放射线检测单元以及放射线检查装置的制作方法

专利名称：放射线检测单元以及放射线检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有放射线半导体检测元件的放射线检测单元以及使用该 单元的放射线检査装置，特别涉及对从位于被检体内的放射性同位素中放 射的伽马射线进行检测的放射线检测单元以及放射线检查装置。
背景技术：
近年来，为得到生物体(被检体)内部的信息，x线断层照像术装置被 广为使用。作为x线断层照像术装置，举出有X线计算机X线断层照像术
(X线CT)装置、磁共振图像装置、SPECT (single photon emission CT) 装置、正电子X线断层照像术(PET)装置。X线CT装置，从多个方向向被 检体的某断面照射窄幅的X线光束，并对透射的X线检测，再通过计算机 计算该断面内的X线吸收程度的空间分布，使之图像化。这样，X线CT装 置可以对被检体内部形态的异常、例如网膜出血(出血巣)进行把握。
与此相对，为精密地获得被检体内的功能信息，近年来对PET装置正 在进行积极的开发。使用了 PET装置的诊断方法，首先是将用正电子核素 标记的检查用药剂，通过注射或吸入等导入被检体的内部。导入到被检体 内的检查用药剂，被蓄积在具有与检查用药剂对应的功能的特定部位。例 如，当使用糖类的检査用药剂时，将被选择性地蓄积在癌细胞等新陈代谢 较为活跃的部位。此时，从检査用药剂的正电子核素放射正电子，该正电 子与周围的电子结合并衰变时，会沿互为约180度的方向放射两条伽马射 线(所谓衰变伽马射线)。该两条伽马射线被配置在被检体周围的放射线检 测器同时检测，并通过计算机等再生成图像，从而取得被检体内的放射性 同位素的分布图像数据。这样，由于通过PET装置获得被检体体内的功能 信息，因此可以弄清各种疑难病症的病理。
如图1所示，PET装置100被配置成伽马射线检测器101以360度包围 被检体S。伽马射线检测器101，由排列有半导体检测元件(未图示)的半导体检测器102、和用于对入射到各个半导体检测元件的伽马射线进行电检 测的检测电路103构成。另外，虽然省略了图示，但基于示出有来自检测 电路103的伽马射线的入射情况的输出信号以及伽马射线所入射的半导体 检测元件的位置信息，来同定伽马射线的产生位置。然后，通过对多条伽 马射线进行检测，再生成被检体S内的检査用药剂分布的图像。
由于衰变伽马射线从被检体向任意方向放射，因此为使半导体检测器 102提高检测效率而配置有多个半导体检测元件。例如，如图2所示，提出 有这样的放射线检测单元102，其在框体104内配置有安装了半导体检测元 件105的基板106 (例如，参照专利文献1。)。
可是，PET装置是基于该半导体检测元件的位置信息来同定衰变伽马射 线的产生位置，因此一旦半导体检测元件的配置位置精度不好，会导致伽 马射线产生位置的位置精度下降、空间分辨率下降。在上述的专利文献1 中，如图2所示，半导体检测器102的基板106的两侧部被收容并固定在 固定于框体104的侧壁的导轨109的槽109a中。导轨109因由金属或树脂 形成，故其槽109a的加工或成型很难以高精度、例如数百P m以下的精度 进行。而且，导轨109的安装上也产生误差。另外，由于通过基板106的 侧端部和槽109a的嵌合将基板106固定，因此要求基板106的外形尺寸精 度良好。结果导致基板106的成本增加。而且，也给半导体检测元件105 相对于基板106的定位精度带来影响。
这样，由于基板106或导轨109的尺寸误差或定位误差重合，所以存 在很难精度良好地配置半导体检测元件105的问题。
专利文献1:日本特开2005-128000号公报

发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而形成的，本发明的目的在于提供一种 高精度地配置有多个半导体检测元件的放射线检测单元，以及使用该单元 的放射线检查装置。
根据本发明的一个观点，提供如下的放射线检测单元，其特征是，具 备多个检测基板，该多个检测基板具有布线基板、粘合在该布线基板的 上表面并对放射线进行检测的半导体检测元件、和粘合在该布线基板的上表面的隔板；以及，固定单元，该固定单元将层叠有上述多个检测基板的 层叠体固定；上述检测基板的半导体检测元件和隔板被以规定的位置关系 配置，且上述多个检测基板中，其各自的隔板彼此以规定的位置关系层叠。
根据本发明，被层叠的多个检测基板中，各自的半导体结晶元件和隔 板被以规定的位置关系配置。而且被层叠的多个检测基板中，各自的隔板 彼此以规定的位置关系配置。因此，配置于不同的检测基板上的半导体结 晶元件彼此间的位置关系，仅由半导体结晶元件和隔板的位置关系以及隔 板自身的尺寸精度决定。因此，减少了用于精度良好地配置半导体结晶元 件彼此而有精度要求的部件，而且在该部件上有精度要求的尺寸也被限制， 因此容易得到良好的精度。由此，可以高精度配置多个半导体检测元件。
根据本发明的其它观点，提供一种放射线检查装置，具备上述任一 放射线检测单元，对从含有放射性同位素的被检体产生的放射线进行检测； 检测电路单元，与上述放射线检测单元连接；以及，信息处理单元，基于 从上述检测电路单元中取得的包含有放射线的入射时刻以及入射位置的检 测信息，获取上述放射性同位素在被检体内的分布信息。
根据本发明，由于将放射线检测单元的多个半导体检测元件以相互间 较高精度进行配置，因此就可以提高空间分辨率，可以实现更为精密的检 査。
发明效果
根据本发明，可以提供高精度地配置有多个半导体检测元件的放射线 检测单元，以及使用该单元的放射线检査装置。


图1是PET装置的简略结构图。
图2是用来说明以往的放射线检测单元的问题的剖视图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的PET装置的结构的框图。
图4是本发明的实施方式所涉及的半导体检测单元的立体图。
图5是检测基板的立体图。
图6是半导体检测元件的简略剖视图。
图7是隔板的立体图。
7图8是图4所示的半导体检测单元的俯视图。图9是图4所示的半导体检测单元的A-A线的主要部分的剖视图。图10是图4所示的半导体检测单元的B-B线的主要部分的剖视图。图11是图4所示的半导体检测单元的C-C线的主要部分的剖视图。图12是表示PET装置的图4中所示出的半导体检测单元的配置的图。图13是半导体检测单元的制造工序图(其1)。图14是半导体检测单元的制造工序图(其2)。图15是半导体检测单元的第一变形例的俯视图。图16是半导体检测单元的第二变形例的俯视图。图17是半导体检测单元的第三变形例的俯视图。图18是半导体检测单元的第四变形例的俯视图。图19是表示PET装置的图18中所示出的半导体检测单元的配置的图。丰示记说明10—PET装置;11、 11, 118—检测器；12 —信息处理部；13—显示部； 14—控制部；15—输入输出部；16—检测电路单元；20、 40、 45、 50、 60 —半导体检测单元；21—支承台；22—检测基板；23 —固定部件；23a—螺 栓；23b—螺母；24、 64—布线基板；24a—布线图形；25 —半导体检测元 件；26—连接器；28、 41、 46、 52、 68 —隔板；28A—基部；28B、 41B、 46B、 68B —臂部；28c、 52c—下表面；28d、 52c—上表面；28e、 52e—阶 梯部；28f—臂部前端面；28g—阶梯部侧面；29 —挠性印制电路布线基板 (FPC); 30—半导体结晶体；31—第一电极部；32 —第二电极部；33 —导 电性粘接层；35、 54—粘接层。
具体实施方式
以下参照图3至图19对实施方式进行说明。图3是表示本发明的实施方式所涉及的PET装置的结构的框图。参照 图3， PET装置10包括配置在被检体S的周围、对伽马射线进行检测的 检测器ll;处理来自检测器11的检测数据，将获得的被检体S的体内的正 电子核素RI的位置图像数据进行再生成的信息处理部12;显示图像数据的显示部13;对被检体S或检测器11的移动等进行控制的控制部14;以及，由向信息处理部12或控制部14发送指示的终端或输出图像数据的打印机 等构成的输入输出部15等。检测器ll, ll8配置在被检体S的周围360度范围内。这里，将被检 体S的体轴方向设为Z轴方向(Z及-Z方向)。检测器11相对被检体S也 可以相对地在Z轴方向上移动。此夕卜，在图2中，虽然PET装置示出有八 个检测器11, 118，但其数量只是一个示例，对于检测器lh lls的数量 可以适当选择。检测器11由半导体检测单元20和检测电路单元16构成。预先对被检 体S导入用正电子核素RI标记的检查用药剂。半导体检测单元20被配置 为伽马射线的入射面面向被检体S。在由正电子核素RI生成的正电子衰变时，同时产生两条伽马射线Y a、 Yb。两条伽马射线Ya、 Yb由于成互为约180度放射，因此入射到夹有被 检体S而相对置的检测器11的半导体检测单元20的半导体检测元件(图 4中示出的符号25)上。入射有伽马射线Ya、 Yb的半导体检测单元20分别向检测电路单元16送出由伽马射线Ya、 Yb的入射产生的电信号(检测信号)。检测电路单元16具备检测电路(未图示)，并基于从半导体检测单元20供给的检测信号，决定伽马射线Ya、 Yb入射到检测元件的时刻(入射时刻)。而且，检测电路单元16向信息处理部12送出入射时刻以及入射位置信息(检测了伽马射线的元件识别号码等)等的检测数据。检测电路单元16的检测电路，由模拟电路和数字电路的混载电路构成。在信息处理部12，基于检测数据进行重合检测以及进行由图像再生成算法形成的图像数据的再生成。重合检测在存在入射时刻大致一致的两个 以上的检测数据时，判定为这些检测数据有效，并作为重合信息。另外， 重合检测将伽马射线入射时刻不一致的检测数据判定为无效并废弃。之后，基于规定的图像再生成算法(例如，预期值最大化(Expectation Maximization)法)由重合信息、重合信息中含有的检测元件号码等、和与 之相对应的检测元件的位置信息等再生成图像数据。显示部13根据输入输 出部15的要求显示再生成的图像数据。通过以上的构成及动作，PET装置10检测从选择性地位于被检体S的 体内的正电子核素RI放出的伽马射线，再构成正电子核素RI的分布状态 的图像数据。图4是本发明的实施方式所涉及的半导体检测单元的立体图。图4是 从伽马射线的入射方向、即半导体检测单元的正面看的图。参照图4，半导体检测单元20，由在支承台21上层叠了多张检测基板 22的层叠体构成，层叠体通过由四个螺栓23a以及螺母23b构成的固定部 件23在上下方向上被固定。图4中作为一例表示为检测基板22为16个的 情况。检测基板22由布线基板24、半导体检测元件25、连接器26以及隔 板28等构成。上下检测基板22，仅与各个隔板28互相接触而层叠。从被 检体放射的伽马射线入射到半导体检测元件25而变换成电信号，并从连接 器26经由挠性印制电路布线基板(FPC) 29等输出到检测电路单元(图3 所示的符号16)的检测电路基板。图5是检测基板的立体图。但是，为了方便说^^，省略了隔板的图示。参照图5，对于检测基板22，在布线基板24上粘合有半导体检测元件 25以及连接器26。布线基板24可以使用玻璃环氧树脂基板、或聚酰亚胺 基板等。通过设置在布线基板24上的布线图形24a，将半导体检测元件25 和连接器电连接。另外，连接器不特别受其类型的限定，例如可以使用能 与挠性印制电路布线基板(FPC)等连接的扁形电缆用连接器。图6是半导体检测元件的简略剖视图。参照图6，半导体检测元件25 包括大致平板状的半导体结晶体30、形成于半导体结晶体30的上表面的 第一电极部31、和形成于下表面的第二电极部32等。半导体结晶体30，作为其材料，例如举出有对于能量为511keV的伽 马射线有感的碲化镉(CdTe)、 Cd卜xZnxTe (CZT)、溴化铊(TlBr)、硅等。 另外，在这些材料中也可以含有用来控制导电性等的掺杂剂。由于硅与 CdTe相比，其机械强度高且加工中很难产生结晶缺陷，故优选硅。半导体 结晶体21使用作为半导体结晶成长法的布里奇曼法、或移动加热法形成半 导体结晶，并在规定的结晶方位切出平板状而获得。第一电极部31由大致覆盖半导体结晶体30的上表面的导电膜构成。 在第一电极部31上外加有负的偏压Vb，形成阴极。当半导体结晶体30由CdTe组成时，对于第一电极部31使用例如Pt。偏压Vb为直流电压，例如 被设定在-6(^ -1OOOV 。第二电极部32，由在半导体结晶体30的下表面，沿其Y轴方向延伸 并在X轴方向上与邻接的电极相互间隔规定宽度的多个导电膜构成。当半 导体结晶体30由CdTe构成时，第二电极部32由例如Au (金)构成，In (铟)注入并扩散到半导体结晶体30的第二电极部32侧。由此在第二电 极部32和CdTe之间形成肖特基接合。第二电极部32的各个导电膜通过导 电性糊剂或各向异性导电粘接剂等导电性粘接层33而粘合在设于布线基板 24的电极24b上。电极24b与布线图形(图5所示的符号"24a")连接， 并且经由电阻接地，第二电极部32形成阳极。电极24b经由电容器与检测 电路单元的检测电路的前置放大器连接。此外，图6中仅对一个与第二电 极部32连接的电路进行表示，而对其它与第二电极部连接的电路省略了图不。接着对半导体检测元件25的动作进行说明。若伽马射线入射到半导体 结晶体30，将概率地生成电子空穴对。在半导体结晶体30上，由于从第二 电极部32向第一电极部31的方向外加有电场，因此空穴被向第一电极部 31吸引，电子被向第二电极部32吸引且输出信号向检测电路单元的检测电 路送出。图7是隔板的立体图。其中，将图7结合图4进行参照，隔板28具有 沿X轴方向延伸的平板状的基部28A、和在基部28A的X轴方向的两侧部 向Y轴方向的纸面跟前侧(伽马射线的入射方向)延伸的一对臂部28B。 在隔板28上，形成有在三个方向上被基部28A和一对臂部28B包围、伽 马射线的入射侧被开放的空间。该空间中，在隔板28被粘合在布线基板24 时，收容半导体检测元件25。该空间的大小比半导体检测元件25大，以避 免半导体检测元件25和隔板28相互间的接触。由此，与半导体检测元件 25和隔板28相互接触的情况相比，更易于进行相互的定位。隔板28的下表面28c平坦。另外，将下表面设为28c时，在隔板28 上设置有作为最高面的上表面28d、和低于上表面28d的阶梯部28e。隔板 28的上表面28d平坦，并通过上表面28d和下表面28c来限定检测基板22 的上下方向的位置。阶梯部28e沿隔板28的Y轴方向延伸。阶梯部28e在之后的图8及图 9中表示，但用来避免与层叠在隔板28上的检测基板22的布线基板24的 接触。另外，在隔板28上设置有沿厚度方向贯穿的开口部28-l 28-3。开口 部28-l在基板28A的X轴方向的两侧被分别设置两个。开口部28-l中， 插入用来固定半导体检测单元20的螺栓23a的轴，但其内径(直径)设定 成比螺栓的轴的直径大。此外，开口部28-l在X轴方向两侧部虽然只分别 形成两个，但也可以形成为一个或三个以上。另外，开口部28-2、 28-3是 为了导入用来粘合例如图4中示出的布线基板24和隔板28的粘接剂而设 置的。在开口部28-2、 28-3的数量上没有特别的限制，也可以不设置。另外，隔板28也不受特别的限制，只要是具有在半导体检测单元20 的固定时不会因上下方向的紧固力而变形的那样的弹性模量的材料即可， 例如可从金属(合金)以及陶瓷材料等中选择。隔板28尤其以陶瓷材料构 成为优选。隔板28在使用陶瓷材料时，可通过铸模来成型并利用研磨加工 精度良好地形成上表面28d和下表面28c。使用陶瓷材料通过研磨加工可以 获得平坦性优良、且极高的尺寸精度，因此隔板可获得良好的尺寸精度。 此外，阶梯部28e与上表面28d或下表面28c相比比较难于进行研磨加工， 但由于阶梯部28e的平坦性或尺寸上的精度可以低于上表面28d或下表面 28c，故具有易于制造隔板28的优点。另外，隔板28的一对臂部28B的各个的外侧端28B-1，具有锥形状、 即朝向Y轴方向的纸面跟前侧(伽马射线入射方向被检体侧)而逐渐进入 内侧。如后述将进行说明的那样，通过使相^3的半导体检测单元20彼此相 互靠近臂部28B的外侧端28B-1而进行配置，可以紧密地将半导体检测单 元20彼此进行配置。图8是图4所示的半导体检测单元的俯视图。参照图8，检测基板22 被配置并粘合成半导体检测元件25和隔板28处于规定的位置关系。所说 的规定位置关系，例如是指半导体检测元件25的外形的X轴方向的轮廓和 隔板28的臂部前端面28f间的距离及平行度、半导体检测元件25的外形 的Y轴方向的轮廓和隔板28的阶梯部侧面28g间的距离及平行度。通过这 样设定来决定X-Y平面上的半导体检测元件25和隔板28的位置关系。图9 图11是图4所示的半导体检测单元的剖视图，图9是A-A线的 主要部分的剖视图。图IO是B-B线的主要部分的剖视图。图11是C-C线 的主要部分的剖视图。另外，将Z轴方向(层叠方向)作为上下方向进行 说明。参照图9 图11，上下的检测基板22，以仅与各自的隔板28彼此接触 的方式被层叠。即，上侧的检测基板22的隔板28的下表面28c和下侧的 检测基板22的隔板28的上表面28d接触。上侧的检测基板22的布线基板 24的下表面，因在下侧的隔板28设置有阶梯部28e而避免了相互间的接触。 由此，上下方向的检测基板22的位置关系，仅由隔板28的上表面28d和 下表面28c间的距离、即隔板28的厚度来决定。另外，各个检测基板22中，布线基板24的上表面通过粘接层35粘合 在隔板28的下表面28c上。艮卩，以隔板28的下表面28c为基准来决定半 导体检测元件25的Z轴方向的位置。由于检测基板22的Z轴方向的位置 也通过隔板28的下表面28c来决定，因此半导体检测元件25的Z轴方向 的位置就通过隔板28来决定。对于隔板28自身，仅厚度精度良好地形成 即可。由于厚度的尺寸精度的控制较为容易，所以可精度良好地设定半导 体检测元件25的Z轴方向的位置。另外，由于隔板28仅与基部28A及臂 部28B的X轴方向两侧部的区域接触，故进一步提高隔板28彼此间的定 位精度。在隔板28的下表面28c和布线基板24的上表面之间形成有粘接层35， 而对隔板28和布线基板24进行粘合。粘接层35的材料并不受特别的限定， 例如可使用环氧类粘接剂。粘接层35例如厚度为20um，由于与检测基板 22的上下的间隔相比极薄，所以几乎不影响位置精度。另夕卜，在图9到图 11中在与其它部件的厚度关系上，粘接层35的厚度进行了更厚的表示。此外，也可以在先前的图8所示的开口部28-2、 28-3中导入粘接剂来 粘合隔板和隔板28及布线基板24。由此，可以使粘接层35更薄、甚至使 粘接层35的厚度为O (零)。图12是表示PET装置的半导体检测单元的配置的图。另外，在PET 装置中，在垂直于被检体的体轴的面内配置半导体检测单元，但此时，图 12是从体轴方向观察时的图。13参照图12，半导体检测单元20配置成以半导体检测元件25包围被检 体S。半导体检测单元20，以隔板28的臂部28B相互靠近、例如大致相互 平行的方式配置。臂部28B的外侧端28-l由于具有朝向伽马射线的入射方 向(被检体S侧)而逐渐进入内侧的锥形状，因此可以将相邻的半导体检 测单元20更加靠近地配置。由此，由于可以减小相邻的半导体检测元件25 间的距离，所以可以减少从半导体检测元件间穿过而未被检测到的伽马射 线。结果可以提高PET装置的检测效率。另外，通过适当选择外侧端2犯-l 的锥角，可以将半导体检测单元20例如以被检体S的体轴为中心沿周向配 置。根据本实施方式，在半导体检测单元20的不同检测基板22上所配置 的半导体结晶元件25彼此间的位置关系，由各自的检领堪板22的半导体结晶元件25和隔板28间的位置关系以及隔板28自身的尺寸精度来决定。 因此，为了精度良好地配置半导体结晶元件25彼此而加以精度要求的部件， 仅为半导体结晶元件25和隔板28。即，有精度要求的部件少。另外，这些 部件上有精度要求的尺寸，是半导体结晶元件25的外形、决定隔板的位置 的图8所示的28g以及28f、以及隔板28的厚度。因此，有精度要求的尺 寸被限定，故容易得到良好的精度。由此，可以高精度地配置半导体检测 单元20的多个半导体检测元件25。另外，由于隔板28的下表面28c或上表面28d平坦，故即便以机械强 度较大的陶瓷等形成隔板28，仍可通过机械的研磨法容易以高精度获得良 好的平坦性和精度良好的规定厚度。因此，具有易于获得隔板28的尺寸精 度的优点，另外，由于隔板28容易实现薄板化，故可以使半导体检测单元 20的半导体结晶元件25的上下间的距离短小化，可以减少检测疏漏，也就 是可以提高检测效率。另外，由此还具有可以将半导体检测单元20小型化 的优点。接着，对半导体检测单元20的制造方法进行说明。参照图13及图14 进行说明。图13及图14是表示半导体检测单元的制造工序的一部分的俯视图。 参照图13及图14、以及之前的图4，对半导体检测单元的组装工序进行说 明。在图13的工序中，在布线基板24上配置并粘合半导体检测元件25以 及连接器26。半导体检测元件25，只要以与图.6所示的电极24b大约一致 的位置精度进行配置和粘合即可。接着，在图14的工序中，在图13的构造体上将隔板28相对半导体检 测元件25定位，进而，通过粘接剂粘合隔板28的下表面和布线基板24的 上表面。具体而言，隔板28的定位如下通过图像解析装置读取半导体检 测元件25的外形的两条边25a及25b，并配置粘合隔板28，以使臂部前端 面28f、阶梯部侧面28g相对上述两边25a、 25b各边平行、且相距规定的 距离Ly、 Lx。由此，半导体检测元件25和隔板28在X-Y平面内的位置关 系即被确定。接着，将检测基板22如图4那样进行层叠，在X轴方向及Y轴方向 限制隔板28的侧面的同时，将螺栓23a插入到支承台21的开口部(未图 示)以及隔板的开口部28-l。具体而言，X轴方向及Y轴方向的限制方法 如下，例如对图14所示的隔板28的X轴方向的一个侧面28s以及臂部前 端面28f进行限制，而以使它们的面一致的方式压靠隔板28。由于隔板28 相互为相同形状，所以隔板28彼此的位置一致。接着，通过螺母23b紧固 来固定检测基板22。此外，虽然直接将检测基板22固定于支承台21，但 取而代之，也可以先将检测基板22彼此固定再固定于支承台上。通过以上 步骤形成半导体检测单元20。在该制造方法中，由于将各个检测基板22的半导体检测元件25和隔 板28以规定的位置关系定位并相互粘合，而且使检测基板22彼此与隔板 28彼此的位置一致并进行固定，因此可将半导体检测元件25彼此的位置进 行精度良好地组装。此外，作为检测基板22的固定方法的其它例子，也可以在对检测基板 22彼此层叠时，使用图像解析装置进行隔板28彼此的定位，接着通过粘接 剂固定隔板28彼此。由此，通过一边依次进行检测基板的定位， 一边进行 层叠，就可以将半导体检测单元20的所有的半导体检测元件25以高精度 配置并固定。此外，此时也可以不设置由图4所示的螺栓23a以及螺母23b 构成的固定部件。接着，对本发明的实施方式所涉及的半导体检测单元的变形例进行说明。图15是半导体检测单元的第一变形例的俯视图。图16是半导体检测 单元的第二变形例的俯视图。图中对于与在先说明过的部分相对应的部分 付与同一参照符号，并省略说明。参照图15以及图16，半导体检测单元40、 45，除其隔板41、 46的定 位用的基准面或者基准位置与上述隔板不同之外，其余均相同。参照图15，在隔板41的一对臂部41B的前端部形成有由互相垂直的 两个面41g、 41f构成的一对切口部41h。通过一对切口部41h的各个基准 面41g、 41f来决定隔板的X轴方向以及Y轴方向的位置，与先前的图14 的说明相同，相对于半导体检测元件25进行隔板41的定位。由此，仅仅 通过精度良好地形成切口部41h，就可以使隔板41相对于半导体检测元件 25精度良好地配置。另外，切口部41h也可以为一对中的任意一个。此时，由面41g、 41f 对隔板的X轴方向以及Y轴方向进行定位。另外，参照图16，在隔板45的臂部46B形成有三个基准标记46k1 46k3。连接基准标记46kl和46k2的线、以及连接基准标记46kl和46k3 的线分别为基准线，来决定隔板的X轴方向以及Y轴方向的位置。由此， 仅仅通过精度良好地形成基准标记46kl 46k3，就可以使隔板46相对于半 导体检测元件25精度良好地配置。图17是半导体检测单元的第三变形例的俯视图。图中对于与在先说明 过的部分相对应的部分付与同一参照符号，并省略说明。参照图17，半导体检测单元50，除隔板28的上下颠倒、隔板28的下 表面52c比上表面52d在X轴方向的宽度窄、且布线基板24的上表面粘合 于阶梯部52e之外，均与图4 图11 (以下称为图4等。)所示的半导体检 测单元20相同。半导体检测单元50虽然表示为与图4所示的半导体检测 单元20同样的效果，但在半导体检测元件25的Z轴方向的位置上，变为 与隔板28的下表面52c和阶梯部52e间的距离相关。该情况只要在研磨加 工隔板28的下表面52c时研磨到规定的距离即可。图18是半导体检测单元的第四变形例的俯视图，图19是表示PET装 置的图18所示的半导体检测单元的配置的图。图中对于与在先说明过的部分相对应的部分付与同一参照符号，并省略说明。参照图18及图19，半导体检测单元60，除隔板68的平面形状以及布 线基板的平面形状不同之外，其它均构成为与图4所示的半导体检测单元 20大致相同。布线基板64形成为朝向放射线的入射方向其宽度逐渐变窄。 具体而言，布线基板64形成为如下形状，即外侧端64B的两方与延长隔板 68的臂部68B的外侧端6犯-l的假想线大致一致。由此，如图19所示， 相邻的半导体检测单元60被配置成布线基板64的外侧端64B相互靠近。 因此，可以将相邻的半导体检测单元60更为靠近地配置。结果由于能够更 加减小相邻半导体检测元件25间的距离，因此可以相比图12所示的半导 体检测单元20进一步降低从半导体检测元件25间穿过而未被检测到的伽 马射线的比例。因而，可以更加提高PET装置的检测效率。以上，虽然对本发明的优选的实施方式进行了详述，但本发明并不局 限于所涉及的特定的实施方式，在权利要求范围中记载的本发明的范围内， 可以进行各种变形和变更。例如，在上述实施方式中，以PET装置为例进行了说明，但本发明也 可以应用于SPECT (单一光子放射形计算机X线断层照像术)装置。此外，本申请以在2005年12月8日提出申请的日本专利申请 2005-355134号作为基础，参照其全部内容。产业上的可利用性本发明可以应用在具有放射线半导体检测元件的放射线检测单元以及 使用该单元的放射线检查装置，特别是可以应用在对从位于被检体内的放 射性同位素中放射的伽马射线进行检测的放射线检测单元以及放射线检査 装置。
权利要求
1.一种放射线检测单元，其特征在于，具备多个检测基板，该多个检测基板具有布线基板、粘合在该布线基板的上表面并对放射线进行检测的半导体检测元件、和粘合在该布线基板的上表面的隔板；以及，固定单元，该固定单元将层叠有上述多个检测基板的层叠体固定；上述多个检测基板的各自的半导体检测元件和隔板被以规定的位置关系配置，且该隔板彼此以规定的位置关系层叠。
2. 根据权利要求1所述的放射线检测单元，其特征在于， 上述隔板的下表面平坦，且该下表面和上述布线基板的上表面被粘合。
3. 根据权利要求1或2所述的放射线检测单元，其特征在于， 上述隔板，具有沿其厚度方向贯穿并使布线基板的表面露出的开口部，通过被导入该开口部中的粘接剂来粘合该隔板和上述布线基板。
4. 根据权利要求1 3中任意一项所述的放射线检测单元，其特征在于，上述多个检测基板，它们的各个隔板互相为相同形状，使该隔板彼此 的横方向的位置一致地被层叠。
5. 根据权利要求1 4中任意一项所述的放射线检测单元，其特征在于，上述隔板，在其上表面形成有阶梯部；上述被层叠的检测基板彼此以如下方式被层叠上侧的检测基板的隔 板的下表面和下侧的检测基板的隔板的上表面相互接触，避免上述下侧的 检测基板的隔板的上述阶梯部与上侧的布线基板的接触。
6. 根据权利要求1 5中任意一项所述的放射线检测单元，其特征在于，上述检测基板中，上述隔板具有基部、和从该基部的两侧部朝向放射 线的入射方向延伸的一对臂部，上述半导体结晶元件被配置在该基部的放 射线的入射方向侧、且位于一对臂部之间；上述臂部，具有其外侧端的两方朝向放射线的入射方向逐渐进入内侧 的锥形状。
7. 根据权利要求6所述的放射线检测单元，其特征在于， 上述布线基板的两外侧端分别形成为与延长上述臂部的外侧端的假想线一致的形状。
8. 根据权利要求1 7中任意一项所述的放射线检测单元，其特征在于，上述隔板具有与其下表面正交、并相互成规定的角度的第1基准面和 第2基准面；上述半导体检测元件和隔板，基于该半导体检测元件的外形、隔板的 上述第1基准面以及第2基准面而以规定的位置关系进行配置。
9. 根据权利要求1 8中任意一项所述的放射线检测单元，其特征在于，上述隔板由陶瓷材料构成。
10. —种放射线检査装置，具备权利要求1 9中任意一项所述的放射线检测单元，对从含有放射性同位素的被检体产生的放射线进行检测；检测电路单元，与上述放射线检测单元连接；以及，信息处理单元，基于从上述检测电路单元取得的包含有放射线的入射时刻以及入射位置的检测信息，获取上述放射性同位素在被检体内的分布信息o
11. 根据权利要求9所述的放射线检査装置，其特征在于， 上述放射线检测单元的层叠方向与被检体的体轴方向大致平行。
12. 根据权利要求ll所述的放射线检查装置，其特征在于，权利要求6中记载的多个放射线检测单元被配设在包围被检体的位置;相互邻接的上述放射线检测单元被配置为各自的隔板的臂部的外侧端 彼此靠近。
全文摘要
本发明提供一种放射线检测单元以及放射线检查装置，将多个检测基板(22)层叠并进行固定，该检测基板具有布线基板(24)、粘合于该布线基板(24)的上表面并对放射线进行检测的半导体检测元件(25)、和粘合在该布线基板(24)的上表面的隔板(28)。各个检测基板(22)被配置成半导体检测元件(25)和隔板(28)具有规定的位置关系。而且，检测基板(22)彼此以各自的隔板(28)彼此在X-Y平面相互一致的方式被层叠，并由固定部件(23a、23b)固定。在隔板(28)上，设置有阶梯部(28e)，以便布线基板(24)的下表面不与其下的隔板(28)接触，且上下方向上，隔板(28)彼此被定位成相互接触。
文档编号H01L31/09GK101326449SQ20068004596
公开日2008年12月17日 申请日期2006年12月4日 优先权日2005年12月8日
发明者浮田明宏 申请人:住友重机械工业株式会社