放射线检测器、以及放射线检测器的制造方法_2

文档序号:9932548阅读:来源:国知局
1是本发明的一个实施方式所涉及的放射线检测器的平面图。
[0027]图2是沿着图1的I1-1I线的截面图。
[0028]图3是图1的放射线检测器的角部附近的放大平面图。
[0029]图4是表示图1的放射线检测器的制造工序中的(a)闪烁体层形成前的状态以及
(b)闪烁体层形成后的状态的截面图。
[0030]图5是表示图1的放射线检测器的制造工序中的(a)树脂框形成后的状态以及(b)第I有机膜形成后的状态的截面图。
[0031]图6是表示图1的放射线检测器的制造工序中的(a)无机膜形成后的状态以及(b)第2有机膜形成后的状态的截面图。
[0032]图7是表示图1的放射线检测器的制造工序中的根据激光的加工处理的截面图。
[0033]图8是表示图1的放射线检测器的制造工序中的(a)保护膜切断后的状态以及(b)覆盖树脂层形成后的状态的截面图。
【具体实施方式】
[0034]以下是参照附图并就本发明的实施方式进行说明。在可能的情况下将相同符号标注于相同部分并省略重复的说明。另外,各个附图中的尺寸以及形状并不一定与实物相同。
[0035]首先,参照图1以及图2并就本实施方式所涉及的放射线检测器I的结构作如下说明。如图1以及图2所示放射线检测器I具备光电转换元件阵列7、闪烁体层8、树脂框9、保护膜13以及覆盖树脂层14。光电转换元件阵列7具有基板2、受光部3、信号线4、焊垫5以及钝化膜6。保护膜13具有第I有机膜10、无机膜(金属膜)11以及第2有机膜12。
[0036]受光部3是包含在绝缘性的基板2(例如玻璃制基板)的中央部的矩形状区域被排列成二维的多个光电转换元件3a来构成的。光电转换元件3a是由非晶硅制的光电二极管(PD)和薄膜晶体管(TFT)等进行构成的。受光部3上的各行或者各列光电转换元件3a各自是由信号读出用的信号线4而与用于向外部电路(没有图示)取出信号的焊垫5相电连接。
[0037]焊垫5沿着在基板2的外缘当中邻接的2边(图1中的上边、右边)每隔规定间隔被配置多个,并且通过信号线4被电连接于所对应的多个光电转换元件3a。在光电转换元件3a以及信号线4上形成绝缘性的钝化膜6。对于该钝化膜6来说能够使用例如氮化硅和氧化硅等。焊垫5为了与外部电路相连接而被露出。
[0038]将X射线(放射线)转换成光的柱状结构的闪烁体8a以覆盖受光部3的形式被层叠于光电转换元件阵列7上。通过在光电转换元件阵列7上的包含受光部3的大致矩形状的区域(用图1的虚线围起来的区域)层叠多层闪烁体8a,从而形成闪烁体层8。对于闪烁体层8来说能够使用各种材料,例如能够使用发光效率好的掺铊(Tl)的碘化铯(CeI)。
[0039]闪烁体层8的周缘部Sb成为随着朝向闪烁体层8的外侧而高度渐渐变低的锥形状。总之,在周缘部Sb,大致被形成于闪烁体层8外侧的闪烁体8a其高度变低。在此,周缘部Sb是受光部3没有被形成于下方的区域(有效画面外区域)或者是X射线图像生成中的影响小的区域。因此,通过设置像这样的锥形状的周缘部Sb从而就能够在制造时限定由激光引起的不良影响所涉及到的闪烁体层8上的区域。在此,周缘部Sb的倾斜角度即从闪烁体层8的内侧朝着外侧连结被形成于周缘部Sb的闪烁体8a的高度位置的直线相对于基板2的上表面所成的角度Θ包含于20度?80度的范围内。
[0040]树脂框9在从闪烁体层8的层叠方向A来看的情况下是以通过闪烁体层8与焊垫5之间并且包围闪烁体层8的形式被形成于光电转换元件阵列7上。树脂框9的角部形状成为向外侧凸出的弧状(所谓R形状)。树脂框9例如是硅树脂。
[0041]树脂框9是以中央部成为高于两缘部的形式被形成的,树脂框9的高度dl成为低于闪烁体层8的高度d。由此,能够对树脂框9进行小型化而并且抑制在制造时的由激光引起的对闪烁体层8的不良影响。在此,树脂框9的高度dl是光电转换元件阵列7的上表面位置与树脂框9的顶点位置之间的距离,闪烁体层8的高度d是被包含于闪烁体层8中的闪烁体8a的最大高度。
[0042]树脂框9从对放射线检测器I进行小型化的观点出发优选要尽量减小。更加具体地来说树脂框9的高度dl优选为450μπι以下,树脂框9的宽度d2优选为900μπι以下。在此,树脂框9的宽度d2为树脂框9的内缘El(闪烁体层8侧的缘部)与树脂框9的外缘Ε2(焊垫5侧的缘部)之间的宽度。
[0043]另外,树脂框9的内缘El与闪烁体层8的外缘Ε3之间的距离(第I距离)Dl成为短于树脂框9的外缘Ε2与光电转换元件阵列7的外缘Ε4之间的距离(第2距离)D2。从所谓抑制在制造时的由激光引起的对焊垫5的不良影响并且确保闪烁体层8的有效面的观点出发,第2距离D2相对于第I距离Dl的比率优选成为5以上。更加具体地来说第I距离Dl优选为Imm以下,第2距离D2优选位为5mm以上。这是由以下所述理由得出的结论。
[0044]如果在闪烁体层8的外缘E3与树脂框9的内缘El之间没有间隙的话则能够使闪烁体层8的有效面积最大化。但是,如果分别考虑了在制造时的由激光引起的对闪烁体层8的不良影响或在形成树脂框9的工序中的一点点失败(例如将树脂框9形成于闪烁体层8上的情况)的话则优选将第I距离Dl确保在Imm以下的范围。另外,通过将第2距离D2控制在5mm以上,从而在考虑了在制造时的由激光引起的对焊垫5的不良影响之后就能够在树脂框9与焊垫5之间确保充分的距离。
[0045]闪烁体层8被保护膜13覆盖。保护膜13是通过第I有机膜10、无机膜11以及第2有机膜12就按这个顺序从闪烁体层8被层叠来形成的。第I有机膜10、无机膜11以及第2有机膜12任一个都能透过X射线(放射线),并且具有隔断水蒸气的性质。具体地来说就第I有机膜10以及第2有机膜12而言能够使用聚对二甲苯以及聚对氯二甲苯等。另外,无机膜11相对于光即使为透明、不透明以及反应性当中的任一个都是可以的,对于无机膜11来说例如能够使用硅(Si)和钛(Ti)以及铬(Cr)等的氧化膜、金和银以及铝(Al)等的金属膜。作为无机膜11通过使用使光反射的金属膜从而就能够防止在闪烁体8a上发生的荧光发生外漏,并且能够提高放射线检测器I的检测灵敏度。在本实施方式中,就作为无机膜11而使用容易加工成形的Al的例子进行说明。Al自身在空气中容易发生腐蚀,但是因为无机膜11被第I有机膜10以及第2有机膜12夹住,所以难以被腐蚀。
[0046]保护膜13例如是由CVD法进行形成的。为此,在刚形成保护膜13之后的状态下保护膜13是以覆盖光电转换元件阵列7的全体表面的形式被形成的。因此,为了使焊垫5露出而保护膜13在比光电转换元件阵列7的焊垫5更内侧的位置上被切断,外侧的保护膜13被除去。如后面所述保护膜13在树脂框9的中央部附近被激光切断(加工),保护膜13的外缘13a由树脂框9而被固定。由此,就能够防止保护膜13从外缘13a发生剥离。在此,对于保护膜13的切断来说例如能够使用二氧化碳激光(CO2激光)和超短脉冲(纳秒或皮秒)的半导体激光等。通过使用二氧化碳激光从而就变得以一次扫描(短时间)就能够切断保护膜13,并且能够提高生产性。还有,所谓对光电转换元件阵列7和焊垫5以及闪烁体层8等的不良影响就是例如在使用二氧化碳激光或超短脉冲激光的情况下为热损伤。
[0047]保护膜13的外缘13a位于树脂框9上,由沿着树脂框9被配置的覆盖树脂层14而与树脂框9 一起被涂覆。对于覆盖树脂层14来说能够使用对保护膜13以及树脂框9的粘结性良好的树脂例如能够
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