(57)【要約】【課題】クロストーク及びＥＭＩのレベルを低減し、ＤＡＳとセンサ・アレイとの間に効率的な熱結合を提供して、信頼性を高める。【解決手段】ＣＴ検出器のセンサ・アレイ（２０）用のインタフェイス回路は、第一の領域（１０６）及び第二の領域（１０８）を提供する集積回路パッケージ（１０４）で構成され得る。第一の領域は、パッケージの第二の領域から離隔して該第二の領域に対向して設けられ得る。パッケージの第一の領域（１０６）は、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パッケージの集積回路（１０２）に相互接続する複数のインタフェイスを提供する。パッケージの第二の領域（１０８）は、電力信号及び動作ディジタル信号のように第一の電気的特性とは異なる電気的特性を有する複数の信号を集積回路に相互接続する複数のインタフェイスを提供することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所与の感知モダリティを基本要素とするセンサのアレイ（２０）と、
該センサのアレイからの複数のアナログ信号を、該アナログ信号に所望の信号コンディショニングを提供する少なくとも一つの集積回路を含むデータ取得システム（３２）に電気的に結合するインタフェイスと、
少なくとも第一の領域（１０６）及び第二の領域（１０８）を含む前記インタフェイス用の集積回路パッケージ（１０４）であって、前記第一の領域は、前記パッケージの前記第二の領域から離隔して該第二の領域に対向して設けられており、前記パッケージの前記第一の領域は、前記センサ・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）を含んでおり、前記パッケージ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）を含んでいる、集積回路パッケージ（１０４）と
を備えたシステム（１０）。
【請求項２】
前記パッケージ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、前記パッケージ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まで経路設定する経路設定層（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】
前記パッケージの前記第一の領域は、それぞれの試験信号に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達す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ている遮蔽（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】
前記放射線源から散乱されて前記集積回路に達する放射線を遮断するように前記パッケージ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）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て前記第一の領域を通して前記集積回路に達する放射線の入射を遮断する上部遮蔽（１２２）と、前記放射線源から散乱されて前記集積回路に達する放射線の入射を遮断するように前記パッケージ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て設けられている上部遮蔽（１２２）と、前記パッケージ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、前記上部遮蔽及び前記側面遮蔽の組み合わせが、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減少させるファラデー・ケージを構成する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第二の領域（１０８）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・アレイ用の電気インタフェイスに関し、さらに具体的には、計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに用い得るようなセンサ・アレイとデータ取得システム（ＤＡＳ）との間の集積回路（ＩＣ）を基本要素とした電気インタフェイスに関する。
【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、データを二次元フォーマットで送受したり、所与の区域に望ましい分解能を与えたりするために、アレイを成して構成される場合がある。例えば、計算機式断層写真法（ＣＴ）システムに用いられる一つの公知のセンサは、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た感光性ピクセルのアレイを含むフォトダイオードを含んでいる。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、次にこれらの光フォトンが下層に位置するフォトダイオード内の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対応するアナログ電気信号を発生する。
【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、ここでは上述のように、ＣＴ検出器アレイの各々のセンサ素子が、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。このように、単一のセンサ素子であっても、本書では「センサ・アレイ」と呼ぶ場合もある。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、これらの信号を後続の処理のためにディジタル信号へ変換する。
【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との間に用いられているインタフェイス・パッケージは従来は、アナログ信号について最適な信号品質（signal intensity）を達成することができなかった。例えば、このことは同時に、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（相互接続）通路の数及び／又は距離を削減すること、並びにアナログ入力と、ディジタル信号及び電力接続との間のクロストークを減少させることを伴い得る。生じ得る一つの問題は、フォトダイオード・アレイに隣接してＤＡＳを配置する場合に、ＤＡＳにおいて構築され得る１又は複数の特定応用向け集積回路（ＡＳＩＣ）を保護する放射線遮蔽を設ける必要があり得ることである。さらに、所与の応用の必要に応じて、電磁干渉（ＥＭＩ）及び／又は電磁環境両立性（ＥＭＣ）のような他の影響を減少させることも望ましい。
【０００５】
従って、上述の問題に高い経費対効果で対処するインタフェイス・アーキテクチャを提供することが望ましい。例えば、このことにより、クロストーク及びＥＭＩのレベルを低減する、ＤＡＳとセンサ・アレイとの間に効率的な熱結合を提供する、並びにこれに伴い信頼性を高める等のように、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ことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様においては、センサ・アレイ（２０）用のインタフェイス回路が提供される。このインタフェイス回路は、第一の領域（１０６）及び第二の領域（１０８）を提供する集積回路パッケージ（１０４）で構成され得る。第一の領域は、パッケージの第二の領域から離隔して該第二の領域に対向して設けられ得る。パッケージの第一の領域（１０６）は、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パッケージの集積回路（１０２）に相互接続する複数のインタフェイスを提供することができる。パッケージの第二の領域（１０８）は、電力信号及び動作ディジタル信号のように第一の電気的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を集積回路に相互接続する複数のインタフェイスを提供することができる。
【０００７】
かかる態様において本発明は、ＣＴ検出器アーキテクチャにおいて、クロストーク及びＥＭＩのレベルを低減し、ＤＡＳとセンサ・アレイとの間に効率的な熱結合を提供して、信頼性を高めることができる。
【０００８】
本願発明の他の態様においては、所与の感知モダリティを基本要素とするセンサのアレイ（２０）と、  該センサのアレイからの複数のアナログ信号を、該アナログ信号に所望の信号コンディショニングを提供する少なくとも一つの集積回路を含むデータ取得システム（３２）に電気的に結合するインタフェイスと、少なくとも第一の領域（１０６）及び第二の領域（１０８）を含む前記インタフェイス用の集積回路パッケージ（１０４）であって、前記第一の領域は、前記パッケージの前記第二の領域から離隔して該第二の領域に対向して設けられており、前記パッケージの前記第一の領域は、前記センサ・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）を含んでおり、前記パッケージ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）を含んでいる、集積回路パッケージ（１０４）と
を備えたシステム（１０）が提供される。
【０００９】
本願発明の他の態様において、システムは、前記パッケージ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。
【００１０】
本願発明の他の態様において、システムは、それぞれのバイアに電気的に相互接続されており、前記パッケージ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まで経路設定する経路設定層（１１６）をさらに含んでいる。
【００１１】
本願発明の他の態様において、システムは、前記パッケージの前記第一の領域は、それぞれの試験信号に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。
【００１２】
本願発明の他の態様において、前記センサ・アレイ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。
【００１３】
本願発明の他の態様において、システムは、前記第一の領域を通過して前記集積回路に達す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ている遮蔽（１２２）をさらに含んでいる。
【００１４】
本願発明の他の態様において、システムは、前記放射線源から散乱されて前記集積回路に達する放射線を遮断するように前記パッケージ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）をさらに含んでいる。
【００１５】
本願発明の他の態様において、システムは、放射線源から照射されて前記第一の領域を通して前記集積回路に達する放射線の入射を遮断する上部遮蔽（１２２）と、前記放射線源から散乱されて前記集積回路に達する放射線の入射を遮断するように前記パッケージ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とをさらに含んでいる。
【００１６】
本願発明の他の態様において、システムは、前記第一の領域の少なくとも一部に隣接して設けられている上部遮蔽（１２２）と、前記パッケージ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、前記上部遮蔽及び前記側面遮蔽の組み合わせが、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減少させるファラデー・ケージを構成する。
【００１７】
本願発明の他の態様において、前記第二の領域（１０８）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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のこれらの利点及び他の利点は、図面を参照して以下の記載からさらに明らかとなろう。
【００１９】
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一構成要素を指す。多くの構成において、センサ・アレイはこれ自体が、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、また複数のセンサ・アレイが組み立てられてさらに大きいアセンブリを構成することができ、このアセンブリを「検出器アレイ」と呼ぶ。「センサ・アレイ」はセンサのＭ×Ｎ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。
【００２０】
説明のために、以下の説明はＣＴイメージング・システムを参照する。しかしながら、本発明の各観点は、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有利に用いられ得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ような設備検査及び診断、又は空港での手荷物走査及び港湾でのコンテナ検査のように輸送環境で実行され得るような警備検査等がある。
【００２１】
幾つかのＣＴイメージング・システム構成では、Ｘ線源がファン形状のビームを投射し、ビームは一般に「撮像平面」と呼ばれるデカルト座標系のＸＹ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。検出器アレイにおいて受光される減弱後の放射線ビームの強度は、対象によるＸ線ビームの減弱に依存する。アレイの各々のセンサが検出器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。
【００２２】
第三世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが対象と交差する角度が間断なく変化するように、撮像平面内で撮像対象の周りをガントリによって回転させられる。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」は、Ｘ線源及び検出器の一回転の間に異なるガントリ角度すなわち異なるビュー角度で形成された一組のビューを含んでいる。
【００２３】
アキシャル・スキャンでは、投影データが処理されて、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。投影データ集合から画像を再構成する一つの方法を当技術分野では「フィルタ補正逆投影手法」と呼ぶ。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。
【００２４】
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）を実行してもよい。「ヘリカル」・スキャンを実行するためには、所定数のスライスについてのデータを取得しながら患者を移動させる。かかるシステムは、ファン・ビーム・ヘリカル・スキャンから単一の螺旋を発生する。ファン・ビームによってマッピングされた螺旋から投影データが得られ、これらの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。
【００２５】
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、収集されたデータに、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工程の前に、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、加重されたデータを処理してＣＴ数を発生して、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。
【００２６】
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、多数の横列を成す投影データが任意の時間的瞬間に同時に取得される。ヘリカル・スキャン・モードと併用すると、システムは、コーン・ビーム投影データの単一の螺旋を発生する。シングル・スライスでの螺旋加重方式と同様に、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。
【００２７】
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いう用語は、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。
【００２８】
また、本書で用いられる「画像を再構成する」という表現は、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）。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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が、センサ２０からのアナログ信号を受信して後続の処理のためにこれらのアナログ信号をディジタル信号へ変換するように接続されることができる（本発明の各観点を具現化する電気インタフェイスを用いる。後に改めて詳述する）。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。
【００３２】
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はテーブル・モータ制御器４４を動作させ、テーブル・モータ制御器４４は、電動式テーブル４６を制御して、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。
【００３３】
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からの命令及び／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（「イーサネット」は商標）装置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果たす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）にも同等に適用可能である。
【００３４】
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受け得る例示的なセンサ・アレイに関する一般的な背景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。尚、この特許は本発明と同じ譲渡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。上の特許文献１に記載されているセンサ・アレイは、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。
【００３５】
トランスデューサとは、放射線、音波、温度、圧力、光、又は他の物理的形態のような所与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波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装置を含み得る。本発明の目的のためには、基本的概念は、センサ・アレイは特定の具現化形態を問わず一般的には、電気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ものである。
【００３６】
本発明の発明者は、所与の電気的特性を有する信号（例えば相対的に高感度のアナログ信号）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）ことを可能にするチップ・スケールのインタフェイス・アーキテクチャを革新的に見出した。実施形態の一例は、ＣＴ検出器アレイからの高感度アナログ信号に、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）を提供するデータ取得システムにおいて用いられる得る。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、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パッケージの内部に適当に配設されたバイア（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の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側での入出力の数を減少させることができる。
【００３７】
図３は、センサ・アレイについての電気インタフェイス回路１００の断面図である。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、無用の細部を回避するために、当業者であれば容易に理解される些細な点については読者のために省いている。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背景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２版、第１巻、Process Technology、Lattice Press発行及び版権所有の教科書を参照されたい。尚、この教科書を参照により本出願に援用する。
【００３８】
インタフェイス回路はパッケージ１０４を含んでおり、パッケージ１０４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）を画定している。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高感度のアナログ信号）に相互接続（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、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）を集積回路に相互接続する複数のインタフェイス１１２を含んでいる。
【００３９】
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している図５にさらに分かり易く掲げられている。複数の導電性バイア１１４が、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通路のような複数の電気的通路を設けるように配設されていてよく、底面で受信されたディジタル信号及び電力信号をＡＳＩＣまで電気的に経路設定（ルーティング）するための１又は複数の経路設定層１１６に相互接続され得る。
【００４０】
図４でさらに分かり易く認められる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、特に有利であり得ることが認められよう。実施形態の一例では、かかる直接接続は、はんだ、非等方的伝導性フィルム（ＡＣＦ）又はペースト（ＡＣＰ）、超音波接着、熱音波接着、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作製することができる。
【００４１】
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透過してパッケージ内のＡＳＩＣまで到達し得るＸ線を遮断するように配置されるタングステン又はその他任意の適当な金属若しくは合金で製造されたスラグのような放射線遮蔽１２２（図３）を選択随意で設け得ることが思量される。また、フリップ・チップＣＳＰ（チップ・スケール・パッケージ）は上層の放射線遮蔽１２２を用いない実施形態の一例として好ましい場合があり、また上層放射線遮蔽１２２を用いる場合にはワイヤボンドＣＳＰを用いてもよいことが思量される。
【００４２】
もう一つの実施形態の例では、散乱した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・スラグ又はその他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、例えば磁気共鳴応用のように相対的に大きい電磁場に曝露される環境においてはファラデー・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セグメント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、ネスト型遮蔽又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。
【００４３】
所載の電気インタフェイス・アーキテクチャは、応用の一例ではマルチ・スライスＣＴシステムでのように、次のような例示的な利点を与えるアセンブリを可能にすることが思量される。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）の低減によってセンサ・アレイの信号品質を高めること、相対的に複雑でない製造及び修理点検、経費削減、インターコネクトの数及び／又は長さの削減を介した信頼性の向上、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追跡及び制御を提供する利用可能な容積等である。以上に述べたように、本発明の各観点を具現化した電気インタフェイス・アーキテクチャを多様な感知モダリティを基本要素とするセンサ・アレイにおいて用いることができる。
【００４４】
本発明の好適実施形態を図示して本書に記載したが、かかる実施形態は例示のみのために掲げられていることは明らかであろう。当業者には、所載の発明から逸脱しない多くの改変、変形及び置換が想到されよう。従って、本発明は、特許請求の範囲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】
【００４５】
【図１】医療撮像についてＣＴセンサ・アレイを用い得るような例示的なＣＴイメージング・システムの等角図である。
【図２】図１に見られるような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・アレイと電気的に相互接続するために集積回路パッケージにおいて組み立てられ得るインタフェイスのような本発明の各観点を具現化した電気インタフェイスの断面図である。
【図４】対応するセンサのインタフェイス・パッドのアレイ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・パッケージの上面の図である。
【図５】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・アレイ信号からかかる信号を分離するように構成され得るようなインタフェイス・パッケージの面の図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０  イメージング・システム
１２  ガントリ
１４  Ｘ線管
１６  Ｘ線ビーム
１８  検出器アレイ
２０  センサ
２２  患者
２４  回転中心
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  装置
５２  コンピュータ読み取り可能な媒体
１００  電気インタフェイス回路
１０２  集積回路
１０４  パッケージ
１０６  第一の領域
１０８  第二の領域
１１０、１１２  複数のインタフェイス
１１４  導電性バイア
１１６  経路設定層
１２２  放射線遮蔽
１２４  側面遮蔽
【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】
2008006286.tif 000007