(57)【要約】【課題】製造プロセス途中や製品使用中に発生する外部からの機械的ストレスに強い構造を有する放射線検出装置を提供する。【解決手段】Ｘ線センサー３００は、押さえ枠２０１とダンパー材２０２とで挟まれた状態で固定されている。センサーパネル１００上に非弾性体樹脂１１２を押さえ枠２０１で押し付ける部分に対応して設置している。その上部は、弾性体樹脂１１３により蛍光板１３１及びシート材１３３とＴＣＰ１２２を同時に覆っている。好適には、弾性体樹脂１１３の一番高い部分を耐ストレス樹脂上に合わせると、押さえ枠２０１が最高位点上から非弾性体樹脂を押さえる形態になるのでより良い。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光電変換素子を有するセンサーパネルと波長変換体とを重ねて形成された放射線検出器が、前記波長変換体の周囲に形成した周囲樹脂上部から押さえ板により機械的に押し付けることによってシャーシに固定されている放射線検出装置において、
前記周囲樹脂のセンサーパネルと接触する面側が、非弾性体材料とそれを覆う弾性体材料を含んで構成されたことを特徴とする放射線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用Ｘ線診断システム、非破壊検査システムに適用して好適な放射線検出装置に関する。なお、本明細書では、Ｘ線、γ線などの電磁波やα線、β線も放射線に含めるものとして説明する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、医療機業界のデジタル化が加速しており、レントゲン撮影の方式もコンベンショナルなフィルムスクリーン方式からＸ線デジタルラジオグラフィー方式へのパラダイムシフトが進んでいる。
【０００３】
図９は、従来のＸ線センサーをメカシャーシに組み込んだ状態の端部近辺の断面図である（例えば、特許文献１参照）。図中、１００が光電変換素子を備えるセンサーパネルで、ガラス基板１０１上にフォトセンサーとＴＦＴからなる光電変換素子エリア部１０２、配線部１０３、ボンディングパッド部１０４と、素子を保護するための保護層１０５により構成されている。
【０００４】
保護層１０５上には、ＣｓＩ：Ｔｌなどからなる蛍光体層１０６を形成し、蛍光体層１０６を保護するため、第一の保護層１０７と第二の保護層１０９とそれらに挟まれた反射層１０８を構成している。第一の保護層１０７、第二の保護層１０９及び反射層１０８の共通した端面部は、樹脂枠１１０と被覆樹脂１１１とで挟み込み、剥がれを防止する構造となっている。ちなみに、先の例では、樹脂枠１１０及び被覆樹脂１１１の材料として、それぞれシリコン系樹脂（信越化学製のＫＪＲ６５１、あるいはＫＥ４８９７、東芝シリコン製ＴＳＥ３９７、住友３Ｍ製ＤＹＭＡＸ６２５Ｔ等）またはアクリル樹脂（協立化学産業株式会社製ＷＯＲＬＤ  ＲＯＣＫ  Ｎｏ．８０１−ＳＥＴ２）を用いる旨、記載されている。ボンディングパッド部１０４には、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）１２１を介してＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）１２２が接続されており、以降、電気実装部（図示省略）に繋がっている。
【０００５】
これらの構造物により、Ｘ線センサー３００が形成される。このＸ線センサー３００は、ガラス基板１０１の下部からはダンパー材２０２で、上部からは押さえ枠２０１で固定されており、縦横に設置されるユニバーサルタイプの場合でも、これらの支えでシャーシからの脱落を防止している。
【０００６】
図面上部から入射したＸ線の大部分が蛍光体層１０６で吸収され、可視光を発光する。発光した可視光に感度を持つ光電変換素子エリア部１０２で電気信号に変換、スイッチングし、ボンディングパッド部１０４からＴＣＰ１２２を経て、電気実装部（図示省略）を通して読み出すことで、入射するＸ線情報を２次元のデジタル画像に変換するものである。
【０００７】
【特許文献１】
特許第３０２９８７３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記Ｘ線デジタルラジオグラフィーを製造する際、押さえ枠２０１が直接被覆樹脂１１１を押さえつけているゆえ、次のような問題が生じる。
【０００９】
第１に、縦横斜めと様々な方向に設置される際、特に上部の押さえ枠２０１により押さえられた部分では、設置の方向に沿って、同じく縦横斜め方向のストレスが生じる。従来例では、樹脂枠及び被覆樹脂は、シリコン系樹脂などの柔らかい材料からなるため、ストレスによる変形をそのまま引きずり、下部の保護層１０５及び配線部１０３を破壊してしまう。更に、車載などの場合には、振動も加わるため、この影響は大きなものとなる。
【００１０】
第２に、製造プロセス途中で、治具等の構造物が衝突し、保護層１０５及び配線部１０３の段差を破壊する。
【００１１】
そこで本発明は、プロセス途中や製品使用中に発生する外部からの機械的ストレスに強い構造を有する放射線検出装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明は、複数の光電変換素子を有するセンサーパネルと波長変換体とを重ねて形成された放射線検出器が、波長変換体の周囲に形成した周囲樹脂上部から押さえ板により機械的に押し付けることによってシャーシに固定されている放射線検出装置において、周囲樹脂のセンサーパネルと接触する面側が、非弾性体材料とそれを覆う弾性体材料を含んで構成されたことを特徴とする。
【００１３】
また、周囲樹脂が波長変換体周囲保護のための封止樹脂であり、非弾性体材料が、プロセス中の支持樹脂としても機能させることも可能とした。押さえ板と弾性体材料との接触点は非弾性体材料の上部であり、弾性体材料の高さ最高位点が、非弾性体材料の上部とした。
【００１４】
以上の構成によって、放射線検出装置の上部からの機械ストレスによる変形を直接保護層断面に与えることを防止する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概念について図面を参照して説明する。
【００１６】
本発明の目的は、段差を持つ構造物の直上部に非弾性体樹脂、その上を覆う弾性体領域を形成し、外部からの機械的ストレスを弾性体で緩和（変形を伴う）、非弾性体樹脂で変形を抑えることで段差構造物を保護することである。
【００１７】
ここでいう、非弾性体樹脂とは、ロックウェル硬さ試験方法での測定が可能であってその硬さがＭ８０以上、ゴム硬度計かたさ試験での測定が不可能なものをいう。弾性体とは、その逆で、ゴム硬度計かたさ試験での測定が可能でロックウェル硬さ試験方法での測定が不可能な材料をいう。
【００１８】
具体的な非弾性体樹脂材料としては、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテルイミド系樹脂、ジビニルシロキサンビスベンゾブテン系樹脂、メチルシルセスキオキサン系樹脂などを用いると良い。このような非弾性体樹脂材料を形成するには、プレポリマーと架橋材の混合物を塗布し、熱又は光硬化することで得られる。これらの材料は、ロックウェル硬さ試験が可能で、シャーシ組み付け後に発生する押圧を受けてもほとんど変形しない。さらに、上部から数十グラムの力でカッターナイフを当てても、簡単には切断破壊されないものである。但し、カッターの支持材（まな板のようにして使うこと）として機能させる場合は、非弾性体樹脂の厚みを０．５ｍｍ以上にしておくことが望ましい。
【００１９】
弾性体材料としては、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂などが良いが、樹脂の硬さは、プレポリマーの架橋点と架橋材の量でコントロールできる。
【００２０】
図１及び２は、従来の柔らかい樹脂のみの場合と本発明との違いをイメージしたものを示している。断面は、図９の断面の方向を９０度ずらした様子を示しているため、配線１０３と保護層１０５の断面が表されている。
【００２１】
図１（ａ）は、従来の柔らかい樹脂１１０及び１１１に押さえ枠２０１より横方向の力を受けた場合の様子である。樹脂は、横方向に変形し、ひし形になっていく。これに準じ、配線及び保護層の横断面にも図示するように横方向ベクトルの力を局部的に受けることとなる。これが配線破壊の原因となる。
【００２２】
これに対し、図１（ｂ）に示す本発明では、非弾性体樹脂１１２はほとんど変形しないので、横方向の力は、主に下部の構造物に対し一様にかかり、局部的な力を与えることは少ない。弾性体樹脂１１３は、変形して応力を緩和する役目を担っている。
【００２３】
図２（ａ）では、従来の柔らかい樹脂１１０及び１１１に押さえ枠２０１より押す方向の力を受けた場合の様子である。今度は、樹脂は、図の矢印で示す方向に沿って変形する。この場合でも、配線及び保護層の横断面には、横方向ベクトルの力を局部的に受けることになる。
【００２４】
これに対し、図２（ｂ）に示す本発明では、非弾性体樹脂１１２が変形しないので、横方向の力を受けることは少ない。非弾性体樹脂として、ロックウェル硬さでＭ８０以上が適当であることが判明し、本発明に至った。
【００２５】
なお、以下の説明では、非弾性体樹脂材料と弾性体材料の単純な組み合わせを示したが、これらの複数積層タイプであっても、本発明の目的は達成される。
【００２６】
さらに、押さえ枠で押し付ける部分は非弾性体樹脂の直上が望ましく、好適には、弾性体の高さ最高位点は、非弾性体樹脂の直上にくるよう設計するのが良い。こうしておけば、押さえ枠は、必ず最高位点を押すこととなり、本発明の目的が達成される。
【００２７】
以下、実施形態により具体的に説明する。
【００２８】
（実施形態１）
図３は、第１の実施形態を示す。これは、Ｘ線を可視光に変換する波長変換体である蛍光体を貼り合わせる構成で、封止する部分に本発明を採用している。従来例と重複する部分は、同じ番号を付しているので、説明は省略する。
【００２９】
この例では、センサーパネル１００上に硬いエポキシ樹脂よりなる非弾性体樹脂１１２を押さえ枠２０１で押し付ける部分に対応して設置している。その上部は、アクリル樹脂などからなる弾性体樹脂１１３により蛍光板１３１及びシート材１３３とＴＣＰ１２２を同時に覆っている。好適には、弾性体樹脂１１３の一番高い部分を耐ストレス樹脂上に合わせると、押さえ枠２０１が最高位点上から非弾性体樹脂を押さえる形態になるのでより良い。
【００３０】
Ｘ線センサー３００は、従来例と同様、押さえ枠２０１とダンパー材２０２とで挟まれた状態で固定されている。押さえ枠２０１からの機械的ストレスは、本発明の概念で説明したとおり、上部の弾性体樹脂１１３での変形を伴い吸収される。その下部の非弾性体樹脂は、ほとんど変形しないので、配線部を破壊することはない。
【００３１】
次に製造方法を説明する。センサーパネル１００を従来の方法で製造した後、エポキシ樹脂からなる非弾性体樹脂をパネル周囲に塗布、キュアにより硬化させる。その後、ＴＣＰ１２２をＡＣＦ１２１で固定して電気実装部（図示省略）を含め接続する。次に蛍光板１３１を粘着材１３２により貼り合わせ、その上にシート材１３３を粘着材１３４により貼り合わせる。この貼り合わせは、ローラーを用いたラミネータによって行う。気泡等を除去するため、一般的には、ローラーには、１００Ｋｇ以上の圧力をかけている。そして、弾性体樹脂１１３を塗布し、Ｘ線センサー３００が完成する。
【００３２】
特に、蛍光板１３１及びシート材１３３をラミネートする際、対象物の外側にはみ出したローラーが直接パネル表面を押し付けることとなるが、本発明の非弾性体樹脂１１３を設けていれば、そのストレスから持ちこたえることが可能である。特に、ローラーの周速度とステージの速度に差が生じた場合は、その効果は大きい。
【００３３】
本実施形態によれば、製品として外部からのストレスに強くなると共に、製造プロセス中の特に貼り合わせ工程でのセンサーの破壊を防止することができる。
【００３４】
（実施形態２）
図４は、第２の実施形態を示す。これは、Ｘ線を可視光に変換する波長変換体である蛍光体を直接センサーパネル１００に蒸着するタイプで、従来例の改良例となっており、樹脂枠を非弾性体樹脂にした構成となっている。但し、上部の封止材は第一の保護層１０７、反射層１０８、第二の保護層１０９を覆うと共にＴＣＰ１２２も覆っている。従来例と重複する部分は、同じ番号を付しているので、説明は省略する。この実施形態においても、弾性体樹脂１１３の一番高い部分を非弾性体樹脂上に合わせると、押さえ枠２０１が最高点上から非弾性体樹脂を押さえる形態になるのでより良い。
【００３５】
次に製造方法を説明する。センサーパネル１００を従来の方法で製造した後、ＣｓＩ：Ｔｌなどからなる蛍光体１０６を蒸着する。次に、エポキシ樹脂からなる非弾性体樹脂１１２を蛍光体１０６の周囲に塗布し、キュアして硬化させる。この状態を図５（ａ）に示す。
【００３６】
次に、第一の保護層１０７を熱ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）で、Ａｌなどの反射層１０８を蒸着で、第二の保護層１０９を熱ＣＶＤで連続形成する。そして、図５（ｂ）に示すように、ボンディングパッド部１０４をむき出すために、カッター等の切断手段４０１によりカットし、不要部分の保護層等を除去する。カッターの刃を入れる際、非弾性体樹脂１１２が支持板（まな板のような）の役目をし、その下部の配線１０３の破壊を防止することになる。従来例でも同じような説明が記載されているが、樹脂枠１１０にシリコン樹脂かアクリル樹脂を用いるため柔らかく、刃への力加減によっては、下部の配線１０３に達することとなり、破壊させることがあった。本実施形態では、非弾性体樹脂１１２にエポキシ樹脂を用いるため、硬く、刃は容易に配線１０３に達しない。
【００３７】
次に、ＴＣＰ１２２をＡＣＦ１２１で固定して電気実装部（図示省略）を含め接続する。そして、図５（ｃ）に示すように、弾性体樹脂を用いてカッターで切断した保護層等の端面を覆い、かつＴＣＰを覆うように塗布し、Ｘ線センサー３００が完成する。
【００３８】
本実施形態によれば、製品として外部からのストレスに強くなると共に、製造プロセス中の特に保護層カット工程でのセンサーの破壊を防止することができる。
【００３９】
（実施形態３）
図６は、第３の実施形態を示す。これは、実施形態１の変形例で、非弾性体樹脂１１２と弾性体樹脂１１３の上部に更に非弾性体１１４を構成したものである。この実施形態では、上部に施した弾性体１１３が、押さえ枠２０１と非弾性体１１４との擦れによる不具合を抑制するものである。この構造としても、本発明の目的とする下部配線１０３の破壊防止機能と弾性体樹脂による応力緩和機能は達成できている。非弾性体１１４の形成は、非弾性体樹脂のテープを貼り合わせる方法や非弾性体樹脂を塗布形成する方法でもよい。また、非弾性体に金属を用いた場合は、プロセス途中の静電気対策用のガードリングとしても機能することができる。
【００４０】
（実施形態４）
図７は、第４の実施形態を示す。これは、非弾性体樹脂１１２を保護層等のカット部を覆う形で設けた例である。この構成によれば、非弾性体樹脂１１２が、配線の破壊防止になる効果に加え、保護層等（１０７、１０８、１０９）に対する剥がれ防止効果も持たせることができる。
【００４１】
（実施形態５）
図８は、本発明による放射線検出装置のＸ線診断システムへの適用例を示したものである。
【００４２】
Ｘ線チューブ６０５０で発生したＸ線６０６０は患者あるいは被験者６０６１の胸部６０６２を透過し、放射線検出装置（イメージセンサ）６０４０に入射する。この入射したＸ線には被験者６０６１の体内部の情報が含まれている。Ｘ線の入射に対応して蛍光体によって可視光に変換し、これを光電変換して、電気信号を得る。この電気信号はデジタル変換されイメージプロセッサ６０７０により画像処理され制御室のディスプレイ６０８０で観察できる。
【００４３】
また、この画像情報は電話回線６０９０等の伝送手段により遠隔地へ転送でき、別の場所のドクタールームなどディスプレイ６０８１に表示もしくは光ディスク等の保存手段に保存することができ、遠隔地の医師が診断することも可能である。またフィルムプロセッサ６１００によりフィルム６１１０に記録することもできる。
【００４４】
以上の実施形態では、Ｘ線撮像システムを例に説明したが、シンチレータによって放射線を光に変換し、この光を光電変換する装置構成としても、同様である。なお、放射線とはＸ線以外のα，β，γ線等を含む。
【００４５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の好適な実施態様を以下の通り列挙する。
【００４６】
〔実施態様１〕
複数の光電変換素子を有するセンサーパネルと波長変換体とを重ねて形成された放射線検出器が、前記波長変換体の周囲に形成した周囲樹脂上部から押さえ板により機械的に押し付けることによってシャーシに固定されている放射線検出装置において、
前記周囲樹脂のセンサーパネルと接触する面側が、非弾性体材料とそれを覆う弾性体材料を含んで構成されたことを特徴とする放射線検出装置。
【００４７】
〔実施態様２〕
前記周囲樹脂が、波長変換体周囲保護のための封止樹脂であることを特徴とする実施態様１記載の放射線検出装置。
【００４８】
〔実施態様３〕
前記非弾性体材料が、プロセス中の支持樹脂であることを特徴とする実施態様１記載の放射線検出装置。
【００４９】
〔実施態様４〕
前記押さえ板と前記弾性体材料との接触点が、前記非弾性体材料の上部であることを特徴とする実施態様１記載の放射線検出装置。
【００５０】
〔実施態様５〕
前記弾性体材料の高さ最高位点が、前記非弾性体材料の上部であることを特徴とする実施態様１又は４記載の放射線検出装置。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シャーシに固定された放射線検出器に対し、機械的ストレスに強い放射線検出装置を提供することができる。更に、製造過程での周囲配線部への様々な機械的ストレスに強い構造を提供することが可能である。このため、製品の落下や乱雑な扱いにも耐久性のある放射線検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明と従来例との違いを説明する断面図
【図２】本発明と従来例との違いを説明する断面図
【図３】実施形態１の放射線検出装置の断面図
【図４】実施形態２の放射線検出装置の断面図
【図５】実施形態２の製造プロセスを説明する断面図
【図６】実施形態３の放射線検出装置の断面図
【図７】実施形態４の放射線検出装置の断面図
【図８】本発明による放射線検出装置のＸ線診断システムへの適用例を示す図
【図９】従来例の放射線検出装置の断面図
【符号の説明】
１００  センサーパネル
１０１  ガラス基板
１０２  光電変換素子エリア
１０３  配線部
１０４  ボンディングパッド部
１０５  保護層
１０６  蛍光体層
１０７  第一の保護層
１０８  反射層
１０９  第二の保護層
１１０  樹脂枠
１１１  被覆樹脂
１１２  非弾性体樹脂
１１３  弾性体樹脂
１１４  非弾性体
１２１  ＡＣＦ
１２２  ＴＣＰ
１３１  蛍光板
１３２  粘着材
１３３  シート材
１３４  粘着材
２０１  押さえ枠
２０２  ダンパー材
２０３  ベースプレート
２０４  足
２０５  ボディー
３００  放射線検出センサー
【図１】
2004317167.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004317167.tif 000009
【図８】
2004317167.tif 000010
【図９】
2004317167.tif 000011