專利名稱：用于x射線計算機層析攝影儀中的探測器模塊和探測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于X射線計算機層析攝影儀中的探測器模塊和探測器。
背景技術：
從EP 0 819 406 A1已知一種X射線計算機層析攝影儀，其探測器由多個模塊構成。每個模塊具有一板坯，在該板坯上沿Z方向連續安裝多個傳感器分模塊。每個傳感器分模塊又由多個沿方向設置成一行的探測元件構成。在根據該現有技術已知的模塊中分別相繼地沿Z方向設置四個傳感器分模塊。這些傳感器分模塊借助設置在邊緣的連接件與一連接在后的電子電路裝置觸點接通。
目前已成功地使傳感器分模塊更小型化以及同時使大量的探測元件沿Z方向和沿方向組合成下文稱為“傳感器矩陣”的一傳感器分模塊。由于該傳感器矩陣具有更小的尺寸，因此可以實現在一模塊中不僅沿Z方向、而且沿方向按一棋盤形式在平面內安置多個傳感器矩陣。為了確保盡可能高的圖像質量，必須在盡可能避免產生相鄰間隙的情況下并列安設這些傳感器矩陣。這將使在傳感器矩陣上表面設置的接觸元件難于與一串接在后的電子電路裝置連接。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術中的困難。尤其要提供一種探測器模塊，要求盡可能簡單和經濟地觸點接通該探測器模塊的傳感器矩陣。
上述技術問題通過一種用于一X射線計算機層析攝影儀中的探測器模塊得以解決，其中，在一板坯上并列地設有多個傳感器矩陣，按照本發明，各傳感器矩陣在其背對所述板坯的上側具有多個第一接觸元件，這些第一接觸元件借助印制導線與一些第二接觸元件導電地連接，所述印制導線容納在一電絕緣的柔性支架內或容納在其上。通過按照本發明的層式結構可以提供一種具有一極微小厚度的導電連接結構。以這種方式所述設置在傳感器矩陣的上側的第一接觸元件可以方便而經濟地與第二接觸元件連接。為此，所述印制導線只需在兩個相鄰的傳感器矩陣的棱邊之間導引通過即可。這些印制導線相宜地容納在所述支架上并且被一絕緣層覆蓋。所述支架可以設計為一種可以實現緊密相鄰地布設所述傳感器矩陣的薄膜形式，其中，借助于該薄膜所述印制導線被垂直地從第一接觸元件導引到第二接觸元件。
按照一有利的擴展設計，所述第一接觸元件設置在所述傳感器矩陣的邊緣。所述第二接觸元件可以設置在所述傳感器矩陣的與其上側相對的下側。所述第一接觸元件和/或第二接觸元件有利地平行于所述傳感器矩陣的棱邊布設成行。這可以方便地實現觸點接通容納在所述支架上的印制導線。
在一特別有利的擴展設計中，所述第二接觸元件是一集成構件的組成部分，該集成構件設置在所述傳感器矩陣的與其上側相對的下例。該集成構件可以是一分析電子裝置，利用該電子裝置例如可數字顯示由所述傳感器矩陣提供的信號。
在本發明的一擴展設計中，所述支架設計為一橫截面為u形的夾子。該夾子的形狀在此有利地與傳感器矩陣的形狀、例如棱角相適配。由此可以以簡單的方式觸點接通所述第一接觸元件和第二接觸元件。該夾子在邊緣側卡套在所述傳感器矩陣上以及接下來可以通過粘接、釬焊或熔焊的方式建立觸點接通。
在另一擴展設計中，所述支架的厚度界于2μm至70μm的范圍內以及所述絕緣層的厚度界于2μm至70μm的范圍內。所述薄膜的厚度界于5μm至50μm之間。由此可以使側邊相鄰布設的傳感器模塊之間的間隙減至最小。因此可以實現由傳感器矩陣構成的傳感器模塊具有一高的圖像質量。所述支架有利地由一種如聚酰亞胺、聚酰亞胺薄膜或環氧樹脂這樣的塑料制成。所述絕緣層可以由聚酰亞胺或一種柔性的以環氧樹脂為基的阻焊漆(Loetstopplack)制成。所述薄膜的電絕緣材料相宜地由聚酰亞胺薄膜制成。
在本發明的一特別有利的擴展設計中，所述印制導線用銅制成。所述印制導線可以通過任意一種現有技術中的用于將印制導線敷設到基底材料上的方法來敷設到該支架上。所述第一接觸元件和第二接觸元件有利地通過釬焊、熔焊或粘接連接的方式與印制導線連接。另外，所述印制導線或所述第一接觸元件和第二接觸元件具有一層涂敷有NiAu的涂層。這類帶有涂層的表面特別好地適合用于建立一種釬焊、粘接或熔焊連接。
在另一擴展設計中，所述支架的寬度大約相當于所述傳感器矩陣的寬度。這更方便于觸點接通所述基本沿傳感器矩陣的整個寬度設置的第一接觸元件。
所述第一接觸元件有利地設置在所述傳感器矩陣的兩個形成一共同棱角的邊緣上，以及所述印制導線圍繞與各邊緣對應的棱邊導引，以用于連接所述第二接觸元件。可相宜地這樣布設所述各傳感器矩陣，即，使得在它們的棱邊之間只能導引通過一個支架或一個薄膜。由此可以僅以極其微小的間隙并列地布設所述各傳感器矩陣。例如可以按照一種棋盤模型的形式布設。因此成功地實現以簡單的方式觸點接通所述各傳感器矩陣。
按照本發明，還提供了一種包括大量按照本發明的探測器模塊的探測器。
下面借助附圖對本發明的一實施方式予以詳細說明，附圖中圖1表示一傳感器矩陣的俯視圖；圖2表示一在其邊緣安裝有薄膜的傳感器矩陣的俯視圖；圖3表示沿圖2中的剖面線A-A′剖切得到的剖視圖；圖4表示從一探測器模塊中截取的一局部的俯視圖；圖5A、5B表示借助一設計為橫截面是u形的夾子的支架來觸點接通；圖6A、6B表示借助一設計為平面的支架來觸點接通；具體實施方式
在圖1和2中以俯視圖簡略地表示出一傳感器矩陣1。該傳感器矩陣1在其上側O在兩個相鄰的邊R1，R2上具有一些第一接觸元件2。這兩個邊R1，R2形成一共同的角3。
圖2示出了圖1所示的傳感器矩陣1，其中，在該傳感器矩陣的邊緣區域中安裝了薄膜F1，F2。如從圖3中清楚地看到的那樣，薄膜F1，F2由相疊的用例如聚酰亞胺薄膜(如Kapton)這樣的電絕緣塑料制成的層4構成。在電絕緣層4之間平行設置地埋入用銅制成的印制導線5。各印制導線5分別與所述第一接觸元件2中的一個連接。在傳感器矩陣1的與上側O相對的下側U設有一集成構件6，該集成構件與所述第一接觸元件2相對應地具有一些第二接觸元件7。集成構件6例如可以是芯片(Chip)、特定用途集成電路板(ASICS)或類似構件。與各第一接觸元件2相連的印制導線5分別和與其對應的第二接觸元件7相連。
如從圖2中看到的那樣，薄膜F1，F2基本上沿傳感器矩陣1的整個寬度延伸。以這種方式可以最佳地利用用于觸點接通該傳感器矩陣1的空間位置。
圖4以俯視圖簡略地表示出一些被觸點接通的傳感器矩陣1安裝在一通常以附圖標記M表示的探測器模塊的板坯8上的布設結構。這些傳感器矩陣1成棋盤式布設。通過將薄膜F1，F2分別設置在兩個相鄰的邊R1，R2上，可以只在中間連接一薄膜F1，F2地相互并列地排列設置各傳感器矩陣1。所述薄膜F1，F2可以是傳統的其中埋有印制導線5的薄膜。在采用這類薄膜F1，F2時，所述傳感器矩陣1可以在板坯8上以一微小間距相互并列地布設，該間距基本上由薄膜F1，F2的厚度決定。
圖5A、5B簡略地表示借助一橫截面為u形的夾子形式的支架來觸點接通的情況；在傳感器矩陣1的上側O裝有一些第一接觸元件2。在傳感器矩陣1的下側U安裝的集成構件6上設有一些第二接觸元件7。附圖標記K表示一個橫截面設計為u形的夾子。該夾子K由一支架T構成，在該支架上容納有一些印制導線5。這些印制導線5被一絕緣層I覆蓋。印制導線5的未被絕緣層I覆蓋的接觸面以附圖標記9表示。在圖5A中夾子K在邊緣側卡套在傳感器矩陣1和集成構件6上，其中夾子K的形狀基本上與傳感器矩陣1和集成構件6的側棱邊的形狀相適配。在例如10μm至30μm厚的印制導線5的接觸面9上涂覆有NiAu層，以便可以釬焊、熔焊或導電粘接地接通所述接觸面9。通過最終構造該夾子K的形狀使接觸面9與第一接觸元件2和第二接觸元件7彼此貼靠在一起。如圖5B所示，所述第一接觸元件2和第二接觸元件7通過釬焊、熔焊或粘接連接相互導電地連接在一起。
圖6A和6B簡略地表示出借助一設計為平面的支架T來觸點接通的另一種情況。所述傳感器矩陣1和集成構件6并排地安置在一個平面內。第一接觸元件2和第二接觸元件7從上面可以夠到。為了觸點接通，所述支架T以這樣的方式安裝在傳感器矩陣1和集成構件6上，即，使得印制導線5的接觸面9位于第一接觸元件2和第二接觸元件7上。借助于釬焊、粘接或熔焊連接建立導電的、牢固的接通。接下來，如圖6B所示，集成構件6借助一種粘接劑粘接在傳感器矩陣1的下側U上。此時，所述柔性支架T與所述棱邊的形狀相適配，使得該支架T連同印制導線5一起貼靠在傳感器矩陣1和集成構件6的棱邊表面上。
權利要求
1.一種用于一X射線計算機層析攝影儀中的探測器模塊，其中，在一板坯(8)上并列地設有多個傳感器矩陣(1)，其中，各傳感器矩陣(1)在其背對所述板坯(8)的上側(O)具有多個第一接觸元件(2)，這些第一接觸元件(2)借助印制導線(5)與一些第二接觸元件(7)導電地連接，這些印制導線(5)被容納在一電絕緣的柔性支架(T)內或其上。
2.如權利要求1所述的探測器模塊，其特征在于，所述容納在支架(T)上的印制導線(5)被覆蓋一絕緣層(I)。
3.如權利要求1所述的探測器模塊，其特征在于，所述第一接觸元件(2)設置在所述傳感器矩陣(1)的邊緣(R1，R2)。
4.如權利要求1至3中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述第二接觸元件(7)設置在所述傳感器矩陣(1)的與上側(O)相對的下側(U)。
5.如權利要求1至4中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述第一接觸元件(2)和/或第二接觸元件(7)平行于所述傳感器矩陣(1)的棱邊地布設成行。
6.如權利要求1至5中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述第二接觸元件(7)是一集成構件(6)的組成部分，該集成構件(6)設置在所述傳感器矩陣(1)的與上側(O)相對的下側(U)。
7.如權利要求1至6中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述支架(T)設計為一橫截面為u形的夾子(K)。
8.如權利要求1至7中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述支架(T)的厚度界于2μm至70μm之間。
9.如權利要求1至8中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述絕緣層(I)的厚度界于2μm至70μm之間。
10.如權利要求1至9中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述支架(T)由聚酰亞胺、聚酰亞胺薄膜或環氧樹脂制成。
11.如權利要求1至10中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述絕緣層(I)由聚酰亞胺、聚酰亞胺薄膜或一種柔性的以環氧樹脂為基的阻焊漆制成。
12.如權利要求1至11中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述印制導線(5)用銅制成。
13.如權利要求1至12中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述第一接觸元件(2)和第二接觸元件(7)通過釬焊、粘接或熔焊接觸與所述印制導線連接。
14.如權利要求1至13中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述印制導線(5)或所述第一接觸元件(2)和第二接觸元件(7)具有一涂敷有NiAu的接觸表面(9)。
15.如權利要求1至14中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述支架(T)的寬度大約相當于所述傳感器矩陣(1)的寬度。
16.如權利要求1至15中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，所述第一接觸元件(2)設置在所述傳感器矩陣(1)的兩個形成一共同角(3)的邊緣(R1，R2)上，以及所述印制導線(5)圍繞與各邊緣(R1，R2)對應的棱邊導引，以用于連接所述第二接觸元件(7)。
17.如權利要求1至16中任一項所述的探測器模塊，其特征在于，這樣布設所述各傳感器矩陣(1)，使得在它們的棱邊之間分別只有一個支架(T)穿過。
18.一種探測器，其包括多個按照上述任一項權利要求所述的探測器模塊。
全文摘要
本發明公開了一種用于一X射線計算機層析攝影儀中的探測器模塊，其中，在一板坯(8)上并列地設有多個傳感器矩陣(1)，其中，各傳感器矩陣(1)在其背對所述板坯(8)的上側(O)具有大量的第一接觸元件(2)。為了觸點接通該傳感器矩陣(1)，這些第一接觸元件(2)借助一些印制導線(5)與一些第二接觸元件(7)導電地連接，所述印制導線(5)容納在一電絕緣的柔性支架(T)內或其上。
文檔編號G01T1/29GK1654977SQ200510005678
公開日2005年8月17日 申請日期2005年1月24日 優先權日2004年2月10日
發明者路德維格·丹澤, 比約恩·海斯曼, 理查德·馬茨, 海因茨·皮爾茲, 斯蒂芬·沃思, 喬爾格·扎普夫 申請人:西門子公司
專業數控銑床產品供應商
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