大型X射线探测器制造技术

本发明专利技术提供一种大型X射线探测器，该X射线探测器包括：在印刷电路板上的多个芯片，所述多个芯片中的每个芯片包括在所述印刷电路板的中央部分上的多个像素焊盘和围绕所述多个像素焊盘的多个引脚焊盘；布置在所述多个芯片上且与所述多个芯片相应的多个像素电极；电连接所述多个像素电极和所述多个像素焊盘的再分配层；在一表面上的多个第一电极焊盘，所述表面与所述多个芯片的包括所述多个引脚焊盘的表面相反；电连接所述多个第一电极焊盘和所述多个引脚焊盘的布线；形成在所述多个像素电极上的光电导体；以及形成在所述光电导体上的公共电极。

【技术实现步骤摘要】

示例实施方式涉及可以实现无缝图像的大型X射线探测器。
技术介绍
数字X射线探测器利用X射线以数字信号形式输出X射线图象照片或X射线荧光图像。X射线探测器可以是直接型和/或间接型。根据直接型，光电导体将X射线直接转换成电荷。在间接型中，闪烁器将X射线转换成可见光，并且光电转换装置诸如光电二极管将转换的可见光转换成电荷。直接型X射线探测器包括形成在光电导体层下面的多个像素电极以及用于处理从像素电极输出的电信号的信号处理单元。根据相关技术，因为光电导体层形成在专用集成电路(ASIC)上从而制造大型的直接型X射线探测器，当其上具有光电导体层的ASIC大规模平铺时，由于ASIC之间的接缝(seam)，接缝区域中检测不到图像。具体地，在平铺ASIC时，可以产生具有至少100 尺寸的接缝，因而可能检测不到在接缝内存在的组织(tissue)。当通过平铺ASIC制造大型X射线探测器并且在已完成后段(BEOL)工艺的晶圆(wafer)上执行ASIC中的通孔形成工艺时，具有数百微米深度的孔形成在晶圆上以接触金属焊盘(pad)，孔的内壁通过绝缘膜绝缘，并且孔用导电金属填充。为了实施该工艺，采用不常用于硅工艺的昂贵设备。该工艺在可损坏ASIC的高温下执行。此外，难以与上电极的位置相应地形成ASIC中的孔。
技术实现思路
示例实施方式可包括大型X射线检测器，在该大型X射线检测器中芯片的上表面上的引脚焊盘利用平铺芯片之间的间隙被引线键合到芯片的下表面。根据示例实施方式，X射线检测器包括布置在印刷电路板上的多个芯片，所述多个芯片中的每个芯片包括形成在所述印刷电路板的中央部分上的多个像素焊盘和围绕所述多个像素焊盘的多个引脚焊盘；布置在所述多个芯片上方与所述多个芯片相应的多个像素电极；电连接所述多个像素电极和所述多个像素焊盘的再分配层；形成在一表面上的多个第一电极焊盘，所述表面与所述多个芯片的形成有所述多个引脚焊盘的表面相反；电连接所述多个第一电极焊盘和所述多个引脚焊盘的布线；形成在所述多个像素电极上的光电导体；以及形成在所述光电导体上的公共电极。所述多个引脚焊盘可以电连接到形成在所述再分配层上的多个第二电极焊盘，以及所述布线可以在所述多个芯片之间的间隙中连接所述多个电极焊盘和所述第二电极焊盘。由所述多个像素电极覆盖的区域可以大于由所述多个像素焊盘覆盖的区域。所述再分配层可以包括至少一个竖直布线和连接到所述竖直布线的至少一个水平布线。所述多个第二电极焊盘可以包括向外延伸以从所述多个芯片中的相应一个暴露的延伸部分。所述X射线检测器还可以包括在所述多个第二电极焊盘与所述引脚焊盘之间的多个第二凸块。所述多个第二凸块可以电连接所述多个第二电极焊盘和所述多个引脚焊盘。所述X射线检测器还可以包括在所述印刷电路板与所述多个第一电极焊盘之间的多个第一凸块。所述多个第一凸块可以电连接所述印刷电路板和所述多个第一电极焊盘。所述再分配层可以包括形成在所述多个像素电极下面的第一衬底、以及形成在所述第一衬底下面的绝缘层。所述第一衬底可以包括连接到所述多个像素电极中的每一个的第一竖直布线，所述绝缘层可以包括连接到所述多个像素焊盘中的每一个像素焊盘的第二竖直布线，所述第一竖直布线和所述第二竖直布线可以经由设置在所述第一和第二竖直布线之间的水平布线电连接。所述X射线检测器还可以包括在所述印刷电路板与所述芯片之间的树脂。所述光电导体可以由选自由非晶硒(a-Se)、HgI2, PbI2, CdTe, CdZnTe和PbO组成的组的至少一种材料形成。根据包括大型X射线检测器的示例实施方式，对于从所述芯片的引脚焊盘到所述芯片的下部的连接，因为利用芯片之间的间隙执行引线键合而不穿透所述芯片，所以可以容易地实现大型X射线检测器。因为在所述芯片区域之间的接缝区域中的光电导体上产 生的电荷被经由其下面的像素电极传送到芯片，所以可以准确地再生无缝照相区的图像。根据至少一个示例实施方式，一种X射线检测器包括多个芯片，每个芯片包括多个引脚焊盘；在所述多个芯片的与所述多个引脚焊盘相对的一侧的多个第一电极焊盘；以及配置为将所述多个第一电极焊盘电连接到所述多个弓I脚焊盘的至少一个布线。附图说明通过结合附图的以下简要描述，示例实施方式将被更清晰地理解。图1-4描绘了如在此描述的非限制的示例实施方式。图I是示意性剖视图，示出根据示例实施方式的大型X射线探测器；图2是平面图，示出图I的芯片；图3是剖视图，示出根据其它示例实施方式的图I的衬底的一部分；以及图4是示意性概念图，示出在根据示例实施方式的大型X射线探测器中电连接像素电极和芯片的再分配层。应该注意到，这些图旨在示出在一些示例实施方式中使用的方法、结构和/或材料的一般特性且旨在补充以下提供的书面描述。然而，这些图不是按比例绘制且可以不精确地反映任何给出实施方式的精确结构或性能特征，且不应被解释为限定或限制由示例实施方式包含的值的范围或特性。例如，为了清晰，可以减小或夸大分子、层、区域和/或结构元件的相对厚度和位置。在不同图中的类似或相同附图标记的使用旨在表示类似或相同元件或特征的存在。具体实施例方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式，在附图中显示出示例实施方式。然而，示例实施方式可以多种不同形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的普通技术人员。在图中，为了清晰，夸大了区域和层的厚度。在图中相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略它们的描述。将理解，当元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时，它能直接连接或耦接到其它元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一元件时，则不存在中间元件。相同的附图标记始终表示相同的元件。在此使用时，术语“和/或”包括一个或多个相关列举项目的任意和所有组合。用于描述元件或层之间的关系的其它词应该以类似的方式解释(例如，“在......之间”与“直接在......之间”，“相邻”与“直接相邻”，“在......上”与“直接在......上”)。将理解，虽然术语“第一”、“第二”等等可以在此使用以描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分。因而，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离不例实施方式的教导。为了便于描述一个元件或特征与另一元件(或多个元件)或特征(或多个特征) 的如图中所示的关系，可以在此使用空间相对术语，诸如“在......下面”、“以下”、“下”、“在......上”、“上”等。将理解，空间相对术语旨在除了图中所描绘的取向之外还包括装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果在图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下”或“下面”的元件则可以取向为在所述其它元件或特征“上"。因而，示例性术语“在......下”可以包含上和下两种取向。装置可以被另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间相对描述语可以被相应地解释。在此使用的术语仅用于描述具体实施方式，不意欲限制示例实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金尚昱，金昌桢，朴宰彻，金善日，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：