(57)【要約】【課題】接続と封止樹脂を連続して行うことで、封止工程前の放置時間短縮による工程削減を図り、ゴミ及び大気中の水分からマイグレーションを防ぐ。【解決手段】放射線撮像装置の実装方法は、加熱圧着用ヘッド３０１と封止樹脂滴下用ヘッド４０１を一体に連動して可動させることにより、隣接する２枚のＴＣＰ２０１の一方のリード配線２０１１とＰＣＢ１０１の接続配線１０１１にハンダ又はＡＣＦを用いて加熱圧着して電気接続し、接続後、隣接する２つのＴＣＰ２０１の他方のリード配線２０１１とＰＣＢ１０１の接続配線１０１１にハンダ又はＡＣＦを用いて加熱圧着して電気接続すると同時に、先に加熱圧着されたＴＣＰ２０１の一方とＰＣＢ１０１の接続端子上に封止樹脂を滴下してその封止を行ない、以後、隣接する２つのＴＣＰ２０１とＰＣＢ１０１の接続端子に対し電気接続と該接続後の封止とを連続して行なうものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を光に変換する光電変換素子が形成された基板に接続され、フィルム基板に集積回路が実装された複数のフレキシブル基板のテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰと記す）と、該複数のＴＣＰに接続され、前記光電変換素子の駆動装置及びその読み出し装置からなる集積回路基板（以下ＰＣＢと記す）とを有する放射線撮像装置の実装方法であって、
加熱圧着用ヘッドと封止樹脂滴下用ヘッドを一体に連動して可動させることにより、前記複数のＴＣＰのうち隣接する２つのＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子にハンダ又はＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を用いて加熱圧着して電気接続し、該接続後、前記隣接する２つのＴＣＰの他方と前記ＰＣＢの接続端子に前記ハンダ又はＡＣＦを用いて加熱圧着して電気接続すると同時に、上記電気接続された前記ＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子上に封止樹脂を滴下してその封止を行ない、以後、前記隣接する２つのＴＣＰと前記ＰＣＢの接続端子に対し前記電気接続と該接続後の封止とを連続して行なうことを特徴とする放射線撮像装置の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線撮像装置分野及びディスプレイ分野等において、金属配線や透明電極の積層されたガラスと電気信号の入出力を行う集積回路を実装する接続工程において、ＴＣＰとＰＣＢの接続部の腐食による欠陥を防ぐ実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の二基板に形成された電極間の接続技術として、フィルムキャリアのアウターリードを配線基板へ接続する際の実装構造を例にして説明する。
【０００３】
マトリクス状に電極が形成された光電変換装置等における駆動用ＩＣの実装方法としては、Ｘ線が受光する光電変換半導体層の表面に透明電極及び金属配線が形成され、該金属配線と接続して基板の周縁部に形成された接続電極と、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により駆動用半導体チップが搭載されたＴＣＰの出力電極とを異方性導電接着膜（ＡＣＦ）を介して熱圧着接続し、このＴＣＰの入力電極と、前記駆動用半導体チップに駆動電源及び制御用信号を入力するための周辺回路基板ＰＣＢの接続電極とをハンダ接続している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
近年、光電変換装置の高特性及び、高感度のセンサーが開発され、さらに駆動用半導体チップの最小化からＴＣＰのリード配線が微細となり、ＰＣＢとのハンダ接続後、そのハンダ接続部を強化するために封止樹脂を滴下し、これにより機械的衝撃による断線を防ぐことができるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０８−１１６０４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、ＴＣＰとＰＣＢのハンダ接続後、次工程にて封止樹脂を滴下する際に封止までの時間が空いてしまい、この間にハンダ接続部にゴミもしくは大気中の水分が付着してしまう。その為、封止樹脂滴下以降のゴミ及び大気中の水分等から防げるとしても、封止樹脂滴下前にゴミ等が付着した場合、マイグレーションの発生原因の恐れがあった。
【０００７】
本発明の目的は、ＴＣＰとＰＣＢの接続に対し、接続と封止樹脂を連続して行うことで、封止工程前の放置時間短縮による工程削減を図り、ゴミ及び大気中の水分からマイグレーションを防ぎ、信頼性向上を図ることができる放射線撮像装置の実装方法及び実装装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するため、本発明に係る実装方法は、フィルム基板に集積回路が実装されたフレキシブル基板のテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰと記す）と、駆動装置及び読み出し装置からなる集積回路基板（以下ＰＣＢと記す）の接続端子にハンダまたはＡＣＦを用いて実装し且つその接続端子上に封止樹脂を滴下する装置において、接続端子の加熱圧着用ヘッドと封止樹脂を滴下するヘッドとが連続して、電気接続と接続された端子上に封止樹脂を滴下することを特徴とする。
【０００９】
なお、放射線とは、Ｘ線やα，β，γ線等をいい、光は、光電変換素子により検出可能な波長領域の電磁波であり、可視光を含む。波長変換体は、放射線を波長の長い電磁波に変換するもので、放射線を光に変える蛍光体等のシンチレータを含む。
【００１０】
本発明は、このような着想をもとに完成されたものである。
【００１１】
すなわち、本発明に係る放射線撮像装置の実装方法は、放射線を光に変換する光電変換素子が形成された基板に接続され、フィルム基板に集積回路が実装された複数のフレキシブル基板のテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰと記す）と、該複数のＴＣＰに接続され、前記光電変換素子の駆動装置及びその読み出し装置からなる集積回路基板（以下ＰＣＢと記す）とを有する放射線撮像装置の実装方法であって、加熱圧着用ヘッドと封止樹脂滴下用ヘッドを一体に連動して可動させることにより、前記複数のＴＣＰのうち隣接する２つのＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子にハンダ又はＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を用いて加熱圧着して電気接続し、該接続後、前記隣接する２つのＴＣＰの他方と前記ＰＣＢの接続端子に前記ハンダ又はＡＣＦを用いて加熱圧着して電気接続すると同時に、上記電気接続された前記ＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子上に封止樹脂を滴下してその封止を行ない、以後、前記隣接する２つのＴＣＰと前記ＰＣＢの接続端子に対し前記電気接続と該接続後の封止とを連続して行なうことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明による放射線撮像装置（Ｘ線撮像装置）の実装例の模式的構成図及び模式的断面図である。
【００１４】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、Ｘ線撮像装置には、光電変換素子とＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がマトリクス状に複数個形成されたａ−Ｓｉ（水素化アモルファスシリコン）センサ基板６０１１が設けられる。
【００１５】
このセンサ基板６０１１の接続端子が形成された周縁部には、例えばシフトレジスタＳＲ１と検出用集積回路ＩＣが実装されたフレキシブル回路基板のテープキャリアパッケージ（以下、「ＴＣＰ」）６０１０が、所定間隔で複数配列し、それぞれのＴＣＰ６０１０がセンサ基板６０１１の接続端子に接続される。このＴＣＰ６０１０の逆側には、光電変換素子の駆動装置及び読み出し装置からなる集積回路基板ＰＣＢ１、ＰＣＢ２の接続端子が接続される。
【００１６】
また、センサ基板６０１１の複数枚が基台６０１２の上に接着され大型の光電変換装置を構成する基台６０１２の下には、処理回路６０１８内のメモリ６０１４をＸ線から保護するため鉛板６０１３が実装されている。ａ−Ｓｉセンサ基板６０１１上にはＸ線を可視光に変換するための蛍光体６０３０、たとえばＣｓＩが蒸着されている。図１（ｂ）に示されるように全体をカーボンファイバー製のケース６０２０に収納している。
【００１７】
図２は、本実施形態の放射線撮像装置（光電変換装置）の実装方法を説明するもので、上記のようにセンサ基板に接続されるＴＣＰとＰＣＢとの間で、ハンダ接続とその接続後の封止を連続して行なう場合を説明する斜視図を示す。
【００１８】
図２において、１０１は、図示しないセンサ基板（図１参照）上に形成された光電変換素子の駆動装置及びその読み出し装置からなる集積回路基板（以下、「ＰＣＢ」）であり、１０１１は、そのＰＣＢ１０１の電気的入出力を行うための接続配線である。この接続配線１０１１上には、ハンダがプリコートされており、スーパージャフィット法により形成されている。その他にスーパーソルダー法やメッキ法等による手法で形成してもよい。
【００１９】
また、２０１は、図示しないセンサ基板（図１参照）の周縁部に配置され、フィルム基板に集積回路が実装されたフレキシブル基板のテープキャリアパッケージ（以下、「ＴＣＰ」と呼ぶ）であり、２０１１は、そのＴＣＰ２０１のリード配線である。このリード配線２０１１の導体表面には、低抵抗を考え、金メッキが被覆されている。
【００２０】
また、３０１は、ＴＣＰリード配線２０１１とハンダがプリコートされた接続配線１０１１とを接続する加熱式圧着用ヘッドである。この加熱式圧着用ヘッド３０１を用いた加熱方式としては、加熱式圧着用ヘッド１０１１が接続配線１０１１に接触し、センサーが検知するとヒータスイッチが入り、加熱を始めるパルスヒート方式にて圧着を行なうが、その他に常時加熱式のコンスタントヒートにて圧着しても良い。
【００２１】
さらに、４０１は、封止樹脂滴下用ヘッドであり、図では記してないが封止樹脂滴下用ヘッド内４０１には、シムが内蔵されており、空圧によって封止樹脂滴下用ヘッド４０１の先端に均一な封止樹脂を滴下するようになっている。また、ディスペンサーによるシリンジにて滴下してもよい。４０１１は、封止樹脂であり、熱硬化型アクリル系の樹脂を使用する。熱硬化型であれば、その他の樹脂を使用してもよい。
【００２２】
上記構成のうち、加熱式圧着用ヘッド３０１と封止樹脂滴下用ヘッド４０１とは、互いに一体に連動して可動し、ＰＣＢ１０１上の接続配線１０１１とＴＣＰ２０１のリード配線２０１１との接続端子の配列方向に沿った水平動と接続端子上での昇降動（上下動）とを含む動作を同時に行なえるようになっている。両ヘッド３０１、４０１の構造は、それぞれの機能に加え、上記動作が可能であれば、いずれのものでも適用可能である
次に、本実施形態の放射線撮像装置の実装方法を説明する。
【００２３】
図３〜図５は、本発明の特徴とするＰＣＢ１０１とＴＣＰ２０１との接続方法の順序を示す断面図である。
【００２４】
図３は、ＰＣＢ１０１上の接続配線１０１１とＴＣＰ２０１のリード配線２０１１との接続部を成す複数の接続端子（複数のＴＣＰ２０１のそれぞれに対応する接続部で、図１のＰＣＢ１、２とＴＣＰ６０１０との接続状態参照）のうち、本実装工程の例えば初期状態として、図中の例では接続端子ａ１〜ａ４のうちの最右側に位置する接続端子ａ１に加熱式圧着ヘッド３０１が接続をしている断面図を示す。
【００２５】
図３において、５０１は、ＰＣＢ１０１を載せるステージであり、ＰＣＢ１０１上の接続配線１０１１上にプリコートされたハンダの活性を良くするために加熱線が具備されたバックアップヒータステージである。
【００２６】
加熱式圧着用ヘッド３０１の直ぐ後方には、封止樹脂滴下用ヘッド４０１があり、加熱式圧着用ヘッド３０１と連動しており同一に可動する。このときのＰＣＢ１０１の接続配線１０１１とＴＣＰ２０１のリード配線２０１１の位置合わせ方法は、バックアップヒータステージ５０１上にＰＣＢ１０１が固定された状態で、バックアップヒータステージ５０１を上面からのＣＣＤ（図示しない）によって調整するものである。
【００２７】
図３に示す初期状態では、加熱式圧着用ヘッド３０１により、最右側に位置する接続端子ａ１を成すＰＣＢ１０１上の接続配線１０１１とＴＣＰ２０１のリード配線２０１１とを互いに加熱圧着して電気接続する。
【００２８】
上記接続端子ａ１での加熱圧着終了後、図４中の矢印で示す移動方向ｂ１に従って加熱式圧着ヘッド３０１と封止樹脂滴下用ヘッド４０１を一体に連続して可動させる。これにより、加熱式圧着ヘッド３０１により、上記接続端子ａ１に隣接する接続端子ａ２（図中の右側から２番目の接続端子）を成すＰＣＢ１０１上の接続配線１０１１とＴＣＰ２０１のリード配線２０１１とを互いに加熱圧着して電気接続すると同時に、封止樹脂滴下用ヘッド４０１により、前述のように加熱圧着で電気接続された接続端子ａ１上にアクリル系の封止樹脂４０１１を滴下する。
【００２９】
これに引き続き、上記接続端子ａ２での加熱圧着終了後、図５中の矢印で示す移動方向ｂ２に従って加熱式圧着ヘッド３０１と封止樹脂滴下用ヘッド４０１を一体に連続して可動させる。これにより、加熱式圧着ヘッド３０１により、上記接続端子ａ２に隣接する接続端子ａ３（図中の右側から３番目の接続端子）を成すＰＣＢ１０１上の接続配線１０１１とＴＣＰ２０１のリード配線２０１１とを互いに加熱圧着して電気接続すると同時に、封止樹脂滴下用ヘッド４０１により、前述のように加熱圧着で電気接続された接続端子ａ２上にアクリル系の封止樹脂４０１１を滴下する。
【００３０】
次いで、図５中の仮想矢印で示す移動方向ｂ３に加熱式圧着ヘッド３０１と封止樹脂滴下用ヘッド４０１が連続して可動させ、図中の最左側の接続端子ａ４での加熱圧着と前述のように加熱圧着で電気接続された接続端子ａ３での封止樹脂４０１１の滴下とを同時に行ない、以後、同様の工程をＰＣＢ１０１とＴＣＰ２０１の全ての接続端子に対し実施する。
【００３１】
従って、本実施形態によれば、ハンダ接続の際に加熱式圧着用ヘッドと封止樹脂滴下用ヘッドが連続して下降し、同一部材で連動された封止樹脂滴下用ヘッドがすでに接続された端子に封止樹脂を滴下する、すなわち加熱圧着後直ぐに封止樹脂を滴下することで、接続端子を大気中に放置する時間が短縮され、外気からの塵やほこりから接続端子を守ることができる。さらに、バックアップヒータステージ５０１は、接続配線１０１１上にプリコートされたハンダを余熱する以外に、接続端子に滴下されたアクリル系の封止樹脂を熱硬化でき、これによる完全硬化によって接続端子を守ることができる。
【００３２】
図６は、本発明による放射線撮像装置を用いた放射線撮像システム（Ｘ線診断システム）への応用例を示したものである。
【００３３】
図８に示す放射線撮像システムにおいて、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、光電変換素子の上部に蛍光体を実装した放射線撮像装置６０４０に入射する。この入射したＸ線には患者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放射線検出装置６０４０の蛍光体は発光し、これを放射線検出装置６０４０の光電変換素子にて光電変換して、電気的情報を得る。この情報はディジタルに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。
【００３４】
また、この情報は電話回線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。
【００３５】
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の態様を以下のとおり列挙する。
［実施態様１］  放射線を光に変換する光電変換素子が形成された基板に接続され、フィルム基板に集積回路が実装された複数のフレキシブル基板のテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰと記す）と、該複数のＴＣＰに接続され、前記光電変換素子の駆動装置及びその読み出し装置からなる集積回路基板（以下ＰＣＢと記す）とを有する放射線撮像装置の実装方法であって、加熱圧着用ヘッドと封止樹脂滴下用ヘッドを一体に連動して可動させることにより、前記複数のＴＣＰのうち隣接する２つのＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子にハンダ又はＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を用いて加熱圧着して電気接続し、該接続後、前記隣接する２枚のＴＣＰの他方と前記ＰＣＢの接続端子に前記ハンダ又はＡＣＦを用いて加熱圧着して電気接続すると同時に、上記電気接続された前記ＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子上に封止樹脂を滴下してその封止を行ない、以後、前記隣接する２つのＴＣＰと前記ＰＣＢの接続端子に対し前記電気接続と該接続後の封止とを連続して行なうことを特徴とする放射線撮像装置の実装方法。
［実施態様２］  放射線を光に変換する光電変換素子が形成された基板に接続され、フィルム基板に集積回路が実装された複数のフレキシブル基板のテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰと記す）と、該複数のＴＣＰに接続され、前記光電変換素子の駆動装置及びその読み出し装置からなる集積回路基板（以下ＰＣＢと記す）とを有する放射線撮像装置の実装装置であって、前記複数のＴＣＰと前記ＰＣＢの接続端子にハンダ又はＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）を用いて加熱圧着して電気接続を行なう加熱圧着用ヘッドと、前記接続端子に封止樹脂を滴下して封止を行なう封止樹脂滴下用ヘッドとを備え、前記加熱圧着用ヘッドと前記封止樹脂滴下用ヘッドとを一体に連動して可動させることにより、前記複数のＴＣＰのうち隣接する２つのＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子に前記ハンダ又はＡＣＦを用いて加熱圧着して電気接続し、該接続後、前記隣接する２枚のＴＣＰの他方と前記ＰＣＢの接続端子に前記ハンダ又はＡＣＦを用いて加熱圧着して電気接続すると同時に、前記電気接続された前記ＴＣＰの一方と前記ＰＣＢの接続端子上に封止樹脂を滴下してその封止を行ない、以後、前記隣接する２つのＴＣＰと前記ＰＣＢの接続端子に対し前記電気接続と該接続後の封止とを連続して行なうことを特徴とする放射線撮像装置の実装装置。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、封止樹脂が滴下された接続端子をその加熱圧着するまでに大気中に放置する時間が短縮され、外気からの塵やほこりから接続端子をマイグレーションから防ぐことができる。さらに、加熱圧着と同時進行で封止樹脂を滴下するので、封止工程を削減でき、シンプルな工程になり、作業性向上及び、信頼性上問題ない歩留りを考えた製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放射線撮像装置の実装例を説明する図で、（ａ）は模式的構成図、（ｂ）は模式的断面図である。
【図２】本発明の放射線撮像装置の実装方法により、ＰＣＢとＴＣＰのハンダ接続と接続後の封止を同時に行う状態を説明する斜視図である。
【図３】本発明の放射線撮像装置の実装方法により、ＰＣＢとＴＣＰの接続端子に加熱式圧着用ヘッドを用いて加熱圧着による電気接続を行なう状態を説明する断面図である。
【図４】本発明の放射線撮像装置の実装方法により、図３に示す状態からハンダ接続と封止樹脂滴下を同時進行している状態を説明する断面図である。
【図５】本発明の放射線撮像装置の実装方法により、図４に示す状態からハンダ接続と封止樹脂滴下を同時進行している状態を説明する断面図である。
【図６】本発明による放射線検出装置を適用したＸ線撮像システムの全体構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１  ＰＣＢ
１０１１  接続配線
２０１  ＴＣＰ
２０１１  ＴＣＰリード配線
３０１  加熱式圧着用ヘッド
４０１  封止樹脂滴下用ヘッド
４０１１  封止樹脂
５０１  バックアップヒータステージ
ａ１〜ａ４  接続端子
ｂ１〜ｂ３  加熱式圧着用ヘッドと封止樹脂滴下用ヘッドの移動方向
【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】
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【図６】
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