特許 5973834 放射線検出器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5973834

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】放射線検出器

(51)【国際特許分類】

   G01T 7/00 20060101AFI20160809BHJP

   G01T 1/20 20060101ALI20160809BHJP

   A61B 6/00 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   G01T7/00 A

   G01T1/20 L

   A61B6/00 300Q

   A61B6/00 333

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-176111(P2012-176111)

(22)【出願日】2012年8月8日

(65)【公開番号】特開2014-35249(P2014-35249A)

(43)【公開日】2014年2月24日

【審査請求日】2015年5月11日

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124291

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100174399

【弁理士】

【氏名又は名称】寺澤 正太郎

(72)【発明者】

【氏名】村松 悟

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 満世志

【審査官】 青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−０２７８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０３６７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−００８５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１９６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２８６５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２２１３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｔ１／００−１／１６、１／１６７−７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の放射線を検出する第１の放射線検出素子と、
前記第１の放射線よりも高エネルギの第２の放射線を検出する第２の放射線検出素子と、
前記第１及び第２の放射線検出素子から出力される電気信号を伝達するための配線パターンを有する配線基板とを備え、
前記第１の放射線検出素子が、前記配線基板の一方の面上の前記配線パターンにバンプ実装されており、前記第２の放射線検出素子が、前記配線基板の他方の面上の前記配線パターンにバンプ実装されており、
前記配線基板の内部であって前記第１の放射線検出素子と前記第２の放射線検出素子との間に位置する領域に、前記第２の放射線を選択的に透過するフィルタとしての複数の金属層が、前記配線基板の厚さ方向に積層され互いに離間して設けられていることを特徴とする、放射線検出器。

【請求項2】

前記配線基板上に実装され、前記配線パターンを介して前記第１及び第２の放射線検出素子と電気的に接続される信号処理チップを更に備え、
前記金属層が、前記信号処理チップの基準電位線と繋がっていることを特徴とする、請求項１に記載の放射線検出器。

【請求項3】

第１の放射線を検出する第１の放射線検出素子と、
前記第１の放射線よりも高エネルギの第２の放射線を検出する第２の放射線検出素子と、
前記第１及び第２の放射線検出素子から出力される電気信号を伝達するための配線パターンを有する配線基板と、
前記配線基板上に実装され、前記配線パターンを介して前記第１及び第２の放射線検出素子と電気的に接続される信号処理チップとを備え、
前記第１の放射線検出素子が、前記配線基板の一方の面上の前記配線パターンにバンプ実装されており、前記第２の放射線検出素子が、前記配線基板の他方の面上の前記配線パターンにバンプ実装されており、
前記配線基板の内部であって前記第１の放射線検出素子と前記第２の放射線検出素子との間に位置する領域に、前記第２の放射線を選択的に透過するフィルタとしての金属層が設けられており、
前記金属層が、前記信号処理チップの基準電位線と繋がっていることを特徴とする、放射線検出器。

【請求項4】

前記信号処理チップが、前記配線基板の前記他方の面上に実装されていることを特徴とする、請求項３に記載の放射線検出器。

【請求項5】

前記第１及び第２の放射線検出素子が、当該放射線検出素子から前記電気信号を出力する複数の信号出力用電極を有し、
前記複数の信号出力用電極が、前記第１及び第２の放射線検出素子における前記信号処理チップ側の一辺に沿って配列されていることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一項に記載の放射線検出器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線検出器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、デュアルエネルギーＸ線撮像装置が開示されている。このデュアルエネルギーＸ線撮像装置では、低エネルギＸ線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが配線基板の一方の面上に設けられ、高エネルギＸ線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが配線基板の他方の面上に設けられている。そして、配線基板の一方の面上には、他方の面に向けて高エネルギＸ線を選択的に通過させるためのフィルタが、低エネルギＸ線用のフォトダイオードアレイ及びシンチレータと並んで配置されている。

【0003】

特許文献２には、手荷物検査用のＣＴスキャナが開示されている。このＣＴスキャナは、Ｘ線を検出するための複数の検出部を備えている。各検出部では、低エネルギＸ線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが銅板の一方の面上に配置されており、高エネルギＸ線を検出するためのフォトダイオードアレイ及びシンチレータが銅板の他方の面上に配置されている。

【0004】

特許文献３には、２枚のシンチレータの間の固体光検出器を積層させて成る放射線検出器が開示されている。固体光検出器は、樹脂からなる基板の両面に、フォトダイオード及び薄膜トランジスタからなる多数の固体光検出素子を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】欧州特許第１０１００２１号明細書

【特許文献2】米国特許出願公開第２００４／１２０４５４号明細書

【特許文献3】特開平７−２７８６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

エネルギの異なる２種類の放射線、例えば軟Ｘ線と硬Ｘ線とを選択的に検出する放射線検出器が知られている。図７は、このような放射線検出器の構造の一例を示す側断面図である。同図に示される放射線検出器１００は、配線基板１０１と、配線基板１０１の一方の面１０１ａ上に実装された２つの放射線検出素子１０３及び１０５とを備えている。放射線検出素子１０３は、軟Ｘ線を検出するための素子であり、軟Ｘ線を光に変換するシンチレータ１０３ａと、シンチレータ１０３ａから出射された光を検出する光検出素子１０３ｂとによって構成されている。また、放射線検出素子１０５は、硬Ｘ線を検出するための素子であり、硬Ｘ線を光に変換するシンチレータ１０５ａと、シンチレータ１０５ａから出射された光を検出する光検出素子１０５ｂとによって構成されている。なお、配線基板１０１の一方の面１０１ａ上には、光検出素子１０３ｂ及び１０５ｂからの電気信号を受けるＡ／Ｄコンバータ１０９と、Ａ／Ｄコンバータ１０９から出力された信号を処理するコントローラＩＣ１１１とがバンプ実装されている。

【0007】

２つの放射線検出素子１０３及び１０５は、或る位置から到達する軟Ｘ線及び硬Ｘ線を同じ角度から検出するために、配線基板１０１上において厚さ方向に重ねて配置されている。これらの放射線検出素子１０３及び１０５は、配線基板１０１上に設けられたソケット１１３，１１５に各々の端子が差し込まれることにより配線基板１０１に固定されている。そして、上側に配置された放射線検出素子１０３と、下側に配置された放射線検出素子１０５との間には、軟Ｘ線を遮蔽して硬Ｘ線を選択的に透過するフィルタが配置される。しかしながら、図７に示された放射線検出器１００では、２つの放射線検出素子１０３及び１０５を重ねて配置するので、構造が複雑になり工程数も多くなってしまう。

【0008】

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、構造を簡易化して工程数を削減することができる放射線検出器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した課題を解決するために、本発明による放射線検出器は、第１の放射線を検出する第１の放射線検出素子と、第１の放射線よりも高エネルギの第２の放射線を検出する第２の放射線検出素子と、第１及び第２の放射線検出素子から出力される電気信号を伝達するための配線パターンを有する配線基板とを備え、第１の放射線検出素子が、配線基板の一方の面上の配線パターンにバンプ実装されており、第２の放射線検出素子が、配線基板の他方の面上の配線パターンにバンプ実装されており、配線基板の内部であって第１の放射線検出素子と第２の放射線検出素子との間に位置する領域に、第２の放射線を選択的に透過するフィルタとしての複数の金属層が、配線基板の厚さ方向に積層され互いに離間して設けられていることを特徴とする。

【0010】

この放射線検出器では、低エネルギの第１の放射線を検出する第１の放射線検出素子が配線基板の一方の面上にバンプ実装されており、高エネルギの第２の放射線を検出する第２の放射線検出素子が配線基板の他方の面上にバンプ実装されている。これにより、放射線検出素子の配線基板への取り付けを他の信号処理チップ等の実装と同時に行うことができるので、図７に示された構造と比較して、構造を簡易化して工程数を削減することができる。また、図７に示された構造では、放射線検出素子の端子がソケットに差し込まれることにより放射線検出素子が配線基板に固定されているが、上記の放射線検出器のように、第１及び第２の放射線検出素子それぞれが配線基板の両面それぞれにバンプ実装されることによって、図７に示された構造と比較して信頼性を高めることができる。

【0011】

更に、この放射線検出器では、第２の放射線を選択的に透過するフィルタとしての金属層が、配線基板の内部に設けられている。このような構造は、配線基板の層間配線層によって好適に実現されるので、フィルタを設ける為の特殊な構造を採用することなく、構造を簡易化して工程数を削減することができる。また、フィルタを配線基板の一方の面上に放射線検出素子と並べて配置する場合（例えば特許文献１を参照）と比較して、フィルタ及び放射線検出素子の配置の自由度を高めることができる。

【0012】

また、この放射線検出器では、複数の金属層が配線基板の厚さ方向に積層されており、複数の金属層が互いに離間しているので、第２の放射線を選択的に透過するフィルタとしての作用をより効果的に奏することができる。また、このような構造は、配線基板の層間配線層を複数設けることによって容易に実現可能であるため、工程数の増加を抑えることができる。また、このように複数の金属層が互いに離間して積層されることにより、複数の金属層の層間部分を含めたフィルタ部分全体の厚みを厚くすることができるため、フィルタが一層の金属層により構成される場合と比較して、フィルタの端縁を回り込んで第２の放射線検出素子に到達する放射線を更に低減することができる。

【0013】

また、本発明による別の放射線検出器は、第１の放射線を検出する第１の放射線検出素子と、第１の放射線よりも高エネルギの第２の放射線を検出する第２の放射線検出素子と、第１及び第２の放射線検出素子から出力される電気信号を伝達するための配線パターンを有する配線基板と、配線基板上に実装され、配線パターンを介して第１及び第２の放射線検出素子と電気的に接続される信号処理チップとを備え、第１の放射線検出素子が、配線基板の一方の面上の配線パターンにバンプ実装されており、第２の放射線検出素子が、配線基板の他方の面上の配線パターンにバンプ実装されており、配線基板の内部であって第１の放射線検出素子と第２の放射線検出素子との間に位置する領域に、第２の放射線を選択的に透過するフィルタとしての金属層が設けられており、金属層が、信号処理チップの基準電位線と繋がっていることを特徴とする。これにより、金属層の電位を安定させ、電気信号に加わるノイズを低減することができる。

【0014】

また、放射線検出器は、信号処理チップが、配線基板の他方の面上に実装されていることを特徴としてもよい。これにより、信号処理チップに到達する第１の放射線を低減することができる。

【0015】

また、放射線検出器は、第１及び第２の放射線検出素子が、当該放射線検出素子から電気信号を出力する複数の信号出力用電極を有し、複数の信号出力用電極が、第１及び第２の放射線検出素子における信号処理チップ側の一辺に沿って配列されていることを特徴としてもよい。これにより、第１及び第２の放射線検出素子から信号処理チップへ電気信号を伝達するための信号配線が第２の放射線検出素子を横断する必要がないので、第２の放射線検出素子への第２の放射線の入射が信号配線に妨げられることを回避することができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明による放射線検出器によれば、構造を簡易化して工程数を削減することができるとともに、良好な画質の放射線像を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の一実施形態に係る放射線検出器の外観を示す斜視図である。

【図2】図１に示された放射線検出器の分解斜視図である。

【図3】図１に示された放射線検出器のIII−III線に沿った側断面図である。

【図4】（ａ）光検出素子における電極配置の一例を示す図である。（ｂ）（ａ）に示された電極配置に対応する、配線基板のランドパターンの配置と、信号配線の形状とを示す図である。（ｃ）光検出素子における電極配置の別の例を示す図である。（ｄ）（ｃ）に示された電極配置に対応する、配線基板のランドパターンの配置と、信号配線の形状とを示す図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る放射線検出器の外観を示す斜視図である。

【図6】本発明の第３実施形態に係る放射線検出器の構成を示す側断面図である。

【図7】放射線検出器の構造の一例を示す側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、添付図面を参照しながら本発明による放射線検出器の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0019】

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の一実施形態に係る放射線検出器１０Ａの外観を示す斜視図である。図２は、図１に示された放射線検出器１０Ａの分解斜視図である。図３は、図１に示された放射線検出器１０ＡのIII−III線に沿った側断面図である。なお、図３では、理解の容易のため、放射線検出器１０Ａの断面の要部を拡大して示している。

【0020】

この放射線検出器１０Ａは、図３に示される第１の放射線Ｘ１と、第１の放射線Ｘ１よりも高エネルギの第２の放射線Ｘ２とを検出する装置である。なお、第１の放射線Ｘ１は例えば軟Ｘ線であり、第２の放射線Ｘ２は例えば硬Ｘ線である。図１〜図３に示されるように、本実施形態の放射線検出器１０Ａは、配線基板２０と、第１の放射線検出素子３０と、第２の放射線検出素子４０と、信号処理チップ５１及び５２と、コネクタ５３とを備えている。

【0021】

配線基板２０は、第１及び第２の放射線検出素子３０，４０から出力される電気信号を伝達するための金属製の配線パターンを有する回路基板であり、主にガラスエポキシ樹脂といった樹脂材料によって構成されている。本実施形態の配線基板２０は、長手方向及び該長手方向と直交する短手方向を有する略長方形状の平面形状を呈している。配線基板２０は、板面２０ａと、該板面２０ａとは反対側の板面２０ｂとを有する。

【0022】

第１の放射線検出素子３０は、配線基板２０の一方の板面２０ａ側から入射する第１の放射線Ｘ１を検出するための素子である。第１の放射線検出素子３０は、所定方向Ａ（本実施形態では配線基板２０の短手方向）に沿って並ぶ複数の光検出素子３１と、該複数の光検出素子３１上に配置されたシンチレータ３２とを有する。シンチレータ３２は、第１の放射線Ｘ１を光に変換する。複数の光検出素子３１は、シンチレータ３２から出射された光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。複数の光検出素子３１は、配線基板２０の一方の板面２０ａ上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン２１に対し、バンプ電極３３を介して実装（バンプ実装）されている。複数の光検出素子３１は、例えばフォトダイオードアレイによって実現される。

【0023】

第２の放射線検出素子４０は、配線基板２０の一方の板面２０ａ側から入射する第２の放射線Ｘ２を検出するための素子である。第２の放射線検出素子４０は、所定方向Ａに沿って並ぶ複数の光検出素子４１と、該複数の光検出素子４１上に配置されたシンチレータ４２とを有する。シンチレータ４２は、第２の放射線Ｘ２を光に変換する。複数の光検出素子４１は、シンチレータ４２から出射された光を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。複数の光検出素子４１は、配線基板２０の他方の板面２０ｂ上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン２２に対し、バンプ電極４３を介して実装（バンプ実装）されている。複数の光検出素子４１は、例えばフォトダイオードアレイによって実現される。

【0024】

信号処理チップ５１及び５２は、配線基板２０の配線パターンを介して光検出素子３１，４１と電気的に接続されている。信号処理チップ５１は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）である。信号処理チップ５２は、例えばコントローラＩＣである。信号処理チップ５１及び５２は、光検出素子３１，４１の駆動を制御するとともに、光検出素子３１，４１から出力された電気信号を入力し、該電気信号に基づいて放射線Ｘ１，Ｘ２の検出結果に関するデータを生成する。本実施形態の信号処理チップ５１は、配線基板２０の一方の板面２０ａ上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン２３に対し、バンプ電極５４を介して実装（バンプ実装）されている。同様に、信号処理チップ５２は、配線基板２０の一方の板面２０ａ上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン２４に対し、バンプ電極５５を介して実装（バンプ実装）されている。

【0025】

図３に示されるように、本実施形態の配線基板２０は、複数の金属層２５を含んでいる。金属層２５は、例えば銅などの金属からなる薄膜であって、第１の放射線Ｘ１を遮断するとともに第２の放射線Ｘ２を選択的に透過するフィルタとしての役割を果たす。複数の金属層２５は、配線基板２０の内部（すなわち、一方の板面２０ａと他方の板面２０ｂとの間の領域）に設けられており、配線基板２０の厚さ方向に積層されている。更に、複数の金属層２５は、所定の間隔でもって互いに離間している。互いに隣り合う金属層２５の間には、配線基板２０の主材料である樹脂材料（例えばガラスエポキシ樹脂）が介在している。

【0026】

複数の金属層２５は、第１の放射線検出素子３０と第２の放射線検出素子４０との間に位置する領域に配置されている。より具体的には、複数の金属層２５は、放射線Ｘ１，Ｘ２の入射方向（すなわち配線基板２０の厚さ方向）に沿った投影線でもって放射線検出素子３０，４０を配線基板２０に投影して得られる領域を含む領域に設けられている。換言すれば、複数の金属層２５は、放射線Ｘ１，Ｘ２の入射方向から配線基板２０を見て、放射線検出素子３０，４０を含む領域に設けられている。より好適には、配線基板２０において複数の金属層２５が占める領域は、配線基板２０への放射線検出素子３０，４０の投影領域よりも十分に広く、該投影領域外にまで延びている。

【0027】

また、本実施形態の配線基板２０は、スルーホール２６を更に含んでいる。スルーホール２６は、配線基板２０の厚さ方向に延びる配線要素であって、例えば板面２０ａから板面２０ｂへ配線基板２０を貫通して設けられている。このスルーホール２６は、例えば信号処理チップ５１，５２の基準電位線（グランド配線）の一部を構成する。そして、複数の金属層２５は、このスルーホール２６を介して信号処理チップ５１，５２の基準電位線と繋がっている（短絡している）ことが好ましい。

【0028】

ここで、光検出素子３１，４１の電極配置について説明する。光検出素子３１，４１は、複数の電極を有しており、これらの電極は、図３に示されたバンプ３３，４３を介して複数のランドパターン２１，２２に結合される。そして、これらの電極には、光検出素子３１から電気信号を出力するための信号出力用電極（典型的にはアノード）、光検出素子３１にバイアス電圧を供給するためのバイアス供給用電極（典型的にはカソード）、及びこれらの何れでもない電極が含まれている。

【0029】

図４（ａ）は、光検出素子３１における信号出力用電極３５、バイアス供給用電極３６、及びその他の電極３７の配置の一例を示す図である。なお、同図に示される光検出素子３１は２つのフォトダイオード３４を有しており、これらのフォトダイオード３４は、配線３８を介して、それぞれ２つの信号出力用電極３５と接続されている。また、図４（ａ）は光検出素子３１について示しているが、光検出素子４１も同様の構成を備えている。

【0030】

また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示された電極配置に対応する、配線基板２０のランドパターン２１の配置（信号出力用ランドパターン２１ａ、バイアス供給用ランドパターン２１ｂ、及びその他のランドパターン２１ｃ）と、信号配線２９の形状とを示している。信号配線２９は、配線基板２０の配線パターンの一部であって、信号出力用ランドパターン２１ａと、信号処理チップ５１，５２とを電気的に接続する。

【0031】

この例では、光検出素子３１の複数の信号出力用電極３５は、光検出素子３１において所定方向Ａ（配線基板２０の短手方向）に延びる一対の辺のうち、信号処理チップ５１，５２側の一辺に沿って配列されている。したがって、図４（ｂ）に示されるように、信号配線２９は光検出素子３１を横断することなく信号処理チップ５１，５２へ延設されることができる。

【0032】

また、図４（ｃ）は、光検出素子３１における信号出力用電極３５、バイアス供給用電極３６、及びその他の電極３７の配置の別の例を示す図である。なお、図４（ｃ）は光検出素子３１について示しているが、光検出素子４１も同様の構成を備えている。また、図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示された電極配置に対応する、配線基板２０のランドパターン２１の配置（信号出力用ランドパターン２１ａ、バイアス供給用ランドパターン２１ｂ、及びその他のランドパターン２１ｃ）と、信号配線２９の形状とを示している。

【0033】

この例では、光検出素子３１の複数の信号出力用電極３５は、光検出素子３１において所定方向Ａに延びる一対の辺に交互に沿うように（千鳥配列状に）配列されている。したがって、図４（ｄ）に示されるように、信号配線２９は、信号処理チップ５１，５２へ延設されるために光検出素子３１を横断してしまう。

【0034】

図４（ａ）に示された光検出素子３１の電極配置の例と、図４（ｃ）に示された光検出素子３１の電極配置の例とを比較すると、配線基板２０の信号配線２９が光検出素子３１を横断せずに済む点で、図４（ａ）の電極配置が好適である。信号配線２９が光検出素子３１を横断しないことによって、放射線検出素子４０への第２の放射線Ｘ２の入射が信号配線２９に妨げられることを回避し、信号配線２９の影響を受けずに第２の放射線Ｘ２を検出することができるからである。

【0035】

一方、複数の光検出素子３１の狭ピッチ化という観点からは、図４（ｃ）の電極配置が好適である。すなわち、複数の信号出力用電極３５が千鳥配列状に並ぶことによって、複数の光検出素子３１の間隔を狭めることができ、所定方向Ａにおけるフォトダイオード３４のピッチを短くすることができる。

【0036】

以上の構成を備える放射線検出器１０Ａによって得られる効果について説明する。本実施形態の放射線検出器１０Ａでは、第１の放射線検出素子３０の光検出素子３１が配線基板２０の一方の板面２０ａ上にバンプ実装されており、第２の放射線検出素子４０の光検出素子４１が配線基板２０の他方の板面２０ｂ上にバンプ実装されている。このように、放射線検出素子３０，４０が配線基板２０にバンプ実装されることにより、放射線検出素子３０，４０の配線基板２０への取り付けを他の信号処理チップ５１，５２の実装と同時に行うことができるので、図７に示された構造と比較して、構造を簡易化して工程数を削減し、生産コストを低減することができる。

【0037】

また、放射線検出素子３０，４０が配線基板２０にバンプ実装されることによって、図７に示された構造と比較して、電気的な接続を安定して維持することができ、また放射線検出素子３０，４０の実装位置精度が高まるので、放射線検出器１０Ａの信頼性を高めることができる。

【0038】

また、放射線検出素子３０，４０の光検出素子３１，４１が配線基板２０にバンプ実装されることによって、光検出素子３１，４１の上面（配線基板２０と対向する面とは反対側の面）にワイヤボンディング用の電極端子等を設けずに済むので、シンチレータ３２，４２の実装を容易にできる。

【0039】

また、この放射線検出器１０Ａでは、第２の放射線Ｘ２を選択的に透過するフィルタとしての金属層２５が、配線基板２０の内部に設けられている。このような構造は、配線基板２０の層間配線層によって好適に実現されるので、フィルタを設ける為の特殊な構造を採用することなく、構造を簡易化して工程数を更に削減することができる。従って、本実施形態の放射線検出器１０Ａによれば、上述した効果と併せて、生産コストを格段に低減することが可能である。なお、金属層２５の層数は、配線基板２０の層数（例えば８層ないし１４層）と同じかそれよりも少ない数であり、任意に設定される。

【0040】

また、例えば特許文献１に記載されたＸ線撮像装置では、高エネルギＸ線を選択的に通過させるためのフィルタが、低エネルギＸ線用の放射線検出素子と並んで配線基板の一方の面上に配置されている。本実施形態の放射線検出器１０Ａによれば、このような構成と比較して、フィルタ及び放射線検出素子の配置の自由度を高めることができる。また、このような特許文献１の構成では、配線基板の厚みの分だけ、高エネルギＸ線用の放射線検出素子からフィルタが離れてしまい、高エネルギＸ線の散乱によって画質が低下してしまう。これに対し、本実施形態の放射線検出器１０Ａによれば、第２の放射線検出素子４０にフィルタをより近づけることができ、良好な画質の放射線像を検出することができる。

【0041】

また、この放射線検出器１０Ａでは、第１の放射線検出素子３０と第２の放射線検出素子４０との間隔を配線基板２０の厚さのみによって規定できるので、フィルタを別途設ける構造と比較して、これらの間隔を短くすることができる。したがって、放射線Ｘ１，Ｘ２の入射角の傾斜による、放射線Ｘ１の画像と放射線Ｘ２の画像とのずれを低減することができる。

【0042】

また、本実施形態のように、複数の金属層２５が配線基板２０の厚さ方向に積層されており、複数の金属層２５が互いに離間していることが好ましい。これにより、金属層２５のトータルの厚みをより厚くすることができるので、第２の放射線Ｘ２を選択的に透過するフィルタとしての作用をより効果的に奏することができる。また、このような構造は、配線基板２０の層間配線層を複数設けることによって容易に実現可能であるため、工程数の増加を抑えることができる。

【0043】

また、本実施形態のように、金属層２５は、信号処理チップ５１，５２の基準電位線と繋がっていることが好ましい。金属層２５が電気的に浮いた状態だと、金属層２５がアンテナとして作用し、ノイズを発生するおそれがある。本実施形態のように金属層２５が基準電位線と繋がっていることにより、金属層２５の電位を安定させ、電気信号に加わるノイズを低減することができる。

【0044】

また、本実施形態のように、放射線Ｘ１，Ｘ２の入射方向から見て金属層２５が占める領域は、配線基板２０への放射線検出素子３０，４０の投影領域よりも広いことが好ましい。これにより、金属層２５の端縁を回り込んで第２の放射線検出素子４０に到達する放射線Ｘ１を低減することができる。

【0045】

なお本実施形態では、金属層２５が複数層にわたって設けられているが、金属層２５は一層のみであってもよい。そのような形態であっても、本実施形態による上述した効果を好適に得ることができる。但し、本実施形態のように複数の金属層２５が互いに離間して積層されることにより、複数の金属層２５の層間部分を含めたフィルタ部分全体の厚みを厚くすることができるため、フィルタが一層の金属層２５により構成される場合と比較して、金属層２５の端縁を回り込んで第２の放射線検出素子４０に到達する放射線Ｘ１を更に低減することができる。

【0046】

（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る放射線検出装置６０の外観を示す斜視図である。この放射線検出装置６０は、第１実施形態の放射線検出器１０Ａを複数備えている。複数の放射線検出器１０Ａは、所定方向Ａ（すなわち配線基板２０の短手方向であって、複数の光検出素子３１，４１の配列方向）に並んで配置されている。互いに隣り合う放射線検出器１０Ａは、基板間接続ケーブル６１によって互いのコネクタ５３同士が接続されることにより、互いに電気的に接続される。そして、所定方向Ａにおける放射線検出器６０の一端に配置される放射線検出器１０Ａは、ケーブル６２を介して信号処理チップ５１，５２と電気的に接続される。このような構成により、所定方向Ａに沿って延びる一次元の放射線像を好適に検出することができる。

【0047】

（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る放射線検出器１０Ｂの構成を示す側断面図である。本実施形態の放射線検出器１０Ｂと第１実施形態の放射線検出器１０Ａ（図３を参照）との相違点は、信号処理チップ５１，５２の配置、および金属層２５の形状である。

【0048】

本実施形態では、信号処理チップ５１，５２は配線基板２０の他方の板面２０ｂ上に実装されている。具体的には、信号処理チップ５１は、配線基板２０の他方の板面２０ｂ上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン２７に対し、バンプ電極５４を介して実装（バンプ実装）されている。同様に、信号処理チップ５２は、配線基板２０の他方の板面２０ｂ上に形成された配線パターンに含まれるランドパターン２８に対し、バンプ電極５５を介して実装（バンプ実装）されている。これにより、信号処理チップ５１及び５２は、配線基板２０の配線パターンを介して光検出素子３１，４１と電気的に接続される。なお、配線基板２０の一方の板面２０ａ上に実装されている光検出素子３１と信号処理チップ５１及び５２との接続は、配線基板２０の板面２０ａから板面２０ｂへ貫通するスルーホールによって好適に行われる。

【0049】

また、本実施形態の金属層２５は、第１の放射線検出素子３０と第２の放射線検出素子４０との間に位置する領域に加えて、信号処理チップ５１，５２が実装されている領域に亘って配置されている。より具体的には、金属層２５は、放射線Ｘ１，Ｘ２の入射方向（すなわち配線基板２０の厚さ方向）に沿った投影線でもって放射線検出素子３０，４０及び信号処理チップ５１，５２を配線基板２０に投影して得られる領域を含む領域に設けられている。換言すれば、金属層２５は、放射線Ｘ１，Ｘ２の入射方向から配線基板２０を見て、放射線検出素子３０，４０及び信号処理チップ５１，５２を含む領域に設けられている。より好適には、配線基板２０において金属層２５が占める領域は、配線基板２０への放射線検出素子３０，４０及び信号処理チップ５１，５２の投影領域よりも十分に広く、該投影領域外にまで延びている。

【0050】

上述したように、本実施形態では、信号処理チップ５１，５２が配線基板２０の他方の板面２０ｂ上に実装されている。これにより、例えば配線基板２０の金属層２５によって、信号処理チップ５１，５２に到達する第１の放射線Ｘ１を低減することができる。なお、信号処理チップ５１，５２に到達する第１の放射線Ｘ１を低減する手段としては、本実施形態のように配線基板２０の金属層２５を利用する方式のほか、例えば配線基板の板面２０ａ上に放射線遮蔽体を設ける等、様々な構造を適用することができる。

【0051】

本発明による放射線検出器は、上述した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では金属層２５の構成材料として銅を例示したが、金属層２５の構成材料としては、第２の放射線Ｘ２を選択的に透過する様々な材料を用いることができる。

【符号の説明】

【0052】

１０Ａ，１０Ｂ，１００…放射線検出器、２０…配線基板、２１〜２４，２７，２８…ランドパターン、２５…金属層、２６…スルーホール、２９…信号配線、３０…第１の放射線検出素子、３１…光検出素子、３２…シンチレータ、３３…バンプ電極、４０…第２の放射線検出素子、４１…光検出素子、４２…シンチレータ、４３…バンプ電極、５１，５２…信号処理チップ、５３…コネクタ、１０１…配線基板、Ａ…所定方向、Ｘ１…第１の放射線、Ｘ２…第２の放射線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】