基于柔性聚酰亚胺的x射线检测器的分离和再附接的制作方法

文档序号:18413728发布日期:2019-08-13 19:04阅读:210来源:国知局
基于柔性聚酰亚胺的x射线检测器的分离和再附接的制作方法

本文中公开的主题涉及数字射线照相检测器面板。具体而言,涉及一种基于使用柔性基板图像传感器阵列而不是诸如玻璃的刚性基板的dr图像阵列模块设备和制作方法。



背景技术:

典型地,非晶硅薄膜晶体管与pin光电二极管组合以创建可以在玻璃上制造的阵列中的成像像素,以用于大面积面板数字射线照相(dr)检测器。金属氧化物tft技术也可用于类似于非晶硅的制作过程。



技术实现要素:

可能可期望的是使用例如聚酰亚胺(pi)的柔性基板而不是玻璃基板以用于集成到便携式dr检测器中的图像传感器,以提供非平面或弯曲的构造,并且改善耐用性和降低重量。在一个示例中,x射线检测器面板过程可以包括制造附接到传统玻璃基板的pi层上的面板设计。pi层可以层压或旋涂在常规玻璃基板上。在制造步骤完成后,对仅玻璃基板起作用的测试验证方法和/或后续模块组件步骤通常对玻璃基板上的pi起作用,因为玻璃基板上的pi贯穿制造步骤被保持在一起并且不会分开。

一个制造后的步骤包括分离pi面板并将其重新层压到第二基板上。典型的分离方法可以包括激光消融或机械释放。分离和重新层压到第二基板上的步骤可能导致不可接受的性能和缺陷水平。在分离和再附接过程完成后立即进行适当的验证是重要的,并且可帮助识别由分离和再附接过程步骤而导致具有不可接受性能或增加的缺陷水平的那些面板。对于被适当地识别为具有不可接受的性能或缺陷水平的面板,分离和重新层压后的适当评估可以避免执行后续模块组件步骤以及与其相关联的成本。

形成在柔性第一基板上的图像传感器阵列由附接到其的柔性第二基板来支撑。第二基板具有顶表面,该顶表面具有其上的粘合剂,以用于将基板附接在一起。粘合剂在图像传感器阵列的正下方的第二基板的部分上,以允许第二基板的选择形成。

在一个实施例中,柔性数字射线照相图像传感器包括形成在柔性第一基板上的图像传感器阵列。柔性第二基板在与图像传感器阵列相对的侧附接到第一基板。第二基板具有顶表面,该顶表面具有仅在其第一部分中的第一粘合剂。粘合剂部分在图像传感器阵列正相对或正下方的区中接触第一基板。

在一个实施例中,制造数字射线照相图像传感器的方法需要在柔性基板上形成图像传感器阵列。形成的图像传感器阵列和柔性附接在临时载体基板上。图像传感器阵列和柔性基板从载体基板分离并再附接到最终产品基板上。

已经展示了用于将薄(通常为20-50微米)的聚酰亚胺(pi)层涂到玻璃载体上的释放层上的过程,所述过程允许实行相同的半导体装置制造过程,如同装置被直接制造在玻璃上一样。因此,可使用已知的玻璃基板模块组件过程技术,诸如具有静电放电(esd)短接棒去除的面板分割、到图像传感器面板的闪烁体层压、以及传感器结合焊盘上的膜上芯片(cof)附接和/或再加工。

本文中描述的第二基板也可以被认为是最终产品基板,并且使用第二基板执行的适当评估方法将不会受到损害。在某些情况下,最终产品基板构造可能要求产品是重量轻的,或者使用更柔顺且更小刚性、或甚至弯曲的材料。这些属性可能会损害测试验证方法和执行后续模块组件步骤的可靠性。测试验证方法可以包括探测系统,其需要对大量的接触点进行高精度对准。后续模块组件步骤可以包括用于大量的接触点的闪烁体附接和柔上芯片(cof)结合。

在pi涂层变化的情况下,可以通过穿过玻璃的激光照射(laserexposure)或通过机械剥离从玻璃载体上移除图像传感器阵列。在从玻璃释放后,基于pi的图像阵列可以层压到第二基板上,以提供几何完整性及改善的处理特性。

在制造基于pi的图像传感器后,可以进行额外的集成过程以创建数字射线照相核心成像子系统模块。这些步骤包括图像传感器面板的探测测试、闪烁体(通常为硫氧化钆或碘化铯)的层压或直接沉积、由于高泄漏电流而可能使成像性能劣化的制作过程esd保护电路的断开连接、使用各向异性的传导膜(acf)的读出电子器件到传感器阵列的卷带自动结合(tab),如确定它具有不可接受的性能,这也可能需要替换tab附接的读出部件的能力,以及反向散射屏蔽层的层压以改善图像质量。

在基于玻璃的传感器阵列上,栅极驱动器和读出iccof是由各向异性的传导膜(acf)结合到邻近于图像传感器阵列的区中的阵列连接焊盘(例如,tab焊盘)。为了替换cof之一,可能不容易再加工acf与聚酰亚胺的连接,因为焊盘与聚酰亚胺的粘合可能比玻璃基板上使用的那些更脆弱,并且其可能被破坏。在替换过程中,cof结合焊盘被加热,从柔电路剥掉,传感器焊盘被清洁,并且另一个cof可能被再附接。柔性图像传感器基板可以被制造成使得cof焊盘从传感器阵列的主体延伸。冗余cof焊盘可以被包括在此延伸上,以便允许简单的切割来移除外部cof焊盘,留下结合焊盘的内部组。为了在x射线检测器和印刷线路板(pwb)之间保持相同的cof长度,也可以在pwb上使用冗余焊盘。

本发明的此简要描述仅旨在提供根据一个或多个说明性实施例的本文中公开的主题的简要概览,并且不用作解释权利要求或限定或限制本发明的范围的指引,本发明的范围仅由所附权利要求所限定。提供此简要描述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的概念的说明性选择。此简要描述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在被用作帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景技术中指出的任何或所有缺点的实施方式。

附图说明

因此,以可以理解本发明的特征的方式,可以通过参考某些实施例来获得本发明的详细描述,所述实施例的一些在附图中被图示。然而,应当指出的是,图仅图示了此发明的某些实施例,并且因此不视为其范围的限制,因为本发明的范围涵盖其他同等有效的实施例。图不必然按比例绘制,重点通常在于图示本发明的某些实施例的特征。在图中,贯穿各个视图,相同的数字用于表示相同的部分。因此,为了进一步理解本发明,可以参考结合图阅读的以下详细描述,在所述图中:

图1是示例性射线照相成像系统的图;

图2是用于示例性射线照相检测器的成像阵列的示意图;

图3示出了示例性便携式无线dr检测器的透视图;

图4是图3的截面图;

图5是在具有esd保护电路的玻璃基板上制造的图像传感器面板的示意图;

图6是传感器阵列上沉积闪烁体,esd电路断开连接以及玻璃基板切割成期望的大小的示意图;

图7是读出电子器件的tab附接的示意图;

图8是涂或沉积在玻璃载体基板上的释放层、聚酰亚胺层和缓冲层的示意图;

图9是具有制造在pi缓冲层上的esd保护电路的图像传感器阵列的示意图;

图10是具有临时附接到保持固定件或基板的esd保护电路的图像传感器阵列的示意图;

图11是通过激光照射或机械剥离过程从pi缓冲层释放的玻璃基板的示意图;

图12是层压或附接到第二基板的柔性图像传感器阵列层的示意图;

图13是从图像传感器阵列分离保持固定件或临时基板的示意图;

图14是沉积或层压到缓冲层和esd电路上的闪烁体层以及基板切割线的示意图;

图15是读出电子器件到传感器面板的tab附接的示意图;

图16a是具有平面化层和粘合剂层的备选第二基板的示意图;

图16b是具有层压在其上的x射线反向散射屏蔽层和/或被包括在第二基板中的高x射线减弱材料的备选第二基板的示意图;

图16c是具有导电层和粘合剂层的备选第二基板的示意图;

图17a-h是在玻璃基板上制造包括pi传感器的图像传感器的方法的示意图(17a);传感器有效区之外具有断开区段的第二基板(17b);附接到第二基板的柔性pi传感器阵列的侧视图(17c);闪烁体层压或沉积(17d);通过切割短接棒连接来分割模块,如果粘合则从刚性载体上释放tab焊盘并断开第二基板的外部区段(17e);与闪烁体和第二基板集成的传感器的侧视图(17f);具有tab附接cof和读出电路/栅极驱动器的完整模块组件的示意图(17g);具有附接的读出电子器件的完整模块的侧视图(17h);

图18a-f是在玻璃基板上制造包括pi传感器的图像传感器的方法的示意图;玻璃基板上的柔性pi传感器的示意性顶视图(18a);传感器有效区之外具有断开区段的第二基板的示意性顶视图(18b);附接到第二基板的pi传感器阵列的示意性侧视图(18c);层压或以其他方式附接到传感器阵列的闪烁体的示意性顶视图(18d);通过切割esd保护电路(短接棒)并断开第二基板的外框架区段而形成的分割的模块的图的示意性顶视图(18e);与闪烁体和第二基板集成的传感器阵列的侧示意视图(18f);

图19a-19b是延伸的结合焊盘的侧视图;以及

图20a-20b是具有更致密材料部分的第二基板上的结合焊盘的侧视图。

具体实施方式

根据一个实施例,图1是数字射线照相(dr)成像系统10的透视图,其可以包括通常弯曲的或平面的dr检测器40(以平面的实施例示出并且为描述的清楚起见而没有壳体)、配置成生成射线照相能量(x射线辐射)的x射线源14、以及配置成显示由dr检测器40捕获的图像的数字监测器26。dr检测器40可以包括以电可寻址的行和列布置的检测器单元22(光电传感器)的二维图像传感器阵列12。dr检测器40可被定位成在射线照相能量照射或射线照相能量脉冲期间接收由x射线源14发出的穿过主体20的x射线16。如在图1中所示出,射线照相成像系统10可以使用发出校准的x射线16(例如x射线束)的x射线源14,其选择性地瞄准并穿过主体20的预选区域18。x射线束16可以通过根据主体20的内部结构改变沿其多个射线的角度而减弱,所述减弱的射线由光敏性检测器单元22的阵列12来检测。弯曲的或平面的dr检测器40尽可能以与由x射线源14发出的多个射线16的基本中心射线17呈垂直关系地定位。在弯曲的阵列实施例中,源可中心地定位,以使得较大百分比或全部的光敏性检测器单元垂直于到来的x射线而定位。各个光敏性单元(像素)22的图像传感器阵列12可以通过根据行和列的其位置而被电寻址(扫描)。如在本文中所使用,术语“列”和“行”指的是光电传感器单元22的竖直和水平布置,并且,为描述的清楚起见,将假定行水平地延伸并且列竖直地延伸。然而,列和行的定向是任意的并且不限制本文中公开的任何实施例的范围。此外,术语“主体”可以被图示为图1的描述中的人类患者,然而,dr成像系统的主体,作为本文中使用的术语,可以是人类、动物、无生命的对象,或者其部分。

在一个示例性实施例中,光敏性单元22的行可以由电子扫描电路28一次一个或多个地扫描,以使得可以向电子读出电路30传送来自阵列12的照射数据。各个光敏性单元22可以独立地存储电荷,所述电荷与在单元中接收和吸收的减弱的射线照相辐射或x射线的强度或能量水平成比例。因此,当读出时,各个光敏性单元提供定义射线照相图像24的像素的信息,例如,亮度水平或者由像素吸收的能量的量,其可以由图像处理电子器件34来数字解码并且被传送以由数字监测器26显示来供用户查看。电子偏置电路32电连接到二维检测器阵列12以向各个光敏性单元22提供偏置电压。

电子偏置电路32、扫描电路28以及读出电路30中的每个可以在连接的线缆上(有线的)与获取控制及图像处理单元34通信,或者dr检测器可以配备有无线传送器以向获取控制及图像处理单元34无线地传送射线照相图像数据。获取控制及图像处理单元34可以包括处理器和电子存储器(未示出)以如本文中所描述的那样控制dr检测器40的操作,包括例如通过使用编程的指令来控制电路28、30和32。获取控制及图像处理单元34还可以被用于在射线照相照射期间控制x射线源14的激活、控制x射线管电流幅度,并从而控制x射线束16中的x射线的流量、和/或控制x射线管电压,并从而控制x射线束16中的x射线的能量水平。

获取控制及图像处理单元34可以基于从光敏性单元22的阵列12中所接收的射线照相照射数据来将图像(像素)数据传送到监测器26。备选地,获取控制及图像处理单元34可以处理图像数据和将其存储,或者它可以在本地或远程可访问存储器中存储原始未处理的图像数据。

就dr检测器40的直接检测实施例而言,光敏性单元22可以各自包括对x射线敏感的感测元件,即,其吸收x射线并生成与所吸收x射线能量的幅度成比例的电荷载流子的量。开关元件可以配置成被选择性地激活以读出对应x射线感测元件的电荷水平。就dr检测器40的间接检测实施例而言,光敏性单元22可以各自包括对可见光谱中的光线敏感的感测元件,即,其吸收光线并生成与所吸收的光能量的幅度成比例的电荷载流子的量、以及开关元件,其被选择性地激活以读对应感测元件的电荷水平。闪烁体(或波长转换器)可以设置在光敏性感测元件之上,以将入射的x射线射线照相能量转换成可见光能量。因此,在本文中公开的实施例中,应当指出的是,dr检测器40(或图3中的dr检测器300或图4中的dr检测器400)可以包括间接或直接类型的dr检测器。

感测阵列12中使用的感测元件的示例包括各种类型的光电转换设备(例如,光电传感器),诸如光电二极管(p-n或pin二极管)、光电电容器(mis)、光电晶体管或光电导体。用于信号读出的开关元件的示例包括a-sitft、氧化物tft、mos晶体管、双极晶体管和其他p-n结组件。

图2是用于dr检测器40的二维图像传感器阵列12的部分的示意图240。光电传感器单元的阵列212(其操作可与上述图像传感器阵列12一致)可以包括多个氢化非晶硅(a-si:h)n-i-p光电二极管270和形成为各自具有栅极(g)、源极(s)和漏极(d)端子的场效应晶体管(fet)的薄膜晶体管(tft)271。在本文中公开的dr检测器40的实施例中,诸如多层dr检测器(图4中的400)中,光电传感器单元12的二维阵列可以被形成在邻接dr检测器结构的邻近层的装置层中,所述邻近层可以包括刚性玻璃层或柔性聚酰亚胺层而没有任何邻近刚性层。多个栅极驱动器电路228可以电连接到多个栅极线283,其控制施加于tft271的栅极的电压,多个读出电路230可以电连接到数据线284,并且多个偏置线285可以电连接到偏置线总线或可变偏置参考电压线232,其控制施加于光电二极管270的电压。电荷放大器286可以电连接到数据线284以接收来自其的信号。来自电荷放大器286的输出可以电连接到复用器287,诸如模拟复用器,然后电连接到模数转换器(adc)288,或者它们可以直接连接到adc,来以所期望的率使数字射线照相图像数据流输出(steamout)。在一个实施例中,图2的示意图可以表示dr检测器40的部分,诸如基于a-si:h的间接平或弯曲面板成像器。

入射x射线或x射线光子16由闪烁体转换成光量子或光线,所述光线随后在碰撞a-si:hn-i-p光电二极管270时被转换成电子-空穴对或电荷。在一个实施例中,示例性检测器单元222(其在本文中可等效地称为像素)可以包括具有电连接到偏置线285的其阳极以及电连接到tft271的漏极(d)的其阴极的光电二极管270。偏置参考电压线232可控制在各个检测器单元222处的光电二极管270的偏置电压。各个光电二极管270的电荷容量是其偏置电压和其电容的函数。通常,可以将反向偏置电压(例如,负电压)施加于偏置线285以跨各个光电二极管270的pn结来创建电场(并因此创建耗尽区),以增强其对由入射光线生成的电荷的收集效率。由光电传感器单元的阵列212表示的图像信号可以由光电二极管来整合,同时例如通过借助于栅极驱动器电路228将栅极线283维持在负电压而使它们的相关联tft271保持在非导通(关闭)状态中。光电传感器单元阵列212可以通过借助于栅极驱动器电路228将tft271的行顺序地切换到导通(开启)状态而被读出。当像素22的行被切换到导通状态时,例如通过将正电压施加于对应栅极线283,从那些像素中的光电二极管收集的电荷可以沿数据线284来传递并由外部电荷放大器电路286整合。然后,行可以被切换回非导通状态,并且对各个行重复该过程,直到已经读出整个光电传感器单元的阵列212。使用并串转换器(诸如复用器287)的整合信号输出从外部电荷放大器286传递到模数转换器(adc)288,其一起构成读出电路230。

此数字图像信息可以随后由图像处理系统34来处理以产生数字图像,所述数字图像然后可以被数字地存储和立即显示在监测器26上,或者其可以通过访问包含存储的图像的数字电子存储器在稍后时间被显示。具有如参考图2描述的成像阵列的平面板dr检测器40能够进行单次拍摄(single-shot)(例如,静态,射线照相)和连续(例如,荧光检查)图像获取两者。

图3示出了根据本文中公开的dr检测器40的实施例的通常为矩形、平面、便携式无线dr检测器300的示例性现有技术的透视图。dr检测器300可以包括柔性基板以允许dr检测器以弯曲的定向来捕获射线照相图像。如所期望的,柔性基板可以以永久弯曲的定向来制造,或者其可以在其寿命中始终保持柔性以提供在两个或三个维度上可调节的曲率。dr检测器300可以包括围绕多层结构的类似柔性壳体部分314,所述多层结构包括dr检测器300的柔性光电传感器阵列部分22。dr检测器300的壳体部分314可以包括围绕dr检测器300的内部容积的连续的、刚性的或柔性的、不透x射线的材料或如本文中同义使用的不透射线的材料。壳体部分314可以包括四个柔性的边缘318,其在顶侧321与底侧322之间延伸,并且相对于顶侧和底侧321、322基本正交地布置。底侧322可以与四个边缘连续并且与dr检测器300的顶侧321相对地设置。顶侧321包括附接于壳体部分314的顶盖312,其与壳体部分314一起将多层结构基本上封闭在dr检测器300的内部容积中。顶盖312可以附接于壳体314以形成其间的密封,并且由使x射线16穿过而不使其显著减弱的材料制成,即x射线可透射的材料或,如本文中同义使用的可透射线的材料,诸如碳纤维塑料、聚合物或其他基于塑料的材料。

参考图4,以示意的形式图示了沿dr检测器300(图3)的示例性实施例的截面4-4的示例性截面视图。如本文所使用的那样,出于空间上参考的目的,dr检测器400的一个主表面可以被称为顶侧451,并且第二主表面可以被称为底侧452。多层结构可以设置在由壳体314和顶盖312封闭的内部容积450内,并且可以包括在弯曲的或平面的二维成像传感器阵列12(示意性地示为装置层402)之上的柔性弯曲的或平面的闪烁体层404。闪烁体层404可以在(例如,直接连接到)基本平面的顶盖312的正下方,并且成像阵列402可以在闪烁体404的正下方。备选地,柔性层406可以被定位在闪烁体层404和顶盖312之间以作为多层结构的部分,从而允许多层结构的可调节的曲率和/或提供减震。柔性层406可以选择成为顶盖312和闪烁体404两者提供一定量的柔性支撑,并且可以包括泡沫橡胶类型的材料。如参考图3所描述的那样,刚刚描述的包括多层结构的层各自通常可以形成为矩形形状,并且由正交布置的边缘所限定,并且与壳体314的边缘318的内侧平行地设置。

基板层420可以设置在成像阵列402下方,诸如在一个实施例中为刚性玻璃层,或者诸如聚酰亚胺的柔性基板,在其上可以形成光电传感器的阵列402以允许可调节的阵列的曲率,并且可以包括多层结构的另一个层。在基板层420下方,不透射线的屏蔽层418可以用作x射线阻挡层,以帮助防止穿过基板层420的x射线的散射以及阻挡从内部容积450的其他表面反射的x射线。包括扫描电路28、读出电路30和偏置电路32(图1的全部)的读出电子器件可以邻近成像阵列402形成,或者如所示出的,可以以电连接到印刷电路板424、425的集成电路(ic)的形式设置在框架支撑构件416下方。成像阵列402电连接到柔性的连接器428上的读出电子器件424(ic),所述柔性连接器428可以包括被称为膜上芯片(cof)连接器的多个柔性的、密封的导体,连接的所述材料和方法在本文中被描述。

x射线通量可以在由示例性x射线束16表示的方向上穿过可透射线的顶面板盖312,并且撞击在闪烁体404上,其中由高能x射线16或光子的刺激引起闪烁体404发出较低能量的光子作为可见光射线,其然后在成像阵列402的光电传感器中被接收。框架支撑构件416可以将多层结构连接到壳体314,并且还可以通过在框架支撑梁422与壳体314之间设置弹性垫(未示出)以作为减震器来操作。紧固件410可用于将顶盖312附接到壳体314并在它们接触的区域430中在其间创建密封。在一个实施例中,外部缓冲件412可以沿dr检测器400的边缘318附接,以提供额外的减震。

图5-7示出了在刚性玻璃基板502上制作的示例性现有技术图像传感器面板阵列501。以下本文中描述的图像传感器阵列501的操作可以与以上本文中描述的图像传感器阵列12一致。在某些制作步骤期间,esd保护电路503将tab电路和焊盘504短接在一起。闪烁体层505可以沉积在阵列501上,在这之后esd保护电路503被断开连接并将玻璃基板502切割成期望的大小(图6)。以图像读出电路板506和栅极驱动器电路板(或行地址板)507的形式的读出电子器件电路使用膜上芯片(cof)连接器508附接和电连接到tab(结合)焊盘504(图7)。

图8-15描述了使用第二柔性基板以将cof附接到结合焊盘的在柔性基板上形成光电传感器阵列的顺序处理步骤。如图8中所示出的,释放层801、高温聚酰亚胺802和缓冲层803诸如通过涂在玻璃基板或载体804上来制造。聚酰亚胺层802和缓冲层803在本文中可以被称为第一柔性基板。如图9中所示出的,具有tab焊盘504和esd保护电路503的图像传感器阵列501被制造在聚酰亚胺缓冲层803上。如图10中所示出的,其上具有临时粘合剂层1002的临时基板或保持固定件1001被临时附接到图像传感器阵列501。如图11中所示出的,通过机械剥离或借助于激光照射过程从聚酰亚胺层802移除玻璃基板804和释放层801。如图12中所示出的,其上具有粘合剂层1202的柔性第二基板1201被附接到聚酰亚胺层802。可以选择第二基板材料,以使得其热膨胀系数在第一基板(聚酰亚胺和缓冲层)的热膨胀系数的约5倍之内。如图13中所示出的,保持固定件1001和临时粘合剂1002从图像传感器阵列501分离,从而留下由柔性第二基板支撑的其上具有图像传感器阵列的第一柔性基板。如图14中所示出的,闪烁体层1401可以沉积在图像传感器阵列501上,或者可以使用光学透明粘合剂1402层压在图像传感器阵列501上。esd保护电路503可以被断开连接,并且下面的层和第二基板1201沿切割线1403切割成期望的尺寸。如图15中所示出的,使用其上具有ic芯片1501的cof508来执行tab焊盘504到读出电子器件(未示出)的tab附接。图像传感器阵列501由此以通常的过程将其中捕获的图像数据通信至读出电子器件。

图16a-16c示出了第二基板1201和粘合剂层1202的备选实施例,其可以用来代替本文中描述的并在图12-15中示出的实施例。图16a示出了平面化层1601,其可以位于粘合剂1202和第二基板1201之间。图16b示出了层压到第二基板1201的底表面上的可选反向散射屏蔽层1602。在另一个实施例中,高x射线减弱材料可以被包括在备选的第二基板1603中。图16c示出了可选的一个或两个导电层1604,其设置在第二基板1201的一个或两个主表面(顶和底)。

如本文中将描述的,可以执行用于制造dr检测器的方法步骤,所述dr检测器具有用于光电传感器阵列的柔性基板,由此电连接器从阵列层组件延伸。第二基板可以包括用于在缺口处断开第二基板边缘的缺口、刻划槽或穿孔,其中所述缺口在阵列区域之外,但是在tab结合区域之内。第二基板可以包括通孔(或真空通道),以建立用于真空附接的真空端口以及用于相机照明的孔/端口。第二基板的表面的一部分可以包括粘合剂部分、两个不同的粘合剂部分,或者粘合剂部分和具有更致密材料的加强区域,以用于将柔基板紧固到其上,所述柔基板本身可以支撑有效阵列区域和结合焊盘区域。

如图17a-h中所示出的,基于聚酰亚胺的柔性图像传感器阵列501如本文中所述地被制造。如本文中参考图8-15所述的,高温聚酰亚胺802形成在玻璃基板上,其间具有释放层。如本文中所述,传感器阵列501包括esd保护电路503和tab结合焊盘504。参考图17b,备选的第二基板1701被用来代替本文中参考图12-15描述的第二基板1201。第二基板1701包括不在图像传感器501区下方的区1702,其中可以使用使用低粘性粘合剂、热可释放粘合剂或不使用粘合剂。第二基板1701还可以包括位于图像传感器501区正下方的区1703,其中设置有永久粘合剂。与选择在区1702中使用的第二粘合剂(或没有粘合剂)相比,可能优选的是,选择在区1703中使用具有更大粘合性、更大耐热性或其组合的第一粘合剂。第二基板1701还可以包括在制造期间使用的相机照明端口1704,其中第二基板1701相对于图像传感器阵列501的放置可以通过使用摄影机通过其来观察图像传感器阵列501的角或边缘来控制。在一个实施例中,摄影机可以位于第二基板1701的底侧,而图像传感器阵列501部分在其顶侧可移动地被操纵。第二基板1701还可以包括多个真空端口1705,所述多个真空端口1705可以用于将聚酰亚胺层802临时紧固到第二基板1701上,所述聚酰亚胺层802包括在其上的图像传感器阵列501。吸入源(真空源)可以施加到真空端口,诸如在第二基板1701的底表面上的真空端口1705的底开口处,以通过吸入将放置在第二基板101的顶表面上的聚酰亚胺层(其间具有粘合剂)临时紧固就位,其具有从其可接近的真空端口1705的顶开口。备选地,真空端口1705可以由真空源经由穿过第二基板1701的另一通道可接近的,而不是穿过底开口。第二基板1701还可以包括由断开线1706划界的多个断开区段,所述断开线1706通过划线或刻划第二基板1701的底表面形成,由此断开区段可以通过沿刻划线1706使第二基板1701折弯以断开第二基板1701的区段而与第二基板1701的部分分开。

如图17d中所示的,闪烁体层1401形成在图17a的图像传感器阵列501上。如图17e-f中所示的,通过沿切割线1403切割如本文中所述的esd保护电路(棒)503,沿断开线1706断开第二基板1701的外部部分,并且从具有低粘合性的粘合剂或没有粘合剂的第二基板的区段1702中释放tab焊盘区域504,以此形成模块1700。此过程导致成像模块1700具有从成像阵列501组件延伸的tab焊盘504。如图17g-h中所示出的,读出电子器件506、507可以使用如本文中所述的cof模块508来附接到tab焊盘504。cof508包括ic芯片1501,并且可以使用各向异性传导膜1707来电连接到tab焊盘504和读出电子器件507。

图18a-18f示出了用于制造面板dr检测器的方法步骤,所述面板dr检测器具有用于光电传感器图像阵列的柔性基板,由此结合焊盘不从阵列结构延伸,并且由柔性基板层和第二基板支撑(图18f)。如图18c中可见,第二基板可以再次包括用于在缺口处断开第二基板区段的缺口或刻划,其中缺口在阵列区域之外并且在tab结合区域之外。第二基板的顶表面的一部分可以包括永久粘合部分、两个不同的粘合部分,例如低粘性粘合剂或无粘合剂,以及第二基板的更致密区域。粘合剂部分中的一个可用于将柔基板紧固在有效阵列图像区域下方。粘合剂部分中的另一个可用于将柔基板边缘区域紧固到其上。如本文中所述,更致密区域可以相对第二基板位于tab结合焊盘下方,以提供对tab结合过程期间遇到的高温和高压条件的支持。

参考图18a-f,并且在某些方面类似于如图17a-h中所示的制造方法,基于聚酰亚胺的柔性图像传感器阵列501如本文中所述地制造。如本文中参考图8-15所述的,高温聚酰亚胺802形成在玻璃基板上,其间具有释放层。如本文中所述,传感器阵列501包括esd保护电路503和tab结合焊盘504。参考图18b,备选的第二基板1801被用来代替本文中描述的第二基板1201、1701。第二基板1801包括不在图像传感器501区下方的区,诸如1702,其中可以使用低粘性粘合剂、热可释放粘合剂或者不使用粘合剂。第二基板1801还可以包括位于图像传感器501区下方的区1703,其中设置有强力的永久粘合剂。如图18a中所示的,第二基板1801还可以包括部分1708,其没有位于图像传感器501区正下方,而是位于从图像传感器阵列501在其两个相邻侧上延伸的结合焊盘504区域正下方。与直接与其相邻的第二基板1801的材料相比,第二基板1801的部分1708可以由类似但更致密材料形成。第二基板1801还可以包括如本文中所述的相机照明端口1704。第二基板1701还可以包括由断开线1706划界的多个断开区段,所述断开线1706通过划线或刻划第二基板1701的底表面形成,由此断开区段可以通过沿刻划线1706使第二基板1701折弯以断开第二基板1701的区段而与第二基板1701的部分分开。

如图18d中所示出的,闪烁体层1401形成在图18a的图像传感器阵列501上。如图18e-f中所示出的,模块1800通过沿切割线1403切断如本文中所述的esd保护电路(棒)503并沿如图18c中所示出的断开线1706断开第二基板1701的外部区段而形成。此过程导致成像模块1900具有由成像阵列501组件支撑的tab焊盘504,其中第二基板1801包括结合焊盘504下方的更致密区域1708。如以上参考图17g-h所述,读出电子器件506、507可以使用如本文中所述的cof模块508附接到tab焊盘504。

图19a-b和20a-b分别示出了由图17a-h和图18a-f所示的延伸的结合焊盘和第二基板上的结合焊盘的两个方法和设备实施例的比较的特写视图。协作的结合工具部件头1901、1902在由对应箭头所指示的方向上施加热和压力。第二基板实施例上的结合焊盘中的更致密的第二基板区域可以更好地能够承受压力和温度应力。关于本文中所述的实施例,对于探测测试,测试仪器探测接触点必须与本文中所述的传感器面板tab焊盘对准。面板上的基准标记可用于借助于摄影机观察系统来将仪器对准焊盘。取决于相机系统设计,照明可以从面板基板下方来提供。对于闪烁体附接,层压可能需要使用光学透明的压敏粘合剂膜或流体。备选地,闪烁体可直接气相沉积或涂在图像传感器阵列上。

如上文中所述,对于tab附接,各向异性传导膜可以用于在热和压力的情况下将传感器面板tab焊盘连接到cof焊盘,并且还可以用于将cof电路焊盘连接到印刷电路板。在tab焊盘在第二基板上方的情况下(图18a-f),pi基板tab焊盘、粘合剂层和第二基板的整个堆叠必须承受结合过程的高压和高温。面板上的基准标记也用于借助于相机观察系统将焊盘对准到cof焊盘。取决于相机系统设计,照明可以从面板第二基板下方来提供。如果确定其上的ic是有缺陷的,则可以替换cof。

此书面的描述使用示例来公开本发明,其包括最佳模式,并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求所限定,并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有并非不同于权利要求的字面语言的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等同的结构元件,那么旨在将此类其他示例纳入权利要求的范围内。

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