探测器装置和阵列面板制造方法及图纸

本公开的实施例提供一种探测器装置和阵列面板。探测器装置，包括：半导体探测器、半导体芯片和封装支架，三者构成叠层，半导体探测器布置在半导体芯片的一侧上，封装支架布置在半导体芯片的远离半导体探测器的一侧上。半导体芯片的电信号通过电连接从半导体芯片的侧部或远离半导体探测器的底侧引至封装支架的侧面或远离半导体芯片的底侧。侧面或远离半导体芯片的底侧。侧面或远离半导体芯片的底侧。

【技术实现步骤摘要】
探测器装置和阵列面板


[0001]本专利技术涉及安检领域，具体地，涉及探测器装置和阵列面板。

技术介绍

[0002]半导体探测器以其较高的探测效率、较高的能量分辨率受到广泛的关注，被应用到辐射探测的各项应用中，例如环境辐射检测中的核素识别仪、计量报警仪等；国家安全中的物品检测如物品机、工业CT；医疗应用中的CT、牙科成像、PET、SPECT等。
[0003]需要一种性能改善的半导体型探测器装置。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例提供一种探测器装置，包括：半导体探测器，用于接收射线并将射线信号转换为电信号；半导体芯片，用于接收并处理半导体探测器的电信号；以及封装支架，用于接收半导体芯片的电信号并提供输出转接端口；其中，半导体探测器、半导体芯片以及封装支架构成叠层，使得半导体探测器布置在半导体芯片的一侧上，封装支架布置在半导体芯片的远离半导体探测器的一侧上。半导体芯片的电信号通过电连接从半导体芯片的侧部或远离半导体探测器的底侧引至封装支架的侧面或远离半导体芯片的底侧。
[0005]在一个实施例中，半导体芯片还包括形成在半导体芯片表面的芯片读出端口，用于将半导体芯片的输出电信号引导至半导体芯片的侧面或远离半导体探测器的底侧。
[0006]在一个实施例中，封装支架包括封装读入端口，形成在封装支架的侧面或远离半导体芯片的底侧。
[0007]在一个实施例中，探测器装置包括绑线，所述绑线电连接所述芯片读出端口和所述封装读入端口，或者
[0008]探测器装置配置成所述芯片读出端口和所述封装读入端口分别对齐，以便能够使用导电胶将所述芯片读出端口和所述封装读入端口分别一一对应地搭接实现电连接。
[0009]在一个实施例中，半导体芯片和封装支架在半导体探测器上的正投影位于半导体探测器内。
[0010]在一个实施例中，封装支架的中心区域被去除，使得所述封装支架抵接所述半导体芯片的周边区域。
[0011]在一个实施例中，探测器装置还包括封装导热金属，所述封装导热金属通过封装导热胶附接至所述半导体芯片的远离半导体探测器的底侧。
[0012]在一个实施例中，封装导热金属被所述封装支架包围。
[0013]在一个实施例中，封装支架的中心区域被部分去除，使得所述封装支架的中心区域的厚度减小，在所述封装支架的远离所述半导体芯片的一侧具有凹部。
[0014]在一个实施例中，探测器装置还包括位于所述封装支架的凹部的封装导热金属，所述封装导热金属通过封装导热胶附接至封装支架的远离所述半导体芯片的一侧。
[0015]在一个实施例中，探测器装置还包括散热装置，所述散热装置附接至所述封装导
热金属的远离半导体芯片的一侧表面。
[0016]在一个实施例中，半导体探测器包括多个像素电极，形成在半导体探测器的朝向半导体芯片的一侧表面，并且，半导体探测器的多个像素电极通过柱状导电胶电连接至半导体芯片的表面。
[0017]在一个实施例中，半导体芯片包括位于远离半导体探测器的一侧的底侧导热材料，使得半导体芯片的朝向半导体探测器的一侧的半导体器件和电路产生的热被传导至所述底侧导热材料。
[0018]在一个实施例中，半导体芯片包括多个通孔，在多个通孔中设置通孔导热材料，以便将半导体芯片的朝向半导体探测器的一侧的半导体器件和电路产生的热量传导至所述底侧导热材料。
[0019]本公开还提供一种阵列面板，包括多个上述的探测器装置；其中，所述探测器装置以阵列或矩阵的方式排列并且拼接，使得多个探测器装置的半导体探测器被拼接构成接收射线的探测面。
附图说明
[0020]图1为根据本公开一个实施例的探测器装置的截面示意图；
[0021]图2为根据本公开一个实施例的探测器装置的一部分的侧视示意图；
[0022]图3为根据本公开一个实施例的探测器装置的截面示意图；
[0023]图4为根据本公开一个实施例的两个探测器装置拼接的截面示意图；
[0024]图5为根据本公开一个实施例的阵列基板的平面示意图，其中包括拼接的四个探测器装置；
[0025]图6为根据本公开一个实施例的探测器装置的一部分的侧视示意图；
[0026]图7为根据本公开一个实施例的探测器装置的截面示意图，其中封装支架在附图右部被单独示出；
[0027]图8为根据本公开一个实施例的探测器装置的截面示意图，其中封装支架在附图右部被单独示出；
[0028]图9为根据本公开一个实施例的探测器装置的截面示意图；
[0029]图10为根据本公开一个实施例的探测器装置的截面示意图。
具体实施方式
[0030]本公开的实施例提供一种探测器装置10，包括：半导体探测器1、半导体芯片3和封装支架5，三者构成叠层，其中半导体探测器1布置在半导体芯片3的一侧上，封装支架5布置在半导体芯片3的远离半导体探测器1的一侧上。半导体探测器1用于接收射线并将射线信号转换为电信号。半导体探测器1的一个表面用于接收射线，例如X射线、伽马射线等；半导体探测器1可以将射线转换为光信号或电信号。本实施例中，半导体探测器1包括例如碲锌镉探测器(CZT，Cadmium Zinc Telluride)、碲化镉探测器(CdTe，Cadmium Telluride)、锗探测器(Ge，Germanium)、砷化镓探测器(GaAs，Gallium Arsenide)、碘化铅探测器(PbI2，lead Iodide)、溴化铊探测器(TlBr，Thallium Bromide)、碘化汞探测器(HgI2，mercury iodide)、碲化锰镉探测器(CdMnTe，Cadmium Manganese Telluride)。
[0031]在本公开的一种实施例中，探测器装置可以是光子计数型探测器，其中半导体芯片可以是光子计数型读出芯片。光子计数型探测器工作原理：射线与半导体探测器发生作用，会产生电信号；光子计数型读出芯片会对探测器中的电信号进行放大、滤波、成形，芯片中还包括计数功能，当射线的能量超过设定阈值时，计数器会加一。探测器被分成二维的像素阵列，每个像素对应着读出芯片的一个通路，该通路能够实现对所对应探测器像素的电信号采集和计数。通过整个像素阵列的对射线的采集和计数实现光子计数二维成像功能。面阵光子计数型半导体辐射探测器在应用过程中需要拼接成大的面积来实现对较大对象的成像。但是，目前受到晶体生长工艺的限制，性能较优的半导体探测器的尺寸在几个厘米的量级，因此，探测器模块的设计需要能够实现，4面可拼接，这样，通过多个模块的拼接实现大面积的成像探测。
[0032]光子计数型读出芯片的设计十分复杂，不仅需要基本的单像素信号的放大、滤波、成形、计数，还需要加入多个像素之间的符合算法功能；同时，在应用小像素光子计数型面阵探测器时，像素越小，成像的空间分辨率就越好，因此，需要在单位平方厘米的面积上集成数百个信号读出通路，因此会导致芯片的功耗比较大，多个模块拼接应用时，整个系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种探测器装置，包括：半导体探测器(1)，用于接收射线并将射线信号转换为电信号；半导体芯片(3)，用于接收并处理半导体探测器的电信号；和封装支架(5)，用于接收半导体芯片的电信号并提供输出转接端口；其中，半导体探测器、半导体芯片以及封装支架构成叠层，使得半导体探测器布置在半导体芯片的第一表面(3-1)上，封装支架布置在半导体芯片的远离半导体探测器的第二表面(3-2)上；和半导体芯片的电信号通过电连接从半导体芯片的第一表面(3-1)和第二表面(3-2)之间的侧部或第二表面(3-2)的边缘引至封装支架的侧面或远离半导体芯片的底面(5-2)边缘。2.根据权利要求1所述的探测器装置，其中，半导体芯片还包括形成在半导体芯片表面的芯片读出端口(6-1)，用于将半导体芯片的输出电信号引导至半导体芯片的侧部或第二表面(3-2)的边缘。3.根据权利要求2所述的探测器装置，其中封装支架包括封装读入端口(6-2)，形成在封装支架的侧部或远离半导体芯片的底面边缘。4.根据权利要求3所述的探测器装置，其中探测器装置包括绑线(4)，所述绑线电连接所述芯片读出端口(6-1)和所述封装读入端口(6-2)，或者探测器装置配置成所述芯片读出端口(6-1)和所述封装读入端口(6-2)分别对齐，以便能够使用导电胶将所述芯片读出端口(6-1)和所述封装读入端口(6-2)分别一一对应地搭接实现电连接。5.根据权利要求1所述的探测器装置，其中半导体芯片(3)和封装支架(5)在半导体探测器(1)上的正投影位于半导体探测器(1)内。6.根据权利要求1所述的探测器装置，其中封装支架(5)的中心区域被去除，使得所述封装支架抵接所述半导体芯片(3)的周边区域。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜迎帅，张丽，邓智，李波，吴宗桂，刘小桦，高乐，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：