的虛線所包圍的區域。閃爍體8a可採用各種材料。閃爍體8a可使用例如摻雜發光效率佳的鉈(Tl)之碘化銫(CsI)。
閃爍體層8的周緣部8b係為梯度形狀。換言之,周緣部8b的高度係隨著朝向閃爍體層8的外側,逐漸變低。亦即,在周緣部8b,越形成於閃爍體層8的外側之閃爍體8a,高度越低。周緣部8b係為在下方未形成有受光部3的區域。未形成有受光部3的區域係有效畫面外區域。周緣部8b係X射線圖像的生成之影響小的區域。因此,若依據梯度形狀的周緣部8b,能夠在進行製造時限定因雷射光之壞影響所影響到的閃爍體層8上之區域。定義周緣部8b的梯度角度(角度θ)。首先,限定將形成於周緣部8b的閃爍體8a之高度位置從閃爍體層8的內側朝外側連結之直線。角度θ係為此直線對基板2的上表面所形成的角度。角度θ係含在20度以上80度以下的範圍。
樹脂框9係形成於光電變換元件陣列7上。樹脂框9係在從閃爍體層8的層積方向A觀看的情況,通過閃爍體層8與接合墊5之間且包圍閃爍體層8。樹脂框9的角部之形狀為朝外側形成凸的弧狀。樹脂框9為例如矽氧樹脂樹脂。樹脂框9的角部的形狀亦可為所謂的R(倒角)形狀。
樹脂框9的中央部係較樹脂框9的兩緣部高。樹脂框9的高度d1係較閃爍體層8的高度d較低。藉此,可將樹脂框9小型化。且,在製造時可抑制因雷射光對閃爍體層8產生之壞影響。樹脂框9的高度d1係從光電變換元件陣列7的上表面的位置到樹脂框9的頂點的位置之距離。閃爍體層8的高度d係為含於閃爍體層8之閃爍體8a的最大高度。
從將放射線檢測器1小型化的觀點來看,樹脂框9極力作成較小為佳。更具體而言,樹脂框9的高度d1係100μm以上。又,樹脂框9的高度d1係300μm以下。且,樹脂框9的寬度d2係700μm以上。樹脂框9的寬度d2係1000μm以下。樹脂框9的寬度d2係為樹脂框9的內緣E1與樹脂框9的外緣E2之間的寬度。內緣E1為閃爍體層8側之緣部。外緣E2為接合墊5側之緣部。
從樹脂框9的內緣E1到閃爍體層8的外緣E3之距離為第1距離D1。從樹脂框9的外緣E2到光電變換元件陣列7的外緣E4之距離為第2距離D2。第1距離D1係較第2距離D2短。從在製造時抑制因雷射光對接合墊5之壞影響,並且確保閃爍體層8的有效面積的觀點來看,第2距離D2對第1距離D1之比例係5以上為佳。更具體而言,第1距離D1係1mm以下為佳。第2距離D2係5mm以上為佳。這是依據以下的理由。
在閃爍體層8的外緣E3與樹脂框9的內緣E1之間未設有間隙的情況,可將閃爍體層8的有效面積最大化。但,在製造時須考量因雷射光對閃爍體層8產生之壞影響。又,在形成樹脂框9的製程亦可能有稍許失敗之虞。稍許失敗係指例如在閃爍體層8上形成樹脂框9。若考量這些情況,第1距離D1係設定為1mm以下的範圍為佳。第2距離D2係設定為5mm以上的範圍。其結果,因有考量在製造時雷射光對接合墊5之壞影響,所以,可在樹脂框9與接合墊5之間確保充分的距離。
閃爍體層8係被保護膜13覆蓋。保護膜13具有第1有機膜10、無機膜11、及第2有機膜12。該等膜係依此順序,從閃爍體層8側進行層積。第1有機膜10、無機膜11、及第2有機膜12皆可被放射線之X射線透過。又,第1有機膜10、無機膜11、及第2有機膜12可遮斷水蒸氣。具體而言,第1有機膜10及第2有機膜12係可採用聚對二甲苯樹脂或聚氯代對二甲苯等。無機膜11,若對光,為具有透明、不透明及反射性的任一者皆可。無機膜11可採用例如矽(Si)、鈦(Ti)、鉻(Cr)等的氧化膜、金、銀、鋁(Al)等的金屬膜。例如使用使光反射的金屬膜之無機膜11,可防止在閃爍體8a所產生的螢光洩漏。其結果,可使放射線檢測器1的檢測靈敏度上升。在本實施形態,說明關於作為無機膜11採用容易成形的鋁(Al)之例子。鋁(Al)在空氣中容易腐蝕。但,無機膜11係被第1有機膜10、及第2有機膜12夾持。因此,採用鋁(Al)之無機膜11可防止被腐蝕。
保護膜13係可藉由例如CVD法形成。因此,在剛形成保護膜13後的狀態,保護膜13係覆蓋光電變換元件陣列7的表面全體。因此,為了使接合墊5露出,保護膜13係在較光電變換元件陣列7的接合墊5更內側的位置被切斷。又,在保護膜13,將較切斷的位置更外側的部分去除。如後述般,保護膜13係在較樹脂框9的中央部外側的附近,藉由雷射光進行切斷加工,保護膜13的外緣13a係藉由樹脂框9固定。藉此,可防止來自外緣13a之保護膜13的剝離。保護膜13的切斷,亦可採用例如二氧化碳雷射(CO2 laser)。藉由使用二氧化碳雷射,能藉由一次的掃描,進行保護膜13的切斷。換言之,能在短時間切斷保護膜13。其結果,可使生產性提升。又,保護膜13的切斷,亦可採用奈秒(nanosecond)或皮秒(picosecond)等級的超短脈衝的半導體雷射等。再者,對光電變換元件陣列7、接合墊5及閃爍體層8等的壞影響,係例如在採用碳酸氣體雷射或超短脈衝雷射之情況,可舉出有熱損傷等。
保護膜13的外緣13a係位於樹脂框9上。外緣13a係藉由被覆樹脂14,與樹脂框9一同被塗佈。被覆樹脂14係沿著樹脂框9配置。被覆樹脂14,可採用對保護膜13及樹脂框9之接著性佳的樹脂。例如被覆樹脂14,可採用丙烯酸系接著劑等。被覆樹脂14,亦可採用與樹脂框9相同的矽氧樹脂。樹脂框9,亦可採用與被覆樹脂14相同的丙烯酸系樹脂。
其次,參照圖3,說明關於樹脂框9及保護膜13的角部(角部分)。在圖3中,為了容易理解樹脂框9及保護膜13的角部的狀態,省略被覆樹脂14的一部分之圖式。
容後詳述,在放射線檢測器1的製造製程,將雷射光照射於樹脂框9上的保護膜13。其結果,保護膜13之照射到雷射光的部分被切斷。保護膜13非常薄。因此,藉由碳酸氣體雷射的雷射光,樹脂框9的一部分也一併被切斷。藉此,在樹脂框9的中央附近,形成對應區域之溝30。樹脂框9之保護膜13的外緣13a係為藉由雷射光進行加工之狀態。又,溝30亦為藉由雷射光進行加工之狀態。在此,溝30的深度(高度)d3係樹脂框9的高度d1的1/3以下。藉此,可抑制雷射光對位於樹脂框9的下方之光電變換元件陣列7的壞影響。
如圖3所示,藉由雷射光進行加工後的保護膜13的外緣13a及溝30的形狀,在從閃爍體層8的層積方向A觀看的情況,呈在外側具有凸的弧狀的角部之略矩形環狀。弧狀的角部係如圖3所示的區域B所示。保護膜13的外緣13a及溝30的表面形狀,在從層積方向A觀看的情況,呈細微的波浪狀。保護膜13的外緣13a及溝30的表面形狀,係與藉由例如刀具等的刃物所形成的平坦的切斷面不同。保護膜13的外緣13a及溝30的表面係具有微小的凹凸。藉此,使保護膜13的外緣13a與被覆樹脂14互相接觸之面積增加。因此,可將被覆樹脂14對保護膜13的外緣13a之接著作成為更強固。又,溝30與被覆樹脂14互相接觸之面積亦增加。因此,亦可將被覆樹脂14對溝30之接著作成為更強固。
如圖1所示,設在樹脂框9的溝30係包含因應形成溝30之製程的3個部分。具體而言,溝30包含前照射部Rs、主照射部Ra及後照射部Re。在重複區域31,前照射部Rs與後照射部Re係重複。關於前照射部Rs、主照射部Ra及後照射部Re,容後詳細敘述。
說明關於本實施形態之放射線檢測器1的動作。從射入面射入的X射線(放射線)係透過保護膜13後而到達閃爍體8a。X射線係被閃爍體8a吸收。閃爍體8a係放射與吸收到的X射線之線量呈比例的光。被放射的光中,對X射線的射入方向朝相反方向行進的光被無機膜11反射。其結果,在閃爍體8a所產生之幾乎所有的光,經由鈍化膜6射入到光電變換元件3a。光電變換元件3a係藉由光電變換,生成與射入的光之光量對應的電氣訊號。電氣訊號係蓄積遍及一定時間。光量係與射入的X射線之線量對應。亦即,蓄積於光電變換元件3a的電氣訊號係與射入的X射線之線量對應。因此,藉由此電氣訊號,獲得與X射線圖像對應的圖像訊號。蓄積於光電變換元件3a之圖像訊號,經由訊號線4從接合墊5被依次讀出。被讀出的圖像訊號轉送至外部。被轉送的圖像訊號以預定的處理迴路進行處理。其結果,顯示X射線圖像。
<放射線檢測器的製造方法> 其次,參照圖14至圖13說明關於本實施形態之放射線檢測器1的製造方法。首先,如圖4(a)所示,準備光電變換元件陣列7(製程S1)。接著,如圖4(b)所示,形成(層積)閃爍體層8(製程S2)。具體而言,在光電變換元件陣列7上之覆蓋受光部3的區域,使參雜有鉈(Tl)之碘化銫(CsI)的柱狀結晶成長。柱狀結晶的成長,例如可採用蒸鍍法。碘化銫(CsI)的柱狀結晶的厚度,作為一例,如600μm左右。
其次,如圖5(a)所示,將樹脂框9形成於光電變換元件陣列7上(製程S3)。具體而言,以在從閃爍體層8的層積方向A觀看的情況,通過閃爍體層8與接合墊5之間且包圍閃爍體層8的方式,形成樹脂框9。更具體而言,在第1距離D1成為1mm以下、第2距離D2成為5mm以上之位置,形成樹脂框9。樹脂框9的形成,可採用例如自動X-Y塗佈裝置。以下,為了說明上的方便,將在光電變換元件陣列7上形成有閃爍體層8及樹脂框9者僅稱為[基板]。
再者,在製程S3,除了樹脂框9,亦可進一步配置如第2實施形態所示的遮蔽構件(參照圖20(a))。遮蔽構件係配置成覆蓋樹脂框9的外側區域之接合墊5。遮蔽構件係用來保護接合墊5的表面。在配置有遮蔽構件之情況,在後述的去除保護膜13的外側部分之製程S6,將遮蔽構件與保護膜13一同去除。
其次,如圖5(b)所示,形成第1有機膜10(製程S4a)。形成閃爍體層8之碘化銫(CsI)係為吸濕性高。因此,若將閃爍體層8作成露出的狀態,則閃爍體層8吸附空氣中的水蒸氣。其結果,閃爍體層8溶解。因此,例如藉由CVD法,以聚對二甲苯被覆基板全體的表面。聚對二甲苯的厚度係5μm以上25μm以下為佳。
然後,如圖6(a)所示,形成金屬膜之無機膜11(製程S4b)。具體而言,在放射線射入的射入面側之第1有機膜10的表面,藉由蒸鍍法,層積有厚度0.2μm之鋁膜。放射線射入的射入面係指放射線檢測器1之形成有閃爍體層8側的面。其次,如圖6(b)所示,形成第2有機膜12(製程S4c)。具體而言,藉由CVD法,以聚對二甲苯再次被覆形成有無機膜11之基板全體的表面。聚對二甲苯的厚度係5μm以上25μm以下為佳。第2有機膜12係防止因無機膜11的腐蝕所引起之劣化。藉由製程S4a、製程S4b及製程S4c,形成保護膜13。保護膜13之較樹脂框9的略中央部分更外側的部分,藉由後段的處理加以去除。保護膜13之較樹脂框9的略中央部分更外側的部分係指覆蓋接合墊5的部分。因此,在光電變換元件陣列7的側面,亦可不用形成第1有機膜10及第2有機膜12。又,在光電變換元件陣列7之與層積有閃爍體層8的面相反側之表面,亦可不用形成第1有機膜10及第2有機膜12。
接著,如圖7所示,沿著樹脂框9照射雷射光L。其結果,將保護膜13切斷(製程S5)。具體而言,對載置有在表面形成有保護膜13之基板全體的載置台(未圖示),使用來照射雷射光L之雷射光頭(未圖示)移動。其結果,雷射光L沿著樹脂框9以一筆畫的方式進行掃描。
以下,一邊參照圖8、圖9、圖10及圖11,一邊詳細地進行說明關於切斷保護膜13的製程S5。
圖8係在製程S5,被照射體接受之能量的時間履歷。在本說明書中,[被照射體]係指保護膜13及樹脂框9。首先,定義切斷閾值(閾值能量)。切斷閾值係指若將此值以上的能量照射於被照射體,則被照射體會被切斷之值。再者,在本說明書中,[切斷]係指在被照射體,形成從接收雷射光的照射之面貫通至對接收了雷射光的照射之面的背面之空隙。因此,在從接收雷射光的照射之面未貫通至背面而具有底的情況,則不稱為[切斷]。
切斷閾值係因應材料的種類及對象的厚度等決定。第1實施形態的放射線檢測器1,係包含作為被照射體之保護膜13及樹脂框9。在此情況,定義2個切斷閾值。具體而言,關於保護膜13之切斷閾值Q1、和關於樹脂框9之切斷閾值Q2被定義。關於樹脂框9之切斷閾值Q2係較關於保護膜13之切斷閾值Q1大。在切斷保護膜13之製程S5,切斷保護膜13且未切斷樹脂框9。於是,在製程S5,應照射之雷射光的能量(Qs)係為關於樹脂框9之切斷閾值Q2與關於保護膜13之切斷閾值Q1之間即可。具體而言,應照射之雷射光的能量(Qs)係為較關於樹脂框9之切斷閾值Q2小、且較關於保護膜13之切斷閾值Q1大即可。
能量的時間履歷包含:使能量增加之期間ts;維持能量之期間ta;及使能量減少之期間te。
使能量增加之期間ts係對應於將前照射部Rs(參照圖1)進行加工之期間(製程S5s)。期間ts係包含期間ts1和期間ts2。期間ts1係用來從較切斷閾值Q1小的值(Q0),增加能量而成為保護膜13的切斷閾值Q1之期間。期間ts2係用來從保護膜13的切斷閾值Q1增加能量而成為能量(Qs)之期間。在使能量增加的期間ts所形成的溝30包含之前照射部Rs,前照射部Rs的深度係沿著雷射光的掃描方向逐漸變深。
圖9(a)係顯示期間ts之加工的樣子。在期間ts1,因能量較切斷閾值Q1小,所以,溝30未到達樹脂框9。又,伴隨雷射光的掃描之行進,能量增加。然後,當能量到達切斷閾值Q1,則,溝30貫通保護膜13。也就是溝30到達樹脂框9的表面。又,在期間ts2,溝30到達預定的深度。
維持能量之期間ta係對應於將主照射部Ra(參照圖1)進行加工之期間(製程S5a)。期間ta係對應於進行關於圖1所示的主照射部Ra的處理之期間。因此,此期間ta之能量(Qs)係較保護膜13的切斷閾值Q1大、且較樹脂框9的切斷閾值Q2小。在維持能量之期間ta所形成的溝30之主照射部Ra,主照射部Ra的深度d3是沿著雷射光的掃描方向大致一定。
圖9(b)及圖9(c)係顯示期間ta之加工的樣子。圖9(b)係顯示剛開始進行主照射部Ra的開工後之樣子。圖9(c)係顯示主照射部Ra的加工將要結束前的樣子。如此,設定為可將樹脂框9切入至預定的深度之能量(Qs)。於是,即使在保護膜13的厚度上產生稍許的增減,在增減的幅度較與深度對應的幅度小的情況,亦可確實地切斷保護膜13。
使能量減少之期間te係對應於將後照射部Re(參照圖1)進行加工之期間(製程S5e)。期間te係包含期間te2與期間te1。期間te2係用來從能量(Qs)減少至保護膜13的切斷閾值Q1之期間。期間te1係用來從保護膜13的切斷閾值Q1使能量減少而成為較切斷閾值Q1小的值(Q0)之期間。在使能量減少的期間te所形成的溝30包含之後照射部Re,後照射部Re的深度係沿著雷射光的掃描方向逐漸變淺。
圖10(a)及圖10(b)係顯示期間te之加工的樣子。在期間te,從能量(Qs)逐漸變小。如圖10(a)所示,溝30之樹脂框9的深度逐漸變淺。又,期間te的一部分係在雷射光的掃描方向上,與期間ts的一部分重複。亦即,如圖10(b)所示,在期間ts已經接受雷射光的照射之部分係在期間te再次接受雷射光的照射。如此,在接受2次的雷射光的照射之區域,在第2次的照射前,溝30的深度逐漸變深。對於這樣的形狀,在第2次的照射,控制雷射光的能量,使形成的溝30的深度逐漸變淺。因此,在第1次的照射殘餘的部分P係藉由第2次的照射予以去除。其結果,保護膜13被貫通,並且樹脂框9被挖入至預定深度。
再者,在期間ts、te所形成的部分之深度W1,可與在期間ta所形成的部分之深度W2相同,亦可不同。換言之,深度W2亦可較深度W1小。又,深度W2亦可較深度W1大。
如圖8所示的單位能量的履歷,可藉由從一些的控制變數中選擇的一個控制變數加以實現。又,單位能量的履歷亦可將複數個控制變數予以組合而實現。
作為控制變數,例如可舉出雷射光頭的移動速度、雷射光的照射能量、及雷射光的焦點位置等。
圖11(a)係用來實現圖8的單位能量之履歷的雷射光頭之移動速度的履歷的例子。在期間ts,與時間的經過的同時減速(V0→Vs)。在期間ta,維持速度(Vs)。在期間te,與時間的經過的同時增速(Vs→V0)。
圖11(b)係用來實現圖8的單位能量之履歷的雷射光頭之照射能量的履歷的例子。在期間ts,與時間的經過的同時,增加能量(Q0→Qs)。在期間ta,維持能量(Qs)。在期間te,與時間的經過的同時,減少能量(Qs→Q0)。
圖11(c)係用來實現圖8的單位能量之履歷的雷射光之焦點位置的履歷的例子。在期間ts,與時間的經過的同時,使焦點位置接近被照射體的表面(P0→Ps)。在期間ta,將焦點位置維持於被照射體的表面(Ps)。在期間te,與時間的經過的同時,使焦點位置遠離被照射體的表面(Ps→P0)。
若依據前述雷射光的控制態樣,不僅保護膜13,可確實防止雷射光貫通至樹脂框9。亦即,可確實地切斷保護膜13,且對設有樹脂框9的光電變換元件陣列7之表面,不會造成因雷射光的照射所引起之損傷。因此,可抑制不良品的產生,能使生產性提升。
再者,當實施製程S5時,除了前述控制態樣,亦可進行下述的控制。
前述控制的前提是開始進行照射雷射光的時間點與開始使雷射光頭移動的時間點為同時。例如對開始照射雷射光之時間點,讓開始移動雷射光頭的時間點偏移,可防止對被照射體照射過剩之大能量。
例如,當開始進行雷射光之照射時,以下述的方式作動。首先,使雷射光頭開始移動(圖12(a)的t0)。此時,雷射光的照射尚未開始(參照圖12(b)的雷射光頭300)。與時間經過(t0→t1)的同時,雷射光頭的速度上升。然後,當雷射光頭的速度到達預定值(Va)時,開始進行雷射光L的照射(參照圖12(a)的ts、圖12(b)的雷射光頭300)。此預定值,可為恆定速度(Vs),亦可為較速度閾值(V1)大且較恆定速度(Vs)小之值。也就是將開始進行雷射光的照射的時間點(ts)設定成較開始使雷射光頭移動的時間點(t0)晚。因開始進行雷射光的照射的時間點係較開始使雷射光頭移動的時間點晚,所以,將此控制稱為[延遲控制]。
又,當雷射光的照射結束時,將停止雷射光的照射之時間點設定成較停止雷射光頭移動的時間點早。例如亦可為當雷射光頭的速度為恆定速度(Vs)時,停止雷射光的照射。在使雷射光頭的速度減速的期間,亦可於能夠照射低於樹脂框9的切斷閾值Q1之單位能量的速度之期間停止雷射光的照射。又,若雷射光頭的速度變大,則每單位長度的能量變小。因此,亦可為一邊使雷射光頭的速度增加,一邊停止雷射光的照射。
若依據前述雷射光的控制態樣,不僅保護膜13,可更確實地防止雷射光到達樹脂框9。亦即,可確實地切斷保護膜13,且對設有樹脂框9的光電變換元件陣列7之表面,不會造成因雷射光的照射所引起之損傷。因此,可抑制不良品的產生,能使生產性提升。
再者,前述延遲控制未以基於圖8所示的能量履歷之控制為前提。延遲控制亦可單獨使用。
藉由執行以上的製程S5,可切斷保護膜13。
其次,如圖13(a)所示,藉由去除從保護膜13之藉由雷射光L之切斷部起之外側的部分,使接合墊5露出(製程S6)。從切斷部起之外側的部分包含與射入面相反側的部分。其次,如圖13(b)所示,沿著樹脂框9,塗佈未硬化的樹脂材料(製程S7)。未硬化的樹脂材料係設置成覆蓋保護膜13的外緣13a及樹脂框9。未硬化的樹脂材料係例如紫外線硬化型的丙烯酸樹脂。然後,對未硬化的樹脂材料照射紫外線。其結果,因樹脂材料硬化,所以,形成被覆樹脂14。
保護膜13亦可不設置被覆樹脂14而是經由樹脂框9密接於光電變換元件陣列7。但,藉由形成被覆樹脂14,使包含第1有機膜10之保護膜13被樹脂框9與被覆樹脂14夾入。也就是保護膜13被固定。其結果,可使保護膜13朝光電變換元件陣列7上之密接性進一步提升。因此,藉由保護膜13,將閃爍體8a密封。其結果,可確實地防止水分侵入至閃爍體8a。亦即,可防止:因閃爍體8a的吸濕所產生的閃爍體8a之劣化,造成元件的解像度降低之情況。
在第1實施形態,薄片體保護部為樹脂框9。薄片體保護部亦可藉由複數個構件構成。例如薄片體保護部,亦可具有:樹脂框9;及黏貼於樹脂框9上之遮蔽構件。若依據此結構,當照射雷射光時(製程S5),形成藉由樹脂框9與遮蔽構件所構成之薄片體保護部。因此,對雷射光的照射,可大幅確保從保護膜13到光電變換元件陣列7之距離。其結果,能夠更確實地抑制雷射光的照射對光電變換元件陣列7之影響。
<作用效果> 以下,說明關於本實施形態的作用效果。在前述課題記載,雷射光的照射態樣,是在預先設定的內容與實際的動作上,會有產生稍許差異的情況。首先,針對這一點,舉例說明該態樣。
當開始進行雷射光的照射時,在被照射體的表面,雷射光的能量從零(非照射)上升至預定能量的時間(圖14(a)的t1)係較雷射光頭的移動速度從零到達預定速度的時間(圖14(b)的t1至t3)短非常多。
於是,在從雷射光頭的移動速度從零到預定速度為止之加速期間(t1~t3)每單位時間(長度)之被照射體接受的雷射光之能量(Q3~Qs)係與在雷射光頭以預定速度移動的恆定期間(t3~t4)每單位時間(長度)之被照射體所接受的雷射光之能量(Qs)不同。具體而言,加速期間(t1~t3)之雷射光頭的移動速度(0~Vs)係較恆定期間(t3~t4)之雷射光頭的移動速度(Vs)慢。因此,在加速期間(t1~t3)被照射體所接受的雷射光的能量(Q3~Qs)係較在恆定期間(t3~t4)被照射體所接受的雷射光的能量(Qs)大。因此,在此加速期間(t1~t3),若對雷射光的能量,雷射光頭的速度過慢的話,則可能會有對被照射體照射過剩的大能量之情況。若此能量超過樹脂框9被切斷的能量(Q2)的話,則可能對存在於樹脂框9下的光電變換元件陣列7造成損傷。
放射線檢測器1具備:光電變換元件陣列7,其具有包含一維或二維排列的複數個光電變換元件3a之受光部3、和對光電變換元件3a電性連接且配置於受光部3的外側之複數個接合墊5;閃爍體層8,其以覆蓋受光部3的方式層積於光電變換元件陣列7上,用來將放射線變換成光;樹脂框9,其以從閃爍體層8的層積方向A觀看的情況,與閃爍體層8及接合墊5分離並通過閃爍體層8與接合墊5之間且包圍閃爍體層8的方式,形成於光電變換元件陣列7上;及保護膜13,其覆蓋閃爍體層8且具有位於樹脂框9上的外緣13a。在樹脂框9,形成有與保護膜13的外緣13a相連續的溝30。溝30係包含:藉由一邊將雷射光的能量從較可切斷保護膜13的切斷閾值Q1小的值(Q0)增加到較切斷閾值Q1大的值,一邊沿著樹脂框9進行掃描所形成的前照射部Rs;藉由一邊將雷射光的能量維持於較切斷閾值Q1大的值(Qs),一邊沿著樹脂框9進行掃描所形成的主照射部Ra;及藉由一邊將雷射光的能量從較切斷閾值Q1大的值減少至較切斷閾值Q1小的值(Q0),一邊沿著樹脂框9進行掃描所形成的後照射部Re。
放射線檢測器1的樹脂框9之溝30係與保護膜13的外緣13a相連續。因此,溝30係伴隨藉由雷射光的照射之保護膜13的外緣13a形成而形成。在樹脂框9形成有溝的情況,形成於樹脂框9上的保護膜13被確實地切斷。又,在前照射部Rs,從較切斷閾值Q1小的能量Q0開始進行照射。若依據這樣的照射態樣,對進行樹脂框9的切斷所需要的切斷閾值Q2,可具有裕度地開始進行雷射光的照射。因此,在雷射光的開始照射,即使因無意的原因造成供給較設定值大的能量,也能藉由確保的裕度,抑制樹脂框9的切斷。同樣地在後照射部Re,在減少至較切斷閾值Q1小的能量Q0後停止進行照射。若依據這樣的照射態樣,對進行樹脂框9的切斷所需要的切斷閾值Q2,可具有裕度地停止進行雷射光的照射。因此,在雷射光的停止照射,即使因無意的原因造成供給較設定值大的能量,也能藉由確保的裕度,抑制樹脂框9的切斷。因此,可抑制樹脂框9的無意切斷的產生。
放射線檢測器1還具備覆蓋保護膜13的外緣13a之被覆樹脂14。若依據此結構,可抑制保護膜13的剝離產生。
被覆樹脂14還覆蓋樹脂框9。被覆樹脂14係為了被覆樹脂14與樹脂框9互相接觸的面之緣部14e形成於樹脂框9上,具有可停在樹脂框9之黏性及觸變性(thixotropy)。若依據此結構,被覆樹脂14不會到達位於樹脂框9的外側之光電變換元件陣列7的表面,亦不會到達接合墊5。因此,可分別保持光電變換元件陣列7的表面與接合墊5之清淨。
樹脂框9的中央部係較樹脂框9的兩緣部高。若依據此結構,被覆樹脂14可確實地覆蓋保護膜13的外緣13a。
樹脂框9的寬度係700微米以上、且1000微米以下。若依據此結構,可將放射線檢測器1小型化。
樹脂框9的高度係100微米以上、且300微米以下。若依據此結構,可將放射線檢測器1小型化。
放射線檢測器1的製造方法,具有:準備具有包含一維或二維排列的複數個光電變換元件3a的受光部3、及與光電變換元件3a電性連接且配置於受光部3的外側的複數個接合墊5之光電變換元件陣列7,再將使放射線變換成光的閃爍體層8以覆蓋受光部3的方式層積於光電變換元件陣列7上之製程S2;以從閃爍體層8的層積方向觀看的情況,包圍閃爍體層8的方式,在光電變換元件陣列7上配置樹脂框9之製程S3;以覆蓋光電變換元件陣列7之層積有閃爍體層8之側的表面全體及樹脂框9的表面的方式,形成保護膜13之製程S4a、S4b、S4c;藉由沿著樹脂框9照射雷射光,將保護膜13切斷之製程S5;及去除保護膜13的外側的部分之製程S6。在切斷保護膜13的製程S5,包含:一邊使雷射光的能量從較可切斷保護膜13的切斷閾值Q1小的值增加至較切斷閾值Q1大的值,一邊沿著樹脂框9進行掃描之前照射製程S5s;一邊維持在較切斷閾值Q1大的值,一邊沿著樹脂框9進行掃描之主照射製程S5a;及一邊將雷射光的能量從較切斷閾值Q1大的值減少至較切斷閾值Q1小的值,一邊沿著樹脂框9進行掃描之後照射製程S5e。
在放射線檢測器1的製造方法,在切斷保護膜13之製程S5,形成保護膜13的外緣13a,並且形成樹脂框9的溝30。又,在樹脂框9形成有溝30的情況,形成於樹脂框9上的保護膜13被確實地切斷。又,溝30係包含一邊使能量增加一邊形成的前照射製程S5s、及一邊使能量減少一邊形成的後照射製程S5e。若依據前照射部Rs和後照射部Re,溝30的深度不會變得過深。因此,可抑制樹脂框9的無意切斷的產生。其結果,不僅保護膜13,可確實防止雷射光貫通至樹脂框9。
亦即,可確實地切斷保護膜13,且對設有樹脂框9的光電變換元件陣列7之表面,不會造成因雷射光的照射所引起之損傷。因此,可抑制不良品的產生,能使生產性提升。
在放射線檢測器1的製造方法,薄片體保護部係為樹脂框9。在配置樹脂框9之製程S3,以與閃爍體層8及接合墊5分離而通過閃爍體層8與接合墊5之間且包圍閃爍體層8的方式,在光電變換元件陣列7上配置樹脂框9。若依據此製程S3,可製造具有樹脂框9之放射線檢測器1。
以上,詳細說明了關於本發明的第1實施形態。但,本發明係不限於前述第1實施形態。本發明係在不超出其技術思想範圍下可進行各種變形。
以上,依據第1實施形態,詳細說明了本發明的放射線檢測器。但,本發明的放射線檢測器係不限於前述第1實施形態。本發明係在不超出其技術思想範圍下可進行各種變形。例如,保護膜13係具有在聚對二甲苯製的第1有機膜10及第2有機膜12之間夾入有無機膜11之構造。也就是第1有機膜10的材料是與第2有機膜12的材料相 同。例如第1有機膜10的材料亦可與第2有機膜12的材料不同。又,在使用對腐蝕強的材料作為無機膜11的情況,保護膜13可省略第2有機膜12。放射線檢測器1的受光部3係具有二維排列的複數個光電變換元件3a。受光部3亦可具有一維排列的複數個光電變換元件3a。接合墊5亦可形成於矩形的放射線檢測器1之2邊。且,接合墊5亦可形成於矩形的放射線檢測器1之3邊。又,在第1實施形態,說明了關於使雷射光頭移動而進行雷射加工之方法。例如亦可一邊使載置放射線檢測器1的載置台移動,一邊進行雷射光的照射。
<第2實施形態>
說明關於第2實施形態的放射線檢測器1A與放射線檢測器1A的製造方法。第1實施形態的放射線檢測器1,係採用樹脂框9作為薄片體保護部。具體而言,在製造放射線檢測器1時切斷保護膜13之製程,使用樹脂框9,作為保護光電變換元件陣列7不受雷射光影響之構件。放射線檢測器1係具備作為構成要件之樹脂框9。
第2實施形態的放射線檢測器1A,係使用遮蔽構件M1(參照圖20等),當切斷保護膜20,作為保護光電變換元件陣列7不受雷射光影響之構件。遮蔽構件M1係在進行切斷保護膜20之製程S15後去除。放射線檢測器1A係並未以遮蔽構件M1作為構成要件。
如圖15及圖16所示,放射線檢測器1A具備:光電變換元件陣列7、閃爍體層8、保護膜20。光電變換元件陣列7及閃爍體層8係與第1實施形態相同。因此,省略光電變換元件陣列7及閃爍體層8之詳細說明。以下,詳細地說明保護膜20。
保護膜20具有本體部21和外緣部22。本體部21覆蓋閃爍體層8。本體部21之第1有機膜10是設在閃爍體層8上。第1有機膜10可埋在柱狀構造的複數個閃爍體8a之各別之間。外緣部22是設在本體部21的外側。外緣部22係與本體部21連續。
外緣部22具有密接部23和延伸存在部24。密接部23係在閃爍體層8與接合墊5之間的區域K,與光電變換元件陣列7密接。例如密接部23之閃爍體層8側的第1有機膜10之一部分係具有與光電變換元件陣列7密接之面。其結果,密接部23密接於光電變換元件陣列7。藉由增大密接面,可使光電變換元件陣列7對密接部23之密接性提高。增大密接面一事,換言之,為增長密接部的長度g1+g2。
密接部23具有第1部分23a和第2部分23b。第1部分23a位於本體部21側。第1部分23a具有第1有機膜10、無機膜11、及第2有機膜12。第1部分23a為3層構造。第2部分23b係隔著第1部分23a而對本體部21位於相反側。第2部分23b具有第1有機膜10、及第2有機膜12。第2部分23b為2層構造。無機膜11的外緣端11a之位置係較保護膜20的外緣端20a更內側。較保護膜20的外緣端20a更內側,換言之,為閃爍體層8側。在第1部分23a,無機膜11被夾於第1有機膜10的外緣部10b與第2有機膜12的外緣部12b。第2部分23b是位於較無機膜11的外緣部11b更外側。換言之,第2部分23b是位於較無機膜11的外緣部11b更靠近接合墊5側。第1有機膜10的外緣部10b係在第2部分23b,對第2有機膜12的外緣部12b接合。在第1有機膜10及第2有機膜12以相同材料構成之情況,第1有機膜10及第2有機膜12亦可一體化。在密接部23,第1有機膜10的外緣部10b及第2有機膜12的外緣部12b係互相合作,包圍無機膜11的外緣部11b。
延伸存在部24具有由第1有機膜10、及第2有機膜12構成的2層構件。延伸存在部24係從密接部23朝光電變換元件陣列7的相反側以自立狀態延伸存在。延伸存在部24係位於保護膜20中最外緣端20a側。第1有機膜10的外緣端10a及第2有機膜12的外緣端12a構成保護膜20的外緣端20a。延伸存在部24具有立起部24a和片部24b。立起部24a係以密接部23中之與本體部21相反側的部分作為基端,朝光電變換元件陣列7的表面之法線方向延伸。在此,所謂的[自立狀態]係指立起部24a未藉由某構件保持或支承,即可起立之狀態。某構件係指例如樹脂等。立起部24a的基端部分連接於密接部23。立起部24a的基端部分以外的其他部分未與放射線檢測器1A的任一要件接觸。
立起部24a係在光電變換元件陣列7的表面的法線方向以自立狀態延伸存在。換言之,立起部24a係從光電變換元件陣列7直立。但,立起部24a的延伸方向不限於此。立起部24a係沿著與對光電變換元件陣列7的表面平行的方向交叉之方向,以自立狀態延伸存在即可。例如,亦可為立起部24a以自光電變換元件陣列7直立的狀態為基準,朝接合墊5側傾斜。亦可為立起部24a以自光電變換元件陣列7直立的狀態為基準,朝閃爍體層8側傾斜。又,立起部24a的形狀不限於平面。立起部24a的形狀,例如亦可為曲面。
片部24b係從立起部24a的上部朝接合墊5側突出。片部24b突出的方向係對光電變換元件陣列7的表面平行。但,片部24b突出的方向係不限於對光電變換元件陣列7的表面平行。片部24b突出的方向係與立起部24a延伸存在的方向不同即可。例如,亦可為片部24b係以對光電變換元件陣列7的表面平行的狀態為基準,傾斜成逐漸接近光電變換元件陣列7。亦可為片部24b係傾斜成從光電變換元件陣列7逐漸分離。又,片部24b的形狀不限於平面。片部24b的形狀,例如亦可為曲面。
在圖16中,長度g1及長度g2係顯示密接部23的長度。具體而言,長度g1係顯示密接部23的第1部分23a之長度。長度g2係顯示密接部23的第2部分23b之長度。長度g1與長度g2之總和之長度為例如1000μm左右。或者,長度g1與長度g2之總和之長度為例如1000μm以下。長度g3係為立起部24a的高度。換言之,長度g3為延伸存在部24的高度。長度g3係為例如80μm以上250μm以下。長度g4係顯示延伸存在部24的片部24b之長度。長度g4係為例如300μm左右。或者,長度g4係為例如300μm以下。長度g5係為從密接部23與延伸存在部24之邊界到接合墊5為止的距離。長度g5係較長度g4長。例如,長度g5係較長度g4長例如數十μm至數百μm左右。若依據此結構,延伸存在部24不會與接合墊5干涉。
說明關於放射線檢測器1A的外觀形狀。圖17係示意地顯示放射線檢測器1A的角部分之立體圖。圖18係示意地顯示從與圖17不同的角度觀看之放射線檢測器1A的角部分之立體圖。再者,在圖18中,為了可看見被保護膜20所覆蓋的閃爍體層8,圖示其斷面。在圖18,藉由虛線顯示柱狀構造的複數個閃爍體8a。從圖17及圖18亦可得知,保護膜20的外緣部22具有密接部23和延伸存在部24。立起部24a係朝接合墊5側傾斜。再者,片部24b亦可朝接合墊5側傾斜。又,立起部24a與片部24b之連接部分非折彎成直角。換言之,立起部24a與片部24b之連接部分,可為圓滑地屈曲。
<放射線檢測器的作用效果> 說明關於放射線檢測器1A的作用效果。在放射線檢測器1A,覆蓋閃爍體層8的保護膜20之外緣部22具有與光電變換元件陣列7密接之密接部23。若依據密接部23,可防止濕氣從保護膜20與光電變換元件陣列7之間朝閃爍體層8進入。且,保護膜20的外緣部22具有延伸存在部24。延伸存在部24係沿著與從密接部23朝光電變換元件陣列7的方向相反方向,以自立狀態延伸存在。在保護膜20的外緣部22不具有延伸存在部24的情況,保護膜20的外緣端20a係被包含於密接部23。在該情況,特別是密接部23中之保護膜20的外緣端20a所存在的部分與光電變換元件陣列7之密接性變得不易確保。其結果,濕氣變得容易從密接部23與光電變換元件陣列7之境界侵入到閃爍體層8。
相對於此,在放射線檢測器1A之保護膜20的外緣部22具有延伸存在部24。保護膜20的外緣端20a未含於密接部23。亦即,可充分地確保密接部23與光電變換元件陣列7之密接性。其結果,比起不具有延伸存在部24之情況,能夠使閃爍體層8的耐濕性提升。因此,即使未如第1實施形態,藉由樹脂構件(樹脂框9)保持保護膜20的外緣部,亦可維持閃爍體層8的耐濕性。且,因不需要設置支承保護膜20的外緣部之樹脂構件,所以,能夠使閃爍體層8與接合墊5之間的區域K縮窄。例如,當樹脂框9的寬度為900μm左右時,可將區域K縮小相當於樹脂框9的寬度之長度。因此,若依據放射線檢測器1A,既可確保閃爍體層8的耐濕性,又可抑制閃爍體層8與接合墊5之間的區域K擴大。也就是放射線檢測器1A可縮小區域K。其結果,可將受光部3對接合墊5進行電性連接的訊號線4之長度縮短。因此,可縮短電氣訊號的傳達時間。又,由於訊號線4縮短,故,能夠抑制雜訊增大。
保護膜20具有無機膜11、第1有機膜10及第2有機膜12。第1有機膜10係對無機膜11配置於閃爍體層8側。第2有機膜12係對無機膜11配置於閃爍體層8的相反側。藉由保護膜20包含無機膜11,可防止在閃爍體層8所產生的光洩漏至外部。換言之,可防止在閃爍體層8所產生的光朝受光部3以外的部分洩漏。其結果,可使放射線檢測器1A的靈敏度上升。第1有機膜10及第2有機膜12係設在無機膜11的兩側。若依據此結構,第1有機膜10及第2有機膜12亦可保護無機膜11。
無機膜11的外緣端11a係位於較保護膜20的外緣端20a更內側。第1有機膜10的外緣端10a及第2有機膜12的外緣端12a構成保護膜20的外緣端20a。第1有機膜10的外緣部10b係在較無機膜11的外緣端11a更外側,對第2有機膜12的外緣部12b接合。第1有機膜10的外緣部10b與第2有機膜12的外緣部12b係覆蓋無機膜11的外緣部11b。例如即使在無機膜11與第1有機膜10之密接性、或無機膜11與第2有機膜12之密接性不良的情況,無機膜11的外緣部11b亦可藉由第1有機膜10的外緣部10b與第2有機膜12的外緣部12b密封。因此,可確保第2有機膜12對第1有機膜10之密接性。
無機膜11為由鋁或銀所構成的金屬膜。因此,能夠將無機膜11的光反射性作成良好。
延伸存在部24的高度為80μm以上250μm以下。因此,能夠更確實地確保閃爍體層8的耐濕性。
延伸存在部24具有立起部24a和片部24b。片部24b係從立起部24a的上部朝接合墊5突出。延伸存在部24係不僅立起部24a,亦具有片部24b。因此,可使保護膜20的外緣端20a充分地遠離密接部23。其結果,能夠更確實地確保光電變換元件陣列7對密接部23之密接性。即使在此情況,片部24b的長度亦為例如300μm左右。或者,片部24b的長度為例如300μm以下。因此,能夠使閃爍體層8與接合墊5之間的區域K縮小。
例如在配線製程,當將線材等的導電構件接合於接合墊5時,會有異物等從接合部分飛向閃爍體層8側之可能性。即使在該情況,延伸存在部24可作為從異物等保護閃爍體層8使其不會受損之防護壁來發揮功能。藉此,能夠防止進行接合時閃爍體層8受到汙染。
在光電變換元件陣列7,亦有昂貴者。製造製程之檢查的結果,若放射線檢測器1A未達到品質基準等的情況,考量再利用光電變換元件陣列7。在該情況,去除設在光電變換元件陣列7上之閃爍體層8後,將新的閃爍體層8設置到光電變換元件陣列7上。因此,必須去除保護膜20。若依據本實施形態的放射線檢測器1A,保護膜20的外緣部22具有延伸存在部24。例如當要將保護膜20從光電變換元件陣列7剝離時,可握持延伸存在部24並往上提起等,將延伸存在部24作為剝離的起點使用。因此,若依據延伸存在部24,較容易去除保護膜20。
<放射線檢測器的製造方法> 其次,參照圖19至圖23,說明關於放射線檢測器1A的製造方法之各製程。首先,如圖19(a)所示,準備光電變換元件陣列7(製程S11)。其次,如圖19(b)所示,在光電變換元件陣列7上設置閃爍體層8,用以覆蓋受光部3(製程S12)。
其次,如圖20(a)所示,在光電變換元件陣列7上設置遮蔽構件M1,用以覆蓋接合墊5(製程S13)。作為遮蔽構件M1的例子,如UV硬化遮蔽帶。以下,將UV硬化遮蔽帶僅稱為[UV帶]。接合墊5係沿著基板2的外緣的邊,以複數個的方式進行配置。因此,首先,使UV帶的長度方向與配置有接合墊5之方向一致。其次,以UV帶覆蓋接合墊5的方式,將UV帶的黏著面黏在光電變換元件陣列7。UV帶的厚度可為例如110μm左右。又,UV帶的厚度可為110μm以下。為了調節遮蔽構件M1的厚度,亦可將複數個UV帶重疊使用。
又,以覆蓋閃爍體層8、區域K及遮蔽構件M1的方式,在光電變換元件陣列7上設置保護膜20(製程S14)。具體而言,首先,如圖20(b)所示,形成第1有機膜10(製程S14a)。例如,藉由CVD法,以聚對二甲苯等被覆基板2的表面全體。其次,如圖21(a)所示,在第1有機膜10上形成無機膜11(製程S14b)。例如,藉由蒸鍍法,將鋁膜層積於無機膜11上。在此,亦可使接合墊5不被無機膜11所覆蓋。在該情況,以遮蔽構件M2將接合墊5遮蔽後再蒸鍍鋁膜為佳。遮蔽構件M2例如使用UV帶為佳。其次,如圖21(b)所示,形成第2有機膜12(製程S14c)。例如,藉由CVD法,再次以聚對二甲苯等被覆基板2的表面全體。
接著,如圖22(a)所示,藉由照射雷射光L,在遮蔽構件M1上切斷保護膜20(製程S15)。例如,對載置有基板2的載置台(未圖示),使照射雷射光L之雷射光頭(未圖示)移動。其結果,雷射光L沿著遮蔽構件M1的閃爍體層8側之緣部進行掃描。
具體的製程與第1實施形態的製程S5相同即可。
然後,去除遮蔽構件M1(製程S16)。具體而言,藉由使作為UV帶之遮蔽構件M1的黏著面的黏著力降低後,去除遮蔽構件M1。首先,如圖22(b)所示,朝遮蔽構件M1進行紫外線照射(製程S16a)。紫外線係透過保護膜20而到達遮蔽構件M1。遮蔽構件M1係藉由接受紫外線照射,喪失黏著面的黏著力。然後,如圖23所示,除去遮蔽構件M1(製程S16b)。被切斷的保護膜20中,覆蓋遮蔽構件M1之部分也與遮蔽構件M1一同被去除。其結果,接合墊5露出。
<作用效果> 在放射線檢測器1A的製造方法,薄片體保護部為遮蔽構件M1。在配置遮蔽構件M1的製程S13,以覆蓋閃爍體層8與接合墊5之間的區域K、及接合墊5的方式,在光電變換元件陣列7上配置遮蔽構件M1。在形成保護膜20的製程S14,在光電變換元件陣列7之層積有閃爍體層8之側的表面全體及遮蔽構件M1的表面,形成保護膜20。若依據此製程S14,可製造不具有樹脂框9之放射線檢測器1A。亦即,可縮短閃爍體層8與接合墊5之間的距離。因此,可將放射線檢測器1A進一步小型化。
放射線檢測器1A的製造方法,在切斷保護膜20之製程S15後,還包含去除遮蔽構件M1之製程S16b。若依據這些製程S16a、S16b,可理想地製造不具有樹脂框9之放射線檢測器1A。
如圖24所示,放射線檢測器1A的製造方法,在去除保護膜20的外側的部分之製程S16a後,還包含形成覆蓋保護膜20的外緣端20a的被覆樹脂14A之製程。若依據此製程,可進一步抑制保護膜20的外緣端20a之剝離產生。
若依據放射線檢測器1A的製造方法,接合墊5被遮蔽構件M1覆蓋。又,閃爍體層8、閃爍體層8與接合墊5之間的區域、及遮蔽構件M1係藉由保護膜20覆蓋。藉此,保護膜20係在閃爍體層8與接合墊5之間的區域K,具有與光電變換元件陣列7密接之密接部23。又,在遮蔽構件M1的端面與光電變換元件陣列7之間,藉由遮蔽構件M1的厚度產生有階差。沿著該階差,形成保護膜20。藉此,保護膜20係具有從密接部23朝光電變換元件陣列7的相反側延伸存在之延伸存在部24。且,沿著遮蔽構件M1的閃爍體層8側之緣部照射雷射光L。其結果,在遮蔽構件M1上,切斷保護膜20。然後,去除遮蔽構件M1。藉此,接合墊5露出。且,延伸存在部24不會與遮蔽構件M1接觸而自立。又,延伸存在部24具有立起部24a和片部24b。立起部24a係沿著藉由遮蔽構件M1的緣部所產生之階差形成。片部24b係形成於從立起部24a到進行雷射的照射之遮蔽構件M1的緣部之間。
放射線檢測器1A係具有密接部23和延伸存在部24。密接部23係在閃爍體層8與接合墊5之間的區域K,與光電變換元件陣列7密接。延伸存在部24係從密接部23朝光電變換元件陣列7的相反側以自立狀態延伸存在。且,延伸存在部24包含立起部24a及片部24b。若依據該等構造,能夠維持閃爍體層8的耐濕性。且,能夠使閃爍體層8與接合墊5之間的區域K縮小。
在此,想到亦會有因雷射光L的照射,造成接合墊5受損之可能性。但,在放射線檢測器1A的製造方法,當保護膜20被切斷時,接合墊5係被遮蔽構件M1覆蓋。此時,遮蔽構件M1發揮作為用來吸收雷射光L的吸收層之作用。因此,即使雷射光L照射於接合墊5,亦可防止接合墊5受損之情況產生。
在放射線檢測器1A的製造方法,藉由雷射光L的照射,切斷保護膜20(製程S15)。若依據製程S15,在保護膜20的外緣部22,可精度良好地形成密接部23及延伸存在部24。即使在接合墊5非沿著基板2的外緣之1邊而是沿著複數個邊(例如2至4邊)配置成預定間隔的情況,針對各邊掃描雷射光L即可。因此,在外緣部22,可容易形成密接部23及延伸存在部24。
以上,說明了關於第2實施形態,但,本發明係不限於第2實施形態。例如,亦可為無機膜11的外緣端11a係與第1有機膜10的外緣端10a及第2有機膜12的外緣端12a一同構成保護膜20的外緣端20a。
無機膜11亦可為含有白色顏料之樹脂膜。作為白色顏料,例如可舉出氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯及氧化釔等。在將含有白色顏料之樹脂膜作為無機膜11的情況,在形成第2有機膜12後,進一步依序層積金屬膜(例如鋁)及第3保護膜(與第1、第2有機膜相同材料)。金屬膜亦可採用鋁。又,第3保護膜可採用與第1有機膜相同種類的材料。且,第3保護膜可採用與第2有機膜相同種類的材料。若依據這些製程,即使為耐濕性差的樹脂製反射膜,亦可獲得與金屬製的反射膜同等的耐濕性。且亦可獲得較金屬製的反射膜更高的光輸出。如此,可達到具有光反射性的無機膜11。
1,1A:放射線檢測器
2:基板
3:受光部
3a:光電變換元件
4:訊號線
5:接合墊
6:鈍化膜
7:光電變換元件陣列
8:閃爍體層
8a:閃爍體
8b:周緣部
9:樹脂框
10:第1有機膜
11:無機膜(金屬膜)
12:第2有機膜
13,20:保護膜
13a:保護膜13的外緣
14:被覆樹脂
30:溝
D1:第1距離
D2:第2距離
d,d1,d3:高度
d2:寬度
E1:樹脂框9的內緣
E2:樹脂框9的外緣
E3:閃爍體層8的外緣
E4:光電變換元件陣列7的外緣
M1,M2:遮蔽構件
[圖1]係第1實施形態之放射線檢測器之平面圖。 [圖2]係沿著圖1的II-II線之剖面圖。 [圖3]係將圖1的放射線檢測器的角部附近放大顯示的平面圖。 [圖4(a)]係顯示形成閃爍體層前的狀態之剖面圖。[圖4(b)]係顯示形成閃爍體層後的狀態之剖面圖。 [圖5(a)]係顯示形成樹脂框後的狀態之剖面圖。[圖5(b)]係顯示形成第1有機膜後的狀態之剖面圖。 [圖6(a)]係顯示形成無機膜後的狀態之剖面圖。[圖6(b)]係顯示形成第2有機膜後的狀態之剖面圖。 [圖7]係顯示藉由雷射光之加工處理的剖面圖。 [圖8]係示意地顯示被照射體所接收的能量之時間履歷的圖表。 [圖9(a)]係顯示前照射部之剖面圖。[圖9(b)]係顯示前照射部及主照射部之剖面圖。[圖9(c)]係顯示前照射部、主照射部及後照射部之剖面圖。 [圖10(a)]係用來說明形成後照射部的製程之剖面圖。[圖10(b)]係用來說明接續圖10(a)之形成後照射部的製程之剖面圖。 [圖11(a)]係顯示雷射光頭的速度的時間履歷之一例的圖表。[圖11(b)]係顯示從雷射光頭射出的雷射光之能量的時間履歷之一例的圖表。[圖11(c)]係顯示從雷射光頭射出的雷射光之焦點位置的時間履歷之一例的圖表。 [圖12(a)]係顯示雷射光頭的速度的時間履歷之一例的圖表。[圖12(b)]係示意地顯示雷射光頭與保護膜及樹脂框之位置關係的圖。 [圖13(a)]係顯示已經去除保護膜的一部分之狀態的剖面圖。[圖13(b)]係顯示形成被覆樹脂後的狀態之剖面圖。 [圖14(a)]係示意地顯示被照射體所接收的能量之時間履歷的圖表。[圖14(b)]係示意地顯示雷射光頭的速度的時間履歷之圖表。 [圖15]係第2實施形態之放射線檢測器之平面圖。 [圖16]係沿著圖15的XVI-XVI線之剖面圖。 [圖17]係圖15的放射線檢測器的第1立體圖。 [圖18]係圖15的放射線檢測器的第2立體圖。 [圖19(a)]係顯示形成閃爍體層前的狀態之剖面圖。[圖19(b)]係顯示形成閃爍體層後的狀態之剖面圖。 [圖20(a)]係顯示配置遮蔽構件後的狀態之剖面圖。[圖20(b)]係顯示形成第1有機膜後的狀態之剖面圖。 [圖21(a)]係顯示形成無機膜後的狀態之剖面圖。[圖21(b)]係顯示形成第2有機膜後的狀態之剖面圖。 [圖22(a)]係顯示藉由雷射光之加工處理的剖面圖。[圖22(b)]係顯示去除遮蔽構件的處理之剖面圖。 [圖23]係顯示去除遮蔽構件後的狀態之剖面圖。 [圖24]係第2實施形態的變形例之放射線檢測器之剖面圖。
2:基板
3a:光電變換元件
4:訊號線
5:接合墊
6:鈍化膜
7:光電變換元件陣列
8:閃爍體層
8a:閃爍體

Claims (13)

  1. 一種放射線檢測器,係具備:光檢測薄片體,其係具有受光部、及複數個接合墊,該受光部是包含一維或二維排列的複數個光電變換元件,該接合墊是與前述光電變換元件電性連接且配置於前述受光部的外側;閃爍體層,其係以覆蓋前述受光部的方式層積於前述光檢測薄片體上,用來將放射線變換成光;薄片體保護部,其係形成於前述光檢測薄片體上,使得在從前述閃爍體層的層積方向觀看的情況,從前述閃爍體層及前述接合墊分離並通過前述閃爍體層與前述接合墊之間,且包圍前述閃爍體層;及閃爍體保護膜,其係覆蓋前述閃爍體層,且具有位於前述薄片體保護部上之外緣,在前述薄片體保護部,形成有與前述閃爍體保護膜的外緣連續之溝,前述溝係包含:前照射部,其係藉由一邊將雷射光的能量從較可切斷前述閃爍體保護膜的閾值能量小的值增加至較前述閾值能量大的值,一邊沿著前述薄片體保護部進行掃描所形成;主照射部,其係藉由一邊將前述雷射光的能量維持在較前述閾值能量大的值,一邊沿著前述薄片體保護部進行掃描所形成;及後照射部,其係藉由一邊將前述雷射光的能量從較前述閾值能量大的值減少至較前述閾值能量小的值,一邊沿 著前述薄片體保護部進行掃描所形成。
  2. 如請求項1的放射線檢測器,其中,還具備覆蓋前述閃爍體保護膜的前述外緣之被覆樹脂。
  3. 如請求項2的放射線檢測器,其中,前述被覆樹脂進一步覆蓋前述薄片體保護部,前述被覆樹脂,係為了使前述被覆樹脂與前述薄片體保護部之接觸面的緣部形成於前述薄片體保護部上,具有可停留於前述薄片體保護部之材料特性。
  4. 如請求項2的放射線檢測器,其中,前述薄片體保護部的中央部係較前述薄片體保護部的兩緣部高。
  5. 如請求項3的放射線檢測器,其中,前述薄片體保護部的中央部係較前述薄片體保護部的兩緣部高。
  6. 如請求項1至5中任一項的放射線檢測器,其中,前述薄片體保護部的寬度係700微米以上且1000微米以下。
  7. 如請求項1至5中任一項的放射線檢測器,其中,前述薄片體保護部的高度係100微米以上且300微米以下。
  8. 一種放射線檢測器的製造方法,係具有:準備光檢測薄片體,將閃爍體層以覆蓋受光部的方式層積於前述光檢測薄片體上的製程,其中,前述光檢測薄片體係具有受光部、及複數個接合墊,該受光部是包含一 維或二維排列的複數個光電變換元件,該接合墊是與前述光電變換元件電性連接且配置於前述受光部的外側,該閃爍體層係用來將放射線變換成光;以從前述閃爍體層的層積方向觀看的情況,包圍前述閃爍體層的方式,在前述光檢測薄片體上配置薄片體保護部的製程;以覆蓋在前述光檢測薄片體之層積有前述閃爍體層之側的表面全體及前述薄片體保護部的表面的方式,形成閃爍體保護膜的製程;藉由沿著前述薄片體保護部照射雷射光,將前述閃爍體保護膜切斷的製程;及去除前述閃爍體保護膜的外側部分的製程,在將前述閃爍體保護膜切斷的製程,包含:前照射製程,其係藉由一邊將前述雷射光的能量從較可切斷前述閃爍體保護膜的閾值能量小的值增加至較前述閾值能量大的值,一邊沿著前述薄片體保護部進行掃描;主照射製程,其係藉由一邊將前述雷射光的能量維持在較前述閾值能量大的值,一邊沿著前述薄片體保護部進行掃描;及後照射製程,其係藉由一邊將前述雷射光的能量從較前述閾值能量大的值減少至較前述閾值能量小的值,一邊沿著前述薄片體保護部進行掃描。
  9. 如請求項8的放射線檢測器的製造方法,其中,前述薄片體保護部包含樹脂框, 在配置前述薄片體保護部的製程,以與前述閃爍體層及前述接合墊分離而通過前述閃爍體層與前述接合墊之間且包圍前述閃爍體層的方式,在前述光檢測薄片體上配置前述樹脂框。
  10. 如請求項9的放射線檢測器的製造方法,其中,前述薄片體保護部還包含遮蔽構件,在配置前述薄片體保護部的製程,以覆蓋前述接合墊的方式,在前述光檢測薄片體上進一步配置遮蔽構件。
  11. 如請求項8的放射線檢測器的製造方法,其中,前述薄片體保護部還包含遮蔽構件,在配置前述薄片體保護部的製程,以覆蓋前述閃爍體層與前述接合墊之間的區域、及前述接合墊的方式,在前述光檢測薄片體上配置前述遮蔽構件,在形成前述閃爍體保護膜的製程,在前述光檢測薄片體之層積有前述閃爍體層之側的表面全體及前述遮蔽構件的表面,形成前述閃爍體保護膜。
  12. 如請求項11的放射線檢測器的製造方法,其中,在將前述閃爍體保護膜切斷的製程後,還包含去除前述遮蔽構件的製程。
  13. 如請求項11或12的放射線檢測器的製造方法,其中,在去除前述閃爍體保護膜的外側部分的製程後,還包含形成覆蓋前述閃爍體保護膜的外緣的被覆樹脂的製程。
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