包括具有重新布线单元的转换器元件的X射线检测器制造技术

本公开涉及包括具有重新布线单元的转换器元件的X射线检测器，其具有包括转换器元件、重新布线单元和评估单元的堆叠布置。转换器元件在背离评估单元的表面上具有第一电极且在面向评估单元的表面上具有像素化第二电极，该像素化第二电极具有多个电极元件。评估单元具有像素电极。重新布线单元被实施在转换器元件面向评估单元的表面上，其中电极元件与像素电极之间的导电连接的第一接触件被提供在重新布线单元面向转换器元件的表面上且具有第一平坦分布，并且电极元件与像素电极之间的导电连接的第二接触件被提供在重新布线单元面向评估单元的表面上且具有与第一平坦分布相比更小的第二平坦分布。评估单元的平坦延伸小于转换器元件的平坦延伸。

X ray detector including converter elements with rewiring unit

The present disclosure relates to an X-ray detector comprising a converter element with a rewiring unit having a stack arrangement comprising a converter element, a rewiring unit, and an evaluation unit. The converter element has a first electrode on the surface deviating from the evaluation unit and a pixelized second electrode on the surface facing the evaluation unit, which has a plurality of electrode elements. The evaluation unit has pixel electrodes. The rewiring unit is implemented on the surface of the converter element facing the evaluation unit, where the first contact piece of the conductive connection between the electrode element and the pixel electrode is provided on the surface of the rewiring unit facing the converter element and has a first flat distribution, and the conductive connection between the electrode element and the pixel electrode is provided. The second contact is provided on the surface of the rewiring unit facing the evaluation unit and has a second flat distribution smaller than the first flat distribution. The flat extension of the evaluation unit is less than the flat extension of the converter element.

【技术实现步骤摘要】
包括具有重新布线单元的转换器元件的X射线检测器
本专利技术涉及一种包括转换器元件的X射线检测器，以及一种医疗设备和一种用于X射线检测器的生产方法，该转换器元件具有被实施在转换器元件面向评估单元的表面上的重新布线单元。
技术介绍
计数型直接转换X射线检测器或集成型间接转换X射线检测器可以用在X射线成像中，例如用在计算机断层摄影术、血管造影术或射线照相术中。在直接转换X射线检测器中，X射线辐射或光子可以通过适当的转换器材料而转换成电脉冲。适当的转换器材料的示例是CdTe、CZT、CdZnTeSe、CdTeSe、CdMnTe、InP、TlBr2、HgI2、GaAs或其他材料。电脉冲(例如电压脉冲)在评估单元中由例如集成电路(专用集成电路(ASIC))的评估电子设备来解译。在计数型X射线检测器中，通过对由于X射线光子在转换器材料中的吸收而触发的电脉冲进行计数来测量入射X射线辐射。电脉冲的高度通常与所吸收的X射线光子的能量成比例。这使得光谱信息能够通过将电脉冲的高度与阈值进行比较来提取。评估单元可以连接到载体单元，例如陶瓷子结构，使得可以实现增加的机械稳定性并且可以提供到下游信号处理单元的信号连接的重新布线。为了抵消被散射的X射线光子的入射，可以在转换器元件面向辐射源的一侧上实施防散射栅格。DE102012213410B3公开了一种直接转换X射线辐射检测器，其具有沉积在半导体上的至少一个电极。该至少一个电极和半导体以导电方式连接，该至少一个电极被实施为透明且导电。根据DE10138913A1，已知一种用于X射线计算机断层摄影装置的检测器模块，其中包括多个传感器元件的传感器阵列安装在印刷电路板的正面上。为了提高检测器的精度，根据该专利技术规定了以下：为了加热传感器阵列的目的，至少一个加热元件被设置在印刷电路板背离传感器阵列的背面上，并且为了控制加热元件的目的，控制电子电路靠近加热元件被布置。本专利技术所要解决的问题在于：为了获得机械稳定的堆叠结构，评估单元和转换器元件在基本上相同大小的区域(平坦延伸)上延伸，因此成本较高，这是因为评估单元的成本取决于评估单位的平坦延伸。
技术实现思路
本专利技术的目的是公开一种X射线检测器、一种医疗设备和一种用于生产X射线检测器的方法，其使得成本高效且机械稳定的X射线检测器能够得以实现。根据本专利技术，该目的通过根据权利要求1所述的X射线检测器、根据权利要求10所述的医疗设备以及根据权利要求12所述的方法来实现。本专利技术涉及具有堆叠布置的计数型X射线检测器，该堆叠布置包括转换器元件、重新布线单元和评估单元。转换器元件在背离评估单元的表面上具有第一电极，并且在面向评估单元的表面上具有像素化第二电极，该像素化第二电极具有多个电极元件。评估单元具有像素电极。重新布线单元被实施在转换器元件面向评估单元的表面上，电极元件与像素电极之间的导电连接的第一接触件被提供在重新布线单元面向转换器元件的表面上并且具有第一平坦分布，并且电极元件与像素电极之间的导电连接的第二接触件被提供在重新布线单元面向评估单元的表面上并且具有与第一平坦分布相比更小的第二平坦分布。评估单元的平坦延伸小于转换器元件的平坦延伸。特别是直接转换的平面转换器元件和平面评估单元之一在堆叠布置中被设置在另一个的顶部上，以平面方式彼此平行地延伸。转换器元件和评估单元可以通过焊接接头或粘合结合和在重新布线单元中的导电连接以导电方式连接；特别地，电极元件和像素电极可以以导电方式连接。电极元件与像素电极之间的导电连接在长度上可以基本相等，或者它们可以具有不同的长度。焊接接头或粘合结合可以特别地被实施在重新布线单元与评估单元之间。焊接接头或粘合结合可以被实施在第二接触件与像素电极之间。重新布线单元可以通过平版印刷过程而直接在转换器元件面向评估单元的表面上产生。重新布线单元可以被直接实施在转换器元件上。重新布线单元可以不可分离地连接到转换器元件。从电极元件朝向像素电极，连接区域的尺寸变小。评估单元的平坦延伸例如可以比转换器元件的平坦延伸小4倍。该倍数例如可以采用在1.5至5的范围内的值。第一电极可以被实施为平面或结构化电极。像素化第二电极具有多个电极元件。电极元件的数目确定了像素或检测器元件的数目。高电压可以被施加在第一电极与具有多个电极元件的像素化第二电极之间，使得由于入射的X射线辐射而释放的电子-空穴对被分离，并且电脉冲在评估单元中被记录。高电压可以达到例如-1000V。重新布线单元和连接到重新布线单元的评估单元可以特别地被布置在转换器元件的中央。在操作期间，转换器元件面向评估单元的表面定位在转换器元件背离辐射源的表面上。在操作期间，转换器元件背离评估单元的表面定位在转换器元件面向辐射源的表面上。像素电极可以被分配给每个电极元件。特别地，每个电极元件可以通过重新布线单元的导电连接而以导电的方式连接到像素电极。导电连接的第一接触件与电极元件处于导电连接。导电连接的第二接触件与像素电极处于导电连接。第一平坦分布或/和第二平坦分布也可以被分别称为第一接触件的密度和第二接触件的密度。特别地，相邻的第一接触件之间的距离可以大于相邻的第二接触件之间的距离。第一接触件的第一平坦分布可以基本上对应于电极元件的平坦分布。第二接触件的第二平坦分布可以基本上对应于像素电极的平坦分布。特别地，第一接触件在每种情况下可以具有与电极元件基本相等的平坦延伸。特别地，第二接触件在每种情况下可以具有与像素电极基本相等的平坦延伸。与一个电极元件相比，每个像素电极可以具有更小的平坦延伸。像素电极例如可以与电极元件相比小4倍。该倍数可以在例如1.5至5的范围内。生产成本可以有利地得以降低。有利的是，可以省去用于重新路由布线的适配器(被称为插入器)。可以有利地减小评估单元的表面面积。有利地，直接在转换器元件上的重新布线单元可以是对用于重新路由布线的插入器的低成本代替。重新布线单元有利地是机械稳定的，特别是在操作期间在温度变化下是机械稳定的。可以有利地增大X射线检测器的集成密度。可以有利地实现X射线检测器的较小的子单元。可以有利地降低X射线检测器的结构复杂性。有利的是，可以通过转换器元件和评估单元中的像素结构的解耦，来实现评估单元关于转换器元件的相对定位的更高灵活性。有利的是，可以相对自由地选择相邻的评估单元之间或者评估单元与转换器元件之间的间隙。根据本专利技术的一个方面，重新布线单元的导电连接包括至少一个第一部分和至少一个第二部分，该至少一个第一部分与转换器元件面向评估单元的表面的表面法线垂直，该至少一个第二部分与转换器元件面向评估单元的表面的表面法线平行。通过导电连接的至少第一部分和第二部分，第一平坦分布可以被减小到更小的第二平坦分布。有利的是，电极元件可以连接到评估单元的像素电极，该评估单元与转换器元件相比更小。有利的是，重新布线单元包括电绝缘材料。根据本专利技术的一个方面，重新布线单元具有至少一个电绝缘层。电绝缘层可以将导电连接与转换器元件、评估单元以及相邻的另外导电连接电绝缘。有利的是，电信号不会被干扰。根据本专利技术的一个方面，与转换器元件面向评估单元的表面的表面法线垂直的第一部分至少部分地由至少一个电绝缘层围绕，或/和与转换器元件面向评估单元的表面的表面法线平行的第二部分至少部分地由至少一个电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有一个堆叠布置的计数型X射线检测器(1)，所述堆叠布置包括一个转换器元件(3)、一个重新布线单元(5)和一个评估单元(7)，其中a.所述转换器元件(3)在背离所述评估单元(7)的一个表面上具有一个第一电极(2)，并且在面向所述评估单元(7)的一个表面上具有一个像素化第二电极，所述像素化第二电极具有多个电极元件(4)，b.所述评估单元(7)具有多个像素电极(6)，c.所述重新布线单元(5)被实施在所述转换器元件(3)面向所述评估单元(7)的一个表面上，其中，d.所述多个电极元件(4)与所述多个像素电极(6)之间的多个导电连接(8、9、11、13)的多个第一接触件被提供在所述重新布线单元(5)面向所述转换器元件(3)的一个表面上，并且具有第一平坦分布，并且e.所述多个电极元件(4)与所述多个像素电极(6)之间的所述多个导电连接(8、9、11、13)的多个第二接触件被提供在所述重新布线单元(5)面向所述评估单元(7)的一个表面上，并且具有与所述第一平坦分布相比更小的第二平坦分布，并且f.所述评估单元(7)的一个平坦延伸小于所述转换器元件(3)的一个平坦延伸。

【技术特征摘要】
2017.03.15 EP 17161126.21.一种具有一个堆叠布置的计数型X射线检测器(1)，所述堆叠布置包括一个转换器元件(3)、一个重新布线单元(5)和一个评估单元(7)，其中a.所述转换器元件(3)在背离所述评估单元(7)的一个表面上具有一个第一电极(2)，并且在面向所述评估单元(7)的一个表面上具有一个像素化第二电极，所述像素化第二电极具有多个电极元件(4)，b.所述评估单元(7)具有多个像素电极(6)，c.所述重新布线单元(5)被实施在所述转换器元件(3)面向所述评估单元(7)的一个表面上，其中，d.所述多个电极元件(4)与所述多个像素电极(6)之间的多个导电连接(8、9、11、13)的多个第一接触件被提供在所述重新布线单元(5)面向所述转换器元件(3)的一个表面上，并且具有第一平坦分布，并且e.所述多个电极元件(4)与所述多个像素电极(6)之间的所述多个导电连接(8、9、11、13)的多个第二接触件被提供在所述重新布线单元(5)面向所述评估单元(7)的一个表面上，并且具有与所述第一平坦分布相比更小的第二平坦分布，并且f.所述评估单元(7)的一个平坦延伸小于所述转换器元件(3)的一个平坦延伸。2.根据权利要求1所述的X射线检测器(1)，其中所述重新布线单元(5)的所述多个导电连接(8、9、11、13)包括至少一个第一部分(9)和至少一个第二部分(11)，所述至少一个第一部分(9)与所述转换器元件(3)面向所述评估单元(7)的所述表面的一个表面法线垂直，所述至少一个第二部分(11)与所述转换器元件(3)面向所述评估单元(7)的所述表面的所述表面法线平行。3.根据前述权利要求中任一项所述的X射线检测器(1)，其中所述重新布线单元(5)具有至少一个电绝缘层(15'、15”、15”')。4.根据权利要求2和3所述的X射线检测器(1)，其中与所述转换器元件(3)面向所述评估单元(7)的所述表面的所述表面法线垂直的所述第一部分(9)至少部分地由所述至少一个电绝缘层(15')围绕，或/和与所述转换器元件(3)面向所述评估单元(7)的所述表面的所述表面法线平行的所述第二部分(11)至少部分地由所述至少一个电绝缘层(15')或/和一个另外的电绝缘层(15”、15”')围绕。5.根据前述权利要求中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·埃格勒，H·格耶尔，C·施罗伊特，J·托恩，J·弗里吉，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE