辐射探测器元件的制作方法_2

文档序号:8287742阅读:来源:国知局
后润湿属性之间的良好平衡。
[0013]本领域普通技术人员在阅读和理解以下的详细描述后仍将理解本发明的其他方面和实施例。在阅读优选实施例的以下详细描述后,多个额外的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得明显。
【附图说明】
[0014]本发明通过以下附图来进行图示:
[0015]图1示出了医学成像设备,具体为计算机断层摄影设备(现有技术)的示意图。
[0016]图2示出了根据本发明的辐射探测器的示意性透视图。
[0017]图3示出了根据本发明的辐射探测器的示意性侧视图。
[0018]图4示出了根据本发明方法的包括由两个熔合的焊球横向地附接的两个零件的结构的示意性侧视图。
[0019]图5示出了根据本发明的横向地附接两个零件的方法的示意图。
[0020]本发明可以采取各种部件和部件的布置、以及各种处理操作和处理操作的安排的形式。附图仅用于图示优选实施例的目的而不应被解释为限制本发明。为了更好地进行可视化,可以省略某些特征或者尺寸可以不是按比例的。
【具体实施方式】
[0021]在下文中,作为非限制性范例,使用用于计算机断层摄影设备的基于闪烁体的探测器来对本发明的各个方面进行解释。本领域技术人员应当理解,本发明不限于该范例,而是可以被广泛地扩展以覆盖其他医学成像设备和非医学成像设备以及其他辐射探测器,包括直接转换探测器和光学辐射探测器。甚至更一般地,所描述的构造方法可以是与针对其他(微)电和(微)机械设备相关的,在所述其他(微)电和(微)机械设备中,具有诸如用于微处理器的单边引出线存储器的两个零件的可靠的横向地附接的需要。
[0022]图1示出了医学成像设备,更具体为计算机断层摄影设备I的示意图。X射线辐射探测器2和X射线源被安装在可转动的机架3上。诸如患者的要被扫描的对象被定位在可移动的工作台5上,所述工作台5在扫描期间移动穿过检查区域6,同时机架3围绕检查区转动并且X射线源3发射X射线辐射。穿过对象的X射线辐射由X射线探测器2来探测,在所述X射线探测器2中,探测到的X射线辐射被转换为电子信息,所述电子信息在其他处理装置(未示出)中被进一步处理为显示给诸如医生的用户的视觉信息。
[0023]探测器2可以使用诸如闪烁的各种不同的原理来将X射线辐射转换成电子信息,其中,X射线辐射被转换成在另一波长处的辐射。所述辐射然后被馈入光学耦合的光电二极管,所述光学耦合的光电二极管重新发射作为电子的辐射(光电效应)。备选的转化方法是直接转换,在所述直接转换中,X射线在直接转换材料(例如,碲锌镉或碲化镉)中被直接转换成电子。在一些配置中,闪烁体、光电二极管和/或直接转换层针对各种原因(例如,改进的辐射俘获、像素尺寸减小等)关于基板被横向地(通常是基本上垂直地)取向。电子信息被电传输到基板,电子信息被从所述基板上进一步传输到其他处理装置。因此,垂直的零件需要在离散的位置处与基板进行可靠的电接触。同时,在垂直的零件与基板之间的机械连接需要是结实的。这是意义重大的,这是因为垂直的零件通常不直接接触基板(以避免电短路),而是仅通过一系列连接被连接。这些连接需要是导电且机械上坚固而又足够柔性的,以保持垂直的零件的重量和抗电势转动。
[0024]光电探测器2的范例被示出在图2和图3中。这两个附图分别以示意性的透视图和侧视图的形式描绘了所谓的双层探测器元件的有源部分。光电探测器通常包括若干这样的探测器元件。如作为非限制性范例能够看到的,这样的光电探测器包括基板21。所述基板可以被耦合到其他处理装置(例如,ASIC)并且被耦合到安装器件,以将探测器元件安装在诸如机架4的另一结构上,以及被耦合到其他电布线和连接。光电探测器还包括光转换元件(在该范例中为闪烁体23)和屏蔽元件24。使用闪烁体堆栈23来探测X射线辐射,所述闪烁体堆23包括两个垂直地层叠的闪烁体231、232,每个对具有不同波长的X射线辐射敏感。闪烁体堆23被光学地耦合到光电二极管22。屏蔽元件24(通常是钨屏蔽元件)可以被附接到光电二极管22,以屏蔽光电二极管22本身不受到直接的X射线辐照(以避免在光电二极管之内的X射线的直接转换)。屏蔽元件24通常被附接到与面向闪烁体23的一侧相对的光电二极管的一侧。屏蔽元件通常延伸超出并越过光电二极管22的顶部,以最佳地屏蔽光电二极管22不受到直接的辐照。光电二极管22通过η行连接25被耦合到探测器元件基板21,其中,每个连接可以是导电的;η可以是从I到至少32的范围,这是因为这提供了足够的连接和连接强度。最优选的,η为36以允许其他电接触或非电接触。所述连接优选地基本上被均匀地间隔在光电二极管22的主表面上。术语“均匀地间隔”和“基本上均匀地间隔”应当在本发明的上下文中被理解为在两个对象之间具有相同的距离,变化最多为10 %,优选地变化最多为5%,更优选地变化最多为2 %,最优选地没有变化,其中,变化可以是在任一方向上(更短或更长的距离)。光电探测器22的主表面421的主轴422的取向关于探测器元件21的主表面412的主轴411是横向的,优选地基本上是垂直的。所述取向优选地为正好90度,但可以具有到任一侧的I度的最大变化,以仍然获得良好工作的光电探测器。
[0025]探测器元件2 —般包括至少一个光电二极管,但通常包括在探测器元件基板21上的P行平行的闪烁体、光电二极管以及屏蔽元件,其中,P的范围为从2到至少16 ;ρ优选地为16,但也可以是更高或更低的。
[0026]如在图3中能够最清晰地看到的,在该范例中,基板21和光电二极管22仅通过连接25进行连接而不与彼此直接物理接触。因此,机械负担完全在连接25上,这需要具有足够的强度,但是仍需要保持细长并且允许一些弹性。
[0027]在该具体的实施例中,光电二极管22每个为6mm高、18mm宽并且100微米厚,p为16,n为36,并且连接25都是根据本发明的电导连接,所述电导连接被以具有小于1%的变化的500微米的间隔均匀间隔开。这产生特别良好测试的实施例,但是本发明当然允许朝更小(或更大)的焊球的尺寸和/或间隔缩放。在该实施例中,光电二极管22关于基板21以89.5与90.5度之间的角度被垂直地取向。
[0028]图4描绘了连接25的一个特写。单个的连接25包括从第一焊球451和第二焊球452熔合的熔合的焊球45。在本发明的上下文中,术语“第一焊球”和“第二焊球”可以意指非熔合的单独的第一焊球和第二焊球,以及通常对应于原始的各自的第一焊球和第二焊球的熔合的焊球的部分。在本发明的上下文中,其也可以用于被压扁(“压印”(coin))的第一焊球或第二焊球。每个熔合的焊球45利用熔合的焊球45的第一焊球451接触零件42(其在该具体范例中是光电二极管22)的主表面421,并且利用熔合的焊球45的第二焊球452接触基板41 (其在该范例中对应于探测器元件基板21)的主表面411。术语焊球在本领域中是公知的术语,对于所述术语焊球,本领域技术人员应当理解,初始的焊球具有基本上球形形状,但是每个焊球可以具有稍微不完美的球形形状,例如,稍微被压扁的或
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