放射线检测元件及其制造方法技术

一种放射线检测元件，包括：　　　　受光元件阵列，将多个受光元件在基板上一维或二维排列形成其受光单元，并把与该受光元件的各行或各列的所述受光元件电连接的多个焊盘配置在该受光单元的外部；　　　　闪烁器层，该闪烁器层在所述受光单元的受光元件上层积形成，并把放射线变换成可见光；　　　　以封闭框状形成的由树脂构成的一个或多个树脂框，该树脂框把所述受光元件阵列上的形成了闪烁器的区域和配置了焊盘的区域区分开来；以及　　　　放射线可通过的耐湿保护层，该耐湿保护层由包括有机膜和在其上沉积的无机膜的两层以上的多层膜组成，在至少覆盖了闪烁器的同时延伸到所述树脂框，并至少使所述受光元件阵列的所述焊盘露出。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放射线检测元件，特别涉及在医疗用X射线照相等中使用的具有大面积的受光单元的放射线检测元件。在医疗、工业用的X射线照相中，虽然先前使用X射线感光胶片，但从便利性和摄像结果的保存性考虑，使用放射线检测元件的放射线成像系统正在得以普及。在这样的放射线成像系统中，使用有多个象素的放射线检测元件，以电信号形式取得由放射线所产生的二维图像数据，利用处理装置处理该信号后，在监视器上进行显示。典型的放射线检测元件构成为，在一维或二维排列的光检测器上配置闪烁器，由闪烁器将X射的放射线变换成光后进行检测。典型的闪烁器材料CsI是吸湿性材料，它吸收空气中的水蒸气(湿气)并溶解。结果，存在着闪烁器的特性特别是图像分辨率劣化的问题。作为保护闪烁器不受湿气影响的结构的放线射检测元件，已知有在特开平5-196742号公报中公开的技术。在该技术中，通过在闪烁器层的上部形成不透水的防湿保护层来保护闪烁器不受湿气影响。然而，在该技术中，将闪烁器层外周部的防湿保护层密合在放射线检测元件的基板上很难，特别是，在胸部X射线照相等中使用的大面积的放射线检测元件中，外周部的长度大，所以防湿保护层容易脱落，闪烁器层不能完全密封，水分会侵入到保护层中、具有其特性易劣化的缺点。还有，在该技术中公开了防湿保护层的水密层的下述制造方法在液态下将硅浇注材料等涂敷在闪烁器层或将该硅浇注材料等涂敷在设置于放射线检测元件的受光面侧的光阑材料的内侧，之后，在水密层干燥前将该光阑材料设置在闪烁器层上，这样来固定水密层。在该制造方法中，难以在表面形状不规则的闪烁器层上均匀地形成水分密封层，存在着密合性降低的可能性。这一点在大面积的放射线检测元件上特别容易产生。本专利技术是鉴于上述问题而提案的，其目的在于，提供具有闪烁器防湿用的、容易均匀制造的保护层的。为解决该课题，本专利技术的放射线检测元件包括(1)受光元件阵列，将多个受光元件一维或二维排列在基板上形成受光单元，并将与该受光单元的各行或各列的受光元件电连接的多个焊盘配置在受光单元的外部；(2)将集聚在受光单元的受光元件上的放射线变换为可视光的闪烁器层；(3)把形成了受光元件阵列上的闪烁器层的区域和焊盘配置区域区分开来的、框状地形成的由树脂构成的一个或多个树脂框；(4)放射线可通过的耐湿保护层，它由包括有机膜及在其上层叠的无机膜的2层以上的多层膜构成，至少覆盖闪烁器层并一直到达树脂框使焊盘部分露出。这样，入射的放射线由闪烁器层变换为可见光。通过利用一维或二维排列的受光元件检测该可见光像，得到与入射的放射线像对应的图像电信号。闪烁器层有因吸湿而劣化的性质，然而，根据本专利技术，用耐湿保护层覆盖闪烁器层，用树脂将该耐湿保护膜密合在受光元件阵列上，所以，将闪烁器层完全密封与外部空气隔离，保护它不受空气中的水蒸气影响。而且，与外部电路连接用的焊盘被露出。该树脂框最好是以包围闪烁器层的矩形形状或分别包围一个或多个焊盘区的矩形形状形成。还有，最好还包括沿树脂框盖住耐湿保护膜的边缘的覆盖树脂。这样，耐湿保护膜的边被树脂框和覆盖树脂上下夹住而牢固地粘接。另一方面，本专利技术的放射线检测元件的制造方法的特征在于，包括(1)第一工序，在受光元件阵列的受光元件上沉积地放射线变换成可见光的闪烁器层，其中，将多个受光元件一维或二维排列在基板上形成受光单元，将与该受光单元的各行或各列的受光元件电连接的多个焊盘配置在受光单元的外部；(2)第二工序，用树脂在受光元件阵列上形成区分闪烁器层和焊盘部分的一个或多个封闭的框状树脂框；(3)第三工序，形成包覆整个受光元件阵列的放射线可通过的第一有机膜；(4)第四工序，形成由将包括无机膜的一层以上的膜层叠在第一有机膜上的2层以上的多层膜构成的放射线可通过的耐湿保护膜；(5)第五工序，沿树脂框的长边方向切断耐湿保护膜，除去焊盘部分上的上述耐湿保护膜，使焊盘部分露出。通过以包覆整个受光元件阵列的形式形成第一有机膜，提高了闪烁器层和有机膜的密合度，形成均匀的膜。由于形成耐湿保护膜，通过除去焊盘部分的保护膜，使焊盘部可靠地露出来。通过在保护膜下形成的树脂框，在保护膜切断时切入深度具有裕度。另外，利用树脂框将保护膜的边缘密合在基板上，密封变得可靠。另外，也可以在该第五工序后包括用树脂沿树脂框覆盖耐湿保护膜的边缘进行粘结的第六工序。这样，耐湿保护膜的边缘被夹入到树脂框和树脂间而牢固地粘接。通过下面的详细说明和附图可进一步充分理解本专利技术。但这些只是示例性的，不应认为是限定本专利技术的。本专利技术的其他应用范围可以从下面的详细说明中明白。然而，虽然详细说明及特定事例示出了本专利技术的优选实施例，但在本专利技术的精神和范围中，本领域的技术人员可以从该详细说明中做出各种变形和改良，这是不言而喻的。图1是本专利技术的一个实施例的俯视图，图2是其放大的A-A剖面图；图3～图11是表示与图1和图2有关的实施例的制造工序的图。图12是本专利技术的另一实施例的俯视图，图13是其放大的B-B剖面图。下面，根据附图说明本专利技术的优选实施例。还有，为容易理解起见，在各附图中，对相同的构成单元尽可能标注相同的标号，其重复说明从略。附图中的大小和形状不一定与实际相同，有的部分为便于理解而被扩大化了。图1是本专利技术的一个实施例的俯视图，图2是其外周边部的A-A放大剖面图。首先，参照图1、图2说明本实施例的构成。进行光电变换的受光元件2被二维排列在绝缘性的例如玻璃制的基板1上，形成受光单元，该受光元件2由非晶态硅制的发光二极管(PD)和薄膜晶体管(TFT)构成。各行或各列的受光元件2分别利用读出信号用的信号线3电连接。用于将信号取出到外部电路(未图示)的多个焊盘4沿基板1的外周边(例如相邻的两个边)而配置，通过信号线3与对应的多个受光元件2电连接。在受光元件2及信号线3上形成了绝缘性的钝化膜5。该钝化膜5最好使用氮化硅或二氧化硅。另一方面，焊盘4为便于和外部电路连接而露出。下面，将该基板和基板上的电路部分称作受光元件阵列6。在受光元件阵列6的受光单元上形成将入射的放射线变换为可见光的柱状结构的闪烁器7。闪烁器7可以使用多种材料，但最好使用发光效率好的掺杂铊(Tl)的CsI。还有，将受光元件阵列6的受光单元的外周围住，将细长框状形成的树脂制的树脂框8配置在焊盘的内侧位置处。该树脂框8最好使用硅树脂如信越化学公司生产的DJR651或KE4897、东芝硅公司生产的TSE397、住友3M公司生产的DYMAX625T等。它们之所以被广泛应用在用于电气保护的表面处理应用中，是因为它们与下文所述形成在上部的保护膜12的密合性高。在树脂框8的框内的闪烁器7上形成了X射线可通过的、隔断水蒸气的第一有机膜9、无机膜10、第二有机膜11和分别层叠的保护膜12。第一有机膜9和第二有机膜11最好使用聚对二甲苯树脂(Threebond公司生产，商品名为Parylene(聚对亚苯基二甲基或聚对二甲苯基))，特别是聚对氯二甲苯基(同一公司生产，商品名为ParyleneC)。利用Parylene制成的涂敷膜具有水蒸气及气体透过极少、防水性和耐药品性高、电绝缘性优良、对放射线和可见光线透明等与有机膜9、11相称的优良特征。有关利用Parylene制成的涂料的详细情况，记载于《Threebond技术新闻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：本目卓也，高林敏雄，佐藤宏人，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：