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特許7365801基板、X線検出器用の基板、及び、X線検出器の製造方法
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(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】
(24)【登録日】2023-10-12
(45)【発行日】2023-10-20
(54)【発明の名称】基板、X線検出器用の基板、及び、X線検出器の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01L 23/12 20060101AFI20231013BHJP
   G01T 7/00 20060101ALI20231013BHJP
   H01L 21/60 20060101ALI20231013BHJP
【FI】
H01L23/12 F
G01T7/00 A
H01L23/12 N
H01L21/60 311S
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2019129585
(22)【出願日】2019-07-11
(65)【公開番号】P2021015886
(43)【公開日】2021-02-12
【審査請求日】2022-05-19
(73)【特許権者】
【識別番号】594164542
【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001380
【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】西島 輝
【審査官】井上 和俊
(56)【参考文献】
【文献】特開平08-139129(JP,A)
【文献】特開2018-160526(JP,A)
【文献】特開2010-141018(JP,A)
【文献】特開2016-192551(JP,A)
【文献】特開2010-243394(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01L 23/12
G01T 7/00
H01L 21/60
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子デバイスと電気的に接続するための複数のパッドに電気的に接続可能な第1の面と前記第1の面に対向する第2の面とを有する、複数の基板要素から成る積層基板であって、
前記複数の基板要素のうち最上層の基板要素は、前記第1の面を有し、
前記複数の基板要素のうち最下層の基板要素は、前記第2の面を有し、
前記複数のパッド間において、前記第1の面と前記第2の面との間で貫通するように貫通孔が設けられ
前記貫通孔は、前記複数の基板要素の少なくとも1つの基板要素の穴の中心位置が他の基板要素の穴の中心位置と異なるように形成された、
基板。
【請求項2】
前記第2の面の穴が、アンダーフィル注入用のニードルの先端が所定深さだけ挿入可能な大きさで設けられた、
請求項1に記載の基板。
【請求項3】
前記第2の面の穴が、前記第1の面の穴よりも大きくなるように設けられた、
請求項1又は2に記載の基板。
【請求項4】
前記第1の面から前記第2の面にかけて大きさが徐々に拡がるように貫通孔が形成された、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の基板。
【請求項5】
記最上層の基板要素と前記最下層の基板要素にそれぞれ大きさの異なる穴が設けられることで貫通穴が形成された、
請求項1に記載の基板。
【請求項6】
前記第2の面の穴から所定の距離離間した位置に溝が設けられた、
請求項1乃至のいずれか1項に記載の基板。
【請求項7】
前記第2の面の穴から前記所定の距離離間した位置に、当該穴を中心として当該穴を囲うように溝が設けられた、
請求項6に記載の基板。
【請求項8】
請求項1乃至のいずれか1項に記載の前記基板が複数配列されて成る、
X線検出器用の基板。
【請求項9】
複数の基板要素から成る積層基材の、電子デバイスと電気的に接続するための複数のパッドに電気的に接続可能な第1の面であって前記複数の基板要素のうち最上層の基板要素に設けられる第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面であって前記複数の基板要素のうち最下層の基板要素に設けれる第2の面との間で貫通するような貫通孔を、前記複数の基板要素の少なくとも1つの基板要素の穴の中心位置が他の基板要素の穴の中心位置と異なるように形成し、
前記貫通孔を有する基板に、電子デバイスを実装することで複数の実装基板を製造し、
前記複数の実装基板を基台に2次元配列し、
2次元配列された複数の実装基板のそれぞれについて、前記貫通孔の第2の面側にニードルの先端を挿入して硬化剤を注入して充填する、
X線検出器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、基板、X線検出器用の基板、及び、X線検出器の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
被検体の体内組織が画像化された医用画像データを生成する医用画像診断装置が存在する。医用画像診断装置としては、X線CT(Computed Tomography)装置及びX線診断装置等が挙げられる。X線CT装置は、基板に光センサとシンチレータとが実装された検出器パックを2次元配列し、その前面にグリッドが装着されたX線検出器を備える。X線CT装置は、寝台装置に載置された被検体にX線を照射することで、被検体を透過したX線をX線検出器が検出することで、X線に基づく電気信号に基づいて、被検体のアキシャル断層のCT画像データやボリュームデータ等の再構成画像データを生成する。X線診断装置もまた、X線検出器を備える。
【0003】
X線検出器を構成する各検出器パックは、基板に光センサとシンチレータとが実装された実装基板に、硬化剤としてのアンダーフィルが充填されることで製造される。実装基板に対するアンダーフィルの充填手法としては、小口径のニードルをもつディスペンサを用いて、隣り合う光センサの隙間からアンダーフィルを注入することで充填する手法がある。また、アンダーフィルの塗布領域が基板上に確保できない場合には、実装基板自体を傾け、上方から光センサと基板との隙間にアンダーフィルを注入することで充填する手法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2019-041046号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、効率よく、かつ、効果的に硬化剤を充填することができる基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態に係る基板は、電子デバイスと電気的に接続するための複数のパッドに電気的に接続可能な第1の面を有する基板である。基板には、複数のパッド間に設けられる穴を第1の面に有し、穴は第1の面と対向する第2の面に貫通するように設けられる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、第1の実施形態に係る基板の構成を示す概略図。
図2図2は、比較例に係る基板の構成を示す概略図。
図3図3は、第2の実施形態に係る基板の構成を示す概略図。
図4図4は、第3の実施形態に係る基板の構成を示す概略図。
図5図5は、第4の実施形態に係る基板の構成を示す概略図。
図6図6は、第5の実施形態に係る基板の構成を示す概略図。
図7図7は、第5の実施形態に係る基板の第1及び第2変形例を示す上面図。
図8図8は、第5の実施形態に係る基板の第3変形例を示す上面図。
図9図9は、第5の実施形態に係る基板の第4変形例を示す概略図。
図10図10は、実施形態に係る基板が適用されるX線CT装置の構成を示す概略図。
図11図11は、X線検出器の、アンダーフィルが各基板に充填される前のX線検出器を示す図。
図12図12は、充填前のX線検出器から製造されたX線検出器を示す図。
図13図13は、実施形態に係るX線検出器の製造方法をフローチャートとして示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照しながら、基板、X線検出器用の基板、及び、X線検出器の製造方法の実施形態について詳細に説明する。
【0009】
(第1の実施形態に係る基板)
図1は、第1の実施形態に係る基板の構成を示す概略図である。図1(A)は、第1の実施形態に係る基板の上面図を示す。図1(B)~(D)は、図1(A)のI-I断面図を示す。
【0010】
図1(A),(B)は、第1の実施形態に係る基板61Aを備える実装基板60Aを示す。実装基板60Aは、基板61Aと、電子デバイスとしての光センサ62と、電子デバイスとしてのシンチレータ63と、複数のパッド(「金属バンプ」とも呼ばれる)64とを備える。
【0011】
基板61Aは、単層基板である。基板61Aは、光センサ62と電気的に接続するための複数のパッド64に電気的に接続可能な第1の面P1と、第1の面P1に対向する第2の面P2とを有する。例えば、基板61Aは、アルミナから形成されたセラミック基板である。
【0012】
光センサ62は、後述するシンチレータ63からの光量に応じて電気信号を発生する機能を有し、フォトダイオード等の光電変換素子を有するASIC(Application Specific Integrated Circuit)である。即ち、光センサ62は、光を電気信号に変換する。光センサ62は、基板61Aの第1の面P1上に配置される。本明細書では、第1の面P1上に所定のギャップで、チャンネル方向に2行、列方向に2列の光センサ62がアレイ状に配置されるものとして説明する。しかしながら、その場合に限定されるものではない。また、チャンネル方向と列方向とで数が異なっていてもよい。
【0013】
複数の光センサ62の集合は、光センサアレイとも呼ばれる。光センサ62の電極に形成されるパッド64と第1の面P1上の電極とが、導電性接着剤を用いたフリップチップボンディングによって電気的に接続される。これにより、複数の光センサ62と基板61Aの第1の面P1とが接続される。なお、光センサ62は、光電子増倍管(フォトマルチプライヤ:PMT)等の構成を含むものとする。
【0014】
シンチレータ63は、入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。即ち、シンチレータ63は、入射したX線を光に変換する。シンチレータ63は、複数の光センサ62(即ち、光センサアレイ)上に透明接着フィルム(図示省略)を介して積層される。
【0015】
ここで、検出器パックは、一般に、フリップチップボンディングにより光センサが基板に実装されることが多いが、電極同士の接合力のみでは十分な強度が得られない場合がある。よって、光センサと基板との隙間にアンダーフィルを充填し、硬化させることで信頼性を高める処理が行われる。
【0016】
基板に対して複数の電子デバイスが実装された実装基板に対するアンダーフィルの充填手法としては、小口径のニードルをもつディスペンサを用いて、隣り合う光センサの隙間からアンダーフィルを注入することで充填する手法がある。また、アンダーフィルの塗布領域が基板上に確保できない場合には、実装基板自体を傾け、上方から光センサと基板との隙間にアンダーフィルを注入することで充填する手法がある。
【0017】
しかし、例えば、X線CT装置で用いられるような実装基板は、100μm以下という極めて狭いギャップで隣り合う光センサが実装されており、さらに、光センサ上にシンチレータが設置されているため、隣り合う光センサの隙間から直接にアンダーフィルを注入することは極めて困難である。また、実装基板を傾けてアンダーフィルを注入する場合、シンチレータ及び透明接着フィルムにアンダーフィルが付着し、アンダーフィル硬化後の検出器パックの性能が劣化するという問題がある。
【0018】
そこで、第1の実施形態では、基板61Aに、アンダーフィル注入用の貫通孔HAを設けるものとする。具体的には、基板61Aは、複数のパッド64間に設けられる穴を第1の面P1に有し、穴は第1の面P1に対向する第2の面P2に貫通するように設けられる。第1の面P1の穴と、第2の面P2の穴とにより、貫通孔HAが形成される。なお、穴の形状は、丸の場合に限定されるものではなく、楕円や四角等であってもよい。
【0019】
貫通孔HAの第1の面P1に形成される穴の径は、パッド64が接続される電極の配置位置に被らない最大径(最大面積)であることが好適であり、かつ、第2の面P2に形成される穴の径は、ディスペンサのニードルN(図1(C)に図示)の先端側が所定深さだけ挿入可能な径であることが好適である。例えば、貫通孔HAは、第1の面P1の中央に位置する4個のパッド間に対応する第1の面P1上の位置に配置され、かつ、第1の面P1における穴の径と、第2の面P2における穴の径とを同等とすればよい。
【0020】
そして、基板61Aに、光センサアレイとシンチレータ63が実装されて成る複数の実装基板60Aは、X線検出器の基台の上に2次元配列される(後述する図11(A)の符号「60E」が「60A」に置換された状態)。
【0021】
X線検出器の基台の上に複数の実装基板60Aが2次元配列された状態で、各基板61Aについて、貫通孔HAの第2の面からニードルNの先端が挿入される(図1(C)に図示)。そして、ニードルNの先端から貫通孔HA内にアンダーフィルUが注入される。アンダーフィルUは、集積回路の封止に用いられる液状硬化性樹脂(硬化剤)の総称であり、主にエポキシ樹脂を主剤としたコンポジットレジンが主な材料となる。ニードルNの先端から貫通孔HA内に注入されたアンダーフィルUは、貫通孔HA内から光センサ62と基板61Aとの隙間に流入され、硬化する(図1(D)に図示)。実装基板60Aに、硬化されたアンダーフィルUが設けられることで、検出器パック70Aが製造される。
【0022】
基台上の複数の検出器パック70Aのそれぞれについて実装基板60AにアンダーフィルUが設けられることで、後述するX線検出器12が製造される(後述する図12(A)の符号「70E」が「70A」に置換された状態)。
【0023】
以上のように、基板61Aによれば、第1の面P1上における電極の配置位置との関係と、ディスペンサのニードルNの径との関係との両方を考慮することによって、電極の配置位置とニードルNの径とに応じた位置及び径をもつ適切な貫通孔HAを基板61Aに設けることができる。それにより、効率よく、かつ、効果的に基板にアンダーフィルUを充填することができる。
【0024】
(比較例に係る基板)
図2は、比較例に係る基板の構成を示す概略図である。図2(A)は、比較例に係る基板の上面図を示す。図2(B),(C)は、図2(A)のII-II断面図を示す。
【0025】
図2(A),(B)は、比較例に係る基板81を備える実装基板80を示す。実装基板80は、後述するX線CT装置やX線診断装置等に備えられるX線検出器に設けられるものである。
【0026】
実装基板80は、基板81と、光センサ82と、シンチレータ83と、パッド84とを備える。なお、光センサ82と、シンチレータ83と、パッド84とは、図1に示す光センサ62と、シンチレータ63と、パッド64とそれぞれ同一構造、同一機能を有するものであるものとして説明を省略する。
【0027】
基板81は、光センサ82側の第1の面Q1と、第1の面Q1に対向する第2の面Q2とを有する。基板81は、アンダーフィル注入用の貫通孔Iを設ける。具体的には、基板81は、複数のパッド84間に設けられる穴を第1の面Q1に有し、穴は第1の面Q1と対向する第2の面Q2に貫通するように設けられる。第1の面Q1の穴と、第2の面Q2の穴とにより、貫通孔Iが形成される。
【0028】
貫通孔Iの第1の面Q1は、パッド64が接続される電極の配置位置に被らない位置に設けられる。しかし、第2の面における穴の径や、第1の面Q1の穴の径と第2の面Q2との径との関係(即ち、貫通孔Iの形状)や、貫通孔Iの位置については考慮されていない。したがって、電極の配置に邪魔にならず、かつ、ニードルNが挿入可能な貫通孔は存在していない。
【0029】
一方で、図1(A),(B)に示す基板61A(後述する基板61B~61Eでも同様)によれば、第1の面P1上における電極の配置位置との関係と、ニードルNの径との関係との両方を考慮することによって、電極の配置位置とニードルNの径とに応じた位置及び径をもつ適切な貫通孔HAを基板61Aに設けることができる。それにより、比較例と比較して、効率よく、かつ、効果的に基板にアンダーフィルUを充填することができる。
【0030】
続いて、実施形態に係る基板の第2~第5の実施形態に係る基板について順に説明する。
【0031】
(第2の実施形態に係る基板)
第2の実施形態に係る基板の、第1の実施形態に係る基板61Aと異なる点は、第1の面P1の径と第2の面P2の径とが異なる点である。
【0032】
図3は、第2の実施形態に係る基板の構成を示す概略図である。図3(A)は、第2の実施形態に係る基板の上面図を示す。図3(B)~(D)は、図3(A)のIII-III断面図を示す。
【0033】
図3(A),(B)は、第2の実施形態に係る基板61Bを備える実装基板60Bを示す。
【0034】
実装基板60Bは、基板61Bと、シンチレータ63と、光センサ62と、複数のパッド64とを備える。なお、図3において、図1に示す部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【0035】
基板61Bは、単層基板である。基板61Bは、光センサ62側の第1の面P1と、第1の面P1に対向する第2の面P2とを有する。例えば、基板61Bは、アルミナから形成されたセラミック基板である。
【0036】
第2の実施形態では、基板61Bに、アンダーフィル注入用の貫通孔HBを設けるものとする。具体的には、基板61Bは、複数のパッド64間に設けられる穴を第1の面P1に有し、穴は第1の面P1に対向する第2の面P2に貫通するように設けられる。第1の面P1の穴と、第2の面P2の穴とにより、貫通孔HBが形成される。なお、穴の形状は、丸の場合に限定されるものではなく、楕円や四角等であってもよい。
【0037】
貫通孔HBの第1の面P1に形成される穴の径は、パッド64が接続される電極の配置位置に被らない最大径であることが好適であり、かつ、第2の面P2に形成される穴の径は、ディスペンサのニードルN(図3(C)に図示)の先端側が所定深さだけ挿入可能な径であることが好適である。例えば、貫通孔HBは、第1の面P1の中央に位置する4個のパッド間に対応する第1の面P1上の位置に配置され、かつ、第2の面P2における穴の径が第1の面P1における穴の径より大きくなるように形成されればよい。例えば、貫通孔HBは、第1の面P1から第2の面P2にかけて径が徐々に拡がるように形成される。
【0038】
そして、基板61Bに、光センサアレイとシンチレータ63が実装されて成る複数の実装基板60Bは、X線検出器の基台の上に2次元配列される(後述する図11(A)の符号「60E」が「60B」に置換された状態)。
【0039】
X線検出器の基台の上に複数の実装基板60Bが2次元配列された状態で、各基板61Bについて、貫通孔HBの第2の面からニードルNの先端が挿入される(図3(C)に図示)。そして、ニードルNの先端から貫通孔HB内にアンダーフィルUが注入される。ニードルNの先端から貫通孔HB内に注入されたアンダーフィルUは、貫通孔HBから光センサ62と基板61Bとの隙間に流入され、硬化する(図3(D)に図示)。実装基板60Bに、硬化されたアンダーフィルUが設けられることで、検出器パック70Bが製造される。
【0040】
基台上の複数の検出器パック70Bのそれぞれについて実装基板60BにアンダーフィルUが設けられることで、後述するX線検出器12が製造される(後述する図12(A)の符号「70E」が「70B」に置換された状態)。
【0041】
以上のように、基板61Bによれば、前述した基板61Aと同等の効果が期待できる。
【0042】
続いて、基板が複数の基板要素(基板要素も基板の一種である)から成る多層積層構造である場合について説明する。その場合、多層積層構造を構成する全ての基板要素の大きさと中心位置とが同一の穴が設けられることで貫通穴が形成されるか(後述する図4に図示)、多層積層構造を構成する最上層の基板要素と最下層の基板要素にそれぞれ大きさの異なる穴が設けられることで貫通穴が形成されるか(後述する図5に図示)、多層積層構造を構成する複数の基板要素のうち少なくとも1つの基板要素の穴の中心位置が他の基板要素の穴の中心位置と異なるような貫通穴が形成されるか(図示省略)、それらの組み合わせで貫通孔が形成される(後述する図6に図示)。それらの場合について以下に説明する。
【0043】
(第3の実施形態に係る基板)
第3の実施形態に係る基板の、第1の実施形態に係る基板61Aと異なる点は、基板が多層積層構造を備える点である。
【0044】
図4は、第3の実施形態に係る基板の構成を示す概略図である。図4(A)は、第3の実施形態に係る基板の上面図を示す。図4(B)~(D)は、図4(A)のIV-IV断面図を示す。
【0045】
図4(A),(B)は、第3の実施形態に係る基板61Cを備える実装基板60Cを示す。実装基板60Cは、基板61Cと、シンチレータ63と、光センサ62と、複数のパッド64とを備える。なお、図4において、図1に示す部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【0046】
基板61Cは、多層、例えば4層積層基板である。基板61Cは、光センサ62側に設けられる第4層(最上層)の第1の面P1と、第1の面P1に対向する、第1層(最下層)の第2の面P2とを有する。例えば、基板61Cの各層を構成する基板要素は、アルミナから形成されたセラミック基板である。
【0047】
第3の実施形態では、基板61Cに、アンダーフィル注入用の貫通孔HCを設けるものとする。具体的には、基板61Cは、複数のパッド64間に設けられる穴を第1の面P1に有し、穴は第1の面P1に対向する第2の面P2に貫通するように設けられる。第1の面P1の穴と、第2の面P2の穴とにより、貫通孔HCが形成される。なお、穴の形状は、丸の場合に限定されるものではなく、楕円や四角等であってもよい。
【0048】
貫通孔HCの第1の面P1に形成される穴の径は、パッド64が接続される電極の配置位置に被らない最大径であることが好適であり、かつ、第2の面P2に形成される穴の径は、ディスペンサのニードルN(図4(C)に図示)の先端側が所定深さだけ挿入可能な径であることが好適である。例えば、貫通孔HCは、第1の面P1の中央に位置する4個のパッド間に対応する第1の面P1上の位置に配置され、かつ、第1の面P1における穴の径と、第2の面P2における穴の径とを同等とすればよい。
【0049】
そして、基板61Cに、光センサアレイとシンチレータ63が実装されて成る実装基板60Cは、X線検出器の基台の上に複数の2次元配列される(後述する図11(A)の符号「60E」が「60C」に置換された状態)。
【0050】
X線検出器の基台の上に複数の実装基板60Cが2次元配列された状態で、各基板61Cについて、貫通孔HCの第2の面からニードルNの先端が挿入される(図4(C)に図示)。そして、ニードルNの先端から貫通孔HC内にアンダーフィルUが注入される。ニードルNの先端から貫通孔HC内に注入されたアンダーフィルUは、貫通孔HCから光センサ62と基板61Cとの隙間に流入され、硬化する(図4(D)に図示)。実装基板60Cに、硬化されたアンダーフィルUが設けられることで、検出器パック70Cが製造される。
【0051】
基台上の複数の検出器パック70Cのそれぞれについて実装基板60CにアンダーフィルUが設けられることで、後述するX線検出器12が製造される(後述する図12(A)の符号「70E」が「70C」に置換された状態)。
【0052】
以上のように、基板61Cによれば、前述した基板61Aと同等の効果が期待できる。
【0053】
(第4の実施形態に係る基板)
第4の実施形態に係る基板の、第3の実施形態に係る基板61Cと異なる点は、第1の面P1の径と第2の面P2の径とが異なる点である。
【0054】
図5は、第4の実施形態に係る基板の構成を示す概略図である。図5(A)は、第4の実施形態に係る基板の上面図を示す。図5(B)~(D)は、図5(A)のV-V断面図を示す。
【0055】
図5(A),(B)は、第4の実施形態に係る基板61Dを備える実装基板60Dを示す。実装基板60Dは、基板61Dと、シンチレータ63と、光センサ62と、複数のパッド64とを備える。なお、図5において、図1に示す部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【0056】
基板61Dは、多層、例えば4層積層基板である。基板61Dは、光センサ62側に設けられる最上層の第1の面P1と、第1の面P1に対向する、最下層の第2の面P2とを有する。例えば、基板61Dの各層を構成する基板要素は、アルミナから形成されたセラミック基板である。
【0057】
第4の実施形態では、基板61Dに、アンダーフィル注入用の貫通孔HDを設けるものとする。具体的には、基板61Dは、複数のパッド64間に設けられる穴を第1の面P1に有し、穴は第1の面P1に対向する第2の面P2に貫通するように設けられる。第1の面P1の穴と、第2の面P2の穴とにより、貫通孔HDが形成される。なお、穴の形状は、丸の場合に限定されるものではなく、楕円や四角等であってもよい。
【0058】
貫通孔HDの第1の面P1に形成される穴の径は、パッド64が接続される電極の配置位置に被らない最大径であることが好適であり、かつ、第2の面P2に形成される穴の径は、ディスペンサのニードルN(図5(C)に図示)の先端側が所定深さだけ挿入可能な径であることが好適である。例えば、貫通孔HDは、第1の面P1の中央に位置する4個のパッド間に対応する第1の面P1上の位置に配置され、かつ、第2の面P2における穴の径が第1の面P1における穴の径より大きくなるように形成されればよい。例えば、貫通孔HDは、第1の面P1から第2の面P2にかけて径が徐々に拡がるように形成される。
【0059】
そして、基板61Dに、光センサアレイとシンチレータ63が実装されて成る複数の実装基板60Dは、X線検出器の基台の上に2次元配列される(後述する図11(A)の符号「60E」が「60D」に置換された状態)。
【0060】
X線検出器の基台の上に複数の実装基板60Dが2次元配列された状態で、各基板61Dについて、貫通孔HDの第2の面からニードルNの先端が挿入される(図5(C)に図示)。そして、ニードルNの先端から貫通孔HD内にアンダーフィルUが注入される。ニードルNの先端から貫通孔HD内に注入されたアンダーフィルUは、貫通孔HDから光センサ62と基板61Dとの隙間に流入され、硬化する(図5(D)に図示)。実装基板60Dに、硬化されたアンダーフィルUが設けられることで、検出器パック70Dが製造される。
【0061】
基台上の複数の検出器パック70Dのそれぞれについて実装基板60DにアンダーフィルUが設けられることで、後述するX線検出器12が製造される(後述する図12(A)の符号「70E」が「70D」に置換された状態)。
【0062】
以上のように、基板61Dによれば、前述した基板61Aと同等の効果が期待できる。
【0063】
(第5の実施形態に係る基板)
第5の実施形態に係る基板の、第4の実施形態に係る基板61Dと異なる点は、穴の位置が異なる点である。
【0064】
図6は、第5の実施形態に係る基板の構成を示す概略図である。図6(A)は、第5の実施形態に係る基板の上面図を示す。図6(B)~(D)は、図6(A)のVI-VI断面図を示す。
【0065】
図6(A),(B)は、第5の実施形態に係る基板61Eを備える実装基板60Eを示す。実装基板60Eは、基板61Eと、シンチレータ63と、光センサ62と、複数のパッド64とを備える。なお、図6において、図1に示す部材と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【0066】
基板61Eは、多層、例えば4層積層基板である。基板61Eは、光センサ62側に設けられる最上層の第1の面P1と、第1の面P1に対向する、最下層の第2の面P2とを有する。例えば、基板61Eの各層を構成する基板要素は、アルミナから形成されたセラミック基板である。
【0067】
第5の実施形態では、基板61Eに、アンダーフィル注入用の貫通孔HEを設けるものとする。具体的には、基板61Eは、複数のパッド64間に設けられる穴を第1の面P1に有し、穴は第1の面P1に対向する第2の面P2に貫通するように設けられる。第1の面P1の穴と、第2の面P2の穴とにより、貫通孔HEが形成される。なお、穴の形状は、丸の場合に限定されるものではなく、楕円や四角等であってもよい。
【0068】
貫通孔HEの第1の面P1に形成される穴の径は、パッド64が接続される電極の配置位置に被らない最大径であることが好適であり、かつ、第2の面P2に形成される穴の径は、ディスペンサのニードルN(図6(C)に図示)の先端側が所定深さだけ挿入可能な径であることが好適である。例えば、貫通孔HEは、第1の面P1の中央に位置する4個のパッド間に対応する第1の面P1上の位置に配置され、かつ、第2の面P2における穴の径が第1の面P1における穴の径より大きくなるように形成されればよい。例えば、貫通孔HEは、第1の面P1から第2の面P2にかけて径が徐々に拡がるように形成され、かつ、各穴の中心位置が異なる位置となるように形成される。
【0069】
そして、基板61Eに、光センサアレイとシンチレータ63が実装されて成る複数の実装基板60Eは、X線検出器の基台の上に2次元配列される(後述する図11の状態)。
【0070】
X線検出器の基台の上に複数の実装基板60Cが2次元配列された状態で、各基板61Eについて、貫通孔HEの第2の面からニードルNの先端が挿入される(図6(C)に図示)。そして、ニードルNの先端から貫通孔HE内にアンダーフィルUが注入される。ニードルNの先端から貫通孔HE内に注入されたアンダーフィルUは、貫通孔HEから光センサ62と基板61Eとの隙間に流入され、硬化する(図6(D)に図示)。実装基板60Eに、硬化されたアンダーフィルUが設けられることで、検出器パック70Eが製造される。
【0071】
基台上の複数の検出器パック70Eのそれぞれについて実装基板60EにアンダーフィルUが設けられることで、後述するX線検出器12が製造される(後述する図12の状態)。
【0072】
以上のように、基板61Eによれば、前述した基板61Aと同等の効果が期待できる。
【0073】
(変形例)
図1図3図6を用いて、第1の面P1の中央に位置する4個の電極間に貫通孔が配置されるものとして説明したがその場合に限定されるものではない。例えば、基板の中央以外に位置する4個の電極間に貫通孔が配置されてもよいし、4個の電極間に貫通孔が配置されると共に、別の4個の電極間に貫通孔が配置されてもよい。前者の場合における基板61Eの変形例を図7(A)に示し、後者の場合における基板61Eの変形例を図7(B)に示す。
【0074】
図7は、第5の実施形態に係る基板の第1及び第2変形例を示す上面図である。図7(A)は、基板61E(図6に図示)の中央以外に位置する4個の電極間に貫通孔が配置される構成を示す。図7(B)は、4個の電極間に貫通孔が配置されると共に、別の4個の電極間に貫通孔が配置される構成を示す。
【0075】
また、例えば、基板の端に位置する2個の電極と基板の端部との間に貫通孔が配置されてもよい。その場合、第1の基板の端部に位置する2個の電極と、隣り合う第2の基板の電極であって当該2個の電極に近接する2個の電極との4個の電極間に貫通孔が配置されることになる。
【0076】
図8は、第5の実施形態に係る基板の第3の変形例を示す上面図である。図8は、基板61Eの端に位置する2個の電極と基板の端部との間に貫通孔が配置される構成を示す。
【0077】
以上のように、図7及び図8に示す基板61A~61Eの第1~第3変形例によれば、前述した基板61Aと同等の効果が期待できる。
【0078】
また、第2の面P2の穴から所定の距離離間した位置に溝が設けられてもよい。この場合における基板61Eの変形例を図9に示す。
【0079】
図9は、第5の実施形態に係る基板の第4の変形例を示す概略図である。図9(A)は、第5の実施形態に係る基板の下面図を示す。図9(B)は、図9(A)のIX-IX断面図を示す。
【0080】
第2の面P2の穴から所定の距離だけ離間した位置に、溝Gが設けられる。これにより、ニードルNの先端を基板の穴に挿入して注入されるアンダーフィルUの穴からの漏れを溝Gにて食い止めることができる。なお、溝Gを下面から見た場合の形状は、第2の面P2の穴から一定の距離だけ離間した位置に設けられる円形に限定されるものではなく、楕円形状でも四角形状でもよい。
【0081】
以上のように、図9に示す基板61A~61Eの第4変形例によれば、前述した基板61Aと同等の効果が期待できるし、さらに、注入されるアンダーフィルUの穴からの漏れを溝Gにて食い止めることもできる。
【0082】
(第1~第5の実施形態に係る基板の適用例)
続いて、X線検出器に、図1図3図9で説明した基板61A~61Eが適用される場合について以下に説明する。なお、X線検出器に、図1図3図9のうち図6に示す基板61Eが適用される場合を例にとって以下に説明するが、その場合に限定されるものではない。例えば、X線検出器に、図1図3図5図7図9のいずれかが適用されてもよい。また、X線検出器がX線CT装置に設けられる場合について以下に説明するが、その場合に限定されるものではない。例えば、X線検出器は、X線診断装置や、PET(Positron Emission tomography)-CT装置等の診断装置に設けられてもよい。
【0083】
なお、X線CT装置によるデータ収集方式には、X線源とX線検出器とが1体として被検体の周囲を回転する回転/回転(R-R:Rotate/Rotate)方式や、リング状に多数の検出素子がアレイされ、X線管のみが被検体の周囲を回転する固定/回転(S-R:Stationary/Rotate)方式等の様々な方式がある。いずれの方式でも本発明を適用可能である。以下、実施形態に係るX線CT装置では、現在、主流を占めている第3世代の回転/回転方式を採用する場合を例にとって説明する。
【0084】
図10は、実施形態に係る基板が適用されるX線CT装置の構成を示す概略図である。
【0085】
図10は、実施形態に係る基板61E(図6に図示)が適用されるX線CT装置1を示す。X線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とを備える。架台装置10と、寝台装置30とは、検査室に設置される。架台装置10は、寝台装置30に載置された被検体(例えば、患者)Pに関するX線の検出データ(「純生データ」とも呼ばれる)を取得する。コンソール装置40は、複数ビュー分の検出データに対して前処理を施すことで生データを生成し、生データに対して再構成処理を施すことでCT画像データを再構成して表示する。
【0086】
なお、図10において、説明の便宜上、架台装置10を左側の上下に複数描画しているが、実際の構成としては、架台装置10は1つである。
【0087】
架台装置10は、X線源(例えば、X線管)11と、X線検出器12と、回転部(例えば、回転フレーム)13と、X線高電圧装置14と、制御装置15と、ウェッジ16と、コリメータ17と、データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)18とを備える。なお、架台装置10は、架台部の一例である。
【0088】
X線管11は、回転フレーム13に備えられる。X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生する真空管である。例えば、X線管11には、回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管がある。
【0089】
なお、実施形態においては、一管球型のX線CT装置にも、X線管とX線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のX線CT装置にも適用可能である。また、X線を発生させるX線源は、X線管11に限定されるものではない。例えば、X線管11に替えて、電子銃から発生した電子ビームを収束させるフォーカスコイル、電磁偏向させる偏向コイル、患者Pの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってX線を発生させるターゲットリングを含む第5世代方式によりX線を発生させてもよい。なお、X線管11は、X線照射部の一例である。
【0090】
X線検出器12は、X線管11に対向するように回転フレーム13に備えられる。X線検出器12は、X線管11から照射されたX線を検出し、当該X線量に対応した検出データを電気信号としてDAS18に出力する。X線検出器12は、例えば、X線管の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列を有する。X線検出器12は、例えば、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列が列方向(スライス方向、row方向)に複数配列された2次元配列構造を有する。本実施形態では、X線検出素子列の構成を複数の検出器パック70Eで実現した構成を想定している。なお、検出器パックは、図1(D)の検出器パック70A、図3(D)の検出器パック70B、図4(D)の検出器パック70C、図5の検出器パック70Dのいずれかであってもよいことは言うまでもない。
【0091】
複数の検出器パック70Eのそれぞれは、図6を用いて前述したように、光センサアレイと、シンチレータ63とを有する間接変換型の検出器である。グリッドは、複数のシンチレータからなるシンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板である。
【0092】
ここで、X線検出器12の製造方法について、図11及び図12を用いて概略する。
【0093】
図11は、X線検出器12の、アンダーフィルUが各実装基板に充填される前のX線検出器(以下、「充填前のX線検出器」という。)12´を示す図である。図11(A)は、充填前のX線検出器12´の上面図を示す。図11(B)は、図11(A)のXI-XI断面図を示す。
【0094】
図11(A),(B)に示すように、充填前のX線検出器12´は、複数の実装基板60Eがチャンネル方向及び列方向に配列されて成る。実装基板60Eは、図6(A),(B)にも示される。
【0095】
実装基板60Eを構成する基板61Eの貫通孔HEの下部側からディスペンサのニードルが挿入され、ニードルを介して貫通孔HE内にアンダーフィルUが注入される。アンダーフィルUは、前述したように、貫通孔HEを介して基板61Eと光センサ62との隙間にも充填され、硬化する。充填されたアンダーフィルUが硬化すると、図12(A),(B)に示すような、複数の検出器パック70Eから成るX線検出器12が製造される。
【0096】
このように、実装基板60Eによれば、隣接する光センサの極めて狭い隙間から直接にアンダーフィルを注入する必要がなくなる。また、実装基板60Eを傾けてアンダーフィルを注入することもないので、シンチレータ及び透明接着フィルムにアンダーフィルが付着し、後に製造される検出器パックの性能が劣化することもない。また、隣接する実装基板60Eの隙間からアンダーフィルを注入する必要がなくなるので、そのような隙間を構成する必要がなくなり、光センサ62の側面とシンチレータ63の側面とを面一で、かつ、複数の検出器パック70Eを隙間なく密に配置することもできる。
【0097】
図12は、充填前のX線検出器12´から製造されたX線検出器12を示す図である。図12(A)は、X線検出器12の上面図を示す。図12(B)は、図12(A)のXII-XII断面図を示す。基板61EへのアンダーフィルUの充填前、又は、アンダーフィルUの硬化後、X線入射側にグリッドが配置されることでX線検出器12が製造される。
【0098】
なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、X線検出器12は、X線検出部の一例である。
【0099】
図10の説明に戻って、回転フレーム13は、X線管11及びX線検出器12を対向支持する。回転フレーム13は、後述する制御装置15による制御の下、X線管11及びX線検出器12を一体として回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム13は、X線管11及びX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やDAS18を更に備えて支持する場合もある。また、回転フレーム13は、回転部の一例である。
【0100】
このように、X線CT装置1は、X線管11とX線検出器12とを対向させて支持する回転フレーム13を患者Pの周りに回転させることで、複数ビュー、即ち、患者Pの360°分の検出データを収集する。なお、CT画像データの再構成方式は、360°分の検出データを用いるフルスキャン再構成方式には限定されない。例えば、X線CT装置1は、半周(180°)+ファン角度分の検出データに基づいてCT画像データを再構成するハーフ再構成方式を採ってもよい。
【0101】
X線高電圧装置14は、回転フレーム13、又は、回転フレーム13を回転可能に支持する非回転部分(例えば図示しない固定フレーム)に備えられる。X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有する。X線高電圧装置14は、後述する制御装置15による制御の下、X線管11に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置(図示省略)と、後述する制御装置15による制御の下、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置(図示省略)を有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、図10において、説明の便宜上、X線高電圧装置14が、X線管11に対してx軸の正方向の位置に配置されているが、X線管11に対してx軸の負方向の位置に配置されてもよい。
【0102】
制御装置15は、処理回路及びメモリと、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路及びメモリの構成については、後述するコンソール装置40の処理回路44及びメモリ41と同等であるので説明を省略する。
【0103】
制御装置15は、コンソール装置40又は架台装置10に取り付けられた、後述する入力インターフェースからの入力信号を受けて、架台装置10及び寝台装置30の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置15は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御や、寝台装置30及び天板33を動作させる制御を行う。なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、制御装置15がX軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。なお、制御装置15は架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられてもよい。なお、制御装置15は、制御部の一例である。
【0104】
また、制御装置15は、コンソール装置40や架台装置10に取り付けられた、後述する入力インターフェースから入力された撮像条件に基づいて、X線管11の回転角度や、後述するウェッジ16及びコリメータ17の動作を制御する。
【0105】
ウェッジ16は、X線管11のX線出射側に配置されるように回転フレーム13に備えられる。ウェッジ16は、制御装置15による制御の下、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から患者Pに照射されるX線が予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰させるフィルタである。例えば、ウェッジ16(ウェッジフィルタ(Wedge Filter)、又は、ボウタイフィルタ(bow-tie filter))は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。
【0106】
コリメータ17は、X線絞り又はスリットとも呼ばれ、X線管11のX線出射側に配置されるように回転フレーム13に備えられる。コリメータ17は、制御装置15による制御の下、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組合せによってX線の照射開口を形成する。
【0107】
DAS18は、回転フレーム13に備えられる。DAS18は、制御装置15による制御の下、X線検出器12の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、制御装置15による制御の下、電気信号をデジタル信号に変換するA/D(Analog to Digital)変換器とを有し、増幅及びデジタル変換後の検出データを生成する。DAS18によって生成された、複数ビュー分の検出データは、コンソール装置40に転送される。
【0108】
ここで、DAS18によって生成された検出データは、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置10の固定フレームに設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置40に転送される。なお、回転フレーム13から架台装置10の固定フレームへの検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。また、回転フレーム13は、回転部の一例である。
【0109】
寝台装置30は、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを備える。寝台装置30は、スキャン対象の患者Pを載置し、制御装置15による制御の下、患者Pを移動させる装置である。
【0110】
基台31は、支持フレーム34を鉛直方向(y軸方向)に昇降可能に支持する筐体である。
【0111】
寝台駆動装置32は、基台31を鉛直方向(y軸方向)に移動させるモータ又はアクチュエータである。
【0112】
天板33は、支持フレーム34の上面に設けられ、患者Pを載置可能な形状を有する板である。天板33は、天板33を天板33の長軸方向(z軸方向)に移動するモータ又はアクチュエータである天板駆動装置(図3に図示)により、天板33を移動可能である。
【0113】
なお、天板駆動装置は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長軸方向(z軸方向)に移動させてもよい。また、天板駆動装置は、寝台装置30の基台31ごと移動させてもよい。本発明を立位CTに応用する場合、天板33に相当する患者移動機構を移動する方式であってもよい。また、ヘリカルスキャンや位置決め等のためのスキャノ撮像等、架台装置10の撮像系と天板33の位置関係の相対的な変更を伴う撮像を実行する場合は、当該位置関係の相対的な変更は天板33の駆動によって行われてもよいし、架台装置10の固定部の走行によって行われてもよく、またそれらの複合によって行われてもよい。
【0114】
なお、実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台装置30の天板33の長手方向をz軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をx軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をy軸方向とそれぞれ定義するものとする。
【0115】
コンソール装置40は、コンピュータとしての構成を備え、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44とを備える。なお、コンソール装置40は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置40又はコンソール装置40の各構成要素の一部が含まれてもよい。また、以下の説明では、コンソール装置40が単一のコンソールで全ての機能を実行するものとするが、これらの機能は、複数のコンソールが実行してもよい。なお、コンソール装置40は、医用画像処理装置の一例である。
【0116】
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって構成される。メモリ41は、USB(Universal Serial Bus)メモリ及びDVD(Digital Video Disk)等の可搬型メディアによって構成されてもよい。メモリ41は、処理回路44において用いられる各種処理プログラム(アプリケーションプログラムの他、OS(Operating System)等も含まれる)や、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。また、OSに、操作者に対するディスプレイ42への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インターフェース43によって行うことができるGUI(Graphic User Interface)を含めることもできる。
【0117】
メモリ41は、例えば、前処理前の検出データや、前処理後かつ再構成前の生データや、生データに基づく再構成画像データを記憶する。前処理は、検出データに対する、対数変換処理、オフセット補正処理、チャンネル間の感度補正処理、ビームハードニング処理等のうち少なくとも1つを意味する。また、インターネット等の通信ネットワークを介してX線CT装置1と接続可能なクラウドサーバがX線CT装置1からの保存要求を受けて検出データ、生データ、又は再構成画像データを記憶するように構成されてもよい。なお、メモリ41は、記憶部の一例である。
【0118】
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された再構成画像データや、ユーザからの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力するモニタである。例えば、ディスプレイ42は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、OLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイ等である。また、ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしてもよい。なお、ディスプレイ42は、表示部の一例である。
【0119】
入力インターフェース43は、技師等の操作者によって操作が可能な入力デバイスと、入力デバイスからの信号を入力する入力回路とを含む。入力デバイスは、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等によって実現される。入力デバイスが操作者から入力操作を受け付けると、入力回路は当該入力操作に応じた電気信号を生成して処理回路44に出力する。また、入力インターフェース43は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されてもよい。なお、入力インターフェース43は、入力部の一例である。
【0120】
なお、コンソール装置40は、ネットワークインターフェース(図示省略)を備える場合もある。ネットワークインターフェースは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。X線CT装置1が医用画像システム上に設けられる場合、ネットワークインターフェースは、ネットワーク上の外部装置と情報の送受信を行なう。例えば、ネットワークインターフェースは、処理回路44の制御の下、外部装置からCT検査に係る検査オーダを受信し、また、X線CT装置1によって取得された検出データや、生成された生データ又は再構成画像データを外部装置に送信する。
【0121】
処理回路44は、X線CT装置1の全体の動作を制御する。処理回路44は、専用又は汎用のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processor Unit)、又はGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサの他、ASIC、及び、プログラマブル論理デバイス等を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス(SPLD:Simple Programmable Logic Device)、複合プログラマブル論理デバイス(CPLD:Complex Programmable Logic Device)、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)等が挙げられる。
【0122】
また、処理回路44は、単一の回路によって構成されてもよいし、複数の独立した処理回路要素の組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、メモリは処理回路要素ごとに個別に設けられてもよいし、単一のメモリが複数の処理回路要素の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。
【0123】
コンソール装置40は、予め設定されたスキャン条件に従って制御装置15を介して架台装置10及び寝台装置30等を制御することで、X線の照射及び検出を含むCTスキャンを実行させ、再構成画像データとして、断層像であるCT画像データや、3次元画像データを生成する。例えば、スキャン条件は、照射X線に関する、管電流mA、管電圧kV、X線強度制御条件(X線モジュレーション条件)、X線管11(又は、回転フレーム13)の回転速度等を含む。
【0124】
また、コンソール装置40は、再構成画像データをメモリ41に記憶させる機能や、再構成画像データを再構成画像としてディスプレイ42に表示させる機能や、再構成画像データを、ネットワークインターフェース(図示省略)を介して外部装置に送信する機能を含む場合もある。
【0125】
続いて、X線検出器12の製造方法について詳細する。
【0126】
図13は、X線検出器12の製造方法をフローチャートとして示す図である。図13において、「ST」に数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。なお、特に言及する場合を除いて、基板が図6図11、及び図12に示す基板61Eである場合について説明するが、その場合に限定されるものではない。基板は、図1図3図5図7図9に示す基板61A~61Eであってもよい。
【0127】
まず、適宜切断され基板61Eの基となる複数の基材、例えば未焼成の4枚のグリーンシートに径及び中心位置の異なる穴が形成される(ステップST1)。例えば、グリーンシートに上下層の回路を接続するビアを形成する際に当該穴が形成されればよい。
【0128】
4枚のグリーンシートのうち、径が最小であるグリーンシートは、第4層(最上層)に積層されるものなので、穴は、第1の面P1上の4個の電極間の中央位置に形成される。径が2番目に小さいグリーンシートは、第4層の下層である第3層に積層されるものなので、穴は、第4層の穴に一部が重なる位置に形成される。径が2番目に大きいグリーンシートは、第3層の下層である第2層に積層されるものなので、穴は、第3層の穴に一部が重なる位置に形成される。径が最大であるグリーンシートは、第2層の下層である第1層であるので、穴は、第2層の穴に一部が重なる位置に形成される。また、第1層のグリーンシートの穴の径は、ディスペンサのニードルの先端径より大きいものとして形成される。
【0129】
なお、基板が、図1及び図3に示す単層基板である場合、1枚のグリーンシートの、複数のパッド64に電気的に接続可能な第1の面P1に、第2の面P2に貫通するような穴を形成すればよい。さらに、基板が、図3に示す単層基板である場合、第1の面P1から第2の面P2にかけて径が拡がるように貫通孔を形成すればよい。
【0130】
次いで、穴の径が小さいグリーンシートを上層とし、穴の径が大きいグリーンシートを下層とし、各グリーンシートに回路パターンが印刷される(ステップST2)。
【0131】
回路パターンが印刷された穴の小さいグリーンシートが上層に、回路パターンが印刷された穴の大きいグリーンシートが下層になるように積層される(ステップST3)。積層体が加圧焼結されることで基板61Eが製造される(ステップST4)。
【0132】
基板61Eの各層の穴によって形成される貫通孔HEを有する基板61Eに、光センサ62とシンチレータ63とが実装されて実装基板60Eが製造される(ステップST5)。複数の実装基板60Eが、チャンネル方向及び列方向に沿ってX線検出器12´の基台に2次元配列される(ステップST6)。X線検出器12´の基台に複数の実装基板60Eが2次元配列された状態は、図11を使って説明済みである。
【0133】
2次元配列された複数の実装基板60Eのそれぞれについて、貫通孔HEの第2の面P2側にニードルNの先端が挿入される(ステップST7)。2次元配列された複数の実装基板60Eのそれぞれについて、ニードルNの先端から貫通孔HE内にアンダーフィルUが注入され、貫通孔HE内と、光センサ62及び基板61Eの隙間とにアンダーフィルUが充填される(ステップST8)。
【0134】
2次元配列された複数の実装基板60Eのそれぞれについて、充填されたアンダーフィルUが硬化され、検出器パック70Eが製造される(ステップST9)。複数の実装基板60Eのそれぞれにアンダーフィルが充填された後の複数の検出器パック70Eの状態は、図12を使って説明済みである。複数の検出器パック70Eの前面にグリッドが設置されてX線検出器12が製造される(ステップST10)。
【0135】
以上のように、X線検出器12の製造方法によれば、第1の面P1上における電極の配置位置との関係と、ディスペンサのニードルNの径との関係との両方を考慮することによって、電極の配置位置とニードルNの径とに応じた位置及び径をもつ適切な貫通孔HA~HEを基板61A~61Eに設けることができる。それにより、効率よく、かつ、効果的に基板にアンダーフィルUを充填することができる。また、X線検出器12の製造方法によれば、隣接する実装基板60A~60Eの隙間を構成する必要がないので、光センサ62の側面とシンチレータ63の側面とを面一で、かつ、複数の検出器パック70A~70Eを隙間なく密に配置することもできる。
【0136】
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、効率よく、かつ、効果的に硬化剤を充填することができる基板を提供することができる。
【0137】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0138】
1 X線CT装置
12 X線検出器
60A~60E 実装基板
61A~61E 基板
62 光センサ
63 シンチレータ
64 パッド
70A~70E 検出器パック
N ニードル
HA~HE 貫通孔
U アンダーフィル
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13