[发明专利]CT探测器模块构造

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于传感器元件的电接口，并且更具体地涉及传感器元件和数据采集系统(DAS)之间的基于集成电路(IC)的电接口，如可用作计算机断层摄影(CT)系统内大面积探测器中的模块化可平铺元件。

背景技术

诸如X射线和计算机断层摄影(CT)之类的X射线成像系统已经被用来实时观察对象的内部状况。典型地，上述成像系统包括配置成向诸如患者或一件行李的感兴趣对象发射X射线的X射线源。诸如辐射探测器阵列的探测装置定位于对象的另一侧，并且配置成探测透过该对象的X射线。

在计算机断层摄影(CT)系统中使用的一种已知探测器包括能量识别的直接转换探测器。当受到X射线能量时，直接转换探测器中的传感器元件将该X射线转换成能量，以产生对应于入射的光子通量的模拟电信号。

数据采集系统(DAS)可从直接转换探测器来采集模拟信号，并将这些信号转换成数字信号用于随后处理。通常在探测器和DAS之间使用的接口组件还不能对模拟信号实现最佳信号完整性。这个非最佳信号质量中的一个因素是传感器元件和DAS之间的互连路径。当前的探测器模块用互连结构使得从传感器读出表面互连到DAS，所述互连结构涉及柔性或刚性电路板上的较长长度的金属线路。随着传感器元件密度的增加，DAS和传感器之间的互连通路变得更困难。需要更多的封装层来给互连设定路线，从而导致电容增加并且可靠性降低。

因此，希望提供一种互连系统，其提供传感器元件到DAS的短的低电容互连。此外，还希望传感器和信号处理电子设备封装在可平铺的具有两面、三面或四面的单元内，所述面对接形成传感器阵列，其在上述单元之间具有相对较小的间隙。

发明内容

本发明提供克服上述缺陷的一种具有改善的互连构造的设备。多个线接合和凸块接合形成传感器元件和DAS中各部件之间的短的低电容互连。

根据本发明的一个方面，CT成像系统包括机架，该机架具有通过其中的孔，该孔设计成接收平移通过该孔的患者；设置于机架中并配置成向患者发射X射线的X射线源；以及设置于机架中以接收通过患者削弱的X射线信号的探测器模块。探测器模块还包括用于将X射线信号转换成相应电信号的传感器元件，用于调节电信号的包括位于电子基板上的至少一个集成电路的数据采集系统(DAS)，以及用于耦合传感器元件、所述至少一个集成电路以及电子基板的互连系统，其中所述互连系统包括第一接触焊盘互连，以及线接合互连和第二接触焊盘互连之一。

根据本发明的另一方面，用于CT成像系统中的探测器模块包括配置成接收X射线信号并将X射线信号转换成相应模拟信号的直接转换传感器，以及具有芯片封装和安装到芯片封装的至少一个电子设备的数据采集系统(DAS)，所述电子设备配置成将模拟信号转换成相应的数字信号。探测器模块还包括通过第一凸块接合阵列将直接转换传感器互连到芯片封装和电子设备之一的第一接合系统以及将电子设备互连到芯片封装的第二接合系统，其中所述第二接合系统包括线接合阵列和第二凸块接合阵列之一。

根据本发明的又一方面，一种构造探测器模块的方法包括下述步骤：将X射线传感器定位以接收来自X射线源的X射线，并且与X线源相比较，将数据采集系统(DAS)定位于X射线传感器之后，以调节所接收的X射线，所述DAS包括在其上具有至少一个集成电路的电子。所述方法还包括通过凸块接合系统将X射线传感器耦合到电子基板以及通过线接合系统和第二凸块接合系统之一将该至少一个集成电路耦合到电子基板的步骤。

从以下详细说明和附图可以明了本发明的各种其它特征和优势。

附图说明

附图示出了目前打算用于执行本发明的实施例。

在附图中：

图1是根据本发明一个实施例的计算机断层摄影(CT)成像系统的透视图；

图2是图1的CT成像系统的示意图；

图3是根据本发明一个实施例的探测器模块的透视图；

图4是图3的探测器模块的底平面图；

图5是沿图4的线4-4所取的侧截面图；

图6是根据本发明另一实施例的探测器模块的分解透视图；

图7是根据本发明另一实施例的探测器模块的局部分解透视图；

图8是根据本发明另一实施例的探测器模块的局部分解透视图；

图9是根据本发明另一实施例的探测器模块的局部分解透视图；

图10是根据本发明另一实施例的探测器模块的局部分解透视图；

图11是根据本发明另一实施例的探测器模块的透视图。

具体实施方式