WO2022074733A1 - 放射線撮像装置 - Google Patents

放射線撮像装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022074733A1
WO2022074733A1 PCT/JP2020/037867 JP2020037867W WO2022074733A1 WO 2022074733 A1 WO2022074733 A1 WO 2022074733A1 JP 2020037867 W JP2020037867 W JP 2020037867W WO 2022074733 A1 WO2022074733 A1 WO 2022074733A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lead
electrode
unit
radiation
substrate
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/037867
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
徹 青木
克之 都木
昭史 小池
哲也 飯田
智彦 小杉
Original Assignee
国立大学法人静岡大学
株式会社ANSeeN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 国立大学法人静岡大学, 株式会社ANSeeN filed Critical 国立大学法人静岡大学
Priority to JP2022555002A priority Critical patent/JPWO2022074733A1/ja
Priority to US18/247,914 priority patent/US20230378229A1/en
Priority to PCT/JP2020/037867 priority patent/WO2022074733A1/ja
Priority to KR1020237011418A priority patent/KR20230058713A/ko
Publication of WO2022074733A1 publication Critical patent/WO2022074733A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
    • H01L27/14661—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers of the hybrid type
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/241—Electrode arrangements, e.g. continuous or parallel strips or the like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
    • G01T1/247—Detector read-out circuitry
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14636—Interconnect structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
    • G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations

Definitions

  • the present invention relates to a radiation imaging device.
  • the radiation imaging device disclosed in Patent Document 1 includes a radiation detection element and an integrated circuit element.
  • the radiation detection element is a separate component from the integrated circuit element.
  • the radiation detection element is located on top of the integrated circuit element.
  • the back surface of the radiation detection element and the main surface of the integrated circuit element are electrically connected by a plurality of electrodes.
  • Patent Document 2 also discloses a sensor that employs a structure in which a detection element and a circuit element are laminated.
  • the radiation detector includes a first substrate that converts radiation into electric charges and a second substrate that converts electric charges into predetermined signal information.
  • an electrode structure for electrically connecting the first substrate to the second substrate is required, and further, the second substrate is electrically connected to the circuit board in which a plurality of radiation detectors are arranged. An electrode structure to connect is required. These electrode structures need to be placed in positions that do not interfere with each other.
  • a gap is generated between the pixel of the radiation detector and the pixel of another adjacent radiation detector. Since no pixel is arranged in this gap, the gap is not an effective pixel area. That is, according to the structure in which a plurality of radiation detectors are arranged, it is possible to increase the number of pixels. However, from the viewpoint of satisfactorily expanding the effective pixel area, there is room for improvement.
  • An object of the present invention is to provide a radiation imaging device capable of expanding an effective pixel area.
  • the radiation imaging device includes a radiation detector having a charge generating unit that generates a charge corresponding to the energy of the incident radiation or the number of particles and a reading unit that outputs a digital value based on the charge.
  • the radiation detector is provided with a circuit board in which the radiation detectors are arranged in a two-dimensional manner.
  • the reading unit is a first unit that is arranged between a lead-out board in which a plurality of signal processing units that output digital values are two-dimensionally arranged, and a charge generation unit and a lead-out board, and faces the charge generation unit. It has an intermediate substrate including a main surface and a second main surface facing the lead-out substrate.
  • a plurality of first electrodes electrically connected to the charge generation unit are arranged on the first main surface.
  • a plurality of second electrodes electrically connected to each of the signal processing unit of the lead-out substrate and the first electrode are arranged.
  • the arrangement interval of the plurality of second electrodes is different from the arrangement interval of the plurality of first electrodes.
  • a radiation detector receives radiation and generates an electric charge. This charge is transferred to the intermediate substrate via the first electrode. Then, the electric charge moves from the intermediate substrate to the signal processing unit of the lead-out substrate via the second electrode.
  • the arrangement interval of the plurality of second electrodes is different from the arrangement interval of the plurality of first electrodes.
  • the arrangement of the first electrode corresponds to the arrangement of the pixels in the radiation detector.
  • the arrangement of the second electrode corresponds to the arrangement of the signal processing unit of the lead-out substrate. That is, the arrangement of the signal processing unit of the lead-out board is different from the arrangement of the pixels in the radiation detector.
  • the arrangement of the signal processing unit of the lead-out substrate does not constrain the arrangement of the pixels in the radiation detector.
  • the degree of freedom in arranging the pixels in the radiation detector is increased, so that the effective pixel area can be satisfactorily expanded.
  • the arrangement interval of the plurality of second electrodes may be narrower than the arrangement interval of the plurality of first electrodes.
  • the second electrode can be arranged so as to correspond to the arrangement of the signal processing unit included in the lead-out substrate.
  • a plurality of intermediate boards may be arranged between the charge generation unit and the lead-out board. According to this configuration, the length of the wiring for electrically connecting the first electrode to the second electrode can be made uniform.
  • the lead-out board includes a third electrode that is electrically connected to a second electrode of the intermediate board and is electrically connected to an input portion in which the intermediate board is arranged and a circuit board. 4 electrodes may be included, and an output unit provided adjacent to the input unit may be included. According to this configuration, the lead-out board can receive a good charge from the intermediate board and can output a digital value to the circuit board.
  • the outer shape when the intermediate substrate is viewed in a plan view may be smaller than the outer shape when the charge generating portion is viewed in a plan view. Further, the outer shape when the lead-out substrate is viewed in a plan view may be smaller than the outer shape when the charge generation unit is viewed in a plan view.
  • the outer shape when the intermediate substrate is viewed in a plan view may be larger than the outer shape when the charge generating portion is viewed in a plan view. Further, the outer shape when the lead-out substrate is viewed in a plan view may be larger than the outer shape when the charge generation unit is viewed in a plan view.
  • the first electrode may be arranged according to the first arrangement interval and the second arrangement interval different from the first arrangement interval. Further, the second electrode may be arranged according to a third arrangement interval and a fourth arrangement interval different from the third arrangement interval.
  • a radiation imaging device capable of expanding an effective pixel area.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a radiation imaging device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view of the radiation imaging apparatus shown in FIG. 1 as viewed from a first viewpoint while being disassembled.
  • FIG. 3 is a perspective view of the radiation imaging apparatus shown in FIG. 1 as viewed from a second viewpoint while being disassembled.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing a radiation detector included in the radiation image pickup apparatus of FIG.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a signal processing unit included in the radiation imaging apparatus shown in FIG.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining an effective pixel region in the radiation imaging device of the comparative example.
  • FIG. 6B is a diagram for explaining an effective pixel region in the radiation imaging apparatus of the embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining an effective pixel region in the radiation imaging device of the comparative example.
  • FIG. 7A is a diagram showing a pixel block included in the radiation imaging device of the first modification.
  • FIG. 7B is a diagram showing a pixel block included in the radiation imaging device of the second modification.
  • FIG. 8 is a diagram showing a pixel block included in the radiation imaging apparatus of Modification 3.
  • the radiation imaging device 1 shown in FIG. 1 obtains a two-dimensional image based on the radiation arriving from the inspection target. Radiation is, for example, gamma rays, X-rays, alpha rays, beta rays and the like.
  • the radiation image pickup device 1 has a plurality of radiation detectors 2 and a circuit board 3.
  • the radiation detector 2 is attached to the circuit main surface 3a of the circuit board 3.
  • the radiation detector 2 outputs a pixel signal corresponding to the incident radiation.
  • the radiation detector 2 includes a plurality of pixel structures G (see FIG. 4), and outputs a pixel signal for each pixel structure G.
  • the pixel signal is used in the image generation unit 4 to generate a radiation image.
  • the circuit board 3 receives the pixel signal output from the radiation detector 2.
  • the circuit board 3 has a signal line for providing a control signal from the control unit 5 to the radiation detector 2. Further, the circuit board 3 has a signal line for outputting a pixel signal to the image generation unit 4. Further, the circuit board 3 may have a signal line for electrically connecting the radiation detectors 2 to each other.
  • the radiation detector 2 has a charge generation unit 10 and a reading unit 20.
  • the shapes of the charge generation unit 10 and the reading unit 20 are plate-shaped.
  • the radiation detector 2 has a laminated structure.
  • the charge generation unit 10 is arranged on the reading unit 20.
  • the charge generation unit 10 is electrically connected to the reading unit 20.
  • the charge generation unit 10 generates an electric charge according to the incident radiation.
  • the charge generation unit 10 outputs the charge to the reading unit 20.
  • the reading unit 20 generates a pixel signal by using the charge generated by the charge generating unit 10.
  • the charge generation unit 10 includes a semiconductor detection unit 11, a control electrode unit 12, and a charge output electrode 13.
  • the semiconductor detection unit 11 generates electron-hole pairs (charge pairs) from the received X-rays. That is, the semiconductor detection unit 11 converts the received radiation into a current signal (charge signal) corresponding to the energy.
  • the planar shape of the semiconductor detection unit 11 is rectangular.
  • the size of the semiconductor detection unit 11 is, for example, about 9.6 mm ⁇ 9.6 mm.
  • the semiconductor detection unit 11 has a semiconductor incident surface 11a that receives radiation such as X-rays, and a semiconductor output surface 11b that outputs electric charges.
  • the charge-based signal is provided from the semiconductor output surface 11b to the reading unit 20.
  • a Cd (Zn) Te charge generator for example, a Si charge generator, a Ge charge generator, a GaAs charge generator, a GaN charge generator, a TlBr charge generator, or the like may be used.
  • a device including a scintillator and a photodetector may be used as the semiconductor detection unit 11.
  • the scintillator converts X-rays into light.
  • the photodetector converts the light produced by the scintillator into an electric charge.
  • the control electrode unit 12 is provided on the semiconductor incident surface 11a.
  • the control electrode portion 12 covers the entire surface of the semiconductor incident surface 11a. When viewed in a plan view, the planar shape of the control electrode portion 12 coincides with the planar shape of the semiconductor incident surface 11a.
  • the control electrode unit 12 forms an electric field in the region where the semiconductor detection unit 11 is arranged. The electric field determines the direction in which the electric charge generated in the semiconductor detection unit 11 moves.
  • the control electrode unit 12 generates an electric field inside the semiconductor detection unit 11 so that the electric charge moves toward the semiconductor output surface 11b.
  • the plurality of charge output electrodes 13 are provided on the semiconductor output surface 11b.
  • the charge output electrode 13 may be a bump.
  • One charge output electrode 13 corresponds to one pixel. Therefore, the region where the charge output electrode 13 is arranged is a pixel region.
  • the radiation imaging device 1 has p radiation detectors 2
  • the number of pixels of one radiation detector 2 is, for example, 96. Therefore, the number of charge output electrodes 13 is also 96. As described above, assuming that the size of the semiconductor detection unit 11 is a square of about 9.6 mm ⁇ 9.6 mm, the distance between the charge output electrodes 13 is 100 ⁇ m. In FIG. 2 and the like, for convenience of illustration, the number of charge output electrodes 13 is shown as less than 96.
  • the reading unit 20 generates a pixel signal based on the electric charge generated by the semiconductor detection unit 11.
  • the pixel signal is a digital value.
  • the reading unit 20 outputs the pixel signal to the circuit board 3.
  • the reading unit 20 includes an intermediate board 30 and a lead-out board 40.
  • the intermediate substrate 30 guides the electric charge generated by the semiconductor detection unit 11 to the lead-out substrate 40. Although the details will be described later, the arrangement of the charge output electrode 13 is different from the arrangement of the first lead-out electrode 41. Therefore, the intermediate substrate 30 functions to connect the electrodes arranged at different positions from each other. This function is called pitch conversion. Therefore, the intermediate substrate 30 is a pitch conversion substrate. The intermediate substrate 30 converts the pitch of the charge output electrode 13 of the semiconductor detection unit 11 into the pitch of the first lead-out electrode 41 of the lead-out substrate 40.
  • the intermediate substrate 30 has an intermediate input surface 30a (first main surface) and an intermediate output surface 30b (second main surface).
  • the intermediate input surface 30a faces the charge generation unit 10.
  • the intermediate output surface 30b faces the lead-out board 40.
  • the intermediate input surface 30a faces the semiconductor output surface 11b of the semiconductor detection unit 11.
  • a rectangular intermediate input region 30S is set on the intermediate input surface 30a in a plan view.
  • the intermediate input region 30S is set over almost the entire surface of the intermediate input surface 30a.
  • the intermediate input area 30S may be the entire surface of the intermediate input surface 30a.
  • a plurality of first intermediate electrodes 31 (first electrodes) are arranged two-dimensionally at equal intervals.
  • the charge output electrode 13 of the semiconductor detection unit 11 is electrically connected to the first intermediate electrode 31. Therefore, the pitch (interval) of the first intermediate electrodes 31 adjacent to each other is the same as the pitch of the charge output electrodes 13. For example, if the pitch of the charge output electrode 13 is 100 ⁇ m, the pitch of the first intermediate electrode 31 is also 100 ⁇ m.
  • the intermediate input region 30S corresponds to the pixel region.
  • a rectangular intermediate output region 30R is set on the intermediate output surface 30b in a plan view. When viewed in a plan view, the entire intermediate output region 30R overlaps with the intermediate input region 30S. That is, the area of the intermediate output region 30R is smaller than the area of the intermediate input region 30S.
  • a plurality of second intermediate electrodes 32 are arranged two-dimensionally in the intermediate output region 30R.
  • the first intermediate electrode 31 (see FIG. 2) is arranged close to the side surface of the intermediate substrate 30.
  • the second intermediate electrode 32 (see FIG. 3) is not arranged in the vicinity of the side surface of the intermediate substrate 30.
  • the second intermediate electrode 32 arranged on the outermost circumference is separated from the side surface of the intermediate substrate 30.
  • the distance from the second intermediate electrode 32 to the side surface of the intermediate substrate 30 is larger than the distance from the first intermediate electrode 31 to the side surface of the intermediate substrate 30.
  • the distance from the second intermediate electrode 32 to the side surface of the intermediate substrate 30 is larger than the length of several second intermediate electrodes 32. This distance corresponds to the width of the lead-out output unit 40R described later. Assuming that the width of the lead-out output unit 40R is 200 ⁇ m, the distance from the second intermediate electrode 32 to the side surface of the intermediate substrate 30 is also approximately 200 ⁇ m.
  • the intermediate substrate 30 has a wiring 33 for connecting the first intermediate electrode 31 to the second intermediate electrode 32.
  • the wiring may be a combination of a wiring portion (vertical via) extending in the thickness direction of the intermediate substrate 30 and a wiring portion (diagonal wiring layer) extending in the direction of the surface of the intermediate substrate 30.
  • the wiring may have a configuration (oblique via) extending linearly from the first intermediate electrode 31 to the second intermediate electrode 32.
  • the diagonal via extends diagonally. According to the diagonal via, the pitch conversion distance, which is the wiring distance from the first intermediate electrode 31 to the second intermediate electrode 32, can be shortened. As a result, the influence of stray capacitance can be reduced.
  • the number of the first intermediate electrodes 31 is the same as the number of the second intermediate electrodes 32.
  • the pitch P32 of the second intermediate electrodes 32 adjacent to each other is smaller than the pitch P31 of the first intermediate electrodes 31 adjacent to each other. Assuming that the pitch P31 of the first intermediate electrode 31 is 100 ⁇ m, 80 ⁇ m can be exemplified as the pitch P32 of the second intermediate electrode 32.
  • the plurality of second intermediate electrodes 32 are arranged at equal intervals, but the pitch P32 of the second intermediate electrodes 32 is not limited to the equal intervals.
  • the lead-out substrate 40 receives an electric charge and generates a pixel signal corresponding to the received electric charge.
  • the lead-out board 40 has a lead-out input surface 40a and a lead-out output surface 40b.
  • the lead-out input surface 40a faces the intermediate output surface 30b.
  • the lead-out output surface 40b faces the circuit board 3.
  • the lead-out board 40 has a lead-out input unit 40S (input unit), a lead-out output unit 40R (output unit), and a plurality of signal processing units 45.
  • the lead-out input unit 40S is formed on the lead-out input surface 40a.
  • the lead-out input unit 40S includes a plurality of first lead-out electrodes 41 (third electrodes).
  • the arrangement of the first lead-out electrode 41 corresponds to the arrangement of the second intermediate electrode 32. That is, the first lead-out electrode 41 faces the second intermediate electrode 32.
  • one first lead-out electrode 41 is electrically connected to one second intermediate electrode 32. Then, the first lead-out electrode 41 receives an electric charge from the second intermediate electrode 32.
  • the lead-out output unit 40R functions as a signal input / output unit between the radiation detector 2 and another component (control unit 5 and image generation unit 4).
  • the lead-out output unit 40R receives a control signal for operating the radiation detector 2 from the control unit 5.
  • the lead-out output unit 40R outputs a digital value to the image generation unit 4.
  • the lead-out output unit 40R is formed so as to surround the lead-out input unit 40S.
  • the width of the lead-out output unit 40R is 200 ⁇ m.
  • the lead-out output unit 40R has a frame shape.
  • the lead-out output unit 40R includes a plurality of second lead-out electrodes 42 (fourth electrodes). For example, in the frame-shaped lead-out output unit 40R, 50 second lead-out electrodes 42 are arranged on one side. Therefore, 200 second lead-out electrodes 42 are arranged on the four sides constituting the lead-out output unit 40R. One second lead-out electrode 42 is connected to one signal processing unit 45.
  • the second lead-out electrode 42 surrounds the lead-out input unit 40S. In other words, on the lead-out input surface 40a, the plurality of second lead-out electrodes 42 are arranged so as to surround the plurality of first lead-out electrodes 41.
  • the second lead-out electrode 42 is a through electrode. That is, the second lead-out electrode 42 reaches from the lead-out input surface 40a to the lead-out output surface 40b.
  • the second lead-out electrode 42 is electrically connected to the circuit board 3 via a bump provided on the lead-out output surface 40b.
  • the signal processing unit 45 converts the electric charge into a pixel signal which is a digital value.
  • One signal processing unit 45 is connected to one first lead-out electrode 41.
  • the signal processing unit 45 receives an electric charge from the lead-out input unit 40S.
  • the signal processing unit 45 outputs a digital value from the lead-out output unit 40R. More specifically, the signal processing unit 45 converts the charge output by the charge generation unit 10 into an energy integration signal which is a pixel signal.
  • the energy integration signal contains at least information on the energy possessed by the incident radiation.
  • the reading unit 20 has a signal conversion unit 46 and a memory 47.
  • the signal conversion unit 46 and the memory 47 form a signal processing unit 45. That is, one signal conversion unit 46 and one memory 47 are connected to one pixel of the charge generation unit 10.
  • One signal conversion unit 46 is connected to one charge output electrode 13 of the charge generation unit 10 via the wiring 33 of the intermediate substrate 30.
  • the signal conversion unit 46 receives the charge ⁇ 1 from the charge generation unit 10.
  • the signal conversion unit 46 discretizes the analog signal based on the charge ⁇ 1.
  • the analog signal is expressed as a voltage.
  • the voltage corresponds to the energy of radiation or the number of particles incident on the corresponding pixel of the charge generator 10. Therefore, the signal conversion unit 46 is an A / D converter that outputs a digital signal.
  • the resolution of the signal conversion unit 46 may be 10 bits.
  • the memory 47 is connected to the signal conversion unit 46.
  • the memory 47 receives a digital signal ⁇ 2 from the signal conversion unit 46. Then, the memory 47 stores the digital signal ⁇ 2 each time the digital signal ⁇ 2 is input.
  • the memory 47 sequentially stores the digital signal ⁇ 2 in a predetermined memory space. Then, the memory 47 outputs the digital signal ⁇ 2 to the image generation unit 4 according to the control signal ⁇ provided by the control unit 5.
  • the radiation detector examples include a scintillation detector and a semiconductor detector.
  • the scintillation detector and the semiconductor detector are compared, the semiconductor detector can easily realize high sensitivity and high resolution in the X-ray imaging technique.
  • the radiation image pickup device 1 provided with the semiconductor detection unit can take a finer X-ray image in a shorter time. As a result, the radiation imaging device 1 provided with the semiconductor detection unit is used in medical, industrial, non-destructive inspection, security, industrial / social infrastructure inspection, and the like.
  • the detection area in a single semiconductor detection unit is, for example, about 20 mm ⁇ 20 mm.
  • a detection area of, for example, 400 mm ⁇ 400 mm is required. Therefore, a method of realizing a large detection area that cannot be realized by a single semiconductor detection unit by a plurality of semiconductor detection units is being studied.
  • the radiation image pickup apparatus 1 includes, in addition to the semiconductor detection unit, a read circuit that processes a signal output by the semiconductor detection unit.
  • the semiconductor detector and the read circuit are stacked.
  • a module including a semiconductor detector and a read circuit in this way is called a detector module. Then, the signal output for each pixel of the semiconductor detection unit is converted into a digital value by signal processing in the read circuit.
  • a radiographic image is generated using digital values. Therefore, it is necessary to transmit a digital value from the read circuit to a processing device that performs processing such as generating a radiographic image. That is, it is necessary to electrically connect the processing device and the reading circuit.
  • connection configuration there is a configuration in which the circuit board and the read circuit are connected by a bonding wire.
  • connection configuration using the bonding wire it is necessary to arrange the bonding pad with respect to the circuit board.
  • a large gap is created between the semiconductor detectors adjacent to each other.
  • the gap between the semiconductor detectors does not function as a radiation detection region. As a result, it is disadvantageous as an imaging device.
  • each of the detector modules is arranged diagonally in the height direction. That is, by arranging the reading electrode under the adjacent detector module, a gap between the detector modules is prevented from being generated.
  • the incident surface of the detector module is tilted with respect to the radiation source. As a result, the distance from the radiation source to the detector module varies from pixel to pixel. Moreover, it is difficult to mount the detector module by tilting it in the first place.
  • the inventors have come up with a technology for arranging a plurality of detector modules on a circuit board without mounting the detector modules diagonally. As a result, we were able to provide a radiation imaging device that can realize a large detection area and minimize the gap between detectors.
  • the radiation detector 2 receives radiation and generates electric charges. This charge is transferred to the intermediate substrate 30 via the first intermediate electrode 31. Then, the electric charge moves from the intermediate substrate 30 to the signal processing unit 45 of the lead-out substrate 40 via the second intermediate electrode 32.
  • the arrangement interval of the plurality of second intermediate electrodes 32 is different from the arrangement interval of the plurality of first intermediate electrodes 31. Specifically, the arrangement interval of the plurality of second intermediate electrodes 32 is smaller than the arrangement interval of the plurality of first intermediate electrodes 31.
  • the arrangement of the first intermediate electrode 31 corresponds to the arrangement of the pixels in the radiation detector 2.
  • the arrangement of the second intermediate electrode 32 corresponds to the arrangement of the signal processing unit 45 of the lead-out substrate 40. That is, the arrangement of the signal processing unit 45 of the lead-out board 40 is different from the arrangement of the pixels in the radiation detector 2. Therefore, according to the intermediate substrate 30, the arrangement of the signal processing unit 45 of the lead-out substrate 40 does not constrain the arrangement of the pixels in the radiation detector 2. As a result, the degree of freedom in arranging the pixels in the radiation detector 2 is increased, so that the effective pixel region among the plurality of radiation detectors 2 can be satisfactorily expanded.
  • FIG. 6A shows the two radiation detectors 102 included in the radiation imaging device 100 of the comparative example in which the electrode 113 of the charge generation unit 110 and the electrode 141 of the lead-out substrate 140 are overlapped with each other.
  • the electrode 113 is directly connected to the electrode 141 of the lead-out substrate 140.
  • the radiation detector 102 includes a charge generation unit 110 and a lead-out substrate 140. That is, the radiation detector 102 does not include an intermediate substrate. Therefore, the electrode 141 of the lead-out substrate 140 is directly connected to the electrode 113 of the charge generation unit 110. As a result, the electrode 113 of the charge generation unit 110 needs to match the arrangement of the electrode 141 of the lead-out substrate 140.
  • the lead-out board 140 includes a lead-out output unit 140R in which a plurality of input / output electrodes are arranged.
  • the electrode 141 connected to the charge generation unit 110 cannot be arranged in the region overlapping the lead-out output unit 140R. That is, the electrode 141 of the lead-out substrate 140 is arranged in the region surrounded by the lead-out output unit 140R.
  • the arrangement of the electrodes 141 of the lead-out substrate 140 coincides with the arrangement of the electrodes 113 of the charge generation unit 110. Therefore, when viewed in a plan view, the electrode 113 of the charge generation unit 110 is also arranged in the region surrounded by the lead-out output unit 140R.
  • the electrode 113 of the charge generation unit 110 As a result, a gap is formed between the electrode 113 of the charge generation unit 110 and the electrode 113 of the adjacent charge generation unit 110.
  • the arrangement of the electrodes 113 of the charge generation unit 110 corresponds to the arrangement of pixels. Therefore, the interval P100 is formed between the pixel formed by the radiation detector 102 and the pixel of the adjacent radiation detector 102. Since there are no pixels at this interval P100, radiation cannot be detected. As a result, although the number of pixels increases, it cannot be said that the effective pixel area can be expanded satisfactorily.
  • FIG. 6B shows the first intermediate electrode 31 in the two radiation detectors 2 included in the radiation imaging device 1 of the embodiment.
  • the radiation imaging apparatus 1 of the embodiment includes an intermediate substrate 30.
  • the arrangement of the charge output electrodes 13 of the charge generation unit 10 only needs to match the arrangement of the first intermediate electrode 31 of the intermediate substrate 30, and matches the arrangement of the first lead-out electrode 41. There is no need. Therefore, the charge output electrode 13 of the charge generation unit 10 can be arranged close to the side surface of the substrate of the charge generation unit 10. With such an arrangement, the distance Pa between the charge output electrode 13 of the radiation detector 2 and the charge output electrode 13 of the adjacent radiation detector 2 is shortened. That is, since the area that is not the effective pixel area is reduced, a wide effective pixel area can be secured. As a result, the number of pixels can be increased, and the effective pixel area can be satisfactorily expanded.
  • the effective pixel area is the area of the semiconductor detection unit 11. Therefore, the intermediate substrate 30 and the lead-out substrate 40 arranged below the semiconductor detection unit 11 may be larger than the semiconductor detection unit 11 as long as the structure is not impaired.
  • the read unit 20, which is an LSI composed of the intermediate board 30 and the lead-out board 40 may be larger than the charge generation unit 10.
  • the intermediate substrate 30 and the lead-out substrate 40 may be smaller than the semiconductor detection unit 11. That is, the sizes of the intermediate substrate 30 and the lead-out substrate 40 do not necessarily have to match the sizes of the semiconductor detection unit 11.
  • the difference in size between the intermediate substrate 30 and the semiconductor detection unit 11 may be up to about 1 ⁇ 2 of the pitch of the pixel structure G. This can be adopted even when the intermediate substrate 30 is larger than the semiconductor detection unit 11, and can also be adopted when the intermediate substrate 30 is smaller than the semiconductor detection unit 11. Further, the same configuration may be adopted for the difference in size between the lead-out substrate 40 and the semiconductor detection unit 11. The difference in size between the lead-out substrate 40 and the semiconductor detection unit 11 may be up to about 1 ⁇ 2 of the pitch of the pixel structure G.
  • the semiconductor has a pixel pitch equal to the pixel pitch (for example, 100 um described above) arranged in the single lead-out output unit 40R so that the pixel pitch of the first lead-out electrode 41 at the outermost edge of the adjacent lead-out output unit 40R is equal to the pixel pitch.
  • the semiconductor has a pixel pitch equal to the pixel pitch (for example, 100 um described above) arranged in the single lead-out output unit 40R so that the pixel pitch of the first lead-out electrode 41 at the outermost edge of the adjacent lead-out output unit 40R is equal to the pixel pitch.
  • the spacing Pb must be large enough to have an effect on the pixel pitch of the lead-out output unit 40R even when this technique is used, a margin corresponding to the pixel pitch is added to the spacing Pb.
  • the pitch between the edge portions of the adjacent lead-out output units 40R is the pixel pitch ⁇ N (N is an integer larger than 1). As a result, it is possible to implement such that the pixel pitch is maintained between the lead-out output units 40R.
  • the radiation image pickup apparatus 1 of the embodiment adopts a circuit structure in which the second lead-out electrode 42, which is a read electrode, does not protrude from the footprint of the semiconductor detection unit 11. That is, the second lead-out electrode 42 has a shape extending in the direction perpendicular to the main surface of the circuit board 3. Further, the radiation imaging apparatus 1 of the embodiment adopts a multi-layer structure on the substrate on which the module is tiling. That is, the signal output by the module arranged inside the board is output to the outside via the wiring provided on the inner layer and the back surface.
  • the radiation imaging device 1 has the same detection area as the outer shape of the module. In other words, in the radiation imaging device 1, the electrodes do not protrude in the horizontal direction. As a result, when the plurality of radiation detectors 2 are arranged on the circuit board 3, it is not necessary to provide a gap for arranging the electrodes. Further, in order to reduce the gap, the radiation imaging device 1 does not need to mount the radiation detector 2 diagonally. That is, the plurality of radiation detectors 2 can be mounted horizontally with respect to the circuit board 3.
  • the arrangement interval of the plurality of second intermediate electrodes 32 is narrower than the arrangement interval of the plurality of first intermediate electrodes 31. According to this configuration, the second intermediate electrode 32 can be arranged so as to correspond to the arrangement of the signal processing unit 45 included in the lead-out substrate 40.
  • the lead-out board 40 includes a first lead-out electrode 41 electrically connected to a second intermediate electrode 32 of the intermediate board 30, and is electrically connected to a lead-out input unit 40S in which the intermediate board 30 is arranged and a circuit board 3. Includes a second lead-out electrode 42 that is connected to the surface, and includes a lead-out output unit 40R that is provided so as to surround the lead-out input unit 40S. According to this configuration, the lead-out board 40 can receive a good charge from the intermediate board 30, and can output a digital value to the circuit board 3.
  • the radiation imaging device 1 of the present invention is not limited to the above embodiment.
  • various modifications can be adopted for the configuration of the intermediate substrate 30.
  • the arrangement of the second intermediate electrode 32 included in the intermediate substrate 30 is uniform.
  • the pitches of the second intermediate electrodes 32 were all the same.
  • the pitches of the second intermediate electrodes 32 do not necessarily have to be the same.
  • the intermediate substrate 30A may have four pixel blocks PB1.
  • a plurality of second intermediate electrodes 32 are evenly arranged on the pixel block PB1.
  • the distance between the pixel blocks PB1 adjacent to each other is wider than the distance between the second intermediate electrodes 32 included in the pixel block PB1.
  • the second intermediate electrode 32 is uniformly arranged on the entire surface of the intermediate output surface 3b, the first intermediate electrode 31 and the second intermediate electrode 32 arranged near the center of the substrate are arranged.
  • the misalignment is small. That is, the length of the wiring (pitch conversion distance) is short.
  • the positional deviation between the first intermediate electrode 31 and the second intermediate electrode 32 arranged around the substrate is large. That is, the length of the wiring is long.
  • the length of the wiring can affect the signal passing through the wiring.
  • the wiring configuration can be a factor in generating stray capacitance. That is, it is desired to take measures against noise by considering the difference in stray capacitance for each connection configuration between the first intermediate electrode 31 and the second intermediate electrode 32. Therefore, it is preferable that the difference between the maximum value and the minimum value of the wiring length in the intermediate substrate 30 is small.
  • the difference between the maximum value and the minimum value of the wiring length in the intermediate substrate 30 can be reduced. Therefore, the difference in the influence of the signal is also small, and a good radiographic image can be obtained.
  • the arrangement of the first lead-out electrode 41 also matches the arrangement of the second intermediate electrode 32 shown in FIG. 7A. ..
  • the lead-out substrate 40 is formed with a region in which the first lead-out electrode 41 is not provided. An electrode having a desired function, a control circuit, or the like may be additionally formed in this region.
  • the arrangement of the charge output electrode 13 of the charge generation unit 10 is not constrained by the arrangement of the second intermediate electrode 32 shown in FIG. 7A, that is, the same arrangement as in the embodiment can be adopted.
  • the arrangement of the second intermediate electrode 32 shown in FIG. 7A is not limited to the case where it is realized by one intermediate substrate 30A. It may be realized by a plurality of intermediate boards.
  • FIG. 7B is an example of another arrangement of the second intermediate electrode 32 included in the intermediate substrate 30B.
  • the number of pixel blocks PB1 is not limited to one as in the embodiment and four as in the first modification.
  • the intermediate substrate 30B may form 16 pixel blocks PB2.
  • the arrangement of the second intermediate electrode 32 shown in FIG. 8 may be realized by a plurality of intermediate substrates.
  • FIG. 8 is an example of still another arrangement of the second intermediate electrode 32 included in the intermediate substrate 30C.
  • the shape of the pixel block PB3 is not limited to a square.
  • the number of the second intermediate electrodes 32 arranged vertically and the number of the second intermediate electrodes 32 arranged horizontally do not have to match each other. ..
  • the number of the second intermediate electrodes 32 arranged vertically may be different from the number of the second intermediate electrodes 32 arranged horizontally.
  • the number of the second intermediate electrodes 32 arranged vertically may be four, and the number of the second intermediate electrodes 32 arranged horizontally may be eight.
  • the arrangement of the second intermediate electrode 32 shown in FIG. 8 may be realized by one intermediate substrate 30 or may be realized by a plurality of intermediate substrates 30. ..

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

放射線撮像装置１は、入射した放射線のエネルギに対応する電荷を生成する電荷生成部１０及び電荷に基づくデジタル値を出力する読出部２０を有する放射線検出器２と、複数の放射線検出器２が二次元状に配置された回路基板３と、を備える。読出部２０は、複数の信号処理部４５が二次元状に配置されたリードアウト基板４０と、電荷生成部１０とリードアウト基板４０との間に配置される中間基板３０と、を有する。中間入力面３０ａには、第１中間電極３１が複数配置される。中間出力面３０ｂには、第２中間電極３２が複数配置される。第２中間電極３２の配置間隔は、複数の第１中間電極３１の配置間隔と異なる。

Description

放射線撮像装置
　本発明は、放射線撮像装置に関する。
　放射線を検出する技術が開発されている。放射線検出技術は、医療分野、工業分野、セキュリティ分野などへの応用が期待されている。放射線を検出する装置として、放射線画像を得る放射線撮像装置がある。例えば、特許文献１が開示する放射線撮像装置は、放射線検出素子と、集積回路素子と、を備えている。放射線検出素子は、集積回路素子とは別の部品である。放射線検出素子は、集積回路素子の上に配置されている。そして、放射線検出素子の裏面と集積回路素子の主面とが複数の電極によって電気的に接続されている。検出素子と回路素子とが積層された構造を採用したセンサは、例えば、特許文献２にも開示されている。
特開２００７－１５５５６２号公報 特開２０１２－９６０７号公報
　放射線撮像装置の技術分野では、有効画素領域の大面積化が望まれている。しかしながら、放射線撮像装置を構成する放射線検出器は、１個あたりの大面積化が難しい。そこで、複数の放射線検出器を回路基板に配置することにより、有効画素領域を拡大する構造が検討されている。
　また、放射線検出器は、放射線を電荷に変換する第１の基板と、電荷を所定の信号情報に変換する第２の基板と、を備えている。この構成によれば、第１の基板を第２の基板に電気的に接続する電極構造が必要であり、さらに、第２の基板を複数の放射線検出器が配置される回路基板に電気的に接続する電極構造が必要である。これらの電極構造は、互いに干渉しない位置に配置する必要がある。
　上記の条件を満たすように電極構造などを配置した結果、放射線検出器の画素から、隣接する別の放射線検出器の画素までの間には、隙間が生じる。この隙間には画素が配置されないので、隙間は有効画素領域ではない。つまり、複数の放射線検出器を配置する構造によれば、画素数を増やすことは達成できる。しかし、有効画素領域を良好に拡大するという視点からすれば、改善の余地があった。
　本発明は、有効画素領域を拡大可能な放射線撮像装置を提供することを目的とする。
　本発明の一形態である放射線撮像装置は、入射した放射線のエネルギ又は粒子の数に対応する電荷を生成する電荷生成部及び電荷に基づくデジタル値を出力する読出部を有する放射線検出器と、複数の放射線検出器が二次元状に配置された回路基板と、を備える。読出部は、デジタル値を出力する複数の信号処理部が二次元状に配置されたリードアウト基板と、電荷生成部とリードアウト基板との間に配置され、電荷生成部に対面する第１の主面及びリードアウト基板に対面する第２の主面を含む中間基板と、を有する。第１の主面には、電荷生成部に電気的に接続される複数の第１の電極が配置される。第２の主面には、リードアウト基板の信号処理部及び第１の電極のそれぞれに電気的に接続される複数の第２の電極が配置される。複数の第２の電極の配置間隔は、複数の第１の電極の配置間隔と異なる。
　放射線撮像装置では、放射線検出器が放射線を受けて電荷を発生させる。この電荷は、第１の電極を介して中間基板に移動する。そして、電荷は、第２の電極を介して中間基板からリードアウト基板の信号処理部に移動する。ここで、複数の第２の電極の配置間隔は、複数の第１の電極の配置間隔と異なっている。そして、第１の電極の配置は、放射線検出器における画素の配置に対応する。また、第２の電極の配置は、リードアウト基板の信号処理部の配置に対応する。つまり、リードアウト基板の信号処理部の配置は、放射線検出器における画素の配置と異なっている。従って、中間基板によれば、リードアウト基板の信号処理部の配置によって、放射線検出器における画素の配置が拘束されない。その結果、放射線検出器における画素の配置の自由度が高まるので、有効画素領域を良好に拡大できる。
　一形態において、複数の第２の電極の配置間隔は、複数の第１の電極の配置間隔より狭くてもよい。この構成によれば、リードアウト基板が有する信号処理部の配置に対応するように、第２の電極を配置することができる。
　一形態において、電荷生成部とリードアウト基板との間には、複数の中間基板が配置されてもよい。この構成によれば、第１の電極を第２の電極に対して電気的に接続する配線の長さを揃えることができる。
　一形態において、リードアウト基板は、中間基板の第２の電極と電気的に接続される第３の電極を含むと共に中間基板が配置される入力部と、回路基板に電気的に接続される第４の電極を含み、入力部に隣接するように設けられた出力部と、を含んでもよい。この構成によれば、リードアウト基板は、中間基板から良好に電荷を受けることが可能であると共に、回路基板にデジタル値を出力することができる。
　一形態において、中間基板を平面視した場合の外形は、電荷生成部を平面視した場合の外形よりも小さくてもよい。また、リードアウト基板を平面視した場合の外形は、電荷生成部を平面視した場合の外形よりも小さくてもよい。
　一形態において、中間基板を平面視した場合の外形は、電荷生成部を平面視した場合の外形よりも大きくてもよい。また、リードアウト基板を平面視した場合の外形は、電荷生成部を平面視した場合の外形よりも大きくてもよい。
　一形態において、第１の電極は、第１の配置間隔と、第１の配置間隔とは異なる第２の配置間隔とに従って配置されていてもよい。また、第２の電極は、第３の配置間隔と、第３の配置間隔とは異なる第４の配置間隔とに従って配置されていてもよい。
　本発明によれば、有効画素領域を拡大可能な放射線撮像装置が提供される。
図１は、実施形態に係る放射線撮像装置の構成を示す斜視図である。 図２は、図１に示す放射線撮像装置を分解すると共に第１の視点から見た斜視図である。 図３は、図１に示す放射線撮像装置を分解すると共に第２の視点から見た斜視図である。 図４は、図１の放射線撮像装置が備える放射線検出器を拡大して示す図である。 図５は、図４に示す放射線撮像装置が備える信号処理部の構成を示すブロック図である。 図６（ａ）は、比較例の放射線撮像装置における有効画素領域を説明するための図である。図６（ｂ）は、実施形態の放射線撮像装置における有効画素領域を説明するための図である。 図７（ａ）は変形例１の放射線撮像装置が有する画素ブロックを示す図である。図７（ｂ）は変形例２の放射線撮像装置が有する画素ブロックを示す図である。 図８は変形例３の放射線撮像装置が有する画素ブロックを示す図である。
　図１に示す放射線撮像装置１は、検査対象から到達する放射線に基づく二次元画像を得る。放射線とは、例えば、ガンマ線、Ｘ線、アルファ線、ベータ線などである。放射線撮像装置１は、複数の放射線検出器２と、回路基板３と、を有する。放射線検出器２は、回路基板３の回路主面３ａに取り付けられている。放射線検出器２は、入射した放射線に応じた画素信号を出力する。放射線検出器２は、複数の画素構造Ｇ（図４参照）を含んでおり、画素構造Ｇごとに画素信号を出力する。画素信号は、画像生成部４において放射線画像の生成に用いられる。回路基板３は、放射線検出器２から出力された画素信号を受ける。回路基板３は、制御信号を制御部５から放射線検出器２に提供するための信号線を有する。また、回路基板３は、画素信号を画像生成部４に出力するための信号線を有する。また、回路基板３は、放射線検出器２同士を電気的に接続する信号線を有してもよい。
　図２及び図３に示すように、放射線検出器２は、電荷生成部１０と、読出部２０と、を有する。電荷生成部１０及び読出部２０の形状は、板状である。放射線検出器２は、積層構造を有する。電荷生成部１０は、読出部２０の上に配置されている。電荷生成部１０は、読出部２０に対して電気的に接続されている。電荷生成部１０は、入射した放射線に応じた電荷を生成する。電荷生成部１０は、電荷を読出部２０に出力する。読出部２０は、電荷生成部１０が生成した電荷を利用して画素信号を生成する。
　電荷生成部１０は、半導体検出部１１と、制御電極部１２と、電荷出力電極１３と、を有する。
　半導体検出部１１は、受けたＸ線によって電子正孔対（電荷対）を生成する。つまり、半導体検出部１１は、受けた放射線をそのエネルギに対応した電流信号（電荷信号）に変換する。半導体検出部１１の平面形状は、矩形である。半導体検出部１１の大きさは、例えば、９．６ｍｍ×９．６ｍｍ程度である。半導体検出部１１は、Ｘ線などの放射線を受ける半導体入射面１１ａと、電荷を出力する半導体出力面１１ｂと、を有する。電荷に基づく信号は、半導体出力面１１ｂから読出部２０に提供される。半導体検出部１１としては、例えば、Ｃｄ（Ｚｎ）Ｔｅ電荷生成器、Ｓｉ電荷生成器、Ｇｅ電荷生成器、ＧａＡｓ電荷生成器、ＧａＮ電荷生成器、ＴｌＢｒ電荷生成器等を利用してよい。また、半導体検出部１１として、シンチレータと光検出器とを備えた装置を用いてもよい。シンチレータは、Ｘ線を光に変換する。光検出器は、シンチレータが生成した光を電荷に変換する。
　制御電極部１２は、半導体入射面１１ａに設けられている。制御電極部１２は、半導体入射面１１ａの全面を覆う。平面視すると、制御電極部１２の平面形状は、半導体入射面１１ａの平面形状と一致する。制御電極部１２は、半導体検出部１１が配置される領域に、電界を形成する。電界は、半導体検出部１１に発生した電荷が移動する方向を決める。制御電極部１２は、半導体検出部１１の内部において電荷が半導体出力面１１ｂに向かって移動するように電界を発生させる。
　複数の電荷出力電極１３は、半導体出力面１１ｂに設けられている。電荷出力電極１３は、バンプであってもよい。１個の電荷出力電極１３は、１個の画素に対応する。従って、電荷出力電極１３が配置されている領域は、画素領域である。例えば、第１の辺にｎ個の電荷出力電極１３が配置され、第２の辺にｍ個の電荷出力電極１３が配置されている場合には、電荷出力電極１３の総数はｋ個（ｋ＝ｎ×ｍ）である。この場合には、１個の放射線検出器２の画素数は、ｋであるといえる。そして、放射線撮像装置１がｐ個の放射線検出器２を有する場合には、放射線撮像装置１の画素数は、ｒ（ｒ＝ｋ×ｐ）であるといえる。
　１個の放射線検出器２の画素数は、例えば、９６である。従って、電荷出力電極１３の数も９６である。前述したように半導体検出部１１の大きさが９．６ｍｍ×９．６ｍｍ程度の正方形であるとすれば、電荷出力電極１３の間隔は、１００μｍである。なお、図２などでは、図示の都合上、電荷出力電極１３の数は９６より少ない数として図示している。
　読出部２０は、半導体検出部１１が発生した電荷に基づく画素信号を生成する。画素信号は、デジタル値である。読出部２０は、画素信号を回路基板３に出力する。読出部２０は、中間基板３０と、リードアウト基板４０と、を有する。
　中間基板３０は、半導体検出部１１が発生した電荷をリードアウト基板４０に導く。詳細は後述するが、電荷出力電極１３の配置は、第１リードアウト電極４１の配置と異なっている。そこで、中間基板３０は、互いに異なる位置に配置された電極同士を接続する機能を奏する。この機能をピッチ変換と称する。従って、中間基板３０は、ピッチ変換基板である。中間基板３０は、半導体検出部１１が有する電荷出力電極１３のピッチを、リードアウト基板４０の第１リードアウト電極４１のピッチに変換する。
　中間基板３０は、中間入力面３０ａ（第１の主面）と、中間出力面３０ｂ（第２の主面）と、を有する。中間入力面３０ａは、電荷生成部１０に対面する。中間出力面３０ｂは、リードアウト基板４０に対面する。
　中間入力面３０ａは、半導体検出部１１の半導体出力面１１ｂに対面する。中間入力面３０ａには、平面視して矩形の中間入力領域３０Ｓが設定されている。中間入力領域３０Ｓは、中間入力面３０ａのほぼ全面に亘って設定されている。例えば、中間入力領域３０Ｓは、中間入力面３０ａの全面としてもよい。中間入力領域３０Ｓには、複数の第１中間電極３１（第１の電極）が二次元状に等間隔に配置されている。第１中間電極３１には、半導体検出部１１の電荷出力電極１３が電気的に接続される。従って、互いに隣り合う第１中間電極３１のピッチ（間隔）は、電荷出力電極１３のピッチと同じである。例えば、電荷出力電極１３のピッチが１００μｍであるとすれば、第１中間電極３１のピッチも１００μｍである。中間入力面３０ａにおいて中間入力領域３０Ｓは、画素領域に対応する。
　中間出力面３０ｂには、平面視して矩形の中間出力領域３０Ｒが設定されている。平面視すると、中間出力領域３０Ｒの全体は、中間入力領域３０Ｓと重複する。つまり、中間出力領域３０Ｒの面積は、中間入力領域３０Ｓの面積よりも小さい。中間出力領域３０Ｒには、複数の第２中間電極３２（第２の電極）が二次元状に配置されている。
　第１中間電極３１（図２参照）は、中間基板３０の側面の近傍にまで配置される。一方、第２中間電極３２（図３参照）は、中間基板３０の側面の近傍には配置されない。最外周に配置される第２中間電極３２は、中間基板３０の側面から離間する。第２中間電極３２から中間基板３０の側面までの距離は、第１中間電極３１から中間基板３０の側面までの距離よりも大きい。例えば、第２中間電極３２から中間基板３０の側面までの距離は、第２中間電極３２の数個分の長さよりも大きい。この距離は、後述するリードアウト出力部４０Ｒの幅に対応する。リードアウト出力部４０Ｒの幅が２００μｍであるとすれば、第２中間電極３２から中間基板３０の側面までの距離もおおむね２００μｍである。
　図４に示すように、１個の第１中間電極３１は、１個の第２中間電極３２に電気的に接続されている。従って、中間基板３０は、第１中間電極３１を第２中間電極３２に接続する配線３３を有する。配線の構成は特に制限はない。例えば、配線は、中間基板３０の厚み方向に延びる配線部（垂直ビア）と、中間基板３０の表面の方向に延びる配線部（斜め配線層）との組み合わせであってもよい。また、配線は、第１中間電極３１から第２中間電極３２へ向かって直線状に延びる構成（斜めビア）であってもよい。斜めビアは、斜め方向に延びる。斜めビアによれば、第１中間電極３１から第２中間電極３２までの配線の距離であるピッチ変換距離を短くできる。その結果、浮遊容量の影響を低減することができる。
　第１中間電極３１の数は、第２中間電極３２の数と同じである。互いに隣接する第２中間電極３２のピッチＰ３２は、互いに隣接する第１中間電極３１のピッチＰ３１よりも小さい。第１中間電極３１のピッチＰ３１が１００μｍであるとすれば、第２中間電極３２のピッチＰ３２として８０μｍが例示できる。なお、本実施形態では、複数の第２中間電極３２は、等間隔に配置されているが、第２中間電極３２のピッチＰ３２は等間隔に限定されない。第２中間電極３２の配置例は、変形例の欄においていくつか例示する。
　再び図２及び図３を参照する。リードアウト基板４０は、電荷を受けて、受けた電荷に対応する画素信号を生成する。リードアウト基板４０は、リードアウト入力面４０ａと、リードアウト出力面４０ｂと、を有する。リードアウト入力面４０ａは、中間出力面３０ｂに対面する。リードアウト出力面４０ｂは、回路基板３に対面する。また、リードアウト基板４０は、リードアウト入力部４０Ｓ（入力部）と、リードアウト出力部４０Ｒ（出力部）と、複数の信号処理部４５と、を有する。
　リードアウト入力部４０Ｓは、リードアウト入力面４０ａに形成されている。リードアウト入力部４０Ｓは、複数の第１リードアウト電極４１（第３の電極）を含む。第１リードアウト電極４１の配置は、第２中間電極３２の配置に対応している。つまり、第１リードアウト電極４１は、第２中間電極３２に対面する。その結果、１個の第１リードアウト電極４１は、１個の第２中間電極３２に電気的に接続される。そして、第１リードアウト電極４１は、第２中間電極３２から電荷を受ける。
　リードアウト出力部４０Ｒは、放射線検出器２と別の構成要素（制御部５及び画像生成部４）との間における信号の入出力部として機能する。例えば、リードアウト出力部４０Ｒは、制御部５から放射線検出器２を動作させるための制御信号を受ける。また、リードアウト出力部４０Ｒは、画像生成部４に対して、デジタル値を出力する。リードアウト出力部４０Ｒは、リードアウト入力部４０Ｓを囲むように形成されている。例えば、リードアウト出力部４０Ｒの幅は、２００μｍである。平面視するとリードアウト出力部４０Ｒは、枠形状を有する。
　リードアウト出力部４０Ｒは、複数の第２リードアウト電極４２（第４の電極）を含む。例えば、枠状のリードアウト出力部４０Ｒにおいて、１つの辺には、５０個の第２リードアウト電極４２が配置されている。従って、リードアウト出力部４０Ｒを構成する４つの辺において、２００個の第２リードアウト電極４２が配置されている。１個の第２リードアウト電極４２は、１個の信号処理部４５に接続されている。第２リードアウト電極４２は、リードアウト入力部４０Ｓを囲む。換言すると、リードアウト入力面４０ａにおいて、複数の第２リードアウト電極４２は、複数の第１リードアウト電極４１を囲むように配置されている。第２リードアウト電極４２は、貫通電極である。つまり、第２リードアウト電極４２は、リードアウト入力面４０ａからリードアウト出力面４０ｂに至る。第２リードアウト電極４２は、リードアウト出力面４０ｂに設けられたバンプを介して回路基板３に電気的に接続されている。
　信号処理部４５は、電荷をデジタル値である画素信号に変換する。１個の信号処理部４５は、１個の第１リードアウト電極４１に接続されている。信号処理部４５は、リードアウト入力部４０Ｓから電荷を受ける。信号処理部４５は、リードアウト出力部４０Ｒからデジタル値を出力する。より詳細には、信号処理部４５は、電荷生成部１０が出力する電荷を画素信号であるエネルギ積分信号に変換する。エネルギ積分信号は、少なくとも入射した放射線が有していたエネルギの情報を含む。
　図５に示すように、読出部２０は、信号変換部４６と、メモリ４７と、を有する。信号変換部４６及びメモリ４７は、信号処理部４５を構成する。つまり、電荷生成部１０の１つの画素に対して、１個の信号変換部４６、及び１個のメモリ４７が接続されている。
　１個の信号変換部４６は、中間基板３０の配線３３を介して電荷生成部１０の１個の電荷出力電極１３に接続されている。信号変換部４６は、電荷生成部１０から電荷φ１を受ける。信号変換部４６は、電荷φ１に基づくアナログ信号を離散化する。アナログ信号は、電圧として表現される。電圧は、電荷生成部１０の対応する画素に入射した放射線のエネルギ又は粒子の数に対応する。従って、信号変換部４６は、デジタル信号を出力するＡ／Ｄ変換器である。例えば、信号変換部４６の分解能は、１０ビットであるとしてよい。
　メモリ４７は、信号変換部４６に接続される。メモリ４７は、信号変換部４６からデジタル信号φ２を受ける。そして、メモリ４７は、デジタル信号φ２が入力されるたびに、デジタル信号φ２を保存する。メモリ４７は、デジタル信号φ２を所定のメモリ空間に逐次保存する。そして、メモリ４７は、制御部５から提供される制御信号θに応じて、デジタル信号φ２を画像生成部４に出力する。
　放射線の検出器として、シンチレーション検出器と半導体検出部とが挙げられる。シンチレーション検出器と半導体検出部とを比較した場合に、半導体検出部はＸ線のイメージング技術において高感度及び高解像を容易に実現することができる。半導体検出部を備えた放射線撮像装置１は、より細かなＸ線画像をより短時間で撮像することができる。その結果、半導体検出部を備えた放射線撮像装置１は、医療、工業、非破壊検査、セキュリティ及び産業・社会インフラ検査などで利用されている。
　しかし、半導体検出部は、単一の素子で大きな検出面積を実現することが難しい。単一の半導体検出部における検出面積は、一例として２０ｍｍ×２０ｍｍ程度である。上述した放射線撮像装置１が利用される分野では、例えば４００ｍｍ×４００ｍｍといった検出面積が要求される。そこで、単一の半導体検出部では実現できない大きな検出面積を、複数の半導体検出部によって実現する手法が検討されている。
　放射線の入射によって半導体検出部が出力する信号は、半導体検出部だけでは読み出すことができない。つまり、放射線撮像装置１は、半導体検出部に加えて、半導体検出部が出力する信号を処理する読出回路を備えている。半導体検出部と読出回路は積層されている。このように、半導体検出部と読出回路とを備えたものを、検出器モジュールと呼ぶ。そして、半導体検出部の画素ごとに出力される信号は、読出回路における信号処理によってデジタル値に変換される。
　さらなる信号処理によって、デジタル値を用いて放射線画像を生成する。従って、放射線画像を生成するような処理を行う処理装置に読出回路からデジタル値を伝送する必要がある。つまり、処理装置と読出回路とを電気的に接続する必要がある。
　このような接続構成として、回路基板と読出回路とをボンディングワイヤによって接続する構成が挙げられる。しかし、ボンディングワイヤによる接続構成では、回路基板に対してボンディングパッドを配置する必要がある。その結果、互いに隣り合う半導体検出部の間に大きな隙間が生じてしまう。半導体検出部の間の隙間は、放射線の検出領域として機能しない。その結果、イメージング装置として不利である。
　別の接続構成として、ある検出器モジュールの一部に、隣り合う別の検出器モジュールの一部を重ねるという構成も検討されている。このような配置によると検出器モジュールのそれぞれは、高さ方向に斜めに配置される。つまり、隣の検出器モジュールの下に読み出し用の電極を配置することによって、検出器モジュール間の隙間が生じないようにしている。しかし、このような配置によれば、放射線の線源に対して検出器モジュールの入射面が傾く。その結果、放射線の線源から検出器モジュールまでの距離が画素によって異なってしまう。また、そもそも検出器モジュールを傾けて実装することが難しい。
　そこで発明者らは、検出器モジュールを斜めに実装することなく、複数の検出器モジュールを回路基板に配置する技術を提案するに至った。その結果、大きな検出面積を実現するとともに、検出器間の隙間を最小とすることが可能な放射線撮像装置を提供することができた。
　本実施形態の放射線撮像装置１では、放射線検出器２が放射線を受けて電荷を発生させる。この電荷は、第１中間電極３１を介して中間基板３０に移動する。そして、電荷は、第２中間電極３２を介して中間基板３０からリードアウト基板４０の信号処理部４５に移動する。ここで、複数の第２中間電極３２の配置間隔は、複数の第１中間電極３１の配置間隔と異なっている。具体的には、複数の第２中間電極３２の配置間隔は、複数の第１中間電極３１の配置間隔より小さい。
　そして、第１中間電極３１の配置は、放射線検出器２における画素の配置に対応する。また、第２中間電極３２の配置は、リードアウト基板４０の信号処理部４５の配置に対応する。つまり、リードアウト基板４０の信号処理部４５の配置は、放射線検出器２における画素の配置と異なっている。従って、中間基板３０によれば、リードアウト基板４０の信号処理部４５の配置によって、放射線検出器２における画素の配置が拘束されない。その結果、放射線検出器２における画素の配置の自由度が高まるので、複数の放射線検出器２の間における有効画素領域を良好に拡大できる。
　具体例を参照して、さらに詳細に説明する。図６（ａ）は、比較例の放射線撮像装置１００が備える２個の放射線検出器１０２において、電荷生成部１１０の電極１１３とリードアウト基板１４０の電極１４１とを重複させて図示する。電極１１３は、リードアウト基板１４０の電極１４１に対して直接に接続される。放射線検出器１０２は、電荷生成部１１０と、リードアウト基板１４０と、を備えている。つまり、放射線検出器１０２は、中間基板を備えない。従って、リードアウト基板１４０の電極１４１は、電荷生成部１１０の電極１１３に対して直接に接続される。その結果、電荷生成部１１０の電極１１３は、リードアウト基板１４０の電極１４１の配置に一致させる必要がある。
　リードアウト基板１４０は、複数の入出力電極が配置されるリードアウト出力部１４０Ｒを備えている。リードアウト出力部１４０Ｒと重複する領域には、電荷生成部１１０と接続される電極１４１を配置できない。つまり、リードアウト基板１４０の電極１４１は、リードアウト出力部１４０Ｒに囲まれた領域に配置される。前述したように、リードアウト基板１４０の電極１４１の配置は、電荷生成部１１０の電極１１３の配置に一致する。従って、平面視すると電荷生成部１１０の電極１１３もリードアウト出力部１４０Ｒに囲まれた領域に配置される。その結果、電荷生成部１１０の電極１１３と、隣の電荷生成部１１０の電極１１３との間には、間隔が形成されてしまう。電荷生成部１１０の電極１１３の配置は、画素の配置に相当する。従って、放射線検出器１０２が形成する画素と、隣の放射線検出器１０２の画素との間に、間隔Ｐ１００が形成される。この間隔Ｐ１００には、画素が存在しないので、放射線を検出することができない。その結果、画素数は増加するが、有効画素領域が良好に拡大できるとは言えなかった。
　図６（ｂ）は、実施形態の放射線撮像装置１が備える２個の放射線検出器２における第１中間電極３１を示す。実施形態の放射線撮像装置１は、中間基板３０を備えている。中間基板３０によれば、電荷生成部１０の電荷出力電極１３の配置は、中間基板３０の第１中間電極３１の配置に一致していればよく、第１リードアウト電極４１の配置に一致させる必要がない。従って、電荷生成部１０の電荷出力電極１３は、電荷生成部１０の基板の側面に近づけて配置することができる。このような配置によれば、放射線検出器２の電荷出力電極１３と隣の放射線検出器２の電荷出力電極１３との間の間隔Ｐａが縮まる。つまり、有効画素領域ではない領域が縮小されるので、広い有効画素領域を確保することができる。その結果、画素数が増加させることが可能であり、さらには有効画素領域も良好に拡大できる。
　有効画素領域は、半導体検出部１１の面積である。従って、半導体検出部１１の下部に配置される中間基板３０及びリードアウト基板４０は、構造が損なわれない範囲で、半導体検出部１１より大きくてもよい。換言すると、中間基板３０及びリードアウト基板４０により構成されるＬＳＩである読出部２０は、電荷生成部１０よりも大きくてもよい。逆に、中間基板３０及びリードアウト基板４０は、半導体検出部１１より小さくてもよい。つまり、中間基板３０及びリードアウト基板４０の大きさは、半導体検出部１１の大きさと必ずしも一致しなくてもよい。
　例えば、中間基板３０と半導体検出部１１との大きさの差異は、画素構造Ｇのピッチの１／２程度を最大としてもよい。これは、中間基板３０が半導体検出部１１より大きい場合にも採用できるし、中間基板３０が半導体検出部１１より小さい場合にも採用できる。また、リードアウト基板４０と半導体検出部１１の大きさの差異も、同様の構成を採用してよい。リードアウト基板４０と半導体検出部１１との大きさの差異は、画素構造Ｇのピッチの１／２程度を最大としてもよい。
　放射線検出器２を回路基板３に配置したとき、半導体検出部１１（放射線検出器２）の側面から当該半導体検出部１１に隣接する別の半導体検出部１１（放射線検出器２）の側面までの距離は、完全に０にはならない。この距離を、間隔Ｐｂと称する。図６（ｂ）に示すように、間隔Ｐｂは、間隔Ｐａの内側に存在する。そのため隣り合うリードアウト出力部４０Ｒとの最縁部の第１リードアウト電極４１の画素ピッチが、単独のリードアウト出力部４０Ｒに配置内の画素ピッチ（例えば上述した１００ｕｍ）と等しくなるように半導体検出部１１の外形サイズを小さくする。この構成によれば、最縁部の有感面積を小さくすることにより、複数の半導体検出部１１をまたいでも画素ピッチが保たれた実装を行うことができる。
　この技術を用いても間隔Ｐｂがリードアウト出力部４０Ｒの画素ピッチに比べて影響があるほど大きくしなければならない場合、間隔Ｐｂに画素ピッチに相当する余白を追加する。この場合において、隣り合うリードアウト出力部４０Ｒの最縁部間のピッチを画素ピッチ×Ｎ（Ｎは１より大きい整数）とする。その結果、リードアウト出力部４０Ｒ間で画素ピッチを保つような実装を行うことができる。
　別の視点から本実施形態の放射線撮像装置１の作用効果を説明する。実施形態の放射線撮像装置１は、半導体検出部１１のフットプリントから読出電極である第２リードアウト電極４２がはみ出ない回路構造を採用する。つまり、第２リードアウト電極４２は、回路基板３の主面に対して垂直方向へ延びる形状を有する。さらに、実施形態の放射線撮像装置１は、モジュールをタイリングする基板に多層構造を採用する。つまり、基板の内側に配置されたモジュールが出力する信号は、内層及び裏面に設けられた配線を介して外部に出力される。
　放射線撮像装置１は、モジュールの外形と検出面積が等しい。換言すると、放射線撮像装置１では、電極が水平方向にはみ出すことがない。その結果、複数の放射線検出器２を回路基板３に配置する場合に、電極を配置するための隙間を設ける必要がない。さらに、隙間を縮小する配置とするために、放射線撮像装置１は、放射線検出器２を斜めに実装する必要もない。つまり、複数の放射線検出器２は、回路基板３に対して水平に実装することができる。
　複数の第２中間電極３２の配置間隔は、複数の第１中間電極３１の配置間隔より狭い。この構成によれば、リードアウト基板４０が有する信号処理部４５の配置に対応するように、第２中間電極３２を配置することができる。
　リードアウト基板４０は、中間基板３０の第２中間電極３２と電気的に接続される第１リードアウト電極４１を含むと共に中間基板３０が配置されるリードアウト入力部４０Ｓと、回路基板３に電気的に接続される第２リードアウト電極４２を含み、リードアウト入力部４０Ｓを囲むように設けられたリードアウト出力部４０Ｒと、を含む。この構成によれば、リードアウト基板４０は、中間基板３０から良好に電荷を受けることが可能であると共に、回路基板３にデジタル値を出力することができる。
　本発明の放射線撮像装置１は、上記の実施形態に限定されない。例えば、中間基板３０の構成には、様々な変形例が採用できる。上記の実施形態では、中間基板３０が有する第２中間電極３２の配置は、一様であった。換言すると、第２中間電極３２のピッチは、すべて同じであった。しかし、第２中間電極３２のピッチは、すべて同じである必要はない。
　例えば、図７（ａ）に示すように、中間基板３０Ａは、４個の画素ブロックＰＢ１を有していてもよい。画素ブロックＰＢ１には、それぞれ複数の第２中間電極３２が均等に配置される。互いに隣接する画素ブロックＰＢ１の間隔は、画素ブロックＰＢ１に含まれる第２中間電極３２の間隔よりも、広い。このような配置によれば、第１中間電極３１を第２中間電極３２に接続する配線の長さの相違を小さくすることができる。より詳細には、第２中間電極３２を中間出力面３ｂの全面に対して一様に配置した場合には、基板の中央付近に配置された第１中間電極３１と第２中間電極３２との位置のずれは、小さい。つまり、配線の長さ（ピッチ変換距離）は短い。これに対して、基板の周辺に配置された第１中間電極３１と第２中間電極３２との位置のずれは、大きい。つまり、配線の長さは長い。配線の長さは、配線を通過する信号に影響を与える可能性がある。例えば、配線の構成は、浮遊容量を発生させる要因になり得る。つまり、第１中間電極３１と第２中間電極３２との接続構成ごとに、浮遊容量の相違を考慮するというノイズへの対策が望まれる。従って、中間基板３０において配線の長さの最大値と最小値との相違は、小さいほうが好ましい。
　図７（ａ）に示す第２中間電極３２の配置によれば、中間基板３０において配線の長さの最大値と最小値との相違を小さくすることができる。従って、信号が受ける影響の相違も小さくなるので、良好な放射線画像を得ることができる。
　なお、図７（ａ）に示す第２中間電極３２の配置を採用する場合には、第１リードアウト電極４１の配置も、図７（ａ）に示す第２中間電極３２の配置と一致する。この場合には、リードアウト基板４０には、第１リードアウト電極４１が設けられない領域が形成される。この領域には、所望の機能を持たせた電極や制御回路などを付加的に形成してよい。その一方で、電荷生成部１０の電荷出力電極１３の配置は、図７（ａ）に示す第２中間電極３２の配置に拘束されない、つまり、実施形態と同様の配置を採用することができる。なお、図７（ａ）に示す第２中間電極３２の配置は、１個の中間基板３０Ａによって実現される場合に限定されない。複数の中間基板によって実現されてもよい。
　図７（ｂ）は、中間基板３０Ｂが備える第２中間電極３２の別の配置の例示である。図７（ａ）に示すように、画素ブロックＰＢ１の数は、実施形態のように１個である場合及び変形例１のように４個である場合に限定されない。図７（ｂ）に示すように、中間基板３０Ｂは、１６個の画素ブロックＰＢ２を形成していてもよい。また、図８に示す第２中間電極３２の配置は、複数の中間基板によって実現されてもよい。
　図８は、中間基板３０Ｃが備える第２中間電極３２のさらに別の配置の例示である。図８に示すように、画素ブロックＰＢ３の形状は、正方形に限定されない。換言すると、画素ブロックＰＢ３に配置される第２中間電極３２の配置において、縦に並ぶ第２中間電極３２の数と、横に並ぶ第２中間電極３２の数と、は互いに一致する必要はない。換言すると、縦に並ぶ第２中間電極３２の数は、横に並ぶ第２中間電極３２の数と異なってもよい。図８に示すように、縦に並ぶ第２中間電極３２の数を４個とすると共に、横に並ぶ第２中間電極３２の数を８個としてもよい。また、変形例３でも例示したように、図８に示す第２中間電極３２の配置は、１個の中間基板３０によって実現されてもよいし、複数個の中間基板３０によって実現されてもよい。
１…放射線撮像装置、２…放射線検出器、３…回路基板、４…画像生成部、５…制御部、１０…電荷生成部、２０…読出部、１１…半導体検出部、１２…制御電極部、１３…電荷出力電極、１１ａ…半導体入射面、１１ｂ…半導体出力面、３０…中間基板、４０…リードアウト基板、３０ａ…中間入力面（第１の主面）、３０ｂ…中間出力面（第２の主面）、３０Ｓ…中間入力領域、３１…第１中間電極（第１の電極）、３０Ｒ…中間出力領域、３２…第２中間電極（第２の電極）、４０ａ…リードアウト入力面、４０ｂ…リードアウト出力面、４５…信号処理部、４１…第１リードアウト電極（第３の電極）、４２…第２リードアウト電極（第４の電極）、４６…信号変換部、４７…メモリ。

Claims (10)

  1. 　入射した放射線のエネルギ又は粒子の数に対応する電荷を生成する電荷生成部及び前記電荷に基づくデジタル値を出力する読出部を有する放射線検出器と、
    　複数の前記放射線検出器が二次元状に配置された回路基板と、を備え、
    　前記読出部は、
    　前記デジタル値を出力する複数の信号処理部が二次元状に配置されたリードアウト基板と、
    　前記電荷生成部と前記リードアウト基板との間に配置され、前記電荷生成部に対面する第１の主面及び前記リードアウト基板に対面する第２の主面を含む中間基板と、を有し、
    　前記第１の主面には、前記電荷生成部に電気的に接続される複数の第１の電極が配置され、
    　前記第２の主面には、前記リードアウト基板の前記信号処理部及び前記第１の電極のそれぞれに電気的に接続される複数の第２の電極が配置され、
    　複数の前記第２の電極の配置間隔は、複数の前記第１の電極の配置間隔と異なる、放射線撮像装置。
  2. 　複数の前記第２の電極の配置間隔は、複数の前記第１の電極の配置間隔より狭い、請求項１に記載の放射線撮像装置。
  3. 　前記電荷生成部と前記リードアウト基板との間には、複数の前記中間基板が配置される、請求項１又は２に記載の放射線撮像装置。
  4. 　前記リードアウト基板は、
    　前記中間基板の前記第２の電極と電気的に接続される第３の電極を含むと共に前記中間基板が配置される入力部と、
    　前記回路基板に電気的に接続される第４の電極を含み、前記入力部に隣接するように設けられた出力部と、を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
  5. 　前記中間基板を平面視した場合の外形は、前記電荷生成部を平面視した場合の外形よりも小さい、請求項１～４のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
  6. 　前記リードアウト基板を平面視した場合の外形は、前記電荷生成部を平面視した場合の外形よりも小さい、請求項１～５のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
  7. 　前記中間基板を平面視した場合の外形は、前記電荷生成部を平面視した場合の外形よりも大きい、請求項１～４のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
  8. 　前記リードアウト基板を平面視した場合の外形は、前記電荷生成部を平面視した場合の外形よりも大きい、請求項１～４及び７のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
  9. 　前記第１の電極は、第１の配置間隔と、前記第１の配置間隔とは異なる第２の配置間隔とに従って配置されている、請求項１～８のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
  10. 　前記第２の電極は、第３の配置間隔と、前記第３の配置間隔とは異なる第４の配置間隔とに従って配置されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の放射線撮像装置。
PCT/JP2020/037867 2020-10-06 2020-10-06 放射線撮像装置 WO2022074733A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022555002A JPWO2022074733A1 (ja) 2020-10-06 2020-10-06
US18/247,914 US20230378229A1 (en) 2020-10-06 2020-10-06 Radiographic device
PCT/JP2020/037867 WO2022074733A1 (ja) 2020-10-06 2020-10-06 放射線撮像装置
KR1020237011418A KR20230058713A (ko) 2020-10-06 2020-10-06 방사선 촬상 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/037867 WO2022074733A1 (ja) 2020-10-06 2020-10-06 放射線撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022074733A1 true WO2022074733A1 (ja) 2022-04-14

Family

ID=81126718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/037867 WO2022074733A1 (ja) 2020-10-06 2020-10-06 放射線撮像装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230378229A1 (ja)
JP (1) JPWO2022074733A1 (ja)
KR (1) KR20230058713A (ja)
WO (1) WO2022074733A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003264280A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Hamamatsu Photonics Kk 検出器
JP2003282849A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Canon Inc 放射線検出装置及び放射線検出装置用接続基板の製造方法
JP2012009607A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 受光素子アレイ、ハイブリッド型検出装置、および光学センサ装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4934826B2 (ja) 2005-12-07 2012-05-23 株式会社アクロラド 放射線画像検出モジュールおよび放射線画像検出装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003264280A (ja) * 2002-03-08 2003-09-19 Hamamatsu Photonics Kk 検出器
JP2003282849A (ja) * 2002-03-26 2003-10-03 Canon Inc 放射線検出装置及び放射線検出装置用接続基板の製造方法
JP2012009607A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd 受光素子アレイ、ハイブリッド型検出装置、および光学センサ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230378229A1 (en) 2023-11-23
JPWO2022074733A1 (ja) 2022-04-14
KR20230058713A (ko) 2023-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI507710B (zh) Radiation detector module
TWI520352B (zh) Connect the substrate
US8796607B2 (en) Imaging apparatus and imaging system
US20140348290A1 (en) Apparatus and Method for Low Capacitance Packaging for Direct Conversion X-Ray or Gamma Ray Detector
JP2006140461A (ja) 電子装置パッケージ及びその製造方法
JP2007155564A (ja) 放射線検出器および放射線画像検出装置
WO2022074733A1 (ja) 放射線撮像装置
US10211249B2 (en) X-ray detector having a capacitance-optimized light-tight pad structure
JP2007155563A (ja) 放射線画像検出装置
JP4464998B2 (ja) 半導体検出器モジュール、および該半導体検出器モジュールを用いた放射線検出装置または核医学診断装置
TWI826931B (zh) 放射線攝像裝置
WO2022102095A1 (ja) 放射線撮像装置
WO2022074732A1 (ja) 放射線撮像装置
JP5676922B2 (ja) Ｘ線検出器モジュールおよびｘ線検出器並びにｘ線ｃｔ装置
TWI802283B (zh) 成像系統
US7521683B2 (en) X-ray detector
TW202331301A (zh) 用於執行繞射測量的方法和系統
JP2023117516A (ja) 放射線の検出器
TW202329481A (zh) 圖像感測器的操作方法
JP2016186502A (ja) 放射線検出器
JP2015141142A (ja) 透過像撮像システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20956682

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237011418

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022555002

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20956682

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1