(57)【要約】【課題】フォトダイオード・アレイとＤＡＳとの間のインターコネクト経路の数及び／又は距離を削減すると同時に、アナログ入力とディジタル信号及び電力接続との間のクロストークを抑える。【解決手段】センサ・アレイに装着された集積回路パッケージの第一の領域（１０６）は、パッケージの第二の領域から隔設されてこの第二の領域に対向配置され、センサ・アレイに隣接してこれを支持しており、パッケージの少なくとも一つの集積回路に、アナログ信号及び試験信号のような第一の電気的特性を有するセンサ・アレイからの複数の信号を相互接続する複数のインタフェイス（１１０）を提供している。パッケージの第二の領域は、集積回路に、第一の特性とは異なる少なくとも一つの電気的特性を有する電力信号及び動作ディジタル信号のような複数の信号を相互接続する複数のインタフェイス（１１２）を提供することができる。【選択図】図７
2008073522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所与の感知モダリティに基づくセンサのアレイ（４０２）と、
該センサ・アレイからの複数のアナログ信号に所望の信号コンディショニングを施す少なくとも一つの集積回路（４０６）と、
該少なくとも一つの集積回路を前記センサ・アレイに装着するインタフェイス・アセンブリ（４００）と
を備えたシステムであって、
前記インタフェイス・アセンブリは少なくとも第一の領域（１０６）及び第二の領域（１０８）を含んでおり、前記第一の領域は前記アセンブリの前記第二の領域から隔設されて該第二の領域に対向配置されており、前記アセンブリの前記第一の領域は、前記センサ・アレイに隣接して該センサ・アレイを支持し、該センサ・アレイからの前記アナログ信号を前記集積回路に相互接続する複数のインタフェイス（１１０）を提供しており、前記アセンブリの前記第二の領域は、前記センサ・アレイからの前記アナログ信号とは異なる少なくとも一つの電気的特性を有する複数の信号を前記集積回路に相互接続する複数のインタフェイス（１１２）を提供している、システム。
【請求項２】
前記アセンブリの前記第二の領域と前記第一の領域との間に配設された１又は複数の導電性バイア（１１４）をさらに含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
それぞれのバイアに電気的に相互接続されており、前記アセンブリの前記第二の領域において受信された信号を前記集積回路にルーティングするルーティング層（１１６）をさらに含んでいる請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記アセンブリの前記第一の領域は、それぞれの試験信号を相互接続する少なくとも一つのインタフェイスをさらに含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記センサ・アレイ用の前記感知モダリティは、磁気共鳴、超音波、陽電子放出断層写真法、及び計算機式断層写真法から成る群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第一の領域を通過して前記集積回路に進入し得る放射線源から照射される放射線を遮断するように配設された遮蔽（１２２）をさらに含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記アセンブリの前記第一の領域と前記第二の領域との間に介設されており、前記放射線源から前記集積回路に散乱される放射線を遮断する少なくとも一つの側面遮蔽（１２４）をさらに含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
放射線源から照射された放射線の前記第一の領域を通した前記集積回路への進入を遮断する上部遮蔽（１２２）と、前記アセンブリの前記第一の領域と前記第二の領域との間に介設されており、前記放射線源から散乱した放射線の前記集積回路への進入を遮断する少なくとも一つの側面遮蔽（１２４）とをさらに含んでいる請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記第一の領域の少なくとも一部に隣接した上部遮蔽（１２２）と、前記アセンブリの前記第一の領域と前記第二の領域との間に介設されている少なくとも一つの側面遮蔽（１２４）とをさらに含んでおり、前記上部遮蔽と側面遮蔽との組み合わせが、外部電磁源から前記集積回路への電磁干渉及び前記集積回路から隣接する電気的装置への電磁干渉の少なくとも一方を低減するファラデー・ケージを構成している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第二の領域において受信される前記信号は、電力信号、ディジタル信号及びこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には、センサ・アレイ用のインタフェイス・アセンブリに関し、さらに具体的には、計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに用いられ得るインタフェイス・アセンブリ、及びセンサ・アレイにデータ取得システム（ＤＡＳ）を一体形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
センサ、送受信器、送信器、受信器及びアンテナ等のような電子装置は、アレイを成して構成されて、二次元フォーマットでデータを送受し、又は所与の面積に望ましい分解能を実現することができる。例えば、計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに用いられている一つの公知のセンサは、感光性ピクセルのアレイを含むフォトダイオード・アレイを含んでおり、感光性ピクセルのアレイは、シンチレータ・セルのアレイとしても構成され得るシンチレート性媒体に結合される。Ｘ線エネルギに曝露されると、シンチレータは光フォトンを発生し、次にこれらのフォトンが、フォトダイオード・アレイの内部の下層に位置する感光性ピクセルを励起させ、これにより入射したフォトン束に各々対応するアナログ電気信号の組を発生する。
【０００３】
一つの例示的なＣＴ検出器アレイは複数のセンサ素子を備えて構成されるものとして公知であり、上述のように、次にＣＴ検出器アレイの各々のセンサ素子は、感光性光センサのピクセル・アレイに堆積されたＸ線シンチレータを含んでいる。従って、単一のセンサ素子であっても、本書では「センサ・アレイ」と呼ぶ場合がある。データ取得システム（ＤＡＳ）がセンサからアナログ信号を取得して、これらの信号をディジタル信号へ変換し、後続の処理に供することができる。
【特許文献１】米国特許第６，９９０，１７６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
センサ・アレイとＤＡＳとの間で従来用いられているインタフェイス・アセンブリでは、ＤＡＳをセンサ・アレイに直接一体形成する（例えば装着する）ことが可能でなかった。フォトダイオード・アレイとＤＡＳとの間のインターコネクト経路の数及び／又は距離を削減すると同時に、アナログ入力とディジタル信号及び電力接続との間のクロストークを抑える助けとなる改良型インタフェイス・アセンブリを提供することが望ましい。さらに、電子回路に影響を与えてシステム性能を低下させ得る電磁干渉（ＥＭＩ）、電磁環境両立性（ＥＭＣ）、熱効果及び機械的応力等のような他の影響を抑えることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、本発明の各観点では、以上に述べた問題点を高い経費対効果で扱うインタフェイス・アセンブリを提供する。例えば、これにより、クロストーク及びＥＭＩのレベルの低下、並びにこれに伴う信頼性の向上のように、様々な観点で優れた性能を有するＣＴ検出器アーキテクチャを可能にする。
【０００６】
本発明のこれらの観点及び他の観点は、図面を参照して以下の記載からさらに明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本書で用いられる「センサ・アレイ」との用語は、１又は複数の個別のセンサを含む構成要素を指す。多くの構成において、センサ・アレイ自体が、例えばセンサの二次元アレイを有する構成要素を含んでいてよく、複数のセンサ・アレイをさらに大きいアセンブリとして組み立てて、このアセンブリを「検出器アレイ」と呼ぶことができる。「センサ・アレイ」は、Ｍ×Ｎ個のセンサのアレイを含むことができ、ここでＭ及びＮは両方とも１以上の整数である。このように、「センサ・アレイ」との用語の範囲は、１個のセンサしか有しない装置を除外しないものとする。
【０００８】
説明のために、以下の説明ではＣＴイメージング・システムを参照する。しかしながら、本発明の各観点を、医療撮像応用にもＣＴモダリティにも限定されない他の様々な応用に利用しても有利であることを特記しておく。他のモダリティの例としては、磁気共鳴、超音波、陽電子放出断層写真法、及び多重エネルギ計算機式断層写真法等がある。他の応用の例としては、産業環境で実行され得る設備検査及び診断、又は空港での手荷物走査若しくは港湾でのコンテナ検査等のように輸送環境で実行され得る保安検査がある。
【０００９】
幾つかのＣＴイメージング・システム構成においては、Ｘ線源がファン（扇形）形状のビームを投射し、このビームは、デカルト座標系のＸＹ平面であって一般に「イメージング（撮像）平面」と呼ばれる平面内に位置するようにコリメートされる。Ｘ線ビームは、患者のような撮像対象を透過する。ビームは対象によって減弱された後に放射線検出器のアレイに入射する。検出器アレイで受光される減弱した放射線ビームの強度は、対象によるＸ線ビームの減弱量に依存している。アレイ内の各々のセンサが、検出器の位置でのビーム強度の測定値である別個の電気信号を発生する。全ての検出器からの強度測定値を別個に取得して透過プロファイルを生成する。
【００１０】
第三世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが撮像対象と交差する角度が定常的に変化するように撮像平面内で撮像対象の周りをガントリと共に回転する。一つのガントリ角度での検出器アレイからの一群のＸ線減弱測定値すなわち投影データを「ビュー」と呼ぶ。対象の「走査（スキャン）」は、Ｘ線源及び検出器が一回転する間に様々なガントリ角度すなわちビュー角度において形成される一組のビューを含んでいる。
【００１１】
アキシャル・スキャン（軸方向走査）では、投影データを処理して、対象を通して得られる二次元スライスに対応する画像を構築する。一組の投影データから画像を再構成する一方法に、当業界でフィルタ補正逆投影法と呼ばれるものがある。この方法は、走査からの減弱測定値を「ＣＴ数」又は「ハンスフィールド単位」（ＨＵ）と呼ばれる整数へ変換し、これらの整数を用いて陰極線管表示器の対応するピクセルの輝度を制御する。
【００１２】
全走査時間を短縮するために、「ヘリカル」・スキャン（螺旋走査）を行なうこともできる。「ヘリカル」・スキャンを行なうためには、患者を移動させながら所定の数のスライスのデータを取得する。かかるシステムは、一回のファン・ビーム・ヘリカル・スキャンから単一の螺旋を生成する。ファン・ビームによって悉く写像された螺旋から投影データが得られ、投影データから各々の所定のスライスにおける画像を再構成することができる。
【００１３】
ヘリカル・スキャンのための再構成アルゴリズムは典型的には、収集したデータにビュー角度及び検出器チャネル番号の関数として加重する螺旋加重アルゴリズムを用いる。明確に述べると、フィルタ補正逆投影法の前に、ガントリ角度及び検出器角度の両方の関数である螺旋加重ファクタに従ってデータに加重する。次いで、加重したデータを処理してＣＴ数を生成すると共に、対象を通して得られる二次元スライスに対応する画像を構築する。
【００１４】
全取得時間をさらに短縮するために、マルチ・スライスＣＴが導入されている。マルチ・スライスＣＴでは、任意の瞬間に、多数の横列を成す投影データを同時に取得する。ヘリカル・スキャン・モードと併用すると、システムは単一の螺旋分のコーン・ビーム投影データを生成する。シングル・スライス螺旋加重方式の場合と同様に、フィルタ補正逆投影アルゴリズムの前に、投影データに加重を乗算する方法を導くことができる。
【００１５】
本書で用いる場合には、単数形で記載されており単数不定冠詞を冠した要素またはステップとの用語は、排除を明記していない限りかかる要素又はステップを複数備えることを排除しないものと理解されたい。さらに、本発明の「一実施形態」に対する参照は、所載の特徴を同様に組み入れている追加の実施形態の存在を排除しないものと解釈されたい。
【００１６】
また、本書で用いられる「画像を再構成する」との表現は、画像を表わすデータが生成されるが可視画像は形成されないような本発明の各観点の実施形態を排除するものではない。但し、多くの実施形態は少なくとも１枚の可視画像を形成する（か又は形成するように構成されている）。
【００１７】
図１及び図２には、マルチ・スライス走査イメージング・システム、例えば計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第三世代」ＣＴイメージング・システムに典型的なガントリ１２を含むものとして示されている。ガントリ１２はＸ線管１４（本書ではＸ線源１４とも呼ばれる）を有しており、Ｘ線管１４は、Ｘ線ビーム１６をガントリ１２の反対側に設けられている検出器アレイ１８に向かって投射する。検出器アレイ１８は、複数のセンサ２０を含む複数の検出器横列（図示されていない）によって形成されており、センサ２０は一括で、アレイ１８と線源１４との間の患者２２のような対象を透過した投射Ｘ線を感知する。各々のセンサ２０は、入射Ｘ線ビームの強度を表わし従って対象又は患者２２を透過する際のビームの減弱を推定するのに用いることのできる電気信号を発生する。
【００１８】
Ｘ線投影データを取得するための１回の走査の間に、ガントリ１２及びガントリ１２に装着されている構成部品は回転中心２４の周りを回転する。図２は、センサ２０の単一の横列（すなわち検出器横列１列）のみを示している。しかしながら、マルチ・スライス検出器アレイ１８は、１回の走査中に複数の準並行スライス又は平行スライスに対応する投影データが同時に取得され得るようにセンサ２０の複数の平行な検出器横列を含んでいる。
【００１９】
ガントリ１２上の構成要素の回転及びＸ線源１４の動作は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御される。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８とガントリ・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８はＸ線源１４に電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御器３０はガントリ１２の構成要素の回転速度及び位置を制御する。データ取得システム（ＤＡＳ）３２の１又は複数の構成要素が、センサ・アレイに直接装着されて（後に改めて詳述するように、本発明の各観点を具現化したインタフェイス・アセンブリを用いて）、センサ２０からアナログ信号を受信して、これらのアナログ信号をディジタル信号へ変換して後続の処理に供する。画像再構成器３４が、サンプリングされてディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取って高速画像再構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ３６への入力として印加され、コンピュータ３６は大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。画像再構成器３４は、特殊化したハードウェアであってもよいし、コンピュータ３６で実行されるコンピュータ・プログラムであってもよい。
【００２０】
コンピュータ３６はまた、キーボードを有するコンソール４０を介して操作者から指令及び走査用パラメータを受け取る。付設されている陰極線管表示器４２によって、操作者は、再構成された画像及びコンピュータ３６からのその他のデータを観測することができる。操作者が供給した指令及びパラメータはコンピュータ３６によって用いられて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制御器３０に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ３６は、電動式テーブル４６を制御するテーブル・モータ制御器４４を動作させて、患者２２をガントリ１２内で配置する。具体的には、テーブル４６は患者２２の各部分をガントリ開口４８を通して移動させる。
【００２１】
一実施形態では、コンピュータ３６は、フレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、又はネットワーク若しくはインターネットのような他のディジタル・ソース等のコンピュータ読み取り可能な媒体５２から命令及び／又はデータを読み取る装置５０、例えばフレキシブル・ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブ、ＤＶＤドライブ、光磁気ディスク（ＭＯＤ）装置又はイーサネット装置（「イーサネット」は商標）等のネットワーク接続装置を含めたその他任意のディジタル装置、並びに開発途上のディジタル手段を含んでいる。他の実施形態では、コンピュータ３６はファームウェア（図示されていない）に記憶されている命令を実行する。コンピュータ３６は、本書に記載する作用を実行するようにプログラムされており、本書で用いられるコンピュータとの用語は当技術分野でコンピュータと呼ばれている集積回路のみに限らず、コンピュータ、プロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、プログラマブル論理コントローラ、特定応用向け集積回路、及び他のプログラム可能な回路を広範に指しており、これらの用語は本書では互換的に用いられている。以上に述べた特定の実施形態は第三世代ＣＴシステムを参照しているが、本書に記載する方法は第四世代ＣＴシステム（静止型検出器−回転式Ｘ線源）にも第五世代ＣＴシステム（静止型検出器及び静止型Ｘ線源）にも同等に適用される。
【００２２】
タイル構成が可能なセンサ・アレイのように、本発明の各観点から利益を享受し得る例示的なセンサ・アレイに関する一般的な予備知識的情報を知りたい読者は、米国特許第６，９９０，１７６号を参照されたい。この特許は、本発明の譲受人と同じ譲受人に共通に譲渡されており、この特許文献を参照により本出願に援用する。この特許文献に記載されているセンサ・アレイを計算機式断層写真法イメージング・システム、磁気共鳴イメージング・システム、陽電子放出断層写真法（ＰＥＴ）システム、及び多重エネルギ計算機式断層写真法イメージング・システムのようなシステムと共に用いることができる。
【００２３】
トランスデューサとは、放射線、音波、温度、圧力、光のような所与の物理的形態又は他の物理的形態にある信号を電気信号へ（又は電気信号から）変換する装置を広く指す。実施形態の一例では、センサ・アレイは、所与の物理的形態にある入力信号を受信して所望の電気的出力信号を送信するように構成されている複数のトランスデューサを含み得る。例えば、トランスデューサ・アレイは、フォトダイオード、背面照射型フォトダイオード、音波センサすなわち音を検出するように構成されているセンサ、温度センサ、及び電磁放射センサのような複数のセンサ素子を含み得る。本発明の目的のためには、センサ・アレイは特定の実装形態を問わず一般的には、インタフェイスを用いて、アレイによって感知される信号を供給し得るということが基本概念となる。
【００２４】
本発明の発明者等は、センサ・アレイにデータ取得システム（ＤＡＳ）の１又は複数の構成要素を一体形成する（例えば装着する）ことを可能にするインタフェイス・アセンブリを新規に認知した。読者が従来技術のインタフェイスが直面する制約の幾つかを認める助けとなる視覚的観点を得て、本発明によって提供される利益の幾つかをさらに十分に理解することができるように、図３及び図４を掲げる。
【００２５】
図３は、センサ・アレイ２０１と、アナログからディジタルへの（Ａ／Ｄ）変換器２０２、ディジタル・プロセッサ２０４、１若しくは複数の個別の回路構成要素及び／又は支援電子回路２０６のようなＤＡＳ構成要素との間の典型的な従来技術のインタフェイス２００を示す正面上面図である。センサ・アレイとＡ／Ｄ変換器との間のインターコネクト経路を確立するために相対的に高密度で長いアナログ信号フレックス・コネクタ２０８を用いていることに留意されたい。
【００２６】
図４は、円弧状のフレーム２１０に配設されているそれぞれのセンサ・アレイ２０１のための複数のインタフェイス（例えば図３に示す単一のインタフェイスを複数で５７個備えたインタフェイス）の正面側面図であり、例えばフレームによって展開されている扇面形の全体像を掲げている。このフレームでは、インタフェイスによって相対的に大きい（しかも混み合った）容積が占有されていることに留意されたい。かかる従来技術のインタフェイスが占める占有容積は、内部の電子回路の冷却と関連して小さからぬ難点を呈することが認められよう。
【００２７】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、センサ・アレイ３０２に１又は複数のＤＡＳ構成要素を直接装着することを可能にし得るような本発明の各観点を具現化したアセンブリ３００の上面等角図及び底面等角図をそれぞれ示す。図５（Ｂ）でさらに十分に認められるように、ディジタル・プロセッサ３０４、並びに／又は１若しくは複数の個別の回路構成要素及び支援電子回路３０６をアセンブリの背面に装着することができる。アセンブリのコンパクト性及び高密度で長いフレックス・コネクタの排除、並びにこれに伴うフォトダイオード・アレイとＤＡＳとの間のインターコネクト経路の数及び／又は距離の削減に留意されたい。
【００２８】
本発明は、一観点では、所与の電気的特性を有する信号（例えば相対的に敏感なアナログ信号）をこの所与の電気的特性に関して異なる電気的特性を有する信号（例えばディジタル信号及び／又は電力信号）から分離する（例えば集積回路パッケージにおいて）ことを可能にしたチップ・スケールのインタフェイス・アーキテクチャを利用している。実施形態の一例は、ＣＴ検出器アレイからの敏感なアナログ信号に対して所望の信号コンディショニング（例えばアナログからディジタルへの変換）を施すデータ取得システムにおいて用いられ得る。
【００２９】
実施形態の一例では、このインタフェイス・アーキテクチャは、パッケージの内部に適当に配設されておりディジタル・インターコネクト及び電力インターコネクトからアナログ・センサ・インターコネクトを分離することを可能にするバイア（すなわち垂直方向のインターコネクト）を特色とすることができる。例えば、アナログ・インターコネクトをパッケージの第一の領域（例えばパッケージの上面）に形成し、ディジタル信号及び電力用インターコネクトを第一の領域から離隔した第二の領域（例えばパッケージの底面）に形成することができる。パッケージの上面は、必ずしもセンサ・アレイからのアナログ信号に限定されないものと思量される。というのは、例えば、この面にＩＣ試験に用いられ得るが最終的な応用には用いられなくてよい少なくとも１又は複数の入出力を設けることができるからである。例えば、これにより、パッケージの殆どディジタルである入出力面での入出力の数を減少させることができる。
【００３０】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本発明の各観点を具現化したアセンブリ４００の断面図及び上面等角図をそれぞれ示す。実施形態の一例ではシンチレート性層４０３及びフォトダイオード・アレイ４０４を含み得るようなセンサ・アレイ４０２が複数のアナログ信号を発生するように構成されており、これらのアナログ信号は、基材４０７の上でセンサ・アレイ４０２の下層に配設された１又は複数のＡ／Ｄ変換器４０６によってディジタル化される。実施形態の一例では、基材４０７は、窒化アルミニウムで構成される等のように熱伝導性セラミック材料を含み得る。アセンブリ４００は、センサ・アレイからのアナログ信号とＡ／Ｄ変換器への入力との間に直接的なインタフェイスを提供し得ることが認められよう。選択随意で、所与のセンサ・アレイ・レイアウトをＡ／Ｄ変換器に対する入力接続の所与のレイアウトにマッピングするマッピング層４０８を設けてもよい。
【００３１】
機械的堅牢性及び／又は環境堅牢性の理由で、Ａ／Ｄ変換器同士の間に存在し得る間隙を選択随意で充填することができる。このことは、適当なアンダーフィル材料の利用を介して、Ａ／Ｄ変換器同士の間のあらゆる間隙を充填することにより達成され得る。図６（Ａ）及び６（Ｂ）はさらに、基材４０７の下面に装着され得るディジタル・プロセッサ４１０を示している。上で述べたように、１又は複数の個別の回路構成要素４１２及び支援電子回路４１４を基材の下面に装着することができる。プロセッサ４１０は選択随意で、基材４０７に構築された溝に配設され得ることも思量される。図６（Ａ）はまた、ディジタル信号及び電力信号をインタフェイス・アセンブリへ運ぶのに用いられ得るコネクタ４１６を示している。以下の記載は、インタフェイス・アセンブリの実施形態の一例を構成するパッケージング構造について説明する。
【００３２】
図７は、センサ・アレイ用のインタフェイス回路１００の断面図である。このインタフェイス回路は、標準的な集積回路製造技術を用いて作製され得る。従って、不必要に立ち入った詳細説明を避けるために、当業者であれば容易に理解される細部は読者のために割愛する。ＩＣ製造に用いられる様々な工程及び材料に関する一般的な予備知識的情報を知りたい読者は、S. Wolf及びR. N. Tauber著、『Silicon Processing For The VLSI Era』第１巻「Process Technology」第２版、Lattice Press刊行及び著作権保持の教科書（非特許文献１）を参照されたい。この教科書を参照により本出願に援用する。
【００３３】
このインタフェイス回路は、第一の領域１０６（例えば上面）及び第二の領域１０８（例えば底面）を画定するパッケージ１０４を含んでいる。パッケージの第一の領域は、適当なアナログからディジタルへの変換を提供するように構成されているＡＳＩＣのような集積回路１０２を、第一の電気的特性を有する複数の信号（例えばセンサ・アレイからの相対的に敏感なアナログ信号）に相互接続する（インターコネクトで接続する）複数のインタフェイス（例えばインタフェイス１１０）を含んでいる。パッケージの第二の領域は、集積回路に、第一の特性とは異なる少なくとも一つの電気的特性を有する複数の信号（例えばディジタル信号及び電力信号）を相互接続する複数のインタフェイス１１２を含んでいる。
【００３４】
第二の領域及びインタフェイス１１２の実施形態の一例は、インタフェイス・パッケージの底面図を示す図９にさらに分かり易く示されている。複数の導電性バイア１１４（図７）を配設して、インタフェイス・パッケージの第二の領域と第一の領域との間に配設された全体的に垂直な経路のような複数の電気的通路を設けることができ、これらのバイア１１４を、底面において受信されたディジタル信号及び電力信号のＡＳＩＣへの電気的ルーティングを行なう１又は複数のルーティング層１１６に相互接続することができる。パッケージの内部でのバイアの構築が必要条件である訳ではなく、例えばフレックス・コネクタをパッケージの外面に巻き付けるように配設して、センサ・アレイからの信号をＡＳＩＣに渡してもよいことが認められよう。
【００３５】
図８でさらに分かり易く示す実施形態の一例では、インタフェイス・パッケージの上面は、対応するセンサ・アレイのインタフェイス・パッドのアレイ（図示されていない）に一致するように配列されているインタフェイス・パッド１１０のアレイを含んでいる。この構成は、センサ・アレイとＤＡＳパッケージとの間の直接的な接続（すなわちインターコネクト・リードを用いない）を本質的に可能にするので、特に有利であるものと思量される。上で述べたように、この接続は選択随意で、所与のセンサ・アレイ・レイアウトをＡ／Ｄ変換器についての入力接続の所与のレイアウトにマッピングするように構成されているマッピング層を介して形成され得る。実施形態の一例では、かかる直接的な接続は、はんだ、異方性導電性フィルム（ＡＣＦ）又は同ペースト（ＡＣＰ）、超音波接着、超音波熱圧着及び熱圧着のように二つの要素を電気的に接続する様々な手段の任意のものを用いて形成することができる。
【００３６】
ＡＳＩＣがＸ線放射に曝露され得るＣＴ応用のような実施形態の一例では、パッケージの上面を通過してパッケージのＡＳＩＣに進入し得るＸ線を遮断するように配設されているタングステンで製造されたスラグ又はその他任意の適当な金属若しくは合金のような放射線遮蔽１２２（図７）を選択随意で設け得るものと思量される。上層放射線遮蔽１２２が存在しない実施形態の一例ではフリップ・チップＣＳＰ（チップ・スケール・パッケージ）が好ましく、上層放射線遮蔽１２２を用いるときにはワイヤボンドＣＳＰを用いてもよいものと思量される。
【００３７】
実施形態のもう一つの例では、散乱Ｘ線放射を遮断し得る１又は複数の側面遮蔽１２４（例えばタングステン・スラグ又は他の任意の適当な金属若しくは合金）を設けてもよい。側面遮蔽は、ＥＭＩ遮蔽としても作用し得ることが認められよう。本質的に、上層遮蔽１２２及び側面遮蔽１２４の組み合わせは、相対的に大きい電磁場に曝露される環境例えば磁気共鳴応用では、ファラデー・ケージとして作用するように構成され得る。側面遮蔽は、パッケージの周辺に沿って延在する（単独の環又は切片に分かれた環）のような様々な形態を取っていてもよいし、又は入れ子型遮蔽若しくはハニカム状構造の形態を取っていてもよい。ＡＳＩＣ、遮蔽、及びインターコネクト構造は、適当な封入剤によってＩＣパッケージに封入され得る。
【００３８】
所載の電気的インタフェイス・アーキテクチャは、マルチ・スライスＣＴシステムのような一つの応用例では次のような例示的な利点を提供するアセンブリを可能にするものと思量される。すなわち、不要の寄生成分（例えば望ましくない信号電流、キャパシタンス、インダクタンス、又は電子回路及び／若しくはインタフェイスにおけるその他パラメータ）の低減、これによりセンサ・アレイ信号品質を高めること、相対的に複雑でない製造及び保守容易性、経費の削減、インターコネクトの数及び／又は長さの削減による信頼性の向上、電子回路に加わる剪断力の低減、ＣＴ検出器における利用可能な冷却容積の増大、並びに検出器の温度の追跡及び制御を提供する利用可能な容積等である。上で述べたように、本発明の各観点を具現化した電気的インタフェイス・アーキテクチャを多様な感知モダリティに基づくセンサ・アレイに用いることができる。
【００３９】
本発明の好適実施形態を本書で図示して説明したが、かかる実施形態は例示のみのためのものであることは明らかであろう。当業者には、本書の発明から逸脱しない多くの変形、改変及び置換が想到されよう。従って、本発明は、特許請求の真意及び範囲によってのみ限定されるものとする。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】医療撮像用のＣＴセンサ・アレイに用いられ得る例示的なＣＴイメージング・システムの等角図である。
【図２】図１に示すＣＴイメージング・システムのブロック図である。
【図３】センサ・アレイとデータ取得システムの構成要素との間の典型的な従来技術のインタフェイスを示す正面上面図である。
【図４】円弧状のフレームに配設されているそれぞれのセンサ・アレイのための複数のインタフェイス（図３には単一のインタフェイスを示す）の正面側面図であり、フレームによって展開されている扇面形の全体像を掲げた図である。
【図５（Ａ）】センサ・アレイにＤＡＳ構成要素を直接装着することを可能にし得るような本発明の各観点を具現化したインタフェイス・アセンブリの上面等角図である。
【図５（Ｂ）】センサ・アレイにＤＡＳ構成要素を直接装着することを可能にし得るような本発明の各観点を具現化したインタフェイス・アセンブリの底面等角図である。
【図６（Ａ）】本発明の各観点を具現化したアセンブリの断面図である。
【図６（Ｂ）】本発明の各観点を具現化したアセンブリの上面等角図である。
【図７】集積回路パッケージにおいて組み立てられてセンサ・アレイと電気的に相互接続し得るような本発明の各観点を具現化したインタフェイスの断面図である。
【図８】対応するセンサ・インタフェイス・パッドのアレイと一致するように配列されているインタフェイス・パッドのアレイの一例を示すインタフェイス・パッケージの上面図である。
【図９】ディジタル信号及び電力信号に相互接続され、これによりかかる信号をパッケージの上面において受信されたセンサ・アレイ信号から分離するように構成され得るインタフェイス・パッケージの面の図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム
１２  ガントリ
１４  Ｘ線管
１６  Ｘ線のビーム
１８  検出器アレイ
２０  センサ
２２  患者
２６  制御機構
２８  Ｘ線制御器
３０  ガントリ・モータ制御器
３２  データ取得システム（ＤＡＳ）
３４  画像再構成器
３６  コンピュータ
３８  記憶装置
４０  コンソール
４２  陰極線管表示器
４４  テーブル・モータ制御器
４６  電動テーブル
４８  ガントリ開口
５０  コンピュータ・ディジタル装置
５２  コンピュータ読み取り可能な媒体
１００  回路
１０２  集積回路
１０４  パッケージ
１０６  第一の領域
１０８  第二の領域
１１０  インタフェイス
１１２  インタフェイス
１１４  導電性バイア
１１６  ルーティング層
１２２  放射線遮蔽
１２４  側面遮蔽
２００  典型的な従来技術のインタフェイス
２０１  センサ・アレイ
２０２  アナログからディジタルへの（Ａ／Ｄ）変換器
２０４  ディジタル・プロセッサ
２０６  支援電子回路
２０８  アナログ信号フレックス・コネクタ
２１０  円弧状のフレーム
３００  アセンブリ
３０２  センサ・アレイ
３０４  ディジタル・プロセッサ
３０６  支援電子回路
４００  アセンブリ
４０２  センサ・アレイ
４０３  シンチレート性層
４０４  フォトダイオード・アレイ
４０６  Ａ／Ｄ変換器
４０７  基材
４０８  マッピング層
４１０  ディジタル・プロセッサ
４１２  回路構成要素
４１４  支援電子回路
４１６  コネクタ
【図１】
2008073522.tif 000003
【図２】
2008073522.tif 000004
【図３】
2008073522.tif 000005
【図４】
2008073522.tif 000006
【図５（Ａ）】
2008073522.tif 000007
【図５（Ｂ）】
2008073522.tif 000008
【図６（Ａ）】
2008073522.tif 000009
【図６（Ｂ）】
2008073522.tif 000010
【図７】
2008073522.tif 000011
【図８】
2008073522.tif 000012
【図９】
2008073522.tif 000013