專利名稱：Ct探測器模塊構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及用于傳感器元件的電接口 ，并且更具體地涉及傳 感器元件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)之間的基于集成電路(IC)的電接 口，如可用作計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)內(nèi)大面積探測器中的模塊 化可平鋪元件。
背景技術(shù)：
諸如X射線和計算機斷層攝影(CT)之類的X射線成像系統(tǒng)已經(jīng) 被用來實時觀察對象的內(nèi)部狀況。典型地，上述成像系統(tǒng)包括配置 成向諸如患者或一件行李的感興趣對象發(fā)射X射線的X射線源。諸 如輻射探測器陣列的探測裝置定位于對象的另一側(cè)，并且配置成探 測透過該對象的X射線.在計算機斷層攝影(CT )系統(tǒng)中使用的 一種已知探測器包括能量 識別的直接轉(zhuǎn)換探測器。當(dāng)受到X射線能量時，直接轉(zhuǎn)換探測器中 的傳感器元件將該X射線轉(zhuǎn)換成能量，以產(chǎn)生對應(yīng)于入射的光子通 量的模擬電信號。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)可從直接轉(zhuǎn)換探測器來采集模擬信號，并 將這些信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號用于隨后處理。通常在探測器和DAS之 間使用的接口組件還不能對模擬信號實現(xiàn)最佳信號完整性.這個非 最佳信號質(zhì)量中的一個因素是傳感器元件和DAS之間的互連路徑。 當(dāng)前的探測器模塊用互連結(jié)構(gòu)使得從傳感器讀出表面互連到DAS，所 述互連結(jié)構(gòu)涉及柔性或剛性電路板上的較長長度的金屬線路。隨著 傳感器元件密度的增加，DAS和傳感器之間的互連通路變得更困難。 需要更多的封裝層來給互連設(shè)定路線，從而導(dǎo)致電容增加并且可靠 性降低。因此，希望提供一種互連系統(tǒng)，其提供傳感器元件到DAS的短的 低電容互連。此外，還希望傳感器和信號處理電子設(shè)備封裝在可平 鋪的具有兩面、三面或四面的單元內(nèi)，所述面對接形成傳感器陣列， 其在上述單元之間具有相對較小的間隙。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供克服上述缺陷的一種具有改善的互連構(gòu)造的設(shè)備。多個線接合和凸塊接合形成傳感器元件和DAS中各部件之間的短的低 電容互連。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，CT成像系統(tǒng)包括機架，該機架具有通 過其中的孔，該孔設(shè)計成接收平移通過該孔的患者；設(shè)置于機架中 并配置成向患者發(fā)射X射線的X射線源；以及設(shè)置于機架中以接收 通過患者削弱的X射線信號的探測器模塊。探測器模塊還包括用于 將X射線信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電信號的傳感器元件，用于調(diào)節(jié)電信號的 包括位于電子基板上的至少一個集成電路的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS), 以及用于耦合傳感器元件、所述至少一個集成電路以及電子基板的 互連系統(tǒng)，其中所述互連系統(tǒng)包括第一接觸焊盤互連，以及線接合 互連和第二接觸焊盤互連之一.根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于CT成像系統(tǒng)中的探測器模塊包括 配置成接收X射線信號并將X射線信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)模擬信號的直接 轉(zhuǎn)換傳感器，以及具有芯片封裝和安裝到芯片封裝的至少一個電子 設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，所述電子設(shè)備配置成將模擬信號轉(zhuǎn)換 成相應(yīng)的數(shù)字信號.探測器模塊還包括通過第一凸塊接合陣列將直 接轉(zhuǎn)換傳感器互連到芯片封裝和電子設(shè)備之一的第 一接合系統(tǒng)以及 將電子設(shè)備互連到芯片封裝的第二接合系統(tǒng)，其中所述第二接合系 統(tǒng)包括線接合陣列和第二凸塊接合陣列之一。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一種構(gòu)造探測器模塊的方法包括下述步 驟將X射線傳感器定位以接收來自X射線源的X射線，并且與X 線源相比較，將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)定位于X射線傳感器之后，以 調(diào)節(jié)所接收的X射線，所述DAS包括在其上具有至少一個集成電路 的電子。所述方法還包括通過凸塊接合系統(tǒng)將X射線傳感器耦合到 電子基板以及通過線接合系統(tǒng)和第二凸塊接合系統(tǒng)之一將該至少一 個集成電路耦合到電子基板的步驟。從以下詳細說明和附圖可以明了本發(fā)明的各種其它特征和優(yōu)勢。


附圖示出了目前打算用于執(zhí)行本發(fā)明的實施例.在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的計算機斷層攝影(CT)成像系統(tǒng) 的透視圖；圖2是圖1的CT成像系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的探測器模塊的透視圖；圖4是圖3的探測器模塊的底平面困；圖5是沿圖4的線4-4所取的側(cè)截面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的探測器模塊的分解透視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的探測器模塊的局部分解透視圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的探測器模塊的局部分解透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的探測器模塊的局部分解透視圖；圖io是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的探測器模塊的局部分解透視圖；圖ii是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的探測器模塊的透視圖。
具體實施方式
參照圖1和圖2，計算機斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)10示出為包 括代表"第三代"CT掃描器的機架12。機架12具有X射線源14， 其朝向機架12的相對側(cè)上的探測器組件18投射X射線束.探測器 組件18由多個探測器模塊20形成，所述探測器模塊20共同感測所 投射的穿過醫(yī)療患者22的X射線。每一個探測器20產(chǎn)生電信號， 所述電信號不僅代表照射的X線射束的強度而且能夠提供光子或X 射線的計數(shù)數(shù)據(jù)，以及從而代表當(dāng)其穿過患者22時的被削弱的射 束。在采集X射線投影數(shù)據(jù)的掃描過程中，機架12和安裝在其上的 部件繞旋轉(zhuǎn)中心24旋轉(zhuǎn)。機架12的旋轉(zhuǎn)和X射線源14的操作受到CT系統(tǒng)IO的控制機構(gòu) 26的控制?？刂茩C構(gòu)26包括將電源和定時信號提供到X射線源14的X射線控制器和控制機架12的旋轉(zhuǎn)速度和位置的機架電機控制器 30。圖像重構(gòu)器34接收來自DAS 54的采樣的和數(shù)字化的X射線數(shù) 據(jù)，并執(zhí)行高速重構(gòu)。重構(gòu)圖像作為輸入施加到計算機36，其將圖 像存儲在海量存儲裝置38中。計算機36還經(jīng)由具有用于輸入數(shù)據(jù)參數(shù)的鍵盤的控制臺40來接 收來自操作員的命令和掃描參數(shù)。相關(guān)的陰極射線管顯示器"允許 操作員觀察來自計算機36的重構(gòu)圖像和其它數(shù)據(jù).計算機36利用 操作員提供的命令和參數(shù)向DAS 32、 X射線控制器28和機架電機控 制器30提供控制信號和信息。此外，計算機36操作控制電動工作 臺46的工作臺電機控制器44以便將患者22定位于機架12中。具 體地，工作臺46將患者22的部分移動通過機架開口 48。CT成像系統(tǒng)10的探測器模塊20被構(gòu)造成具有接口體系結(jié)構(gòu)， 其允許通過低電容的互連將具有給定電特性(例如，相對敏感的模 擬信號)的信號與具有相對于給定電特性的不同電特性(例如，數(shù) 字信號和/或功率信號)的信號(例如在集成電路封裝中)分開。也就是說，由探測器模塊20中的X射線傳感器產(chǎn)生的模擬信號通過 互連傳送到向敏感模擬信號提供所需信號調(diào)節(jié)(例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換) 的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)。在DAS內(nèi)設(shè)置與模擬傳感器互連分離的單 獨數(shù)字和功率互連，以便傳輸數(shù)字信號和功率。DAS可包括形成于硅 片上的專用集成電路來提供專門的功能，諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換(ASIC)。 例如，在ASIC芯片的第一區(qū)域(例如，ASIC芯片的頂面)處可形成 模擬互連，而在遠離第一區(qū)域的第二區(qū)域(例如，ASIC的鄰近側(cè)或 ASIC的底面)處可形成數(shù)字信號和功率互連。典型地，到ASIC的模 擬和數(shù)字連接位于硅芯片的一側(cè)上.預(yù)期互連的精確組合和配置及 其功能將改變，而且并不限于特定的探測器模塊體系結(jié)構(gòu).當(dāng)然， 提供下述實施例作為用于實施本發(fā)明的示范性配置，圖3示出具有根據(jù)本發(fā)明一個實施例的"堆疊"構(gòu)造特征和組件 的探測器模塊20.探測器模塊20具有可平鋪(tileable)的特征， 這樣相似的探測器模塊單元可在所有的四個側(cè)上對接。探測器模塊 20包括配置成接收X射線信號并將X射線信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電模擬 信號的傳感器元件52。優(yōu)選地，傳感器元件52包括單層直接轉(zhuǎn)換材 料，其實例包括碲化鎘、碲化鋅鎘晶體、聚晶復(fù)合片(polycrystalline compact)，以及薄膜層。如閨3所示，傳感器 元件52耦合到DAS 54以便將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。具體地， 傳感器元件52耦合到形成部分DAS 54的電子基板56.為了促進該 耦合，在傳感器元件52和電子基板56之間設(shè)有間距適配器58。間 距適配器58是雙側(cè)連接機構(gòu)，其具有位于每一表面上的接觸焊盤60 以便與傳感器元件52的底部讀出表面上的接觸焊盤60和電子基板 56上的接觸焊盤60結(jié)合。當(dāng)不同的接觸焊盤60配置和/或間距存 在于傳感器元件52和電子基板56上時，間距適配器58配置成將傳 感器元件52結(jié)合到電子基板56.間距適配器58的頂部具有對應(yīng)于 傳感器元件52底側(cè)上的一個接觸焊盤配置的接觸焊盤60以及具有 對應(yīng)于電子基板56上的不同接觸焊盤配置的底部接觸焊盤60。還預(yù)期傳感器元件52的接觸焊盤60具有與電子基板56上的接 觸焊盤60相同的配置。在該設(shè)置下，不需要間距適配器將傳感器元 件52耦合到電子基板56。在該配置下，傳感器元件52具有底部讀 出表面，該表面具有位于其上的直接耦合到電子基板56的接觸焊盤 60。也就是說，將傳感器元件52底表面上的接觸焊盤60設(shè)置成與 電子基板56頂面上的相應(yīng)接觸焊盤60耦合。將接觸焊盤60實施為傳感器元件52和DAS 54之間的互連尤其 有利，原因在于其允許在傳感器元件52和DAS 54之間具有的低電 容的短連接(也就是，沒有互連線)。優(yōu)選地，傳感器元件52包括 用于直接轉(zhuǎn)換傳感器中每一像素的獨立接觸焊盤。這種構(gòu)造有助于 確保敏感模擬信號的高質(zhì)量傳輸。如圖3所示，電子基板56還連接或集成到垂直于傳感器元件52 和電子基板56取向的布線組件62.布線組件62的垂直取向允許連 接到位于其上的數(shù)字互連64,從而允許改進數(shù)字數(shù)據(jù)從圖1的CT掃 描系統(tǒng)10的探測器模塊20到處理部件的傳輸。此外，電子基板56 和布線組件62在其側(cè)壁上沒有延伸到傳感器元件52之外的部件， 從而允許傳感器元件52的每一側(cè)與相同類型的另一個探測器模塊緊 密對接。在該方式下，通過這種設(shè)計提供了四面可平鋪性，并且有 利于大面積探測器的構(gòu)造。探測器模塊20還包括在其公共陰極處與傳感器元件52接觸的高 壓互連66，以便將能量提供到探測器模塊20。預(yù)期該連接66為多個探測器模塊20所共有，并在探測器模塊20平鋪成大陣列之后應(yīng) 用。使高壓互連66絕緣，以防止短路到陰極接觸之外的探測器模塊 20的其它部分。在探測器模塊20中還包括偏壓控制68，并形成獨 立于像素陽極連接的額外連接.偏壓控制68連接在傳感器元件52 或間距適配器58和DAS 54之間。在圖3所示的實施例中，偏壓控 制68的形式為接觸焊盤60，并整合到總的接觸焊盤60互連中。還 預(yù)期偏壓控制68可通過單獨的線接合或電壓線制成。用于將傳感器 元件52連接到DAS 54的偏壓控制68的數(shù)目依賴于由傳感器元件52 接收的X射線光子的預(yù)期入射通量率而改變。偏壓控制68的功能是 依賴于X射線光子通量率動態(tài)調(diào)節(jié)傳感器元件52的有效面積，從而 防止傳感器元件52的飽和。通過控制通過偏壓控制68的電壓可調(diào) 節(jié)傳感器元件52的有效面積或子像素元件面元顯示(binning)的 程度。如圖4和5所示，DAS 54還包括安裝到電子基板56底部的至少 一個集成電路70。還可存在包括電阻器和電容器的其它有源和無源 電路。優(yōu)選地，將至少一個集成電路70配置成能夠?qū)碜詡鞲衅髟?件52的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的光子計數(shù)專用集成電路(ASIC)。 該ASIC或其它類似的電路提供關(guān)于在由傳感器元件52接收的X射 線中探測到的光子數(shù)目和/或能量的數(shù)據(jù)或反饋.如由傳統(tǒng)CMOS工 藝制造的集成電路所特有的，用于模擬輸入、數(shù)字輸入和功率連接 的互連焊盤形成在集成電路70的頂表面76上，其與處理電路在同 一側(cè)上。大多數(shù)傳統(tǒng)的集成電路70通過位于集成電路70的頂表面 76周邊上的線接合72電連接到電子基板56。線接合72將集成電路 70耦合到電子基板56，以傳輸從傳感器元件52接收的模擬輸入以 及傳輸數(shù)字信號和功率信號。如圖5所示，線接合72起始于集成電 路70的頂表面76上并經(jīng)過集成電路70的厚度到達DAS基板74的 背側(cè)表面。可選地，ASIC的倒裝芯片安裝使用面陣列配置的接觸焊 盤來耦合信號而不用線接合.對于倒裝芯片配置來說，集成電路70 的頂表面76面向電基板56的表面74.沒有預(yù)期線接合和倒裝芯片 的一些組合可以容納在圖4和圖5中所示的該封裝上，但是這可由 后面附圖所示的實施例來解決.如圖4和5所示，線接合72位于與集成電路70連接的電子基板56的底表面74上.線接合起到提供所有的模擬、數(shù)字和功率連接的 作用。將線接合72定位成具有詳細的線路，以便將模擬和數(shù)字互連 線路和層物理地分開。此外，圓形屏蔽線路和層將集成到電子基板 56的設(shè)計中，這樣它們物理定位在模擬線和數(shù)字線之間或鄰近模擬 線和數(shù)字線定位。在該方式下，避免在線接合72上的模擬信號和數(shù) 字信號之間的干擾，以及避免通過接觸焊盤60傳感器元件52到電 子基板56的耦合上的干擾，如圖3所示。這樣，在傳感器元件52 和DAS 54之間的傳輸過程中可保持模擬信號的信號完整性.圖6示出探測器模塊20的另一實施例，其可適合集成電路70 同時具有倒裝芯片和線接合焊盤的情況。倒裝芯片和線接合的組合 可提供模擬和數(shù)字信號的改善的隔離。如在此所示，集成電路70(也 就是，ASIC)安裝到電子基板56的頂部.在該實施例中，集成電路 70的頂表面76上的接觸焊盤60提供傳感器元件52和集成電路70 之間的模擬連接。數(shù)字信號連接和功率連接由連接到集成電路70的 頂表面76并到達電子基板56的線接合72形成.線接合72位于集 成電路70的相對端并鄰近接觸焊盤60互連，以便不干擾傳感器元 件52到集成電路70的耦合。此外圖6示出將圖2中所示的總探測器組件18中的探測器模塊 20和準直器組件79對齊的模塊支撐件78。通過將模塊支撐件78的 對準銷80插入到電子基板56的孔82中而將探測器模塊20固定到 模塊支撐件78，但是可預(yù)期其它的連接機構(gòu)可將探測器模塊20連接 到模塊支撐件78。對準銷80用圖2的準直器組件79適當(dāng)定位探測 器組件20，這樣X射線束在射到傳感器元件52之前被準直。槽84 還形成于模塊支撐件78內(nèi)，從而允許垂直對準的布線組件62從其 中經(jīng)過。圖7示出探測器模塊20的另一實施例，其中集成電路70安裝到 電子基板56的頂部。在該實施例中，集成電路70的頂表面76上的 接觸焊盤60提供傳感器元件52和集成電路70之間的模擬連接。數(shù) 字信號連接和功率連接由連接到集成電路70的頂表面并到達電子基 板56的線接合72形成。線接合72位于集成電路70的相對端并鄰 近接觸焊盤60互連，以便不干擾傳感器元件52到集成電路70的耦 合。如圖7所示，每一個集成電路70配置成可與另外的集成電路70三側(cè)對接。這允許沿著兩個集成電路70的z軸的寬度和沿著不受限 于集成電路70數(shù)目的x軸長度。該構(gòu)造允許較大密度的傳感器元件 52耦合到集成電路70。在圖8的實施例中，集成電路70的頂表面76上的接觸焊盤60 提供傳感器元件52和集成電路70之間的模擬連接。傳感器元件52 的面積大于集成電路70的面積，并且因此，傳感器元件52的一部 分伸出集成電路70。為了提供用于傳感器元件52的支撐，絕緣的支 撐元件86定位于傳感器元件52的伸出部分和電子基板56之間，從 而使得探測器模塊20機械上更牢固。在圖9的實施例中，傳感器元件52和集成電路70定位成并排配 置。通過接觸焊盤60將傳感器元件52和集成電路70都連接到電子 基板56,接觸焊盤60傳輸模擬信號、數(shù)字信號和功率信號。在該配 置下，輻射屏蔽88定位于集成電路70之上，以便屏蔽集成電路70 防止暴露于X射線.輻射屏蔽88由鵠或任何其它合適的金屬或合金 制成的金屬片構(gòu)成，其定位成阻擋另外會照射到集成電路70上的X 射線。在可選的實施例中，并且如圖IO所示，當(dāng)傳感器元件52和集成 電路70處于并排配置，并且使用線接合72將集成電路70連接到電 子基板56時，包括靈活的間距適配器90，以便將傳感器元件52互 連到集成電路70。靈活的間距適配器90提供傳感器元件52和集成 電路70之間的接觸焊盤互連60，以便在它們之間傳輸模擬信號。線 接合72鄰近接觸焊盤互連60定位，從而將集成電路70連接到電子 基板56以便傳輸數(shù)字數(shù)據(jù)和功率。還預(yù)期探測器模塊20形成如圖11所示的層狀混合探測器92的 一部分。包括在層狀混合探測器92中的探測器模塊20的精確構(gòu)造 可根據(jù)上述的任何前述實施例改變，并且在此不詳細闡述.層狀混 合探測器92還包括定位于包括直接轉(zhuǎn)換傳感器52的探測器模塊20 之后的閃爍器陣列94.在優(yōu)選實施例中，直接轉(zhuǎn)換傳感器52由厚約 0. 2mm的直接轉(zhuǎn)換材料薄層構(gòu)成，并且閃爍器陣列94由大約3mm的 更大厚度的閃爍材料構(gòu)成。包括直接轉(zhuǎn)換傳感器52和閃爍器陣列94 的層狀混合探測器92的構(gòu)造允許接收和傳輸?shù)湍芰亢透吣芰康腦射 線，以及在大范圍的輸入X射線通量率下改善數(shù)據(jù)采集。如圖11所示，通過將模塊支撐件96的對準銷98插入到電子基 板102， 104上的孔100中而將層狀混合探測器92構(gòu)建成與模塊支 撐件96對準，在電子基板102， 104上分別安裝有直接轉(zhuǎn)換傳感器 52和閃爍器陣列94。對準銷98用圖2的準直器組件79定位層狀混 合探測器92，這樣在X射線束照射到直接轉(zhuǎn)換傳感器52和閃爍器陣 列94之前被準直。還可預(yù)期其它類似的連接機構(gòu)可將層狀混合探測 器92連接到模塊支撐件96.預(yù)期所述的電接口體系結(jié)構(gòu)和互連系統(tǒng)將使得探測器模塊能夠 在諸如多切片CT系統(tǒng)的一個示例應(yīng)用中提供以下示范性優(yōu)勢不希 望的信號電流、電容和/或電感的減少，從而增加傳感器元件的信 號完整性，相對不復(fù)雜的制造和操作性能，降低的成本，以及通過 互連數(shù)目和/或長度的減少而改善的可靠性。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，CT成像系統(tǒng)包括機架，該機 架具有通過其中的孔，該孔設(shè)計成接收平移通過該孔的患者；設(shè)置 于機架中并配置成向患者發(fā)射X射線的X射線源；以及設(shè)置于機架 中以接收通過患者削弱的X射線信號的探測器模塊。探測器模塊還 包括用于將X射線信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電信號的傳感器元件，用于調(diào)節(jié) 電信號的包括位于電子基板上的至少一個集成電路的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (DAS)，以及用于耦合傳感器元件、所述至少一個集成電路以及電 子基板的互連系統(tǒng)，其中所述互連系統(tǒng)包括第一接觸焊盤互連，以 及線接合互連和第二接觸焊盤互連之一。根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，用于CT成像系統(tǒng)中的探測器模塊包 括配置成接收X射線信號并將X射線信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)模擬信號的直 接轉(zhuǎn)換傳感器，以及具有芯片封裝和安裝到芯片封裝的至少一個電 子設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，所述電子設(shè)備配置成將模擬信號轉(zhuǎn) 換成相應(yīng)的數(shù)字信號。探測器模塊還包括通過第一凸塊接合陣列將 直接轉(zhuǎn)換傳感器互連到芯片封裝和電子設(shè)備之一的第 一接合系統(tǒng)和 將電子設(shè)備互連到芯片封裝的第二接合系統(tǒng)，其中所述第二接合系 統(tǒng)包括線接合陣列和第二凸塊接合陣列之一.根據(jù)本發(fā)明的又一實施例，構(gòu)造探測器模塊的方法包括下述步 驟將X射線傳感器定位以接收來自X射線源的X射線，以及與X 射線源相比較，將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)定位在X射線傳感器之后，以調(diào)節(jié)所接收的X射線，所述DAS包括在其上具有至少一個集成電 路的電子。所述方法還包括通過凸塊接合系統(tǒng)將X射線傳感器耦合 到電子基板以及通過線接合系統(tǒng)和第二凸塊接合系統(tǒng)之一將該至少 一個集成電路耦合到電子基板的步驟。雖然根據(jù)優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述，但是應(yīng)該認識到排除 那些明確說明之外的等同物、替換方案和修改是可以的，并且處于 所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。附圖標記列表10計算機斷層攝影(CT)成像系統(tǒng)12機架14 X射線源16 X射線束18探測器組件20探測器模塊22患者24旋轉(zhuǎn)中心26控制機構(gòu)28 X射線控制器30機架電機控制器34圖像重構(gòu)器36計算機38海量存儲裝置40控制臺42陰極射線管顯示器 44臺電機控制器 46臺48機架開口52傳感器元件54數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)56電子基板58間距適配器60接觸焊盤 62布線組件 64數(shù)字互連 66高壓互連 68偏壓控制 70集成電路(IC) 72線接合74電子基板背側(cè)表面76 IC頂表面78模塊支撐件79準直器組件8 0對準銷82開孔84槽86絕緣支撐件 88輻射屏蔽 90靈活間距適配器 92層狀混合探測器 94準直器陣列 96模塊支撐件 98對準銷 100開孔 102電子基板 104電子基板
權(quán)利要求
1.一種CT成像系統(tǒng)(10)，包括機架(12)，該機架(12)具有通過其中的孔，該孔設(shè)計成接收平移通過該孔的患者(22)；設(shè)置于機架(12)中并配置成向患者(22)發(fā)射X射線(16)的X射線源(14)；以及設(shè)置于機架(12)中以接收通過患者(22)削弱的X射線信號的探測器模塊(20)，其中所述探測器模塊(20)還包括用于將X射線信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電信號的傳感器元件(52)；用于調(diào)節(jié)電信號的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)(54)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)(54)包括位于電子基板(56)上的至少一個集成電路(70)；以及用于耦合傳感器元件(52)、所述至少一個集成電路(70)以及電子基板(56)的互連系統(tǒng)，其中所述互連系統(tǒng)包括第一接觸焊盤互連(60)，以及線接合互連(72)和第二接觸焊盤互連(60)之一。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述互連系 統(tǒng)形成所述傳感器元件(52)、所述至少一個集成電路(70)以及 所述電子基板(56)之間的模擬連接、數(shù)字連接和功率連接.
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述模擬連 接、數(shù)字連接和功率連接是電和物理分離的，并且是電屏蔽的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述探測器 模塊(20)進一步包括間距適配器(58),所述間距適配器(58) 包括在其上具有多個接觸焊盤(60)以互連到所述傳感器元件(52) 的讀出表面的頂表面；以及在其上具有多個接觸焊盤(60)以互連到所述電子基板(56)和 所述至少一個集成電路(70)之一的底表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述探測器 模塊(20)進一步包括至少一個偏壓控制(68)，以提供在所述探 測器模塊(20)中動態(tài)控制傳感器像素配置的功能，所述偏壓控制(68)將所述電子基板(56)連接到所述傳感器元件(52)和所述間距適配器(58)之一。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述探測器 模塊(20)還包括連接到電子基板(56)的電布線板(62)，所述 電布線板(62)垂直于所述傳感器元件(52)取向以形成四側(cè)可對 接的探測器模塊(20),由此另外的探測器模塊(20)可鄰近其定 位，以構(gòu)建更大的面?zhèn)鞲衅麝嚵校?br> 7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述探測器 模塊(20)進一步包括模塊支撐件(78)，所述模塊支撐件(78) 附著到所述電子基板(56 )，以便將所述傳感器元件(52 )與準直 器結(jié)構(gòu)(")對準。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述探測器 模塊(20 )進一步包括耦合到所述傳感器元件(52 )的高壓互連(66 )。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述至少一 個集成電路(70)配置成三側(cè)可對接到另外的集成電路(70)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT成像系統(tǒng)(10)，其中所述探測 器模塊(20)進一步包括與所述X射線源(14)相比較定位于所述 傳感器元件(52)之后的閃爍器(94)，以接收通過患者(22)消 弱的X射線。
全文摘要
本發(fā)明涉及CT探測器模塊構(gòu)造。提供用于CT成像系統(tǒng)(10)的探測器模塊(20)。所述探測器模塊(20)包括用于將X射線(16)轉(zhuǎn)換成電信號的傳感器元件(52)。所述傳感器元件(52)經(jīng)由互連系統(tǒng)耦合到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS(54)，所述DAS(54)由電子基板(56)和集成電路(70)構(gòu)成?；ミB系統(tǒng)通過接觸焊盤互連(60)以及線接合互連(72)或另外的接觸焊盤互連(60)一起將所述傳感器元件(52)、電子基板(56)以及集成電路(70)耦合。
文檔編號A61B6/03GK101214154SQ20081000197
公開日2008年7月9日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月4日
發(fā)明者C·G·沃伊奇克, J·D·肖爾特, J·E·特卡茨克, J·W·羅斯, 杜巖峰 申請人:通用電氣公司