[發明專利]光學芯片、探測器以及制作方法

有效

• 申請號: 202110051312.5
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112378934B
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 李博;王建軍;楊亮
• 申請（專利權）人: 同源微（北京）半導體技術有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

本發明公開了一種光學芯片、探測器和制作方法，光學芯片包括襯底和形成在襯底上的光學器件，還包括至少一個光學尺，設置在襯底的形成有光學器件的一側的角部，其中，光學尺包括分別沿相鄰的兩側邊延伸的第一子部和第二子部，以及其中，每個子部為城垛狀，每個子部中相鄰的垛的高度不同。本發明提供的實施例通過在光學芯片的襯底的角部設置包括城垛狀的第一子部和第二子部的光學尺并設置光學尺的相鄰垛的高度不同，從而能夠在利用該光學尺貼裝光學芯片，進而簡化貼裝對準過程并實現高精度的貼裝對準，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及光電技術領域，特別是涉及一種光學芯片、探測器以及制作方法。

背景技術

X射線探測器被廣泛應用于醫療、安檢、工業檢測等領域，其中工業檢測包括如食品/藥品檢測、煙草檢測、礦石分選、金屬探傷等具體領域，通過將射線源發出的射線在穿透被檢目標后對包含被檢目標信息的射線進行射線到光的轉換，以及光電轉換來重建圖像，從而獲取被檢目標的信息。

如圖1所示，以應用于醫療領域的探測器為例，射線源101和探測器103安裝在機架上。射線源1釋放的X射線穿透被檢目標102后，被探測器103接收。探測器103附近的或者安裝于探測器上的準直器201將大多數散射線吸收，攜帶被檢目標信息的X射線被探測器103上的閃爍體202吸收，閃爍體202將X射線轉換成光信號，被下方的光學芯片203中的光電二極管陣列吸收并轉換為電荷信號，電荷信號進而通過電路板204上的電荷處理芯片轉換成電壓信號或者數字信號并送給數據采集及處理系統，進而重建被檢目標圖像并最終完成檢查任務。

醫療CT探測器圖像的清晰度直接關系到被檢目標（常常是人或者物體）的病灶是否能被有效檢出。而探測器的組裝精度直接關系到最終的重建圖像質量，往往醫療CT探測器各個組裝部件之間的對齊精度要求30μm，高端應用要求20μm，這就對探測器各個部件的組裝精度提出了很高的要求。類似地，在工業及安檢領域，對以上對其精度的要求通常也要50μm。

因此，在CT探測器組裝過程中，探測器的光學芯片與電路基板之間的組裝是第一個要求高精度組裝的子部件，其過程是先在探測器基板上涂刷膠粘劑，然后將光學感光芯片放置在基板上。放置過程有兩種辦法，一種是通過價格高昂的貼裝設備通過吸取光學感光芯片然后放置在施膠后的基板上進行貼裝，這種方式適合于成本不敏感的產品或者生產量巨大的產品；另一種辦法是通過手工加工裝卡具的方式進行貼裝，這種方式適合于成本敏感的產品或者生產量適中的產品，這種方式的不利之處是貼裝精度不高，因為在貼裝卡具與被貼裝物接觸的過程中，容易受到人為干擾，而對被貼裝物形成作用力，而使得光學芯片位置發生變化，需要通過光學顯微鏡進行測量并按照偏移值進行調整，然后再進行測量，往往需要經過幾輪循環反復，生產效率大打折扣。

發明內容

為了解決上述問題至少之一，本發明第一個方面提供一種光學芯片，包括襯底和形成在襯底上的光學器件，還包括

至少一個光學尺，設置在襯底的形成有光學器件的一側的角部，

其中，光學尺包括分別沿相鄰的兩側邊延伸的第一子部和第二子部，以及

其中，每個子部為城垛狀，每個子部中相鄰的垛的高度不同。

在一些可選的實施例中，每個子部的垛的高度由中間向兩邊逐漸遞減。

在一些可選的實施例中，包括三個或四個光學尺。

在一些可選的實施例中，垛和垛口的寬度分別小于等于第一閾值。

在一些可選的實施例中，光學器件包括在襯底上層疊設置的器件層和金屬布線層，光學尺與金屬布線層同層設置。

本發明的第二個方面提供一種探測器，包括在電路基板上設置的至少一個如第一方面所述的光學芯片，