基于水冷的光电探测器封装结构及其封装方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水冷的光电探测器封装结构及其封装方法,封装结构包括水冷板单元和安装于水冷板单元上的至少一个探测模块，所述探测模块包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元连接，所述导热单元包括导热板和安装板，所述导热板与安装板固定连接，所述导热板与安装板之间形成有导热腔；封装方法包括如下步骤，封装单个的探测模块，组装水冷板单元，将所有探测模块组装到水冷板单元上。本发明专利技术通过对水冷板单元、探测器单元和导热单元三者之间的结构设计，可以实现温度的均衡传递，从而使采用的光电探测器达到最佳工作状态，使应用该光电探测器的设备具有更好的性能参数。

Water cooled photoelectric detector packaging structure and packaging method thereof

The invention discloses a photoelectric detector package cooling structure and encapsulation method based on package structure includes a cooling plate unit and installed on the cooling plate unit on at least one detection module, the detection module comprises a detector unit and a heat conduction unit, one end of the heat conduction unit is connected with the detector unit, and the other end water cooling plate unit of the heat conduction unit connected to the conducting unit comprises a heat conducting plate and the mounting plate and fixedly connected with the heat conducting plate and the mounting plate, a heat conducting cavity is formed between the heat conducting plate and the mounting plate; packaging method includes the following steps: detecting a single module package assembly, water-cooling plate unit, all detection the module assembly to a water cooling plate unit. The structure design between the water-cooling plate unit, detector unit and heat conduction unit three, can achieve the temperature balance transfer, so that the photoelectric detector used to achieve the best working state parameters to make the application of the photoelectric detector has better equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于水冷的光电探测器封装结构及其封装方法
本专利技术涉及医疗设备
，尤其涉及一种基于水冷的光电探测器封装结构及其封装方法。
技术介绍
医疗技术中，PET等设备都会应用一些光电探测器，以用于射线测量和探测。例如，SiPM(Siliconphotomultiplier，硅光电倍增管)作为一种新型的半导体探测器，其紧凑的结构及较高的信噪比，大大提高了PET设备的空间分辨率。光电探测器一般后端都会配置后端电路，用于信号处理计算，一般会带来比较大的热量。但是，这些光电探测器，对温度及温度的变化极其敏感，所以必须通过一定的冷却温控方法和封装技术才能实现正常工作的温控要求，从而使光电探测器工作性能达到最佳状态。目前，光电探测器的冷却方法一般分为两种：一种是风冷，通过风扇对探测器进行表面降温，通过空气循环带走过多热量；另一种是水冷，以水路为载体，通过特定的结构实现对探测器降温。公开号为CN104081223A、公开日为2014年10月1日的专利“用于PET探测器的区块安装”提出了一种对探测器的冷却安装方案，每个探测器模块包括冷却结构和安装结构，每个探测器区块连接到冷却结构实现冷却安装。该专利着重介绍了一种光电探测器的安装方式，但是关于光电探测器的冷却只是提到冷却和安装结构之间可具有导热膏或热元件，至于如何使冷却结构件温度均匀地传递给光电探测器并没有给出，如果按照该专利方法难以实现温度的均衡传递。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种基于水冷的光电探测器封装结构以解决上述技术问题。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：根据本专利技术实施例的第一方面，提出了一种基于水冷的光电探测器封装结构，包括水冷板单元和安装于水冷板单元上的至少一个探测模块，所述的探测模块包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元连接，所述的导热单元包括导热板和安装板，所述导热板与安装板固定连接，所述导热板与安装板之间形成有导热腔。作为优选，所述探测模块的外围设有热塑材料层。作为优选，所述的探测器单元包括光电探测器板和若干个晶体，所述光电探测器板的一端与晶体连接，所述光电探测器板的另一端至少设有一个凸出于光电探测器板表面的线孔插槽。作为优选，所述光电探测器板的一端与晶体粘接。作为优选，所述导热板开设有与线孔插槽相对应的第一孔，所述安装板开设有与线孔插槽相对应的第二孔。作为优选，所述安装板的外周设有用于连接水冷板单元的安装孔。作为优选，所述导热板与光电探测器板粘接。作为优选，所述安装板一面的外周设有翻边，所述翻边的高度大于或等于导热板的厚度，导热板嵌入安装在安装板有翻边的一面。作为优选，所述导热板与安装板粘接。作为优选，所述导热板与安装板为过盈配合。作为优选，所述导热板朝向安装板的一面设有凹槽，所述导热腔形成于导热板的凹槽与安装板之间。作为优选，所述的水冷板单元包括上部水冷板、下部水冷板及水冷管，所述的水冷管嵌设在上部水冷板和下部水冷板之间。作为优选，所述上部水冷板的厚度大于所述下部水冷板；或，所述上部水冷板的厚度小于所述下部水冷板。作为优选，所述的上部水冷板、下部水冷板上均设有与插线孔槽相对应的槽形开口。根据本专利技术实施例的第二方面，提出了一种根据上述基于水冷的光电探测器封装结构的封装方法，包括如下步骤：封装单个的探测模块；组装水冷板单元；将所有探测模块组装到水冷板单元上；其中，所述的探测模块包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元连接，所述的导热单元包括导热板和安装板，所述导热板与安装板固定连接，所述导热板与安装板之间形成有导热腔。与现有技术相比较，本专利技术通过对水冷板单元、探测器单元和导热单元三者之间的结构设计，可以实现温度的均衡传递，从而使采用的光电探测器达到最佳工作状态，使应用该光电探测器的设备具有更好的性能参数。附图说明图1为本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构的一种结构示意图；图2为本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构的一种横截面示意图；图3为本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构中探测器单元的结构示意图；图4为本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构中导热单元的结构示意图；图5为本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构中导热板的结构示意图；图6为本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构中安装板的结构示意图；图7为本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构中水冷板单元的分解结构示意图；图8为本专利技术基于水冷的光电探测器封装方法的流程图；图9为本专利技术基于水冷的光电探测器封装方法中封装单个的探测模块的流程图。图中，1-上部水冷板，2-下部水冷板，3-安装板，4-导热板，5-光电探测器板，6-晶体，7-水管槽，8-水冷管，9-槽形开口，10-探测模块，11-水冷板单元，12-线孔插槽，13-第一孔，14-凹槽，15-第二孔，16-翻边，17-安装孔。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。在本专利技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本专利技术可能采用术语第一、第二等来描述各种结构，但这些结构不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的结构彼此区分开。例如，在不脱离本专利技术范围的情况下，第一孔也可以被称为第二孔，类似地，第二孔也可以被称为第一孔，取决于语境。如图1所示，一种基于水冷的光电探测器封装结构，包括水冷板单元11和安装于水冷板单元11上的至少一个探测模块10，所述的探测模块10包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元11连接。图2为图1所示本专利技术基于水冷的光电探测器封装结构的横截面结构示意图。本专利技术的一个可行的实施方式中，所述探测模块10的外围设有热塑材料层。由于探测模块10是各部件粘接而成，热塑材料层的作用是保证整个探测模块10粘接的整齐牢固。如图3所示，所述的探测器单元包括光电探测器板5和若干个晶体6，所述光电探测器板5的一端与晶体6连接，所述光电探测器板5的另一端至少设有一个凸出于光电探测器板5表面的线孔插槽12。本专利技术的光电探测器板5为设置光电探测器的光子接收单元，所述光电探测器可以是硅光电倍增管(SiPM)探测器，还可以是其他类型的探测器，比如镉锌碲化物(CZT)或其他固态探测器。光电探测器或晶体可以是像素化的。所述线孔插槽12用于光电探测器的连接线与外部设备的插接，线孔插槽12的数量为一个、两个或多个，具体可以根据实际操作要求设置。本专利技术的一个可行的实施方式中，所述光电探测器板5的一端与晶体6粘接。为了稳固性，可以利用光学粘接剂在定位工装辅助下对光电探测器板5和晶体6进行精确粘接。如图4所示，所述的导热单元包括导热板4和安装板3，所述导热板4与安装板3固定连接。所述导热板4与安装板3之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于水冷的光电探测器封装结构，其特征在于，包括水冷板单元和安装于水冷板单元上的至少一个探测模块，所述的探测模块包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元连接，所述的导热单元包括导热板和安装板，所述导热板与安装板固定连接，所述导热板与安装板之间形成有导热腔。

【技术特征摘要】
1.一种基于水冷的光电探测器封装结构，其特征在于，包括水冷板单元和安装于水冷板单元上的至少一个探测模块，所述的探测模块包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元连接，所述的导热单元包括导热板和安装板，所述导热板与安装板固定连接，所述导热板与安装板之间形成有导热腔。2.根据权利要求1所述的基于水冷的光电探测器封装结构，其特征在于，所述的探测器单元包括光电探测器板和若干个晶体，所述光电探测器板的一端与晶体连接，所述光电探测器板的另一端至少设有一个凸出于光电探测器板表面的线孔插槽。3.根据权利要求2所述的基于水冷的光电探测器封装结构，其特征在于，所述导热板开设有与线孔插槽相对应的第一孔，所述安装板开设有与线孔插槽相对应的第二孔。4.根据权利要求3所述的基于水冷的光电探测器封装结构，其特征在于，所述安装板的外周设有用于连接水冷板单元的安装孔。5.根据权利要求3所述的基于水冷的光电探测器封装结构，其特征在于，所述安装板一面的外周设有翻边，所述翻边的高度大于或等于导热板的厚度，导热板嵌入安装在安装板有翻边的一面。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔雨，赵亮，赵国涛，
申请(专利权)人：沈阳东软医疗系统有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21