(57)【要約】【課題】  センサーの素子部の傷、汚染を防止する。【解決手段】  放射線により発光する蛍光板１０６と、蛍光板からの光を電気信号に変換する光電変換素子と光電変換素子の保護層１０４が蛍光板配置側の一主面上に設けられた基板１０３と、蛍光板と基板とを接着する接着層と、を備えた光電変換装置の製造方法において、保護層１０４が形成された基板１０３を所望のサイズに切断する工程と、切断された基板の保護層上に接着層１０５を介して蛍光板１０６を基板に貼り合せる工程と、を有する。【選択図】      図２
2006030213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線により発光する蛍光板と、該蛍光板からの光を電気信号に変換する光電変換素子と該光電変換素子の保護層が該蛍光板配置側の一主面上に設けられた基板と、該蛍光板と該基板とを接着する接着層と、を備えた光電変換装置の製造方法において、
該保護層が形成された該基板を所望のサイズに切断する工程と、
切断された該基板の該保護層上に該接着層を介して該蛍光板を該基板に貼り合せる工程と、
を有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項２】
前記蛍光板を貼り合せる工程の前に、前記基板に電気実装部を取りつける工程を有することを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項３】
放射線により発光する蛍光板と、該蛍光板からの光を電気信号に変換する光電変換素子と該光電変換素子の保護層が該蛍光板配置側の一主面上に設けられた複数の基板と、該蛍光板と複数の該基板とを接着する接着層と、複数の該基板を固定する基台と、を備えた光電変換装置の製造方法において、
該保護層が設けられた該基板を所望のサイズに切断する工程と、
切断された複数の該基板の該保護層上に該接着層を介して該蛍光板を該基板に貼り合せる工程と、
複数の該基板を該基台に固定する工程と、
を有することを特徴とする光電変換装置の製造方法。
【請求項４】
前記蛍光板を貼り合せる工程の前に、前記基板に電気実装部を取りつける工程を有することを特徴とする請求項３に記載の光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換装置の製造方法に係わり、特に医療用測定機、非破壊検査機など、Ｘ線等の放射線（蛍光板で発光される入射線の意味であり、Ｘ線の他にα，β，γ線等を含む）を用いて二次元画像を読み取るＸ線等の画像読み取り装置に好適に用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
医学関係で利用されているレントゲン検査機は患者の異常部を正確に検知する必要性から、Ｘ線を蛍光板によって可視光に変換し、蛍光板に密着させたフィルムに感光させて確認する方式が主流である。しかしながら、この確認方法だと、実用レベルで像の解像度に問題はないものの測定から診断までに時間がかかる、測定場所を特定するにも検査技師の腕と感に頼る部分が大きいなど問題点が指摘されていたのも事実である。
【０００３】
近年、アモルファスシリコンダイオードを用いた大面積エリアセンサーの開発が進み、信頼性を高めるに至って、アモルファスシリコンを用いるメリットとしての大面積化が容易であることを生かし、従来のレントゲン検査をリアルタイムに、かつ画像処理による強調画像を用いることによって患者の異常診断の効率を高めるための開発が急がれている。
【０００４】
図５は近年開発中のレントゲン検査機の断面図である。図５において、５０１はＸ線源、５０２は被写体（被験者のからだ）、５０３は天板、５０４はカセッテである。Ｘ線源５０１から照射されたＸ線５０５は被写体５０２を透過し、カセッテ５０４に達し、カセッテ５０４内に設けられたＸ線センサーによって電気信号に変換される。
【０００５】
図６はカセッテ内の概略断面図である。図６において、６０１は筐体、６０２は蓋、６０３はＸ線センサー部である。６１０〜６１６はＸ線センサー部６０３の構造を示している。６１０は複数のセンサーパネル６１２を固定するための基台、６１１はセンサーパネル６１２と基台６１０を貼り合わせるための接着剤、６１２は上面にセンサー素子が形成されているセンサーパネル、６１３はセンサーパネル６１２と蛍光板６１４を貼り合わせるための接着剤、６１４はＸ線を可視光に変換するための蛍光板、６１５はテープキャリアパッケージ、６１６は電気実装基板である。
【０００６】
Ｘ線源５０１から被写体５０２・天板５０３を透過してカセッテ５０４内に入射してきたＸ線５０５は蛍光板６１４内を透過する間に可視光に変換される。変換された可視光は、直下の透明な接着剤６１３を透過し、センサーパネル６１２上に形成されたセンサー素子に入射するため、２次元画像として読み取ることができる。
【０００７】
図７（ａ）〜（ｃ）は図６中のＸ線センサー部６０３を作製するためのプロセスを示したものである。図７（ａ）〜（ｃ）ではプロセスの説明は本発明の説明に関係する部分のみ示している。
【０００８】
まず図７（ａ）に示すように、薄膜半導体プロセスによって作製されたセンサーパネル６１２を要求されるサイズに回転式のダイヤモンドブレード７１０を用いたスライサーによって切断する。この時、スライサーではダイヤモンドブレードの冷却のためダイヤモンドブレード７１０とパネル６１２に対し水を吹きかけている。
【０００９】
次に図７（ｂ）に示すように、パネル６１２にＴＡＢなどを用いてテープキャリアパッケージ６１５及び電気実装基板６１６からなる電気実装部を取りつける。
【００１０】
次に図７（ｃ）に示すように、４枚のパネル６１２を位置合わせした後、接着剤６１３を塗布し、その上から蛍光板６１４を全面に貼り合わせる。この貼りつけにおいては、蛍光板６１４の上部をローラー７１２で一定圧力で押しながら貼り合わせを行っている。
【００１１】
次に基台６１０に接着剤６１１を塗布し、図７（ａ）〜（ｃ）の工程で作製されたセンサーパネル６１２を基台６１０に貼り合わせる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、これらの方法だと、
（１）従来の技術のプロセスの説明で示したようにセンサーパネル作製以降の組立工程において、センサー素子部が直接表面にさらされるため、特にスライス工程、電気実装工程、蛍光板貼りつけ工程などでセンサーの素子部に傷をつけたり、汚染させるトラブルが生じる。
【００１３】
（２）接着剤６１３が接着を目的とした材料であるため、高温高湿下で駆動させる際においては接着剤の吸湿作用や内在している不純物などによって直下のセンサー素子特性を変化させてしまう。
【００１４】
といった問題点が生じていた。
【００１５】
本発明の目的は、センサー素子と蛍光板との間の層を二つに機能分離することによって、上記の問題点を同時に解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の光電変換装置の製造方法は、放射線により発光する蛍光板と、該蛍光板からの光を電気信号に変換する光電変換素子と該光電変換素子の保護層が該蛍光板配置側の一主面上に設けられた基板と、該蛍光板と該基板とを接着する接着層と、を備えた光電変換装置の製造方法において、
該保護層が形成された該基板を所望のサイズに切断する工程と、
切断された該基板の該保護層上に該接着層を介して該蛍光板を該基板に貼り合せる工程と、
を有することを特徴とする。
また本発明の光電変換装置の製造方法は、放射線により発光する蛍光板と、該蛍光板からの光を電気信号に変換する光電変換素子と該光電変換素子の保護層が該蛍光板配置側の一主面上に設けられた複数の基板と、該蛍光板と複数の該基板とを接着する接着層と、複数の該基板を固定する基台と、を備えた光電変換装置の製造方法において、
該保護層が設けられた該基板を所望のサイズに切断する工程と、
切断された複数の該基板の該保護層上に該接着層を介して該蛍光板を該基板に貼り合せる工程と、
複数の該基板を該基台に固定する工程と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光電変換装置の製造工程で付着するゴミや切りくず、または治具やハンドリングによる接触、などによって発生する素子への傷を回避し製造の歩留りを向上させることができる。
【００１８】
また、製品設計上も、蛍光板の貼り付けに使用する接着層選定に際しての自由度を上げることができる。
【００１９】
さらには、製品品質上も高温高湿下において高信頼性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
まず、本発明の作用について説明する。
【００２１】
本発明は、Ｘ線等の放射線（蛍光板で発光される入射線の意味であり、Ｘ線の他にα，β，γ線等を含む）により発光する蛍光板と、該蛍光板からの光を電気信号に変換する光電変換素子が該蛍光板配置側の一主面上に設けられた基板と、少なくとも該基板の光電変換素子上に設けられ、機械的衝撃と水分及び不純物の侵入を防ぐための保護層と、該保護層上に設けられ、該蛍光板と該基板とを接着する接着層と、を備えたものである。
【００２２】
保護層は機械的衝撃と水分及び不純物の侵入を防ぐことができるものであればよく、特にポリイミド系樹脂、またはシリコーン系樹脂を用いることが望ましい。保護層の形成はセンサーパネル作製直後に、クリーンルーム内で行われるとさらに良い。
【００２３】
これにより、前述した問題点を解決できるのみならず、組立時のパネルのハンドリングに際しても機械的な強度が保証され、歩留りの向上に結びつくものである。さらに、接着層に用いる接着剤選定に際しての自由度を上げることができるものである。
【００２４】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００２５】
（実施形態１）
図１は、本発明によって作製されたＸ線検出装置の断面図である。１０１は４枚のセンサーパネルを固定するためのガラスなどからなる基台、１０２は基台１０１とセンサーパネル１０３とを接着するための接着層、１０３は上部にセンサー素子（光電変換素子）が形成されたセンサーパネル、１０４はＰＩ（ポリイミド）などからなる保護層、１０５はセンサーパネル１０３と蛍光板１０６を貼り合わせるための接着層、１０６はＸ線を可視光に変換するための蛍光板、１０７は電気実装部である。センサーパネル１０３には二次元状に配置されたセンサー素子、このセンサー素子を駆動するための駆動回路が形成されている。
【００２６】
本実施形態においては、保護層１０４にはＰＩを用い、接着層１０５にはエポキシ系の接着剤を用いている。ここで用いる保護層１０４にはヤング率が８〜３００（ｋｇ／ｍｍ2）、アルカリイオン含有率が１ｐｐｍ以下で低水蒸気透過率のものを用いるのが望ましい。一般的にシリコーン系樹脂はポリイミド系樹脂よりもヤング率が小さいので耐機械的衝撃性は優れているが、水蒸気透過性とエポキシ系接着剤との接着性についてはポリイミド系樹脂の方がシリコーン系樹脂よりも優れているため、ここでは東レ製型式ＬＰ−６２の熱硬化型ＰＩを用いた。このＰＩの特性は、ヤング率が２８０（ｋｇ／ｍｍ2）、Ｎａ含有率が０．１ｐｐｍ（原子吸光法）、Ｋ含有率が０．１ｐｐｍ（原子吸光法）、水蒸気透過率が１．９（ｇ／ｍ2／２４ｈ／ｍｍ）である。
【００２７】
また、蛍光板はここでは可視光に変換するものを用いているが、赤外光，紫外光等の可視光以外の光に変換するものを用いてよい。
【００２８】
図２（ａ）〜（ｄ）は図１のＸ線検出装置を作製するためのプロセスを示したものである。
【００２９】
まず図２（ａ）に示すように、半導体薄膜プロセスによって作製されたセンサーパネル１０３の上にスピンナーによってＰＩ（ポリイミド）を塗布し、キュアによって硬化させ、電極引き出し部をエッチング除去して保護層１０４を形成する。この時、できればパネル１０３をクリーンルームから出すことなく半導体薄膜プロセスと同じクリーンルーム内で行う方が良い。
【００３０】
次に図２（ｂ）に示すように、要求されるサイズにダイヤモンドブレード２１０を用いたスライサーによって切断する。この時センサー素子表面にはＰＩが塗布されているため、そのＰＩが保護層となりスライス時に発生する切りくずやその他のごみなどによって直接半導体素子が破壊されることがない。
【００３１】
次に図２（ｃ）に示すように、電気実装部１０７をＴＡＢ圧着用ヒーター２１１によって圧着して取りつける。この時も、ＴＡＢアライメント時に半導体素子に直接ごみが付着することもないし、誤ってパネル表面に接触したとしてもＰＩの弾力によってセンサー素子を破壊する可能性も軽減される。
【００３２】
次に図２（ｄ）に示すように、パネル表面に（ＰＩの上面に）接着剤１０５を塗布し、ローラー２１２でしごきながら蛍光板１０６を全面接着で貼りつける。この接着に際しては、接着層の厚みをできるだけ薄くするためゴムローラー２１２で押す圧力を大きくすることが望まれるが、その圧力はＰＩの弾力特性によって吸収することができるため、センサー素子を破壊する可能性が軽減される。また、ＰＩが水分や不純物に対する保護層として効いているため、上部に用いる接着剤の選定に際しても自由度を上げることができる。更に、接着剤１０５に接着層の厚みをコントロールするための一定粒径のガラスビーズを添加したとしてもそれによる破壊をＰＩで吸収することができる。
【００３３】
最後にガラスなどからなる基台１０１に接着剤を塗布し、図２（ａ）〜（ｄ）の工程で作製されたセンサーパネルを基台１０１に貼り合わせて、図１に示したＸ線検出装置が完成する。
【００３４】
（実施形態２）
図３は、本発明によって作製されたＸ線検出装置の断面図である。図３において、３０１は４枚のセンサーパネルを固定するためのガラスなどからなる基台、３０２は基台３０１とセンサーパネル３０３とを接着するための接着層、３０３は上部にセンサー素子（光電変換素子）が形成されたセンサーパネル、３０４はＰＩ（ポリイミド）などからなる保護層、３０５はセンサーパネル３０３と蛍光板３０６を貼り合わせるための接着層、３０６はＸ線を可視光に変換するための蛍光板、３０７は電気実装部である。センサーパネル３０３には二次元状に配置されたセンサー素子、このセンサー素子を駆動するための駆動回路が形成されている。
【００３５】
本実施形態においては、保護層３０４にはＰＩを用い、接着層３０５にはシリコーン系の粘着剤を用いている。なお、蛍光板はここでは可視光に変換するものを用いているが、赤外光，紫外光等の可視光以外の光に変換するものを用いてよい。
【００３６】
図４（ａ）〜（ｄ）は図３のＸ線検出装置を作製するためのプロセスを示したものである。
【００３７】
まず図４（ａ）に示すように、半導体薄膜プロセスによって作製されたセンサーパネル３０３の上にスピンナーによってＰＩ（ポリイミド）を塗布し、キュアによって硬化させ、電極引き出し部をエッチング除去して保護層３０４を形成する。この時、できればパネルをクリーンルームから出すことなく半導体薄膜プロセスと同じクリーンルーム内で行う方が良い。
【００３８】
次に図４（ｂ）に示すように、要求されるサイズにダイヤモンドブレード４１０を用いたスライサーによって切断する。この時、センサー素子表面にはＰＩが塗布されているため、そのＰＩが保護層となりスライス時に発生する切りくずやその他のごみなどによって直接半導体素子が破壊されることがない。
【００３９】
次に図４（ｃ）に示すように、電気実装部３０７をＴＡＢ圧着用ヒーター４１１によって圧着して取りつける。この時も同様、ＴＡＢアライメント時に半導体素子に直接ごみが付着することもないし、誤ってパネル表面に接触したとしてもＰＩの弾力によってセンサー素子を破壊する可能性は軽減される。
【００４０】
次に図４（ｄ）に示すように、全面に粘着剤３０５が塗布された蛍光板３０６をローラー４１２でしごきながらパネル表面に貼りつける。この接着に際してもゴムローラー４１２で押す圧力をＰＩの弾力特性によって吸収することができるため、センサー素子を破壊する可能性が軽減されている。
【００４１】
最後に、ガラスなどからなる基台３０１に接着剤を塗布し、図４（ａ）〜（ｄ）の工程で作製されたセンサーパネルを基台３０１に貼り合わせて、図３に示したＸ線検出装置が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わるＸ線検出装置の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係わるＸ線検出装置の作成プロセスを表わした図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係わるＸ線検出装置の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係わるＸ線検出装置の作成プロセスを表わした図である。
【図５】レントゲン検査機の概略断面図である。
【図６】図５の中のカセッテ５０４の概略断面図である。
【図７】図６の中の従来のＸ線検出装置の作成プロセスを表わした図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０１，３０１，６１０  基台
１０２，３０２，６１１  接着剤
１０３，３０３，６１２  センサーパネル
１０４，３０４  保護層
１０５，３０５，６１３  接着剤
１０６，３０６，６１４  蛍光板
１０７，３０７  電気実装部
２１０，４１０，７１０  ダイヤモンドブレード
２１１，４１１，７１１  ＴＡＢ圧着用ヒーター
２１２，４１２，７１２  ローラー
５０１  Ｘ線源
５０２  被射体（人間）
５０３  天板
５０４  カセッテ
５０５  Ｘ線
６０１  匡体
６０２  蓋
６０３  Ｘ線センサー部
６１５  テープキャリアパッケージ
６１６  電気実装基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006030213.tif 000007
【図６】
2006030213.tif 000008
【図７】
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