[發明專利]用于電磁射線的成像裝置

在審

• 申請號: 201510412063.2
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105280659A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: L·丹澤;M·拉巴延德因扎;J·弗里吉
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;管志華

技術領域

本發明涉及一種用于電磁射線的成像裝置，尤其是用于倫琴和/或伽馬射線，其中，該裝置包括一定數量的檢測元件、一定數量的讀取電路板和基礎電路板。

背景技術

在醫療技術的倫琴診斷裝置領域，對于成像的醫療設備的采集的說服力以及與其相關地最后也對于診斷的可能性來說開發高分辨率的射線檢測器意義重大。

在此，存在高的空間分辨率能力的優點的同時，對于許多醫學應用來說對于不同的射線能量的好的分辨率也是值得期待的，例如能夠獲取不同的組織結構，該些組織結構的吸收能力取決于入射的射線的能量譜。為了在盡可能高的分辨率時對于病人采用盡可能低的輻射劑量，此外在相關的光譜范圍之中的高的射線靈敏度越來越重要。

在其中入射的射線通過核素材料來首先轉化為低能量的射線并且將其接下來由光子加以檢測的間接的檢測器在這種意義上通常具有較為低效的空間分辨率。

鑒于此背景，直接轉換的檢測器示出了一種替代方案。在直接轉換的檢測器之中所入射的射線在精細的半導體層之中生成多個波段轉換，其中，變得自由的電子能夠在單個的電極處加以量取，該單個的電極安裝在與射線相對的半導體的側之上。

在此，每個電極相應于一個圖像點并且其中能夠與讀取電子裝置例如ASIC相接觸，該ASIC在電路板之上與半導體層平行地加以布置。在此，該接觸能夠例如焊接或者通過導電的粘結材料來實現。該讀取電路板能夠在其側之上用于改善在基礎電路板之上的安裝的穩定性，通過該穩定性的改善也能夠轉發源自讀取電路板的單個的信號。在此，該讀取電路板的電子裝置能夠與基礎電路板相互接線。

在此，在半導體處的電極和讀取電路板之間應用焊接接觸時應當注意普通的焊料由于通常相對高的熔點而會損壞半導體材料，例如在其晶體結構方面，這能夠負面地影響分辨率。在US6933505B2之中給出了一種焊接接觸，針對該焊接接觸基本上使用了錫和鉍作為焊料，從而應當實現為138℃的較低的熔點。

此外，還應當考慮該讀取電路板通常作為晶圓例如由硅來制成，在該晶圓之上相應的電子單側地加以結構化，然而，該基礎電路板應當接觸對面的側。較近的布線在此具有以下結果，即并非整個的讀取電路板都能夠在讀取電子裝置的側之上由直接轉換的半導體材料來加以覆蓋，而是在那必須為金屬絲留有空白。在這些位置處該檢測器喪失了其分辨率，這將使得該結構越大與之關聯的平面檢測器具有更高的分辨率而變得更為困難，因為在此單個的半導體檢測元件的尺寸必須加以放大。

在DE102008050838A1之中提及了一種具有射線檢測器元件、分析電子裝置和共同的支撐基底的檢測器模塊，其分層地分別借助于低溫焊接來加以焊接。然而，該裝置仍然未解決上面所提及的問題。

發明內容

本發明基于以下任務，即用于電磁射線的成像裝置，尤其用于倫琴和/或伽馬射線，其在覆蓋范圍上允許盡可能高的空間分辨率，其中也將致力于高的頻譜分辨率以及盡可能不僅在相關的光譜范圍內的高的射線分辨率。

依據本發明將通過用于電磁射線的成像裝置尤其用于倫琴和/或伽馬射線來解決該任務，該裝置包括由多個檢測元件、多個讀取電路板和基礎電路板所組成的疊片結構，其中，該檢測元件或者每個檢測元件分別與讀取電路板通過多個第一焊接接觸而電接觸，其中，該讀取電路板或者每個讀取電路板具有多個通孔接觸，并且其中，該讀取電路板或者每個讀取電路板與該基礎電路板通過所述多個第二焊接接觸而電接觸。

在此，檢測元件能夠理解為一種裝置，其能夠根據入射的電磁射線來生成電信號。特別地，該檢測元件或者每個檢測元件在此能夠將入射的射線在無核素的情況下直接轉換為電信號。特別地，其中該檢測元件能夠具有基本上平面的幾何形狀并且特別地其中該些信號能夠輸出至與射線入射相反的側之上，其中，優選地能夠根據空間的分布和該些信號的強度來得出關于所入射的射線的相應的屬性的結論。

在此，讀取電路板能夠理解為一種電路板，在該電路板之上布置有用于由檢測元件所生成的信號的讀取電子裝置。例如，讀取電子裝置能夠理解為ASIC。該讀取電路板自身能夠例如由晶圓尤其是硅晶圓來制成。

在此，優選地，第一焊接接觸和第二焊接接觸無其他部件地如此地加以設計，使得在所述檢測元件和所述讀取電路板或者在所述電路電路板和所述基礎電路板之間的電連接僅僅通過相應的焊料來實現。