專利名稱：放射線檢測(cè)單元以及放射線檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有放射線半導(dǎo)體檢測(cè)元件的放射線檢測(cè)單元以及使用該 單元的放射線檢査裝置，特別涉及對(duì)從位于被檢體內(nèi)的放射性同位素中放 射的伽馬射線進(jìn)行檢測(cè)的放射線檢測(cè)單元以及放射線檢查裝置。
背景技術(shù)：
近年來，為得到生物體(被檢體)內(nèi)部的信息，x線斷層照像術(shù)裝置被 廣為使用。作為x線斷層照像術(shù)裝置，舉出有X線計(jì)算機(jī)X線斷層照像術(shù)
(X線CT)裝置、磁共振圖像裝置、SPECT (single photon emission CT) 裝置、正電子X線斷層照像術(shù)(PET)裝置。X線CT裝置，從多個(gè)方向向被 檢體的某斷面照射窄幅的X線光束，并對(duì)透射的X線檢測(cè)，再通過計(jì)算機(jī) 計(jì)算該斷面內(nèi)的X線吸收程度的空間分布，使之圖像化。這樣，X線CT裝 置可以對(duì)被檢體內(nèi)部形態(tài)的異常、例如網(wǎng)膜出血(出血巣)進(jìn)行把握。
與此相對(duì)，為精密地獲得被檢體內(nèi)的功能信息，近年來對(duì)PET裝置正 在進(jìn)行積極的開發(fā)。使用了 PET裝置的診斷方法，首先是將用正電子核素 標(biāo)記的檢查用藥劑，通過注射或吸入等導(dǎo)入被檢體的內(nèi)部。導(dǎo)入到被檢體 內(nèi)的檢查用藥劑，被蓄積在具有與檢查用藥劑對(duì)應(yīng)的功能的特定部位。例 如，當(dāng)使用糖類的檢査用藥劑時(shí)，將被選擇性地蓄積在癌細(xì)胞等新陳代謝 較為活躍的部位。此時(shí)，從檢査用藥劑的正電子核素放射正電子，該正電 子與周圍的電子結(jié)合并衰變時(shí)，會(huì)沿互為約180度的方向放射兩條伽馬射 線(所謂衰變伽馬射線)。該兩條伽馬射線被配置在被檢體周圍的放射線檢 測(cè)器同時(shí)檢測(cè)，并通過計(jì)算機(jī)等再生成圖像，從而取得被檢體內(nèi)的放射性 同位素的分布圖像數(shù)據(jù)。這樣，由于通過PET裝置獲得被檢體體內(nèi)的功能 信息，因此可以弄清各種疑難病癥的病理。
如圖1所示，PET裝置100被配置成伽馬射線檢測(cè)器101以360度包圍 被檢體S。伽馬射線檢測(cè)器101，由排列有半導(dǎo)體檢測(cè)元件(未圖示)的半導(dǎo)體檢測(cè)器102、和用于對(duì)入射到各個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)元件的伽馬射線進(jìn)行電檢 測(cè)的檢測(cè)電路103構(gòu)成。另外，雖然省略了圖示，但基于示出有來自檢測(cè) 電路103的伽馬射線的入射情況的輸出信號(hào)以及伽馬射線所入射的半導(dǎo)體 檢測(cè)元件的位置信息，來同定伽馬射線的產(chǎn)生位置。然后，通過對(duì)多條伽 馬射線進(jìn)行檢測(cè)，再生成被檢體S內(nèi)的檢査用藥劑分布的圖像。
由于衰變伽馬射線從被檢體向任意方向放射，因此為使半導(dǎo)體檢測(cè)器 102提高檢測(cè)效率而配置有多個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)元件。例如，如圖2所示，提出 有這樣的放射線檢測(cè)單元102，其在框體104內(nèi)配置有安裝了半導(dǎo)體檢測(cè)元 件105的基板106 (例如，參照專利文獻(xiàn)1。)。
可是，PET裝置是基于該半導(dǎo)體檢測(cè)元件的位置信息來同定衰變伽馬射 線的產(chǎn)生位置，因此一旦半導(dǎo)體檢測(cè)元件的配置位置精度不好，會(huì)導(dǎo)致伽 馬射線產(chǎn)生位置的位置精度下降、空間分辨率下降。在上述的專利文獻(xiàn)1 中，如圖2所示，半導(dǎo)體檢測(cè)器102的基板106的兩側(cè)部被收容并固定在 固定于框體104的側(cè)壁的導(dǎo)軌109的槽109a中。導(dǎo)軌109因由金屬或樹脂 形成，故其槽109a的加工或成型很難以高精度、例如數(shù)百P m以下的精度 進(jìn)行。而且，導(dǎo)軌109的安裝上也產(chǎn)生誤差。另外，由于通過基板106的 側(cè)端部和槽109a的嵌合將基板106固定，因此要求基板106的外形尺寸精 度良好。結(jié)果導(dǎo)致基板106的成本增加。而且，也給半導(dǎo)體檢測(cè)元件105 相對(duì)于基板106的定位精度帶來影響。
這樣，由于基板106或?qū)к?09的尺寸誤差或定位誤差重合，所以存 在很難精度良好地配置半導(dǎo)體檢測(cè)元件105的問題。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-128000號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于上述問題而形成的，本發(fā)明的目的在于提供一種 高精度地配置有多個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)元件的放射線檢測(cè)單元，以及使用該單元 的放射線檢查裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)觀點(diǎn)，提供如下的放射線檢測(cè)單元，其特征是，具 備多個(gè)檢測(cè)基板，該多個(gè)檢測(cè)基板具有布線基板、粘合在該布線基板的 上表面并對(duì)放射線進(jìn)行檢測(cè)的半導(dǎo)體檢測(cè)元件、和粘合在該布線基板的上表面的隔板；以及，固定單元，該固定單元將層疊有上述多個(gè)檢測(cè)基板的 層疊體固定；上述檢測(cè)基板的半導(dǎo)體檢測(cè)元件和隔板被以規(guī)定的位置關(guān)系 配置，且上述多個(gè)檢測(cè)基板中，其各自的隔板彼此以規(guī)定的位置關(guān)系層疊。
根據(jù)本發(fā)明，被層疊的多個(gè)檢測(cè)基板中，各自的半導(dǎo)體結(jié)晶元件和隔 板被以規(guī)定的位置關(guān)系配置。而且被層疊的多個(gè)檢測(cè)基板中，各自的隔板 彼此以規(guī)定的位置關(guān)系配置。因此，配置于不同的檢測(cè)基板上的半導(dǎo)體結(jié) 晶元件彼此間的位置關(guān)系，僅由半導(dǎo)體結(jié)晶元件和隔板的位置關(guān)系以及隔 板自身的尺寸精度決定。因此，減少了用于精度良好地配置半導(dǎo)體結(jié)晶元 件彼此而有精度要求的部件，而且在該部件上有精度要求的尺寸也被限制， 因此容易得到良好的精度。由此，可以高精度配置多個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)元件。
根據(jù)本發(fā)明的其它觀點(diǎn)，提供一種放射線檢查裝置，具備上述任一 放射線檢測(cè)單元，對(duì)從含有放射性同位素的被檢體產(chǎn)生的放射線進(jìn)行檢測(cè)； 檢測(cè)電路單元，與上述放射線檢測(cè)單元連接；以及，信息處理單元，基于 從上述檢測(cè)電路單元中取得的包含有放射線的入射時(shí)刻以及入射位置的檢 測(cè)信息，獲取上述放射性同位素在被檢體內(nèi)的分布信息。
根據(jù)本發(fā)明，由于將放射線檢測(cè)單元的多個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)元件以相互間 較高精度進(jìn)行配置，因此就可以提高空間分辨率，可以實(shí)現(xiàn)更為精密的檢 査。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以提供高精度地配置有多個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)元件的放射線 檢測(cè)單元，以及使用該單元的放射線檢査裝置。


圖1是PET裝置的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是用來說明以往的放射線檢測(cè)單元的問題的剖視圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的PET裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的立體圖。
圖5是檢測(cè)基板的立體圖。
圖6是半導(dǎo)體檢測(cè)元件的簡(jiǎn)略剖視圖。
圖7是隔板的立體圖。
7圖8是圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的俯視圖。圖9是圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的A-A線的主要部分的剖視圖。圖10是圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的B-B線的主要部分的剖視圖。圖11是圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的C-C線的主要部分的剖視圖。圖12是表示PET裝置的圖4中所示出的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的配置的圖。圖13是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的制造工序圖(其1)。圖14是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的制造工序圖(其2)。圖15是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的第一變形例的俯視圖。圖16是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的第二變形例的俯視圖。圖17是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的第三變形例的俯視圖。圖18是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的第四變形例的俯視圖。圖19是表示PET裝置的圖18中所示出的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的配置的圖。豐示記說明10—PET裝置;11、 11, 118—檢測(cè)器；12 —信息處理部；13—顯示部； 14—控制部；15—輸入輸出部；16—檢測(cè)電路單元；20、 40、 45、 50、 60 —半導(dǎo)體檢測(cè)單元；21—支承臺(tái)；22—檢測(cè)基板；23 —固定部件；23a—螺 栓；23b—螺母；24、 64—布線基板；24a—布線圖形；25 —半導(dǎo)體檢測(cè)元 件；26—連接器；28、 41、 46、 52、 68 —隔板；28A—基部；28B、 41B、 46B、 68B —臂部；28c、 52c—下表面；28d、 52c—上表面；28e、 52e—階 梯部；28f—臂部前端面；28g—階梯部側(cè)面；29 —撓性印制電路布線基板 (FPC); 30—半導(dǎo)體結(jié)晶體；31—第一電極部；32 —第二電極部；33 —導(dǎo) 電性粘接層；35、 54—粘接層。
具體實(shí)施方式
以下參照?qǐng)D3至圖19對(duì)實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的PET裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。參照 圖3， PET裝置10包括配置在被檢體S的周圍、對(duì)伽馬射線進(jìn)行檢測(cè)的 檢測(cè)器ll;處理來自檢測(cè)器11的檢測(cè)數(shù)據(jù)，將獲得的被檢體S的體內(nèi)的正 電子核素RI的位置圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行再生成的信息處理部12;顯示圖像數(shù)據(jù)的顯示部13;對(duì)被檢體S或檢測(cè)器11的移動(dòng)等進(jìn)行控制的控制部14;以及，由向信息處理部12或控制部14發(fā)送指示的終端或輸出圖像數(shù)據(jù)的打印機(jī) 等構(gòu)成的輸入輸出部15等。檢測(cè)器ll, ll8配置在被檢體S的周圍360度范圍內(nèi)。這里，將被檢 體S的體軸方向設(shè)為Z軸方向(Z及-Z方向)。檢測(cè)器11相對(duì)被檢體S也 可以相對(duì)地在Z軸方向上移動(dòng)。此夕卜，在圖2中，雖然PET裝置示出有八 個(gè)檢測(cè)器11, 118，但其數(shù)量只是一個(gè)示例，對(duì)于檢測(cè)器lh lls的數(shù)量 可以適當(dāng)選擇。檢測(cè)器11由半導(dǎo)體檢測(cè)單元20和檢測(cè)電路單元16構(gòu)成。預(yù)先對(duì)被檢 體S導(dǎo)入用正電子核素RI標(biāo)記的檢查用藥劑。半導(dǎo)體檢測(cè)單元20被配置 為伽馬射線的入射面面向被檢體S。在由正電子核素RI生成的正電子衰變時(shí)，同時(shí)產(chǎn)生兩條伽馬射線Y a、 Yb。兩條伽馬射線Ya、 Yb由于成互為約180度放射，因此入射到夾有被 檢體S而相對(duì)置的檢測(cè)器11的半導(dǎo)體檢測(cè)單元20的半導(dǎo)體檢測(cè)元件(圖 4中示出的符號(hào)25)上。入射有伽馬射線Ya、 Yb的半導(dǎo)體檢測(cè)單元20分別向檢測(cè)電路單元16送出由伽馬射線Ya、 Yb的入射產(chǎn)生的電信號(hào)(檢測(cè)信號(hào))。檢測(cè)電路單元16具備檢測(cè)電路(未圖示)，并基于從半導(dǎo)體檢測(cè)單元20供給的檢測(cè)信號(hào)，決定伽馬射線Ya、 Yb入射到檢測(cè)元件的時(shí)刻(入射時(shí)刻)。而且，檢測(cè)電路單元16向信息處理部12送出入射時(shí)刻以及入射位置信息(檢測(cè)了伽馬射線的元件識(shí)別號(hào)碼等)等的檢測(cè)數(shù)據(jù)。檢測(cè)電路單元16的檢測(cè)電路，由模擬電路和數(shù)字電路的混載電路構(gòu)成。在信息處理部12，基于檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行重合檢測(cè)以及進(jìn)行由圖像再生成算法形成的圖像數(shù)據(jù)的再生成。重合檢測(cè)在存在入射時(shí)刻大致一致的兩個(gè) 以上的檢測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，判定為這些檢測(cè)數(shù)據(jù)有效，并作為重合信息。另外， 重合檢測(cè)將伽馬射線入射時(shí)刻不一致的檢測(cè)數(shù)據(jù)判定為無(wú)效并廢棄。之后，基于規(guī)定的圖像再生成算法(例如，預(yù)期值最大化(Expectation Maximization)法)由重合信息、重合信息中含有的檢測(cè)元件號(hào)碼等、和與 之相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)元件的位置信息等再生成圖像數(shù)據(jù)。顯示部13根據(jù)輸入輸 出部15的要求顯示再生成的圖像數(shù)據(jù)。通過以上的構(gòu)成及動(dòng)作，PET裝置10檢測(cè)從選擇性地位于被檢體S的 體內(nèi)的正電子核素RI放出的伽馬射線，再構(gòu)成正電子核素RI的分布狀態(tài) 的圖像數(shù)據(jù)。圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的立體圖。圖4是 從伽馬射線的入射方向、即半導(dǎo)體檢測(cè)單元的正面看的圖。參照?qǐng)D4，半導(dǎo)體檢測(cè)單元20，由在支承臺(tái)21上層疊了多張檢測(cè)基板 22的層疊體構(gòu)成，層疊體通過由四個(gè)螺栓23a以及螺母23b構(gòu)成的固定部 件23在上下方向上被固定。圖4中作為一例表示為檢測(cè)基板22為16個(gè)的 情況。檢測(cè)基板22由布線基板24、半導(dǎo)體檢測(cè)元件25、連接器26以及隔 板28等構(gòu)成。上下檢測(cè)基板22，僅與各個(gè)隔板28互相接觸而層疊。從被 檢體放射的伽馬射線入射到半導(dǎo)體檢測(cè)元件25而變換成電信號(hào)，并從連接 器26經(jīng)由撓性印制電路布線基板(FPC) 29等輸出到檢測(cè)電路單元(圖3 所示的符號(hào)16)的檢測(cè)電路基板。圖5是檢測(cè)基板的立體圖。但是，為了方便說^^，省略了隔板的圖示。參照?qǐng)D5，對(duì)于檢測(cè)基板22，在布線基板24上粘合有半導(dǎo)體檢測(cè)元件 25以及連接器26。布線基板24可以使用玻璃環(huán)氧樹脂基板、或聚酰亞胺 基板等。通過設(shè)置在布線基板24上的布線圖形24a，將半導(dǎo)體檢測(cè)元件25 和連接器電連接。另外，連接器不特別受其類型的限定，例如可以使用能 與撓性印制電路布線基板(FPC)等連接的扁形電纜用連接器。圖6是半導(dǎo)體檢測(cè)元件的簡(jiǎn)略剖視圖。參照?qǐng)D6，半導(dǎo)體檢測(cè)元件25 包括大致平板狀的半導(dǎo)體結(jié)晶體30、形成于半導(dǎo)體結(jié)晶體30的上表面的 第一電極部31、和形成于下表面的第二電極部32等。半導(dǎo)體結(jié)晶體30，作為其材料，例如舉出有對(duì)于能量為511keV的伽 馬射線有感的碲化鎘(CdTe)、 Cd卜xZnxTe (CZT)、溴化鉈(TlBr)、硅等。 另外，在這些材料中也可以含有用來控制導(dǎo)電性等的摻雜劑。由于硅與 CdTe相比，其機(jī)械強(qiáng)度高且加工中很難產(chǎn)生結(jié)晶缺陷，故優(yōu)選硅。半導(dǎo)體 結(jié)晶體21使用作為半導(dǎo)體結(jié)晶成長(zhǎng)法的布里奇曼法、或移動(dòng)加熱法形成半 導(dǎo)體結(jié)晶，并在規(guī)定的結(jié)晶方位切出平板狀而獲得。第一電極部31由大致覆蓋半導(dǎo)體結(jié)晶體30的上表面的導(dǎo)電膜構(gòu)成。 在第一電極部31上外加有負(fù)的偏壓Vb，形成陰極。當(dāng)半導(dǎo)體結(jié)晶體30由CdTe組成時(shí)，對(duì)于第一電極部31使用例如Pt。偏壓Vb為直流電壓，例如 被設(shè)定在-6(^ -1OOOV 。第二電極部32，由在半導(dǎo)體結(jié)晶體30的下表面，沿其Y軸方向延伸 并在X軸方向上與鄰接的電極相互間隔規(guī)定寬度的多個(gè)導(dǎo)電膜構(gòu)成。當(dāng)半 導(dǎo)體結(jié)晶體30由CdTe構(gòu)成時(shí)，第二電極部32由例如Au (金)構(gòu)成，In (銦)注入并擴(kuò)散到半導(dǎo)體結(jié)晶體30的第二電極部32側(cè)。由此在第二電 極部32和CdTe之間形成肖特基接合。第二電極部32的各個(gè)導(dǎo)電膜通過導(dǎo) 電性糊劑或各向異性導(dǎo)電粘接劑等導(dǎo)電性粘接層33而粘合在設(shè)于布線基板 24的電極24b上。電極24b與布線圖形(圖5所示的符號(hào)"24a")連接， 并且經(jīng)由電阻接地，第二電極部32形成陽(yáng)極。電極24b經(jīng)由電容器與檢測(cè) 電路單元的檢測(cè)電路的前置放大器連接。此外，圖6中僅對(duì)一個(gè)與第二電 極部32連接的電路進(jìn)行表示，而對(duì)其它與第二電極部連接的電路省略了圖不。接著對(duì)半導(dǎo)體檢測(cè)元件25的動(dòng)作進(jìn)行說明。若伽馬射線入射到半導(dǎo)體 結(jié)晶體30，將概率地生成電子空穴對(duì)。在半導(dǎo)體結(jié)晶體30上，由于從第二 電極部32向第一電極部31的方向外加有電場(chǎng)，因此空穴被向第一電極部 31吸引，電子被向第二電極部32吸引且輸出信號(hào)向檢測(cè)電路單元的檢測(cè)電 路送出。圖7是隔板的立體圖。其中，將圖7結(jié)合圖4進(jìn)行參照，隔板28具有 沿X軸方向延伸的平板狀的基部28A、和在基部28A的X軸方向的兩側(cè)部 向Y軸方向的紙面跟前側(cè)(伽馬射線的入射方向)延伸的一對(duì)臂部28B。 在隔板28上，形成有在三個(gè)方向上被基部28A和一對(duì)臂部28B包圍、伽 馬射線的入射側(cè)被開放的空間。該空間中，在隔板28被粘合在布線基板24 時(shí)，收容半導(dǎo)體檢測(cè)元件25。該空間的大小比半導(dǎo)體檢測(cè)元件25大，以避 免半導(dǎo)體檢測(cè)元件25和隔板28相互間的接觸。由此，與半導(dǎo)體檢測(cè)元件 25和隔板28相互接觸的情況相比，更易于進(jìn)行相互的定位。隔板28的下表面28c平坦。另外，將下表面設(shè)為28c時(shí)，在隔板28 上設(shè)置有作為最高面的上表面28d、和低于上表面28d的階梯部28e。隔板 28的上表面28d平坦，并通過上表面28d和下表面28c來限定檢測(cè)基板22 的上下方向的位置。階梯部28e沿隔板28的Y軸方向延伸。階梯部28e在之后的圖8及圖 9中表示，但用來避免與層疊在隔板28上的檢測(cè)基板22的布線基板24的 接觸。另外，在隔板28上設(shè)置有沿厚度方向貫穿的開口部28-l 28-3。開口 部28-l在基板28A的X軸方向的兩側(cè)被分別設(shè)置兩個(gè)。開口部28-l中， 插入用來固定半導(dǎo)體檢測(cè)單元20的螺栓23a的軸，但其內(nèi)徑(直徑)設(shè)定 成比螺栓的軸的直徑大。此外，開口部28-l在X軸方向兩側(cè)部雖然只分別 形成兩個(gè)，但也可以形成為一個(gè)或三個(gè)以上。另外，開口部28-2、 28-3是 為了導(dǎo)入用來粘合例如圖4中示出的布線基板24和隔板28的粘接劑而設(shè) 置的。在開口部28-2、 28-3的數(shù)量上沒有特別的限制，也可以不設(shè)置。另外，隔板28也不受特別的限制，只要是具有在半導(dǎo)體檢測(cè)單元20 的固定時(shí)不會(huì)因上下方向的緊固力而變形的那樣的彈性模量的材料即可， 例如可從金屬(合金)以及陶瓷材料等中選擇。隔板28尤其以陶瓷材料構(gòu) 成為優(yōu)選。隔板28在使用陶瓷材料時(shí)，可通過鑄模來成型并利用研磨加工 精度良好地形成上表面28d和下表面28c。使用陶瓷材料通過研磨加工可以 獲得平坦性優(yōu)良、且極高的尺寸精度，因此隔板可獲得良好的尺寸精度。 此外，階梯部28e與上表面28d或下表面28c相比比較難于進(jìn)行研磨加工， 但由于階梯部28e的平坦性或尺寸上的精度可以低于上表面28d或下表面 28c，故具有易于制造隔板28的優(yōu)點(diǎn)。另外，隔板28的一對(duì)臂部28B的各個(gè)的外側(cè)端28B-1，具有錐形狀、 即朝向Y軸方向的紙面跟前側(cè)(伽馬射線入射方向被檢體側(cè))而逐漸進(jìn)入 內(nèi)側(cè)。如后述將進(jìn)行說明的那樣，通過使相^3的半導(dǎo)體檢測(cè)單元20彼此相 互靠近臂部28B的外側(cè)端28B-1而進(jìn)行配置，可以緊密地將半導(dǎo)體檢測(cè)單 元20彼此進(jìn)行配置。圖8是圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的俯視圖。參照?qǐng)D8，檢測(cè)基板22 被配置并粘合成半導(dǎo)體檢測(cè)元件25和隔板28處于規(guī)定的位置關(guān)系。所說 的規(guī)定位置關(guān)系，例如是指半導(dǎo)體檢測(cè)元件25的外形的X軸方向的輪廓和 隔板28的臂部前端面28f間的距離及平行度、半導(dǎo)體檢測(cè)元件25的外形 的Y軸方向的輪廓和隔板28的階梯部側(cè)面28g間的距離及平行度。通過這 樣設(shè)定來決定X-Y平面上的半導(dǎo)體檢測(cè)元件25和隔板28的位置關(guān)系。圖9 圖11是圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的剖視圖，圖9是A-A線的 主要部分的剖視圖。圖IO是B-B線的主要部分的剖視圖。圖11是C-C線 的主要部分的剖視圖。另外，將Z軸方向(層疊方向)作為上下方向進(jìn)行 說明。參照?qǐng)D9 圖11，上下的檢測(cè)基板22，以僅與各自的隔板28彼此接觸 的方式被層疊。即，上側(cè)的檢測(cè)基板22的隔板28的下表面28c和下側(cè)的 檢測(cè)基板22的隔板28的上表面28d接觸。上側(cè)的檢測(cè)基板22的布線基板 24的下表面，因在下側(cè)的隔板28設(shè)置有階梯部28e而避免了相互間的接觸。 由此，上下方向的檢測(cè)基板22的位置關(guān)系，僅由隔板28的上表面28d和 下表面28c間的距離、即隔板28的厚度來決定。另外，各個(gè)檢測(cè)基板22中，布線基板24的上表面通過粘接層35粘合 在隔板28的下表面28c上。艮卩，以隔板28的下表面28c為基準(zhǔn)來決定半 導(dǎo)體檢測(cè)元件25的Z軸方向的位置。由于檢測(cè)基板22的Z軸方向的位置 也通過隔板28的下表面28c來決定，因此半導(dǎo)體檢測(cè)元件25的Z軸方向 的位置就通過隔板28來決定。對(duì)于隔板28自身，僅厚度精度良好地形成 即可。由于厚度的尺寸精度的控制較為容易，所以可精度良好地設(shè)定半導(dǎo) 體檢測(cè)元件25的Z軸方向的位置。另外，由于隔板28僅與基部28A及臂 部28B的X軸方向兩側(cè)部的區(qū)域接觸，故進(jìn)一步提高隔板28彼此間的定 位精度。在隔板28的下表面28c和布線基板24的上表面之間形成有粘接層35， 而對(duì)隔板28和布線基板24進(jìn)行粘合。粘接層35的材料并不受特別的限定， 例如可使用環(huán)氧類粘接劑。粘接層35例如厚度為20um，由于與檢測(cè)基板 22的上下的間隔相比極薄，所以幾乎不影響位置精度。另夕卜，在圖9到圖 11中在與其它部件的厚度關(guān)系上，粘接層35的厚度進(jìn)行了更厚的表示。此外，也可以在先前的圖8所示的開口部28-2、 28-3中導(dǎo)入粘接劑來 粘合隔板和隔板28及布線基板24。由此，可以使粘接層35更薄、甚至使 粘接層35的厚度為O (零)。圖12是表示PET裝置的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的配置的圖。另外，在PET 裝置中，在垂直于被檢體的體軸的面內(nèi)配置半導(dǎo)體檢測(cè)單元，但此時(shí)，圖 12是從體軸方向觀察時(shí)的圖。13參照?qǐng)D12，半導(dǎo)體檢測(cè)單元20配置成以半導(dǎo)體檢測(cè)元件25包圍被檢 體S。半導(dǎo)體檢測(cè)單元20，以隔板28的臂部28B相互靠近、例如大致相互 平行的方式配置。臂部28B的外側(cè)端28-l由于具有朝向伽馬射線的入射方 向(被檢體S側(cè))而逐漸進(jìn)入內(nèi)側(cè)的錐形狀，因此可以將相鄰的半導(dǎo)體檢 測(cè)單元20更加靠近地配置。由此，由于可以減小相鄰的半導(dǎo)體檢測(cè)元件25 間的距離，所以可以減少?gòu)陌雽?dǎo)體檢測(cè)元件間穿過而未被檢測(cè)到的伽馬射 線。結(jié)果可以提高PET裝置的檢測(cè)效率。另外，通過適當(dāng)選擇外側(cè)端2犯-l 的錐角，可以將半導(dǎo)體檢測(cè)單元20例如以被檢體S的體軸為中心沿周向配 置。根據(jù)本實(shí)施方式，在半導(dǎo)體檢測(cè)單元20的不同檢測(cè)基板22上所配置 的半導(dǎo)體結(jié)晶元件25彼此間的位置關(guān)系，由各自的檢領(lǐng)堪板22的半導(dǎo)體結(jié)晶元件25和隔板28間的位置關(guān)系以及隔板28自身的尺寸精度來決定。 因此，為了精度良好地配置半導(dǎo)體結(jié)晶元件25彼此而加以精度要求的部件， 僅為半導(dǎo)體結(jié)晶元件25和隔板28。即，有精度要求的部件少。另外，這些 部件上有精度要求的尺寸，是半導(dǎo)體結(jié)晶元件25的外形、決定隔板的位置 的圖8所示的28g以及28f、以及隔板28的厚度。因此，有精度要求的尺 寸被限定，故容易得到良好的精度。由此，可以高精度地配置半導(dǎo)體檢測(cè) 單元20的多個(gè)半導(dǎo)體檢測(cè)元件25。另外，由于隔板28的下表面28c或上表面28d平坦，故即便以機(jī)械強(qiáng) 度較大的陶瓷等形成隔板28，仍可通過機(jī)械的研磨法容易以高精度獲得良 好的平坦性和精度良好的規(guī)定厚度。因此，具有易于獲得隔板28的尺寸精 度的優(yōu)點(diǎn)，另外，由于隔板28容易實(shí)現(xiàn)薄板化，故可以使半導(dǎo)體檢測(cè)單元 20的半導(dǎo)體結(jié)晶元件25的上下間的距離短小化，可以減少檢測(cè)疏漏，也就 是可以提高檢測(cè)效率。另外，由此還具有可以將半導(dǎo)體檢測(cè)單元20小型化 的優(yōu)點(diǎn)。接著，對(duì)半導(dǎo)體檢測(cè)單元20的制造方法進(jìn)行說明。參照?qǐng)D13及圖14 進(jìn)行說明。圖13及圖14是表示半導(dǎo)體檢測(cè)單元的制造工序的一部分的俯視圖。 參照?qǐng)D13及圖14、以及之前的圖4，對(duì)半導(dǎo)體檢測(cè)單元的組裝工序進(jìn)行說 明。在圖13的工序中，在布線基板24上配置并粘合半導(dǎo)體檢測(cè)元件25以 及連接器26。半導(dǎo)體檢測(cè)元件25，只要以與圖.6所示的電極24b大約一致 的位置精度進(jìn)行配置和粘合即可。接著，在圖14的工序中，在圖13的構(gòu)造體上將隔板28相對(duì)半導(dǎo)體檢 測(cè)元件25定位，進(jìn)而，通過粘接劑粘合隔板28的下表面和布線基板24的 上表面。具體而言，隔板28的定位如下通過圖像解析裝置讀取半導(dǎo)體檢 測(cè)元件25的外形的兩條邊25a及25b，并配置粘合隔板28，以使臂部前端 面28f、階梯部側(cè)面28g相對(duì)上述兩邊25a、 25b各邊平行、且相距規(guī)定的 距離Ly、 Lx。由此，半導(dǎo)體檢測(cè)元件25和隔板28在X-Y平面內(nèi)的位置關(guān) 系即被確定。接著，將檢測(cè)基板22如圖4那樣進(jìn)行層疊，在X軸方向及Y軸方向 限制隔板28的側(cè)面的同時(shí)，將螺栓23a插入到支承臺(tái)21的開口部(未圖 示)以及隔板的開口部28-l。具體而言，X軸方向及Y軸方向的限制方法 如下，例如對(duì)圖14所示的隔板28的X軸方向的一個(gè)側(cè)面28s以及臂部前 端面28f進(jìn)行限制，而以使它們的面一致的方式壓靠隔板28。由于隔板28 相互為相同形狀，所以隔板28彼此的位置一致。接著，通過螺母23b緊固 來固定檢測(cè)基板22。此外，雖然直接將檢測(cè)基板22固定于支承臺(tái)21，但 取而代之，也可以先將檢測(cè)基板22彼此固定再固定于支承臺(tái)上。通過以上 步驟形成半導(dǎo)體檢測(cè)單元20。在該制造方法中，由于將各個(gè)檢測(cè)基板22的半導(dǎo)體檢測(cè)元件25和隔 板28以規(guī)定的位置關(guān)系定位并相互粘合，而且使檢測(cè)基板22彼此與隔板 28彼此的位置一致并進(jìn)行固定，因此可將半導(dǎo)體檢測(cè)元件25彼此的位置進(jìn) 行精度良好地組裝。此外，作為檢測(cè)基板22的固定方法的其它例子，也可以在對(duì)檢測(cè)基板 22彼此層疊時(shí)，使用圖像解析裝置進(jìn)行隔板28彼此的定位，接著通過粘接 劑固定隔板28彼此。由此，通過一邊依次進(jìn)行檢測(cè)基板的定位， 一邊進(jìn)行 層疊，就可以將半導(dǎo)體檢測(cè)單元20的所有的半導(dǎo)體檢測(cè)元件25以高精度 配置并固定。此外，此時(shí)也可以不設(shè)置由圖4所示的螺栓23a以及螺母23b 構(gòu)成的固定部件。接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的變形例進(jìn)行說明。圖15是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的第一變形例的俯視圖。圖16是半導(dǎo)體檢測(cè) 單元的第二變形例的俯視圖。圖中對(duì)于與在先說明過的部分相對(duì)應(yīng)的部分 付與同一參照符號(hào)，并省略說明。參照?qǐng)D15以及圖16，半導(dǎo)體檢測(cè)單元40、 45，除其隔板41、 46的定 位用的基準(zhǔn)面或者基準(zhǔn)位置與上述隔板不同之外，其余均相同。參照?qǐng)D15，在隔板41的一對(duì)臂部41B的前端部形成有由互相垂直的 兩個(gè)面41g、 41f構(gòu)成的一對(duì)切口部41h。通過一對(duì)切口部41h的各個(gè)基準(zhǔn) 面41g、 41f來決定隔板的X軸方向以及Y軸方向的位置，與先前的圖14 的說明相同，相對(duì)于半導(dǎo)體檢測(cè)元件25進(jìn)行隔板41的定位。由此，僅僅 通過精度良好地形成切口部41h，就可以使隔板41相對(duì)于半導(dǎo)體檢測(cè)元件 25精度良好地配置。另外，切口部41h也可以為一對(duì)中的任意一個(gè)。此時(shí)，由面41g、 41f 對(duì)隔板的X軸方向以及Y軸方向進(jìn)行定位。另外，參照?qǐng)D16，在隔板45的臂部46B形成有三個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記46k1 46k3。連接基準(zhǔn)標(biāo)記46kl和46k2的線、以及連接基準(zhǔn)標(biāo)記46kl和46k3 的線分別為基準(zhǔn)線，來決定隔板的X軸方向以及Y軸方向的位置。由此， 僅僅通過精度良好地形成基準(zhǔn)標(biāo)記46kl 46k3，就可以使隔板46相對(duì)于半 導(dǎo)體檢測(cè)元件25精度良好地配置。圖17是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的第三變形例的俯視圖。圖中對(duì)于與在先說明 過的部分相對(duì)應(yīng)的部分付與同一參照符號(hào)，并省略說明。參照?qǐng)D17，半導(dǎo)體檢測(cè)單元50，除隔板28的上下顛倒、隔板28的下 表面52c比上表面52d在X軸方向的寬度窄、且布線基板24的上表面粘合 于階梯部52e之外，均與圖4 圖11 (以下稱為圖4等。)所示的半導(dǎo)體檢 測(cè)單元20相同。半導(dǎo)體檢測(cè)單元50雖然表示為與圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè) 單元20同樣的效果，但在半導(dǎo)體檢測(cè)元件25的Z軸方向的位置上，變?yōu)?與隔板28的下表面52c和階梯部52e間的距離相關(guān)。該情況只要在研磨加 工隔板28的下表面52c時(shí)研磨到規(guī)定的距離即可。圖18是半導(dǎo)體檢測(cè)單元的第四變形例的俯視圖，圖19是表示PET裝 置的圖18所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元的配置的圖。圖中對(duì)于與在先說明過的部分相對(duì)應(yīng)的部分付與同一參照符號(hào)，并省略說明。參照?qǐng)D18及圖19，半導(dǎo)體檢測(cè)單元60，除隔板68的平面形狀以及布 線基板的平面形狀不同之外，其它均構(gòu)成為與圖4所示的半導(dǎo)體檢測(cè)單元 20大致相同。布線基板64形成為朝向放射線的入射方向其寬度逐漸變窄。 具體而言，布線基板64形成為如下形狀，即外側(cè)端64B的兩方與延長(zhǎng)隔板 68的臂部68B的外側(cè)端6犯-l的假想線大致一致。由此，如圖19所示， 相鄰的半導(dǎo)體檢測(cè)單元60被配置成布線基板64的外側(cè)端64B相互靠近。 因此，可以將相鄰的半導(dǎo)體檢測(cè)單元60更為靠近地配置。結(jié)果由于能夠更 加減小相鄰半導(dǎo)體檢測(cè)元件25間的距離，因此可以相比圖12所示的半導(dǎo) 體檢測(cè)單元20進(jìn)一步降低從半導(dǎo)體檢測(cè)元件25間穿過而未被檢測(cè)到的伽 馬射線的比例。因而，可以更加提高PET裝置的檢測(cè)效率。以上，雖然對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行了詳述，但本發(fā)明并不局 限于所涉及的特定的實(shí)施方式，在權(quán)利要求范圍中記載的本發(fā)明的范圍內(nèi)， 可以進(jìn)行各種變形和變更。例如，在上述實(shí)施方式中，以PET裝置為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也 可以應(yīng)用于SPECT (單一光子放射形計(jì)算機(jī)X線斷層照像術(shù))裝置。此外，本申請(qǐng)以在2005年12月8日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng) 2005-355134號(hào)作為基礎(chǔ)，參照其全部?jī)?nèi)容。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明可以應(yīng)用在具有放射線半導(dǎo)體檢測(cè)元件的放射線檢測(cè)單元以及 使用該單元的放射線檢查裝置，特別是可以應(yīng)用在對(duì)從位于被檢體內(nèi)的放 射性同位素中放射的伽馬射線進(jìn)行檢測(cè)的放射線檢測(cè)單元以及放射線檢査 裝置。
權(quán)利要求
1.一種放射線檢測(cè)單元，其特征在于，具備多個(gè)檢測(cè)基板，該多個(gè)檢測(cè)基板具有布線基板、粘合在該布線基板的上表面并對(duì)放射線進(jìn)行檢測(cè)的半導(dǎo)體檢測(cè)元件、和粘合在該布線基板的上表面的隔板；以及，固定單元，該固定單元將層疊有上述多個(gè)檢測(cè)基板的層疊體固定；上述多個(gè)檢測(cè)基板的各自的半導(dǎo)體檢測(cè)元件和隔板被以規(guī)定的位置關(guān)系配置，且該隔板彼此以規(guī)定的位置關(guān)系層疊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于， 上述隔板的下表面平坦，且該下表面和上述布線基板的上表面被粘合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于， 上述隔板，具有沿其厚度方向貫穿并使布線基板的表面露出的開口部，通過被導(dǎo)入該開口部中的粘接劑來粘合該隔板和上述布線基板。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項(xiàng)所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于，上述多個(gè)檢測(cè)基板，它們的各個(gè)隔板互相為相同形狀，使該隔板彼此 的橫方向的位置一致地被層疊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于，上述隔板，在其上表面形成有階梯部；上述被層疊的檢測(cè)基板彼此以如下方式被層疊上側(cè)的檢測(cè)基板的隔 板的下表面和下側(cè)的檢測(cè)基板的隔板的上表面相互接觸，避免上述下側(cè)的 檢測(cè)基板的隔板的上述階梯部與上側(cè)的布線基板的接觸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于，上述檢測(cè)基板中，上述隔板具有基部、和從該基部的兩側(cè)部朝向放射 線的入射方向延伸的一對(duì)臂部，上述半導(dǎo)體結(jié)晶元件被配置在該基部的放 射線的入射方向側(cè)、且位于一對(duì)臂部之間；上述臂部，具有其外側(cè)端的兩方朝向放射線的入射方向逐漸進(jìn)入內(nèi)側(cè) 的錐形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于， 上述布線基板的兩外側(cè)端分別形成為與延長(zhǎng)上述臂部的外側(cè)端的假想線一致的形狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于，上述隔板具有與其下表面正交、并相互成規(guī)定的角度的第1基準(zhǔn)面和 第2基準(zhǔn)面；上述半導(dǎo)體檢測(cè)元件和隔板，基于該半導(dǎo)體檢測(cè)元件的外形、隔板的 上述第1基準(zhǔn)面以及第2基準(zhǔn)面而以規(guī)定的位置關(guān)系進(jìn)行配置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1 8中任意一項(xiàng)所述的放射線檢測(cè)單元，其特征在于，上述隔板由陶瓷材料構(gòu)成。
10. —種放射線檢査裝置，具備權(quán)利要求1 9中任意一項(xiàng)所述的放射線檢測(cè)單元，對(duì)從含有放射性同位素的被檢體產(chǎn)生的放射線進(jìn)行檢測(cè)；檢測(cè)電路單元，與上述放射線檢測(cè)單元連接；以及，信息處理單元，基于從上述檢測(cè)電路單元取得的包含有放射線的入射時(shí)刻以及入射位置的檢測(cè)信息，獲取上述放射性同位素在被檢體內(nèi)的分布信息o
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的放射線檢査裝置，其特征在于， 上述放射線檢測(cè)單元的層疊方向與被檢體的體軸方向大致平行。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的放射線檢查裝置，其特征在于，權(quán)利要求6中記載的多個(gè)放射線檢測(cè)單元被配設(shè)在包圍被檢體的位置;相互鄰接的上述放射線檢測(cè)單元被配置為各自的隔板的臂部的外側(cè)端 彼此靠近。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放射線檢測(cè)單元以及放射線檢查裝置，將多個(gè)檢測(cè)基板(22)層疊并進(jìn)行固定，該檢測(cè)基板具有布線基板(24)、粘合于該布線基板(24)的上表面并對(duì)放射線進(jìn)行檢測(cè)的半導(dǎo)體檢測(cè)元件(25)、和粘合在該布線基板(24)的上表面的隔板(28)。各個(gè)檢測(cè)基板(22)被配置成半導(dǎo)體檢測(cè)元件(25)和隔板(28)具有規(guī)定的位置關(guān)系。而且，檢測(cè)基板(22)彼此以各自的隔板(28)彼此在X-Y平面相互一致的方式被層疊，并由固定部件(23a、23b)固定。在隔板(28)上，設(shè)置有階梯部(28e)，以便布線基板(24)的下表面不與其下的隔板(28)接觸，且上下方向上，隔板(28)彼此被定位成相互接觸。
文檔編號(hào)H01L31/09GK101326449SQ20068004596
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2006年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月8日
發(fā)明者浮田明宏 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社