专利名称：放射线图象传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及医疗用X线摄像等所使用的放射线图象传感器。
以前，作为代表性放射线检测元件已知WO92/06476号公报中公开的放射线检测元件。该放射线检测元件通过粘合剂使基板上形成的闪烁器与摄像元件结合，从基板侧入射的放射线通过闪烁器转变为可见光进行检测。
但是，由于基板上形成的闪烁器各各柱状结晶的高度不是一定的，具有凹凸，与摄像元件贴合时，恐怕闪烁器的前端部会碰到摄像元件的受光面，导致闪烁器的前端部破损。另外，摄像元件与闪烁器通过粘合剂固定时，随温度变化会在基板上产生变形，这种变形有时会引起闪烁器的柱状结晶破损。特别是摄像元件使用冷却型CCD时，由于温度急剧变化会产生较大的变形，容易造成闪烁器的破损。
本发明的目的在于提供一种可以防止闪烁器破损的放射线图象传感器。
按照本发明，由于用具有弹性的有机膜覆盖闪烁器，并通过光学结合材料与摄像元件重合，因而通过具有弹性的有机膜使闪烁器仪表盘与摄像元件贴合时，可以缓和作用于闪烁器的冲击，防止闪烁器的破损。另外，即使在温度变化产生基板变形时，由于用具有弹性的有机膜覆盖闪烁器，通过该具有弹性的有机膜可以缓和基板变形作用于闪烁器上的应力，防止闪烁器的破损。
另外，本发明的特征还在于放射线图象传感器的闪烁器具有柱状结构。按照本发明，由于具有柱状结构的闪烁器的前端部被具有弹性的有机膜覆盖，使闪烁器仪表盘与摄像元件重合时，可以缓和作用于柱状结构的闪烁器前端部的冲击以及温度变化产生变形作用于闪烁器上的应力，防止柱状结构的闪烁器前端部破损。
图2A表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图2B表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图2C表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图3A表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图3B表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
发明的最佳实施方式以下，参照
图1～图3说明本发明的实施方式。图1是实施方式中放射线图象传感器2的剖面图。如图1所示，放射线传感器2具有下述结构，闪烁器仪表盘4与摄像元件6贴合，收纳在陶瓷外壳8中。
这里，在闪烁器仪表盘4的Al制基板10的一个表面，形成了将入射的放射线转变为可见光的柱状结构的闪烁器12。该闪烁器12使用掺入Tl的CsI。该基板10上形成的闪烁器12与基板10一同整个表面被具有弹性的第1聚对二甲苯膜(第1有机膜)14覆盖，在闪烁器12一侧的第1聚对二甲苯膜14的表面形成SiO2(透明无机膜)膜16。而且，在SiO2膜16表面以及基板10一侧未形成SiO2膜16的部分的第1聚对二甲苯膜14表面形成第2聚对二甲苯膜(第2有机膜)18，整个表面被第2聚对二甲苯膜18覆盖。
另外，摄像元件6通过作为连接油(matching oil)的硅树脂层20贴付在闪烁器仪表盘4的闪烁器12一侧，摄像元件6的底部收纳在陶瓷外壳8的收纳部位8a中。另外，作为连接油可以使用能从DawConing公司得到的Silgat(注册商标)等硅氧烷浇铸凝胶光学结合材料。而且，闪烁器仪表盘4以及摄像元件6的侧壁部用树脂24固定，该树脂用于保护搭接导线22，以及将闪烁器仪表盘4固定在陶瓷外壳8上。
其次，参照图2A～图3B说明闪烁器仪表盘4的制造工艺。在图2A所示的矩形Al制基板10(厚0.5mm)的一个表面上，采用蒸镀法使掺入Tl的CsI的柱状晶体增长，形成200μm厚的闪烁器12(参照图2B)。
形成闪烁器12的CsI由于吸湿性高如果直接露出来会吸收空气中的水蒸气发生潮解，因而为了防止这种现象，采用CVD法形成第1聚对二甲苯膜14。也就是，将形成闪烁器12的基板10装入CVD装置，形成10μm厚的第1聚对二甲苯膜14。这样就可以在闪烁器12和基板10的表面整体形成第1聚对二甲苯膜14(参照图2C)。由于闪烁器12的前端部是凹凸的，该第1聚对二甲苯膜14也有使闪烁器12的前端部变平坦的作用。
其次，在闪烁器12一侧的第1聚对二甲苯膜14的表面通过喷溅形成200nm厚的SiO2膜16(参照图3A)。由于SiO2膜16的目的在于提高闪烁器12的耐湿性，因而可以在覆盖闪烁器12的范围内形成。如上所述，闪烁器12的前端部由于已被第1聚对二甲苯膜14平坦化，为了减少输出光量，可以形成较薄(100nm～300nm)的SiO2膜16。
而且，在SiO2膜16表面以及基板10一侧未形成SiO2膜16的第1聚对二甲苯膜14表面，采用CVD法形成10μm厚的第2聚对二甲苯膜18，用于防止SiO2膜的剥落(参照图3B)。完成了这些步骤之后也就完成了闪烁器仪表盘4的制造。
最后，通过硅树脂层20将摄像元件6贴付在闪烁器仪表盘4的闪烁器12一侧。另外，闪烁器仪表盘4上贴付的摄像元件6的底部收纳在陶瓷外壳8的收纳部位8a中，通过搭接导线22将摄像元件6的焊接点与陶瓷外壳8上固定的导线插头电连接。而且，为了保护搭接导线22以及将闪烁器仪表盘4固定在陶瓷外壳8上，用树脂24将闪烁器仪表盘4以及摄像元件6的侧壁部固定。完成了这些步骤之后也就完成了图1所示放射线图象传感器2的制造。
按照这一实施方式中的放射线图象传感器2，由于用第1聚对二甲苯膜14覆盖闪烁器12，并通过硅树脂20与摄像元件6贴合，因而通过第1聚对二甲苯膜14使闪烁器仪表盘4与摄像元件6贴合时，可以缓和作用于闪烁器12的冲击，防止闪烁器12的前端部破损。另外，即使在温度变化产生基板10变形时，由于用第1聚对二甲苯膜14覆盖闪烁器12，通过该第1聚对二甲苯膜14可以缓和基板10变形作用于闪烁器12上的应力，防止闪烁器12的破损。
另外，由于用树脂24固定闪烁器仪表盘4以及摄像元件6的侧壁部，可以加强闪烁器仪表盘4与摄像元件6之间的连接。
另外，在所说的实施方式中，连接油(光学结合材料)使用硅树脂20，但并不限于此，也可以使用环氧树脂、硅油等。
另外，在所说的实施方式中，为了保护搭接导线22以及为了将闪烁器仪表盘4固定在陶瓷外壳8上，通过一种树脂24固定闪烁器仪表盘4和摄像元件6的侧壁部，但是也可以使用不同的树脂分别作为用于保护搭接导线22的树脂以及用于将闪烁器仪表盘4固定在陶瓷外壳8上的树脂。
另外，透明无机膜16使用SiO2膜，但并不限于此，也能够使用以Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、MgF2、LiF、CaF2、SiNO、AgCl以及SiN等为材料的无机膜。
另外，在所说的实施方式中，作为闪烁器12使用了CsI(Tl)，但并不限于此，也可以使用CsI(Na)、NaI(Tl)、LiI(Eu)、KI(Tl)等。
另外，在所说的实施方式中，作为基板10使用了Al制的基板，但只要是X射线透过率好的基板即可，也可以使用以碳为主要成分的无定形碳制基板、C(石墨)制基板、Be制基板、SiC制基板等。
另外，在所说的实施方式中，闪烁器12被第1聚对二甲苯膜14、SiO2膜16以及第2聚对二甲苯膜18覆盖，但是也可以只用第1聚对二甲苯膜14覆盖，另外也可以用第1聚对二甲苯膜14以及SiO2膜16覆盖。即使这种情况下，由于与闪烁器12连接的第1聚对二甲苯膜14具有弹性，与所说的实施方式中的放射线图象传感器2的情况相同，也可以防止闪烁器12的破损。
另外，在所说的实施方式中虽然使用了摄像元件6，但也可以使用冷却型摄像元件(C-CCD)。这时，由于温度急剧变化导致作用于闪烁器的应力增大，通过具有弹性的有机膜可以增大防止闪烁器破损的效果。
另外，在所说的实施方式中，聚对二甲苯膜除聚对二甲苯之外，也可以使用聚一氯对二甲苯、聚二氯对二甲苯、聚四氯对二甲苯、聚氟对二甲苯、聚二甲基对二甲苯、聚二乙基对二甲苯等。
采用本发明的放射线图象传感器，由于用具有弹性的有机膜覆盖闪烁器，并通过连接油与摄像元件重合，因而通过具有弹性的有机膜使闪烁器仪表盘与摄像元件重合时，可以缓和作用于闪烁器的冲击，防止闪烁器的前端部破损。另外，即使在温度变化产生基板变形时，由于用具有弹性的有机膜覆盖闪烁器，通过该具有弹性的有机膜可以缓和基板变形作用于闪烁器上的应力，防止闪烁器的破损。
工业实用性如上所述，本发明的放射线图象传感器适用于医疗、工业用的X线摄像等。
权利要求
1.具备闪烁器仪表盘和摄像元件的放射线图象传感器，其特征在于所说的闪烁器仪表盘具备放射线透过性的基板、在该基板上形成的闪烁器以及覆盖该闪烁器的具有弹性的有机膜，所说的闪烁器仪表盘与所说的摄像元件之间存在光学结合材料，使所说的闪烁器仪表盘与所说的摄像元件重合，所说的闪烁器仪表盘与所说的摄像元件的侧壁部用树脂固定。
2.如权利要求1所述的放射线图象传感器，所说的闪烁器具有柱状结构。
全文摘要
具备闪烁器仪表盘(4)和摄像元件(6)的放射线图象传感器(2),闪烁器仪表盘(4)具备放射线透过性的基板(10)、在该基板(10)上形成的具有潮解性的闪烁器(12)以及覆盖该闪烁器(12)的具有弹性的有机膜(14),闪烁器仪表盘(4)与摄像元件(6)之间存在连接油(20),通过所说的连接油(20)使闪烁器仪表盘(4)与摄像元件(6)贴合,闪烁器仪表盘(4)与摄像元件(6)的侧壁部用树脂(24)固定。
文档编号G01T1/20GK1305594SQ99807301
公开日2001年7月25日 申请日期1999年6月18日 优先权日1998年6月19日
发明者高林敏雄, 本目卓也, 佐藤宏人 申请人:浜松光子学株式会社