[發明專利]集成輻射探測器設備

在審

• 申請號: 201880062802.1
• 申請日: 2018-09-24
• 公開（公告）號: CN111149208A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 彼得里·?；鶎?/a>;米科·馬蒂卡拉
• 申請（專利權）人: 芬蘭探測技術股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張少波;楊明釗

根據實施例，一種設備包括：閃爍體層，其被配置為將x射線或伽馬射線光子轉換成可見光的光子；光電二極管層，其被配置為將閃爍體層產生的可見光轉換成電流；集成電路IC層，其位于光電二極管層下方，并被配置為接收和處理電流；其中使用引線接合將IC層的電觸點連接到光電二極管層的電觸點；并且其中引線接合被保護材料覆蓋，同時IC層的底部至少部分地暴露。其他實施例涉及包括根據該設備的瓦片的陣列的探測器，以及包括x射線源和探測器的成像系統。

技術領域

本發明涉及一種在輻射探測器模塊中使用的探測器結構。

背景

基于閃爍體的探測器和探測器陣列用于輻射成像，以便將高能輻射(例如，x射線或伽馬射線光子)轉換成電荷。它們通常由閃爍體層、安裝在襯底上的光電二極管層和集成電路IC組成，集成電路分析和處理由光電二極管層中的像素產生的電流。該IC可以是簡單的模數轉換器或更復雜的專用集成電路ASIC。

為了提高性能、降低成本和減小物理尺寸，可能需要將IC定位成物理上靠近光電二極管層。這通常是通過將IC附接到與光電二極管層相同的襯底的相對側來實現的。完成這種附接的一種簡單方法是將封裝的表面安裝IC焊接到襯底上的焊盤上。然而，該工藝包括不必要的步驟且浪費材料，因為例如IC的封裝已經包括IC被附接到其上的襯底，并且該襯底包括用于將IC焊接到探測器襯底上的接觸焊盤。

概述

提供本概述來以簡化形式介紹在以下詳細描述中將進一步描述的概念的選擇。本概述不旨在標識出要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，亦不旨在用于限定要求保護的主題的范圍。

目的是提供一種探測器設備。該目的通過獨立權利要求的特征來實現。在從屬權利要求中限定了一些實施例。根據實施例，一種設備包括：閃爍體層，其被配置成將x射線或伽馬射線光子轉換成可見光的光子；光電二極管層，其被配置成將由閃爍體層生成的可見光轉換成電流；集成電路IC層，其位于光電二極管層下方，并被配置為接收和處理電流；其中，使用引線接合(wire-bonding)將IC層的電觸點連接到光電二極管層的電觸點；并且其中引線接合被保護材料覆蓋，同時使IC層的底部至少部分地暴露。兩個層的引線接合避免了對額外襯底的需要。此外，使IC層的底部暴露可以顯著改善設備的熱傳導。

在第一方面的另一實施方式中，該設備還包括位于IC層下方的散熱器，用于改善散熱。

在第一方面的其他實施方式中，IC層的底表面與散熱器直接接觸，以進一步改善從IC層到散熱器的熱傳導。

此外，在第一方面的另一實施方式中，散熱器可以被配置為加固物(stiffener)，這消除了對其他支撐結構或厚剛性襯底的需要。

在第一方面的又一實施方式中，該設備可以包括光電二極管層和IC層之間的x射線阻擋層，用于保護IC層內部的電子器件。

在第一方面的又一實施方式中，IC層的電觸點直接連接到光電二極管層的電觸點，這可以減小設備的尺寸。

在第一方面的其他實施方式中，光電二極管層還包括再分布層(redistributionlayer)，這可以使層的連接更容易并簡化設備的制造。

在第一方面的另一實施方式中，使用薄膜輔助模制(film-assisted moulding)來覆蓋引線接合，這允許對保護材料的分布進行更精細的控制。

另外，在第一方面的另一實施方式中，IC層包括堆疊的IC芯片的多個層，這使得設備更加緊湊。

其他實施例涉及包括根據該設備的瓦片(tiles)的陣列的探測器，以及包括x射線源和探測器的成像系統。

許多伴隨的特征將更容易被認識到，因為通過參考結合附圖考慮的以下詳細描述它們變得更好理解。

附圖說明