WO2016139724A1 - Imaging device - Google Patents

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imaging device
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智和 酒井
新吾 岩崎
弘喜 金田
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パイオニア株式会社
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J31/00—Cathode ray tubes; Electron beam tubes
    • H01J31/08—Cathode ray tubes; Electron beam tubes having a screen on or from which an image or pattern is formed, picked up, converted, or stored
    • H01J31/26—Image pick-up tubes having an input of visible light and electric output
    • H01J31/28—Image pick-up tubes having an input of visible light and electric output with electron ray scanning the image screen

Abstract

Provided is an imaging device wherein it is possible to electrically connect an acceleration electrode with ease to an electrode provided on a substrate on which an electron source is mounted. A first substrate (100) is provided with a lead electrode (120). A frame (200) is mounted on the first substrate (100). A conductive member (210) is disposed on a stepwise surface (202) of the frame (200). An acceleration electrode (230) is mounted on the conductive member (210). The acceleration electrode (230) is electrically connected to the conductive member (210). The conductive member (210) is electrically connected to the lead electrode (120) through a conductive film (222).

Description

撮像装置Imaging device
　本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus.
　一部の撮像装置では、光電変換膜に蓄積された正孔を電子源で走査することで、光の像を得る。特許文献１には、このような撮像装置の一例が記載されている。この例では、ガラス基板に電子源が搭載されている。さらに、電子源の周囲にはリード電極が配置されている。ガラス基板には、リード電極を介して絶縁性の枠体が搭載されている。この枠体は、電子源を囲んでいる。さらに、この枠体は、内側面に段差面を有している。そしてこの段差面には、金属膜が形成されている。そしてこの金属膜を介して加速電極が上記した段差面に支持されている。加速電極は、電子源からの電子を加速するための電圧を印加するための電極である。加速電極は、枠体に埋め込まれた電極を介してリード電極に電気的に接続している。 Some imaging devices obtain light images by scanning holes accumulated in the photoelectric conversion film with an electron source. Patent Document 1 describes an example of such an imaging apparatus. In this example, an electron source is mounted on a glass substrate. Furthermore, a lead electrode is disposed around the electron source. An insulating frame is mounted on the glass substrate via lead electrodes. This frame surrounds the electron source. Furthermore, this frame has a step surface on the inner surface. A metal film is formed on the step surface. The acceleration electrode is supported on the above-described step surface through the metal film. The acceleration electrode is an electrode for applying a voltage for accelerating electrons from the electron source. The acceleration electrode is electrically connected to the lead electrode through an electrode embedded in the frame.
特開２０００－４８７４３号公報JP 2000-48743 A
　例えば特許文献１に記載されているように、撮像装置では、加速電極に電圧を印加するために、電子源が搭載された基板に設けられた電極に加速電極を電気的に接続することがある。この場合、加速電極を上記した電極に電気的に接続することが容易であることが望ましい。 For example, as described in Patent Document 1, in an imaging apparatus, an acceleration electrode may be electrically connected to an electrode provided on a substrate on which an electron source is mounted in order to apply a voltage to the acceleration electrode. . In this case, it is desirable that it is easy to electrically connect the acceleration electrode to the electrode described above.
　本発明が解決しようとする課題としては、電子源が搭載された基板に設けられた電極に加速電極を電気的に接続することを容易にすることが一例として挙げられる。 As a problem to be solved by the present invention, for example, it is easy to electrically connect an acceleration electrode to an electrode provided on a substrate on which an electron source is mounted.
　請求項１に記載の発明は、
　第１基板と、
　前記第１基板に搭載された電子源と、
　前記第１基板に設けられた第１電極と、
　前記第１基板に搭載され、前記電子源及び前記第１電極を囲む絶縁性の枠体と、
　前記枠体の内側面の段差によって形成され、前記第１基板とは逆側を向いている第１段差面と、
　前記枠体の前記第１段差面に配置された導電性部材と、
　前記導電性部材と前記第１電極を電気的に接続する接続部材と、
　前記導電性部材を挟んで前記第１段差面に支持され、前記電子源と対向しており、前記導電性部材に電気的に接続している加速電極と、
　前記加速電極を介して前記電子源と対向しており、前記枠体の開口を塞ぐ第２基板と、
　前記第２基板のうち前記加速電極に対向する面に積層されており、電磁波又は粒子線を電荷に変換する変換膜と、
を備える撮像装置である。 The invention described in claim 1
A first substrate;
An electron source mounted on the first substrate;
A first electrode provided on the first substrate;
An insulating frame mounted on the first substrate and surrounding the electron source and the first electrode;
A first step surface formed by a step on the inner surface of the frame and facing the opposite side of the first substrate;
A conductive member disposed on the first step surface of the frame;
A connecting member for electrically connecting the conductive member and the first electrode;
An acceleration electrode supported by the first step surface across the conductive member, facing the electron source, and electrically connected to the conductive member;
A second substrate facing the electron source via the acceleration electrode and closing the opening of the frame;
A conversion film that is stacked on a surface of the second substrate that faces the acceleration electrode, and converts electromagnetic waves or particle beams into electric charges;
It is an imaging device provided with.
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。 The above-described object and other objects, features, and advantages will be further clarified by a preferred embodiment described below and the following drawings attached thereto.
実施形態１に係る撮像装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 図１において破線αで囲んだ領域を拡大した図である。It is the figure which expanded the area | region enclosed with the broken line (alpha) in FIG. （ａ）は、図１に示した導電性部材の構成の第１例を示す平面図であり、（ｂ）は、図１に示した導電性部材の構成の第２例を示す平面図である。(A) is a top view which shows the 1st example of a structure of the electroconductive member shown in FIG. 1, (b) is a top view which shows the 2nd example of the structure of the electroconductive member shown in FIG. is there. 図１に示した撮像装置の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the imaging device shown in FIG. 図１に示した撮像装置の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the imaging device shown in FIG. 図１に示した撮像装置の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the imaging device shown in FIG. 図１に示した撮像装置の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the imaging device shown in FIG. 実施形態２に係る撮像装置の構成を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an imaging apparatus according to Embodiment 2. FIG. 図８に示した撮像装置を製造する方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the method of manufacturing the imaging device shown in FIG. 図８の第１の変形例の要部を拡大した図である。It is the figure which expanded the principal part of the 1st modification of FIG. 図８の第２の変形例の要部を拡大した図である。It is the figure which expanded the principal part of the 2nd modification of FIG.
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る撮像装置の構成を示す断面図である。図２は、図１において破線αで囲んだ領域を拡大した図である。この撮像装置は、第１基板１００、電子源１１０、リード電極１２０、枠体２００、導電性部材２１０、導電性膜２２２（接続部材）、加速電極２３０、第２基板３００、及び変換膜３１０を備える。そして本実施形態に係る撮像装置は、電磁波（例えば、赤外線、可視光線、紫外線、ガンマ線、又はＸ線）を検出する。言い換えると、変換膜３１０は、電磁波を電荷に変換する。ただし、撮像装置は、粒子線（例えば、中性子線）を検出してもよい。言い換えると、変換膜３１０は、粒子線を電荷に変換してもよい。以下、撮像装置は、電磁波を検出するものとして説明を行う。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of a region surrounded by a broken line α in FIG. The imaging apparatus includes a first substrate 100, an electron source 110, a lead electrode 120, a frame body 200, a conductive member 210, a conductive film 222 (connection member), an acceleration electrode 230, a second substrate 300, and a conversion film 310. Prepare. And the imaging device concerning this embodiment detects electromagnetic waves (for example, infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, gamma rays, or X rays). In other words, the conversion film 310 converts electromagnetic waves into electric charges. However, the imaging device may detect a particle beam (for example, a neutron beam). In other words, the conversion film 310 may convert particle beams into electric charges. Hereinafter, the imaging apparatus is described as detecting an electromagnetic wave.
　第１基板１００は、絶縁性基板（例えば、ガラス基板又はセラミックス基板）又は半導体基板（例えば、シリコン基板）である。第１基板１００の第１面１０２には、電子源１１０が搭載されている。本図に示す例において、電子源１１０は、半導体チップである。そして電子源１１０は、裏面が接着層１１４（例えば、銀ペースト）によって第１基板１００に固定されている。 The first substrate 100 is an insulating substrate (for example, a glass substrate or a ceramic substrate) or a semiconductor substrate (for example, a silicon substrate). An electron source 110 is mounted on the first surface 102 of the first substrate 100. In the example shown in this figure, the electron source 110 is a semiconductor chip. The back surface of the electron source 110 is fixed to the first substrate 100 with an adhesive layer 114 (for example, silver paste).
　電子源１１０は、第１基板１００とは逆側に放射面１１２を有している。電子源１１０は、放射面１１２において２次元的に配列された複数の領域（例えば、ｍ行ｎ列の複数の格子点）それぞれから電子を放射することができる。このような電子は、面電子源（例えば、カーボンナノチューブを用いた電子源、Ｓｐｉｎｄｔ型電子源、又はＨＥＥＤ（Ｈｉｇｈ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｄｅｖｉｃｅ）を用いた電子源）を走査することにより放射することができる。他の例として、複数の電子銃を２次元的に配列してもよい。 The electron source 110 has a radiation surface 112 on the side opposite to the first substrate 100. The electron source 110 can emit electrons from each of a plurality of regions (for example, a plurality of lattice points of m rows and n columns) arranged two-dimensionally on the emission surface 112. Such electrons may be emitted by scanning a surface electron source (for example, an electron source using carbon nanotubes, a Spindt-type electron source, or an electron source using HEED (High-efficiency Electron Emission Device)). it can. As another example, a plurality of electron guns may be arranged two-dimensionally.
　電子源１１０の周囲には、リード電極１２０が配置されている。リード電極１２０は、金属（例えば、金又は銅）を用いて形成されている。リード電極１２０は、平面視において、電子源１１０の縁に沿って配置された複数の導電性パターンである。このような導電性パターンは、例えば、リソグラフィにより金属膜をパターニングすることで形成される。 A lead electrode 120 is disposed around the electron source 110. The lead electrode 120 is formed using metal (for example, gold or copper). The lead electrode 120 is a plurality of conductive patterns arranged along the edge of the electron source 110 in plan view. Such a conductive pattern is formed, for example, by patterning a metal film by lithography.
　リード電極１２０を介して第１基板１００には、枠体２００が搭載されている。枠体２００は、絶縁性部材（例えば、ガラス）を用いて形成されている。枠体２００は、筒状（例えば、円筒状）の形状を有している。そして枠体２００は、電子源１１０を囲んでいる。枠体２００とリード電極１２０の間には、封止層４１０（例えば、インジウム又はガラスフリット）が位置している。これにより、枠体２００とリード電極１２０の間の空間は、封止層４１０によって封止される。 The frame body 200 is mounted on the first substrate 100 via the lead electrode 120. The frame body 200 is formed using an insulating member (for example, glass). The frame body 200 has a cylindrical shape (for example, a cylindrical shape). The frame body 200 surrounds the electron source 110. A sealing layer 410 (for example, indium or glass frit) is located between the frame body 200 and the lead electrode 120. Thereby, the space between the frame body 200 and the lead electrode 120 is sealed by the sealing layer 410.
　本図に示す例において、リード電極１２０は、一部（第１電極）が枠体２００よりも内側に位置している。そして上記した第１電極（リード電極１２０の一部）は、ボンディングワイヤ１１６を介して電子源１１０に電気的に接続している。さらに、上記した第１電極（リード電極１２０の一部）は、導電性膜２２２及び導電性部材２１０を介して加速電極２３０に電気的に接続している。さらに、リード電極１２０は、他の一部が枠体２００よりも外側に位置している。これにより、電子源１１０及び加速電極２３０は、リード電極１２０を介して枠体２００の外部の領域と電気的に接続することができる。 In the example shown in the drawing, a part (first electrode) of the lead electrode 120 is located inside the frame body 200. The first electrode (a part of the lead electrode 120) is electrically connected to the electron source 110 via the bonding wire 116. Further, the first electrode (a part of the lead electrode 120) is electrically connected to the acceleration electrode 230 via the conductive film 222 and the conductive member 210. Furthermore, the other part of the lead electrode 120 is located outside the frame body 200. Thereby, the electron source 110 and the acceleration electrode 230 can be electrically connected to a region outside the frame body 200 via the lead electrode 120.
　枠体２００は、内側面に段差面２０２（第１段差面）を有している。段差面２０２は、枠体２００の内側面の段差によって形成されている。段差面２０２は、第１基板１００とは逆側（具体的には、上側）を向いている。いずれの領域においても、段差面２０２は、第１基板１００の表面と平行な同一面を形成している。なお、段差面２０２は、枠体２００の内側面の全周に形成されていてもよいし、又は枠体２００の内側面の全周の一部の領域のみに形成されていてもよい。 The frame body 200 has a step surface 202 (first step surface) on the inner surface. The step surface 202 is formed by a step on the inner surface of the frame body 200. The step surface 202 faces the side opposite to the first substrate 100 (specifically, the upper side). In any region, the step surface 202 forms the same surface parallel to the surface of the first substrate 100. The step surface 202 may be formed on the entire circumference of the inner surface of the frame body 200, or may be formed only on a partial region of the entire circumference of the inner surface of the frame body 200.
　枠体２００の段差面２０２には、導電性部材２１０が配置されている。導電性部材２１０は、平面視において、電子源１１０の周囲に位置している。導電性部材２１０は、上面及び下面が平行な基材を用いて形成されている。そして上記したように、段差面２０２は、いずれの領域においても、同一面を形成している。このため、導電性部材２１０の下面が段差面２０２に対向する向きに導電性部材２１０を段差面２０２に配置すると、導電性部材２１０の上面は、いずれの領域においても、段差面２０２と平行な同一面を形成する。なお、導電性部材２１０は、枠体２００の内側面の全周に形成されていてもよいし、又は枠体２００の内側面の全周の一部のみに形成されていてもよい。 The conductive member 210 is disposed on the step surface 202 of the frame body 200. The conductive member 210 is located around the electron source 110 in plan view. The conductive member 210 is formed using a base material whose upper surface and lower surface are parallel. As described above, the step surface 202 forms the same surface in any region. For this reason, when the conductive member 210 is disposed on the step surface 202 in such a direction that the lower surface of the conductive member 210 faces the step surface 202, the upper surface of the conductive member 210 is parallel to the step surface 202 in any region. Form the same surface. The conductive member 210 may be formed on the entire circumference of the inner surface of the frame body 200, or may be formed only on a part of the entire circumference of the inner surface of the frame body 200.
　導電性部材２１０は、導電性膜２２２を介してリード電極１２０に電気的に接続している。本図に示す例において、導電性膜２２２は、導電性部材２１０とリード電極１２０に跨って形成されている。より詳細には、本図に示す例において、導電性膜２２２は、導電性部材２１０の内側面及びリード電極１２０の一方から他方にかけて導電性ペーストを塗布することにより形成されている。これにより、導電性膜２２２は、第１基板１００に垂直な方向で見た場合、一部が枠体２００の段差面２０２よりも上に達する。そして導電性膜２２２のこの一部は、導電性部材２１０に接続している。導電性膜２２２は、導電性部材２１０から枠体２００の内側面を伝ってリード電極１２０に達する。上記した導電性ペーストは、例えば、導電性フィラーを樹脂に分散させることで形成されている。 The conductive member 210 is electrically connected to the lead electrode 120 through the conductive film 222. In the example shown in this drawing, the conductive film 222 is formed across the conductive member 210 and the lead electrode 120. More specifically, in the example shown in this drawing, the conductive film 222 is formed by applying a conductive paste from one side of the inner surface of the conductive member 210 and the lead electrode 120 to the other. Thereby, when the conductive film 222 is viewed in a direction perpendicular to the first substrate 100, a part of the conductive film 222 reaches above the step surface 202 of the frame body 200. This part of the conductive film 222 is connected to the conductive member 210. The conductive film 222 reaches the lead electrode 120 from the conductive member 210 along the inner surface of the frame body 200. The conductive paste described above is formed, for example, by dispersing a conductive filler in a resin.
　なお、本図に示す例において、枠体２００の内側面は、導電性部材２１０の内側面と繋がる部分が導電性部材２１０の内側面と同一面を形成している。これにより、導電性膜２２２は、導電性部材２１０の内側面から枠体２００の内側面に滑らかに伝わることができる。ただし、枠体２００の内側面の上記した部分と導電性部材２１０の内側面は、同一面を形成していなくてもよい。この場合、枠体２００の内側面の上記した部分と導電性部材２１０の内側面の間には、段差が形成される。このような段差が形成される場合においても、この段差がある程度小さい場合は、導電性膜２２２は、導電性部材２１０の内側面から枠体２００の内面に滑らかに伝わることができる。 In the example shown in the figure, the inner surface of the frame 200 has a portion connected to the inner surface of the conductive member 210 that is flush with the inner surface of the conductive member 210. Accordingly, the conductive film 222 can be smoothly transmitted from the inner surface of the conductive member 210 to the inner surface of the frame body 200. However, the above-described portion of the inner surface of the frame 200 and the inner surface of the conductive member 210 do not have to form the same surface. In this case, a step is formed between the above-described portion of the inner surface of the frame body 200 and the inner surface of the conductive member 210. Even when such a step is formed, the conductive film 222 can be smoothly transmitted from the inner surface of the conductive member 210 to the inner surface of the frame body 200 if the step is small to some extent.
　導電性部材２１０には、加速電極２３０が搭載されている。本図に示す例において、加速電極２３０は、グリッド部２３２及び支持部２３４を有している。グリッド部２３２は、２次元的に配列された複数の開口を有する導電部材（例えば、Ａｌ）により形成されている。グリッド部２３２は、電子源１１０に対向している。電子源１１０からの電子は、グリッド部２３２の電圧によって加速され、その後、グリッド部２３２の開口を通過する。支持部２３４は、グリッド部２３２の周囲に位置しており、グリッド部２３２を支持している。さらに、支持部２３４は、導電性部材２１０に搭載されている。これにより、加速電極２３０は、電子源１１０の上方に支持される。 Accelerating electrode 230 is mounted on conductive member 210. In the example shown in this figure, the acceleration electrode 230 has a grid part 232 and a support part 234. The grid part 232 is formed of a conductive member (for example, Al) having a plurality of openings arranged two-dimensionally. The grid part 232 faces the electron source 110. The electrons from the electron source 110 are accelerated by the voltage of the grid part 232 and then pass through the opening of the grid part 232. The support part 234 is located around the grid part 232 and supports the grid part 232. Further, the support portion 234 is mounted on the conductive member 210. Thereby, the acceleration electrode 230 is supported above the electron source 110.
　上記したように、いずれの領域においても、導電性部材２１０の上面は、段差面２０２（言い換えると、第１基板１００の表面）と平行な同一面を形成している。このため、加速電極２３０に導電性部材２１０を搭載すると、加速電極２３０を第１基板１００の表面（つまり、電子源１１０）に対して平行に支持することができる。さらに、導電性部材２１０は、導電性膜２２２を介してリード電極１２０に電気的に接続している。このため、加速電極２３０は、導電性部材２１０及び導電性膜２２２を介してリード電極１２０に電気的に接続することができる。 As described above, in any region, the upper surface of the conductive member 210 forms the same surface parallel to the step surface 202 (in other words, the surface of the first substrate 100). Therefore, when the conductive member 210 is mounted on the acceleration electrode 230, the acceleration electrode 230 can be supported in parallel to the surface of the first substrate 100 (that is, the electron source 110). Further, the conductive member 210 is electrically connected to the lead electrode 120 through the conductive film 222. For this reason, the acceleration electrode 230 can be electrically connected to the lead electrode 120 via the conductive member 210 and the conductive film 222.
　なお、本図に示す例では、導電性部材２１０は、剛性がある程度高い材料（例えば、ステンレス）で形成されている。これにより、加速電極２３０が導電性部材２１０に搭載されても、導電性部材２１０が変形することを抑制することができる。 In the example shown in the drawing, the conductive member 210 is made of a material having a certain degree of rigidity (for example, stainless steel). Thereby, even if the acceleration electrode 230 is mounted on the conductive member 210, the conductive member 210 can be prevented from being deformed.
　加速電極２３０の支持部２３４には、絶縁性部材２４０（例えば、ガラス）が搭載されている。絶縁性部材２４０は、封止層４２０（後述）が支持部２３４に接触することを防止するために設けられている。なお、本図に示す例において、絶縁性部材２４０の上面は、枠体２００の上面と同一面を形成している。 An insulating member 240 (for example, glass) is mounted on the support portion 234 of the acceleration electrode 230. The insulating member 240 is provided to prevent the sealing layer 420 (described later) from coming into contact with the support portion 234. In the example shown in the drawing, the upper surface of the insulating member 240 forms the same surface as the upper surface of the frame body 200.
　枠体２００によって囲まれた開口は、第２基板３００によって塞がれている。これにより、枠体２００に囲まれた領域は、外部の領域から遮断される。そしてこの領域は、真空状態になっている。詳細には、枠体２００の上面及び絶縁性部材２４０の上面に封止層４２０（例えば、インジウム又はガラスフリット）が設けられている。封止層４２０には、第２基板３００の縁が押し付けられている。この場合、封止層４２０の一部が枠体２００及び第２基板３００の外側にはみ出す。そして封止層４２０のこの一部の側面は、封止部材４３０によって封止されている。なお、封止部材４３０は、平面視において枠体２００及び第２基板３００を囲んでおり、例えばリング状の形状を有している。 The opening surrounded by the frame body 200 is closed by the second substrate 300. As a result, the region surrounded by the frame body 200 is blocked from the external region. This region is in a vacuum state. Specifically, a sealing layer 420 (for example, indium or glass frit) is provided on the upper surface of the frame body 200 and the upper surface of the insulating member 240. The edge of the second substrate 300 is pressed against the sealing layer 420. In this case, a part of the sealing layer 420 protrudes outside the frame body 200 and the second substrate 300. This partial side surface of the sealing layer 420 is sealed with a sealing member 430. Note that the sealing member 430 surrounds the frame body 200 and the second substrate 300 in plan view, and has, for example, a ring shape.
　なお、第２基板３００は、この撮像装置で検出される電磁波が透過可能な材料で形成されている。上記した電磁波が可視光線である場合、第２基板３００は、例えばガラス基板とすることができる。さらに、上記した電磁波がＸ線である場合、第２基板３００は、例えばシリコン基板とすることができる。 Note that the second substrate 300 is formed of a material that can transmit electromagnetic waves detected by the imaging apparatus. When the above-described electromagnetic wave is visible light, the second substrate 300 can be a glass substrate, for example. Furthermore, when the above-described electromagnetic wave is an X-ray, the second substrate 300 can be a silicon substrate, for example.
　第２基板３００のうち電子源１１０と対向する面には、透明電極３０２が形成されている。透明電極３０２は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）を用いて形成されている。さらに、第２基板３００には、リード電極３０４が設けられている。リード電極３０４は、第２基板３００を貫通しており、一端が透明電極３０２に接続している。リード電極３０４は、外部からの電圧を透明電極３０２に印加するために用いられる。さらに、リード電極３０４は、透明電極３０２に流れる電流を検出すために用いられる。 A transparent electrode 302 is formed on the surface of the second substrate 300 facing the electron source 110. The transparent electrode 302 is formed using, for example, ITO (indium tin oxide). Further, the lead electrode 304 is provided on the second substrate 300. The lead electrode 304 passes through the second substrate 300 and one end is connected to the transparent electrode 302. The lead electrode 304 is used to apply an external voltage to the transparent electrode 302. Further, the lead electrode 304 is used to detect a current flowing through the transparent electrode 302.
　透明電極３０２は、変換膜３１０によって覆われている。変換膜３１０は、電磁波（例えば、可視光又はＸ線）を電荷に変換することができる材料（例えば、アモルファスセレン）を用いて形成されている。なお、変換膜３１０は、透明電極３０２に積層されていてもよい。 The transparent electrode 302 is covered with a conversion film 310. The conversion film 310 is formed using a material (for example, amorphous selenium) that can convert electromagnetic waves (for example, visible light or X-rays) into electric charges. Note that the conversion film 310 may be laminated on the transparent electrode 302.
　図３（ａ）は、図１に示した導電性部材２１０の構成の第１例を示す平面図である。本図に示す例において、導電性部材２１０は、開口を有する基材を用いて形成されている。この基材は、例えば、導電率の高い金属（例えば、Ｃｕ）でコーティングされたステンレスである。さらに、導電性部材２１０は、開口の縁の全周に亘って連続的に形成されている。具体的には、本図に示す例では、導電性部材２１０は、リング状の形状を有している。図１に示した例において、導電性部材２１０を枠体２００の段差面２０２に支持した場合、電子源１１０は、上記した開口の内側に位置するようになる。なお、本図に示す例において、導電性部材２１０は、枠体２００（図１）に対して着脱可能である。 FIG. 3A is a plan view showing a first example of the configuration of the conductive member 210 shown in FIG. In the example shown in this drawing, the conductive member 210 is formed using a base material having an opening. This base material is, for example, stainless steel coated with a metal having high conductivity (for example, Cu). Furthermore, the conductive member 210 is continuously formed over the entire circumference of the edge of the opening. Specifically, in the example shown in this drawing, the conductive member 210 has a ring shape. In the example illustrated in FIG. 1, when the conductive member 210 is supported on the stepped surface 202 of the frame body 200, the electron source 110 is positioned inside the above-described opening. In the example shown in this drawing, the conductive member 210 is detachable from the frame body 200 (FIG. 1).
　図３（ｂ）は、図１に示した導電性部材２１０の構成の第２例を示す平面図である。本図に示す例において、導電性部材２１０は、図３（ａ）に示した例と同様にして、開口を有している。さらに、本図に示す例では、導電性部材２１０は、２つの端部２１２を有している。導電性部材２１０は、開口の縁に沿って一方の端部２１２から他方の端部２１２にかけて連続的に形成されている。これにより、２つの端部２１２を近づける方向に導電性部材２１０に力を加えると、その力とは反対方向の応力が導電性部材２１０に生じるようになる。このため、図１に示した例において、導電性部材２１０を枠体２００の段差面２０２に支持した場合、導電性部材２１０は、枠体２００の内側面にはめ込まれる。 FIG. 3B is a plan view showing a second example of the configuration of the conductive member 210 shown in FIG. In the example shown in this figure, the conductive member 210 has an opening in the same manner as the example shown in FIG. Further, in the example shown in this drawing, the conductive member 210 has two end portions 212. The conductive member 210 is continuously formed from one end 212 to the other end 212 along the edge of the opening. As a result, when a force is applied to the conductive member 210 in a direction in which the two end portions 212 are brought closer to each other, a stress in a direction opposite to the force is generated in the conductive member 210. For this reason, in the example shown in FIG. 1, when the conductive member 210 is supported on the step surface 202 of the frame body 200, the conductive member 210 is fitted into the inner surface of the frame body 200.
　図４～図７の各図は、図１に示した撮像装置の製造方法を説明するための図である。まず、図４に示すように、第１基板１００上に電子源１１０及びリード電極１２０を形成する。次いで、ボンディングワイヤ１１６を用いて電子源１１０とリード電極１２０を接続する。次いで、リード電極１２０上に封止層４１０を形成する。次いで、封止層４１０及びリード電極１２０を介して第１基板１００に枠体２００を搭載する。この場合、枠体２００を枠体２００に搭載する前に、枠体２００に段差面２０２を形成する。段差面２０２は、例えば、枠体２００を加工することにより形成される。 4 to 7 are diagrams for explaining a method of manufacturing the imaging device shown in FIG. First, as shown in FIG. 4, the electron source 110 and the lead electrode 120 are formed on the first substrate 100. Next, the electron source 110 and the lead electrode 120 are connected using the bonding wire 116. Next, the sealing layer 410 is formed on the lead electrode 120. Next, the frame body 200 is mounted on the first substrate 100 via the sealing layer 410 and the lead electrode 120. In this case, the step surface 202 is formed on the frame body 200 before the frame body 200 is mounted on the frame body 200. The step surface 202 is formed by processing the frame body 200, for example.
　次いで、図５に示すように、枠体２００の段差面２０２に導電性部材２１０を搭載する。この場合、接着剤を介して導電性部材２１０を段差面２０２に固定してもよい。他の例として、導電性部材２１０を枠体２００の内側面にはめ込んでもよい。 Next, as shown in FIG. 5, the conductive member 210 is mounted on the step surface 202 of the frame body 200. In this case, the conductive member 210 may be fixed to the step surface 202 via an adhesive. As another example, the conductive member 210 may be fitted into the inner surface of the frame body 200.
　次いで、図６に示すように、導電性部材２１０の側面からリード電極１２０にかけて導電性ペーストを塗布する。これにより、導電性膜２２２が形成される。なお、導電性膜２２２には、はんだを用いてもよい。 Next, as shown in FIG. 6, a conductive paste is applied from the side surface of the conductive member 210 to the lead electrode 120. Thereby, the conductive film 222 is formed. Note that solder may be used for the conductive film 222.
　次いで、図７に示すように、加速電極２３０を導電性部材２１０に搭載する。これにより、加速電極２３０は、電子源１１０の上方に支持される。この場合、加速電極２３０は、導電性部材２１０に接触する。さらに、導電性部材２１０は、導電性膜２２２を介してリード電極１２０に電気的に接続している。これにより、加速電極２３０は、導電性部材２１０及び導電性膜２２２を介してリード電極１２０に電気的に接続することができる。 Next, the acceleration electrode 230 is mounted on the conductive member 210 as shown in FIG. Thereby, the acceleration electrode 230 is supported above the electron source 110. In this case, the acceleration electrode 230 is in contact with the conductive member 210. Further, the conductive member 210 is electrically connected to the lead electrode 120 through the conductive film 222. Accordingly, the acceleration electrode 230 can be electrically connected to the lead electrode 120 via the conductive member 210 and the conductive film 222.
　次いで、加速電極２３０の支持部２３４上に絶縁性部材２４０を形成する。次いで、枠体２００の上面上、及び絶縁性部材２４０の上面上に封止層４２０を形成する。さらに、第２基板３００を準備する。次いで、第２基板３００の表面に透明電極３０２及び変換膜３１０を形成するとともに、第２基板３００にリード電極３０４を形成する。次いで、変換膜３１０及び透明電極３０２が第１基板１００に対向する向きに第２基板３００を、封止層４２０を介して枠体２００に搭載する。この場合、封止層４２０の一部が枠体２００と第２基板３００の間から外側に向かってはみ出す。封止層４２０のこの一部の側面を封止部材４３０によって封止する。このようにして、図１に示した撮像装置が製造される。 Next, the insulating member 240 is formed on the support portion 234 of the acceleration electrode 230. Next, the sealing layer 420 is formed on the upper surface of the frame body 200 and the upper surface of the insulating member 240. Further, the second substrate 300 is prepared. Next, the transparent electrode 302 and the conversion film 310 are formed on the surface of the second substrate 300, and the lead electrode 304 is formed on the second substrate 300. Next, the second substrate 300 is mounted on the frame body 200 via the sealing layer 420 so that the conversion film 310 and the transparent electrode 302 face the first substrate 100. In this case, a part of the sealing layer 420 protrudes from between the frame body 200 and the second substrate 300 toward the outside. This partial side surface of the sealing layer 420 is sealed with a sealing member 430. In this way, the imaging device shown in FIG. 1 is manufactured.
　次に、本実施形態に係る撮像装置を用いた撮像方法の一例について図１を用いて説明する。まず、外部からリード電極３０４及び透明電極３０２を介して変換膜３１０に電圧を印加する。これにより、変換膜３１０の内部には、第２基板３００から電子源１１０に向かう方向に電界が生じる。 Next, an example of an imaging method using the imaging apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. First, a voltage is applied to the conversion film 310 from the outside via the lead electrode 304 and the transparent electrode 302. As a result, an electric field is generated in the conversion film 310 in the direction from the second substrate 300 toward the electron source 110.
　さらに、第２基板３００を介して変換膜３１０の反対側から電磁波（本例では放射線）を照射する。この場合、放射線は、第２基板３００及び透明電極３０２を透過し、その後、変換膜３１０に入り込む。そしてこの場合、この放射線は、変換膜３１０において電子正孔対を形成する。さらに、この電子正孔対に含まれる正孔は、変換膜３１０の内部の電界によって電子源１１０側に移動する。このようにして、変換膜３１０では、電子源１１０と対向する表面に正孔が蓄積する。そしてこの場合に生成される正孔パターンは、撮像装置に入射した放射線の像に対応したものとなる。 Further, electromagnetic waves (radiation in this example) are irradiated from the opposite side of the conversion film 310 through the second substrate 300. In this case, the radiation passes through the second substrate 300 and the transparent electrode 302 and then enters the conversion film 310. In this case, the radiation forms electron-hole pairs in the conversion film 310. Further, holes contained in the electron-hole pair move to the electron source 110 side by an electric field inside the conversion film 310. Thus, in the conversion film 310, holes accumulate on the surface facing the electron source 110. And the hole pattern produced | generated in this case respond | corresponds to the image of the radiation which injected into the imaging device.
　変換膜３１０の表面に蓄積した正孔は、電子源１１０から放射される電子によって２次元的に走査される。この場合、電子源１１０からの電子が正孔と結合すると、変換膜３１０から透明電極３０２に電流が流れる。そしてこの電流は、リード電極３０４によって読み出される。この場合、電子源１１０のいずれの部分から電子が放射されたかを電子源１１０から読み出すことにより、変換膜３１０の表面に生成された正孔パターンを読み出すことができる。 The holes accumulated on the surface of the conversion film 310 are two-dimensionally scanned by electrons emitted from the electron source 110. In this case, when electrons from the electron source 110 are combined with holes, a current flows from the conversion film 310 to the transparent electrode 302. This current is read by the lead electrode 304. In this case, the hole pattern generated on the surface of the conversion film 310 can be read by reading from the electron source 110 which part of the electron source 110 has emitted electrons.
　電子源１１０から電子を放射する場合、外部からリード電極１２０、導電性膜２２２、及び導電性部材２１０を介して加速電極２３０に電圧を印加する。この電圧は、電子源１１０から放射された電子を加速するための電圧である。これにより、電子源１１０の放射面１１２から放射された電子は、上記した電圧によって加速され、その後、加速電極２３０のグリッド部２３２の開口を通過する。 When electrons are emitted from the electron source 110, a voltage is applied to the acceleration electrode 230 from the outside via the lead electrode 120, the conductive film 222, and the conductive member 210. This voltage is a voltage for accelerating the electrons emitted from the electron source 110. Thereby, the electrons emitted from the emission surface 112 of the electron source 110 are accelerated by the voltage described above, and then pass through the opening of the grid portion 232 of the acceleration electrode 230.
　以上、本実施形態によれば、枠体２００の段差面２０２に導電性部材２１０が配置されている。導電性部材２１０には、加速電極２３０が搭載される。これにより、加速電極２３０が電子源１１０の上方に支持されている。そして導電性部材２１０は、導電性膜２２２を介してリード電極１２０に電気的に接続している。これにより、外部からの電圧を、リード電極１２０、導電性膜２２２、及び導電性部材２１０を介して加速電極２３０に印加することができる。 As described above, according to the present embodiment, the conductive member 210 is disposed on the step surface 202 of the frame body 200. An acceleration electrode 230 is mounted on the conductive member 210. Thereby, the acceleration electrode 230 is supported above the electron source 110. The conductive member 210 is electrically connected to the lead electrode 120 through the conductive film 222. Accordingly, an external voltage can be applied to the acceleration electrode 230 via the lead electrode 120, the conductive film 222, and the conductive member 210.
（実施形態２）
　図８は、実施形態２に係る撮像装置の構成を示す断面図であり、実施形態１の図１に対応する。本実施形態に係る撮像装置は、以下の点を除いて、実施形態１に係る撮像装置と同様の構成である。 (Embodiment 2)
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 1 of the first embodiment. The imaging apparatus according to the present embodiment has the same configuration as that of the imaging apparatus according to the first embodiment except for the following points.
　本図に示す例において、撮像装置は、ボンディングワイヤ２２４（接続部材）を備えている。ボンディングワイヤ２２４は、一端が導電性部材２１０に接続し、かつ他端がリード電極１２０に接続している。これにより、ボンディングワイヤ２２４を介して導電性部材２１０とリード電極１２０を電気的に接続することができる。 In the example shown in the figure, the imaging device includes a bonding wire 224 (connection member). The bonding wire 224 has one end connected to the conductive member 210 and the other end connected to the lead electrode 120. Thereby, the conductive member 210 and the lead electrode 120 can be electrically connected via the bonding wire 224.
　図９は、図８に示した撮像装置を製造する方法を説明するための図である。まず、実施形態１と同様にして、図４及び図５に示した工程を行う。 FIG. 9 is a diagram for explaining a method of manufacturing the imaging device shown in FIG. First, similarly to Embodiment 1, the steps shown in FIGS. 4 and 5 are performed.
　次いで、図９に示すように、ボンディングワイヤ２２４を用いて導電性部材２１０とリード電極１２０を接続する。 Next, as shown in FIG. 9, the conductive member 210 and the lead electrode 120 are connected using a bonding wire 224.
　その後の工程は、実施形態１と同様である。 The subsequent steps are the same as those in the first embodiment.
　図１０は、図８の第１の変形例の要部を拡大した図である。本図に示す例において、導電性部材２１０は、凸部２１４を有している。凸部２１４は、枠体２００とは反対側に突出している。さらに、凸部２１４は、導電性部材２１０の上面（第１面：支持部２３４（加速電極２３０）が搭載されている面）を基準にしたときに第１基板１００側に位置している。これにより、本図に示すように、凸部２１４と支持部２３４の間には隙間が生じる。このため、ボンディングワイヤ２２４がこの隙間に入り込むことができる。これにより、ボンディングワイヤ２２４の一端は、凸部２１４のうち第１基板１００とは逆側を向いている面に接続している。 FIG. 10 is an enlarged view of the main part of the first modification of FIG. In the example shown in this drawing, the conductive member 210 has a convex portion 214. The protrusion 214 protrudes on the side opposite to the frame body 200. Further, the convex portion 214 is located on the first substrate 100 side when the upper surface (first surface: the surface on which the support portion 234 (acceleration electrode 230) is mounted) of the conductive member 210 is used as a reference. Thereby, as shown in this figure, a gap is generated between the convex portion 214 and the support portion 234. For this reason, the bonding wire 224 can enter the gap. Thereby, one end of the bonding wire 224 is connected to the surface of the convex portion 214 facing the opposite side to the first substrate 100.
　図１１は、図８の第２の変形例の要部を拡大した図である。本図に示す例において、導電性部材２１０は、段差面２１６（第２段差面）を有している。段差面２１６は、導電性部材２１０の外側面の段差によって形成されている。段差面２１６は、枠体２００の段差面２０２側を向いている。本図に示す例では、枠体２００の段差面２０２が導電性部材２１０の外側面側で枠体２００の内側面に直角に繋がっていなくても、導電性部材２１０を段差面２０２に平行に支持することができる。詳細には、枠体２００の上方から枠体２００の内側面の一部を除去することで、枠体２００に段差面２０２を形成することがある。この場合、本図に示すように、段差面２０２と上記した内側面の間で枠体２００の一部が残ったままとなることがある。このような場合においても、本図に示す例においては、段差面２１６によって生じる隙間に枠体２００の上記した一部が入り込むことができる。これにより、導電性部材２１０を段差面２０２に平行に支持することができる。 FIG. 11 is an enlarged view of the main part of the second modification of FIG. In the example shown in this drawing, the conductive member 210 has a step surface 216 (second step surface). The step surface 216 is formed by a step on the outer surface of the conductive member 210. The step surface 216 faces the step surface 202 side of the frame body 200. In the example shown in this figure, even if the step surface 202 of the frame body 200 is not connected to the inner surface of the frame body 200 at a right angle on the outer surface side of the conductive member 210, the conductive member 210 is parallel to the step surface 202. Can be supported. Specifically, the stepped surface 202 may be formed on the frame body 200 by removing a part of the inner surface of the frame body 200 from above the frame body 200. In this case, as shown in the figure, a part of the frame body 200 may remain between the step surface 202 and the above-described inner surface. Even in such a case, in the example shown in the drawing, the above-described part of the frame body 200 can enter the gap generated by the step surface 216. Thereby, the conductive member 210 can be supported in parallel to the step surface 202.
　以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment and the Example were described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.

Claims (9)

  1. 　第１基板と、
    　前記第１基板に搭載された電子源と、
    　前記第１基板に設けられた第１電極と、
    　前記第１基板に搭載され、前記電子源及び前記第１電極を囲む絶縁性の枠体と、
    　前記枠体の内側面の段差によって形成され、前記第１基板とは逆側を向いている第１段差面と、
    　前記枠体の前記第１段差面に配置された導電性部材と、
    　前記導電性部材と前記第１電極を電気的に接続する接続部材と、
    　前記導電性部材を挟んで前記第１段差面に支持され、前記電子源と対向しており、前記導電性部材に電気的に接続している加速電極と、
    　前記加速電極を介して前記電子源と対向しており、前記枠体の開口を塞ぐ第２基板と、
    　前記第２基板のうち前記加速電極に対向する面に積層されており、電磁波又は粒子線を電荷に変換する変換膜と、
    を備える撮像装置。     A first substrate;
    An electron source mounted on the first substrate;
    A first electrode provided on the first substrate;
    An insulating frame mounted on the first substrate and surrounding the electron source and the first electrode;
    A first step surface formed by a step on the inner surface of the frame and facing the opposite side of the first substrate;
    A conductive member disposed on the first step surface of the frame;
    A connecting member for electrically connecting the conductive member and the first electrode;
    An acceleration electrode supported by the first step surface across the conductive member, facing the electron source, and electrically connected to the conductive member;
    A second substrate facing the electron source via the acceleration electrode and closing the opening of the frame;
    A conversion film that is stacked on a surface of the second substrate that faces the acceleration electrode, and converts electromagnetic waves or particle beams into electric charges;
    An imaging apparatus comprising:
  2. 　請求項１に記載の撮像装置において、
    　前記接続部材は、前記導電性部材と前記第１電極に跨って形成された導電性膜である撮像装置。     The imaging device according to claim 1,
    The imaging device, wherein the connection member is a conductive film formed across the conductive member and the first electrode.
  3. 　請求項２に記載の撮像装置において、
    　前記第１基板から前記第２基板に向かう方向で見た場合、前記導電性膜は、一部が前記枠体の前記第１段差面よりも前記第２基板側に達しており、かつ前記一部は前記導電性部材に接続している撮像装置。     The imaging device according to claim 2,
    When viewed in the direction from the first substrate toward the second substrate, the conductive film partially reaches the second substrate side with respect to the first step surface of the frame, and The imaging device is connected to the conductive member.
  4. 　請求項１に記載の撮像装置において、
    　前記接続部材は、一端が前記導電性部材に接続し、かつ他端が前記第１電極に接続しているボンディングワイヤである撮像装置。     The imaging device according to claim 1,
    The imaging apparatus, wherein the connection member is a bonding wire having one end connected to the conductive member and the other end connected to the first electrode.
  5. 　請求項４に記載の撮像装置において、
    　前記導電性部材は、
    　　前記加速電極が搭載されている第１面と、
    　　前記枠体とは逆側に突出しており、前記第１面を基準にしたときに前記第１基板側に位置している凸部と、
    を有し、
    　前記ボンディングワイヤの前記一端は、前記凸部のうち前記第１基板とは逆側を向いている面に接続している撮像装置。     The imaging apparatus according to claim 4,
    The conductive member is
    A first surface on which the acceleration electrode is mounted;
    A convex portion that protrudes on the opposite side of the frame and is located on the first substrate side when the first surface is used as a reference;
    Have
    The imaging device in which the one end of the bonding wire is connected to a surface of the convex portion facing the side opposite to the first substrate.
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
    　前記導電性部材は、前記導電性部材の外側面の段差によって形成され、前記第１段差面側を向いている第２段差面を有する撮像装置。     The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5,
    The imaging device, wherein the conductive member has a second step surface formed by a step on an outer surface of the conductive member and facing the first step surface side.
  7. 　請求項１～６のいずれか一項に記載の撮像装置において、
    　前記導電性部材は、開口を有する基材を用いて形成されており、
    　前記第１基板に垂直な方向から見たとき、前記電子源は、前記開口の内側に位置する撮像装置。     The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6,
    The conductive member is formed using a base material having an opening,
    The imaging apparatus, wherein the electron source is located inside the opening when viewed from a direction perpendicular to the first substrate.
  8. 　請求項７に記載の撮像装置において、
    　前記導電性部材は、前記開口の縁の全周に亘って連続的に形成されている撮像装置。     The imaging apparatus according to claim 7,
    The imaging device, wherein the conductive member is continuously formed over the entire periphery of the edge of the opening.
  9. 　請求項７に記載の撮像装置において、
    　前記導電性部材は、
    　　互いに分離された２つの端部を有し、かつ
    　　前記開口の縁に沿って前記２つの端部の一方から前記２つの端部の他方にかけて連続的に形成されており、
    　前記導電性部材は、前記枠体の内側面にはめ込まれている撮像装置。     The imaging apparatus according to claim 7,
    The conductive member is
    Two ends separated from each other, and formed continuously from one of the two ends to the other of the two ends along an edge of the opening;
    The imaging apparatus, wherein the conductive member is fitted in an inner surface of the frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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