專利名稱：用于碲化鎘部件的電觸點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于碲化鎘部件的電觸點(diǎn)，尤其涉及一種用于例如用于醫(yī)療診斷
的x射線探測(cè)器中的碲鋅鎘部件的電觸點(diǎn)，以提供更穩(wěn)定的電觸點(diǎn)。
背景技術(shù)：
對(duì)于像SPECT、 CT和X射線成像的醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用來說直接轉(zhuǎn)換探測(cè)器是很有前途 的。當(dāng)前可用的最有希望的直接轉(zhuǎn)換材料之一是鎘鋅和碲(CZT)的合金。CZT能否成功實(shí) 現(xiàn)商用探測(cè)系統(tǒng)取決于性能、價(jià)格和可靠性。CZT的良好性能是公知的且得到證實(shí)的。然 而，CZT探測(cè)器的成本很高，而且仍然沒有證實(shí)其較長(zhǎng)期的可靠性是否好。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法，提供了一種通過蒸鍍(evaporation)制造的碲化鎘或碲鋅鎘界限 分明的銦接觸，其中，銦既充當(dāng)陽極材料又很好地粘附于碲化鎘。然后由印刷電路板上印刷 的導(dǎo)電粘合劑制造到碲化鎘或碲鋅鎘的電觸點(diǎn)。然而，這可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)電粘合劑和銦的表 面之間的不可靠接觸，由于濕氣進(jìn)入且隨后銦表面發(fā)生氧化或羥化，可能會(huì)發(fā)生可靠性問 題。這可能會(huì)導(dǎo)致例如由較高接觸阻抗造成的使用性能下降。 當(dāng)前在銦層或接合焊盤上形成到用于例如用于醫(yī)療診斷的X射線探測(cè)器中的碲 化鎘(CdTe)部件，尤其是碲鋅鎘部件的電觸點(diǎn)，這是由于其阻抗接觸是穩(wěn)定的。通常利 用導(dǎo)電粘合劑連接形成到銦接合焊盤的電觸點(diǎn)。選擇焊接常常會(huì)造成銦層的迅速分解。 Takahashi等人在2001年IEEETransactions on Nuclear Science, 48，第287-291頁的文 章"High ResolutionCdTe Detector and Applications to Imaging Devices，，中描述了 選擇軟金屬、金和銦的組合作為釘頭以防止裝置上可能的應(yīng)力。為了獲得讀出板上的接合 焊盤和CdTe晶片上的體素電極之間的良好連接，在凸點(diǎn)焊盤上制備由兩級(jí)金釘頭構(gòu)成的 針形釘頭。釘頭由金釘頭接合器制成，并在釘頭頂部印刷銦的薄層以改善連接性。然后將 CdTe晶片和扇出板壓合在一起。 然而，這種布置可能導(dǎo)致界定很差的陽極結(jié)構(gòu)。對(duì)于大探測(cè)器表面而言控制壓力 接觸是困難的，因此容易因?yàn)槭┘訅毫Χ鴵p傷碲化鎘部件。此外，難以控制放置在金釘頭頂 部的銦的量，導(dǎo)致可靠性和工業(yè)化成為問題。 各種金屬被用作CT或CZT探測(cè)器的接觸電極，包括鉑、金和銦。具有利用各向同性 導(dǎo)電粘合劑(ICA)連接到印刷電路板的銦接觸的探測(cè)器具有退化的問題。目前制造的CZT 探測(cè)器包含銦接觸(陰極側(cè)和陽極側(cè))。對(duì)銦來說與封裝相關(guān)的問題是熔化溫度低、面向空 氣的活性、水份和其他金屬和遷移率。變?yōu)槠渌姌O材料并非沒有價(jià)值，但在未來幾年中預(yù) 計(jì)不會(huì)發(fā)生。 可以通過選擇適當(dāng)(溫和)工藝和材料來克服這些問題中的幾個(gè)，已經(jīng)利用填充 有低溫硫化碳的粘合劑將CZT連接到PCB制造出功能探測(cè)器。然而，觀察到這種接觸的電 阻隨著時(shí)間逐漸增大，這表明不能確保這種系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)期的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
可以將如下內(nèi)容看作本發(fā)明的目的提供一種用于碲化鎘部件的電觸點(diǎn)的改善方
案，以便例如通過減輕氧化和羥化獲得更好的性能和改進(jìn)的穩(wěn)定性和可靠性。 本發(fā)明的目的是通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決的，其中，在從屬權(quán)利要求中包括
有利實(shí)施例。
應(yīng)當(dāng)指出，以下描述的本發(fā)明示范性實(shí)施例也適用于方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了 一種用于碲化鎘部件的電觸點(diǎn)，包括碲化鎘
部件，形成到所述碲化鎘部件上的第一層，其中，所述第一層包括銦；以及直接或間接地接
合到所述第一層上以與所述第一層電接觸的接觸媒介。 于是，可以避免氧化或羥化，這是由于釘頭凸點(diǎn)的基礎(chǔ)密封了下方的銦表面，從而 可以為接觸碲化鎘部件提供更可靠的接觸。此外或備選地，可以形成穩(wěn)定合金或金屬間化 合物以獲得更穩(wěn)定的接觸。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述碲化鎘部件是碲鋅鎘部件。 碲鋅鎘部件常常用于X射線探測(cè)器或Y射線探測(cè)器，其中，也可以將銦表面上的 釘頭凸點(diǎn)形成應(yīng)用于碲鋅鎘部件。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述第一層被設(shè)計(jì)成接合焊盤。
這樣能夠在銦層和碲化鎘部件或碲鋅鎘部件之間建立可靠的接觸。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，第一層還包括鎳，以便形成鎳銦合金。
鎳為焊接工藝提供了可靠的性質(zhì)，且進(jìn)一步為銦層充當(dāng)氧化保護(hù)。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，接觸媒介為釘頭凸點(diǎn)。 釘頭凸點(diǎn)為接觸接觸部位并同時(shí)覆蓋接觸部位以保護(hù)接觸部位提供了簡(jiǎn)單而可 靠的可能性。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，釘頭凸點(diǎn)包括金。 應(yīng)當(dāng)指出，根據(jù)另一實(shí)施例，釘頭凸點(diǎn)也可以由純度或多或少的金制成，以便改善 制造工藝。對(duì)于釘頭凸點(diǎn)和銦層之間的互連，需要使用貴金屬釘頭，其中，在實(shí)踐中，金為互 連提供了可靠而成熟的性質(zhì)。此外，由于釘頭凸點(diǎn)的貴金屬成分，釘頭凸點(diǎn)和導(dǎo)電粘合劑之 間的接觸是穩(wěn)定的。應(yīng)當(dāng)指出，導(dǎo)電粘合劑也可以包括貴金屬，以便提供釘頭凸點(diǎn)和導(dǎo)電粘 合劑之間的穩(wěn)定接觸。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，釘頭凸點(diǎn)直接接合到第一層上。 于是，釘頭凸點(diǎn)的基礎(chǔ)密封下方的銦表面，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氧化和羥化不敏感的接觸。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，接觸媒介為導(dǎo)電粘合劑。 使用導(dǎo)電粘合劑可以提供有效的制造工藝而無需釘頭凸點(diǎn)。在這種情況下，第二 和/或第三層可以覆蓋第一層，以防止第一銦層劣化。例如，可以在第二或第三含金層上使 用導(dǎo)電粘合劑以制作電觸點(diǎn)?？梢酝ㄟ^在銦上涂布金層實(shí)現(xiàn)電極上的各向同性導(dǎo)電粘合劑 (ICA)的電穩(wěn)定性的顯著改善。在銦之間，可以使用諸如鎳的額外金屬層作為擴(kuò)散阻擋層。 在銦上涂布金的另一優(yōu)點(diǎn)是可以使用更寬范圍的ICA材料，ICA材料與銦發(fā)生反應(yīng)，但與金 電極之間是穩(wěn)定的。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，電觸點(diǎn)還包括第二層，所述第二層包括鎳，其中，所 述第二層覆蓋所述第一層的至少一部分。
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第二層不限于含鎳金屬或合金，但也可以包括例如金或由例如金制成。 根據(jù)另一實(shí)施例，第二層還可以完全覆蓋第一層。這種鎳層為焊接工藝提供了可
靠層，還可以充當(dāng)銦層的氧化保護(hù)，尤其是在第一層不包括很大鎳含量時(shí)。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，電觸點(diǎn)還包括第三層，所述第三層包括由金和鈀構(gòu)
成的組中的至少一種，其中，第三層直接或間接地覆蓋第一層的至少一部分。 應(yīng)當(dāng)理解，在提供第三層時(shí)，也可以部分或全部省去第二層。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，第三層還可以覆蓋第二層的至少一部分。第三層分別充當(dāng)?shù)谝粚雍偷诙拥难趸Ｗo(hù)，其中，第三層中的金或鈀成分為焊接或接合工藝提供了可靠的表面。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，釘頭凸點(diǎn)直接接合到第三層上。 于是，例如，通過接合工藝或焊接工藝，釘頭凸點(diǎn)可以可靠地接觸到第三層。應(yīng)當(dāng)指出，可以在第三層上提供另一層，使得第二層、第三層和另一層一起可以形成鉑、鎳、金(PtNiAu)或金、鎳、金(AuNiAu)組合的三元層，其中，在兩種情況下，釘頭凸點(diǎn)都接合到金層上。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，通過超聲引線接合將釘頭凸點(diǎn)接合到最上層上。
超聲引線接合提供了對(duì)氧化或羥化也不敏感的可靠電接觸。確定能量和頻率以便達(dá)到工藝的最佳參數(shù)。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，電觸點(diǎn)還包括第四層，所述第四層由氮化鋁和硫化鋅構(gòu)成的組中的至少一種制成，第四層將碲化鎘部件與由第一層和第二層構(gòu)成的組中的至少一個(gè)隔離開。 第四層在必需要制作到第一到第三層之一的互連的區(qū)域是開放的。 因此，第四層充當(dāng)鈍化層，以實(shí)現(xiàn)更好的像素劃分，這對(duì)于像素探測(cè)器提供充分高
對(duì)比度而言是重要的，而不會(huì)對(duì)相鄰像素有影響。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，通過由導(dǎo)電粘合劑、不導(dǎo)電粘合劑和低溫焊接工藝焊料構(gòu)成的組中的至少一種將印刷電路板固定到所述釘頭凸點(diǎn)上。 這種接觸是穩(wěn)定的，對(duì)于施加在碲化鎘部件或碲鋅鎘部件和要接觸到碲化鎘部件或碲鋅鎘部件的印刷電路板之間的力、水份和空氣較不敏感。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，經(jīng)由導(dǎo)電劑將印刷電路板固定到電觸點(diǎn)上。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述印刷電路板包括接合焊盤，所述接合焊盤由銅
和鎳金構(gòu)成的組中的至少一種制成，其中，向接合焊盤上施加導(dǎo)電粘合劑或不導(dǎo)電粘合劑
或焊料。 提供銅或鎳金的接合焊盤為兩種接觸類型，即粘合劑(導(dǎo)電的或不導(dǎo)電的)和焊料都提供了到印刷電路板的充分接觸。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種具有本發(fā)明的電觸點(diǎn)的X射線或伽馬射線探測(cè)器。 根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，提供了一種具有本發(fā)明電觸點(diǎn)的紅外探測(cè)器。
根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施例，提供了一種制造用于碲化鎘部件的電觸點(diǎn)的方法，包括提供碲化鎘部件，向所述碲化鎘部件上形成第一層，其中，所述第一層包括銦；以及直接或間接地向第一層上接合接觸媒介以與第一層電觸點(diǎn)。
于是，可以向銦層上接合接觸媒介或?qū)щ妱?，接觸媒介例如是由例如金制成或包括金的釘頭凸點(diǎn)，銦層是形成于碲化鎘部件上的，使得電觸點(diǎn)構(gòu)成也對(duì)制造工藝期間例如印刷電路板和碲化鎘部件之間施加的壓力較不敏感的可靠接觸。
根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述碲化鎘部件是碲鋅鎘部件。 應(yīng)當(dāng)指出也可以組合以上特征，其中，以上特征的組合也可以獲得協(xié)同效果，即使
未詳細(xì)明確描述協(xié)同效果，這種協(xié)同效果可以超過對(duì)應(yīng)特征的單個(gè)效應(yīng)之和。 可以將如下目的視為本發(fā)明的要點(diǎn)向形成于碲化鎘部件，尤其是碲鋅鎘部件上
的銦表面上提供貴金屬(尤其是含金)的釘頭凸點(diǎn)和/或貴金屬的覆蓋層，以便降低氧化
或羥化導(dǎo)致性能下降的風(fēng)險(xiǎn)。 本發(fā)明的創(chuàng)意之一是在銦電極頂部涂布惰性金屬，例如金。這種金屬必需要與用于將CZT附著到板子上的接合工藝兼容。此外，可以在銦和惰性金屬之間施加像鎳那樣的擴(kuò)散阻擋層，以進(jìn)一步改善裝置的穩(wěn)定性。在本發(fā)明的說明書中，所述互連工藝是基于接觸媒介，例如釘頭凸點(diǎn)或各向同性導(dǎo)電粘合劑的，但對(duì)于其他互連工藝，例如焊接和ACF工藝而言，也是同樣的情況。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以在制造探測(cè)器之后涂布惰性金屬。因此，不需要銦電極工藝有任何變化，可以短期內(nèi)實(shí)施該方案。用更加惰性的金屬電極替代銦會(huì)需要相當(dāng)多時(shí)間，因?yàn)橐_發(fā)新工藝并評(píng)價(jià)很大程度取決于CZT-金屬界面的裝置功能性質(zhì)的影響需要對(duì)生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行改造并對(duì)開發(fā)活動(dòng)進(jìn)行實(shí)質(zhì)開發(fā)活動(dòng)。
參考下文所述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯見且得到闡述。


將在下文中參考以下附圖描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。圖1示出了本發(fā)明的第一實(shí)施例；圖2示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例；圖3示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例；圖4示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例；圖5示出了本發(fā)明的第五實(shí)施例；圖6示出了本發(fā)明的第六實(shí)施例；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電觸點(diǎn)布置；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的電觸點(diǎn)布置；
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法的示意性流程10示出了層施加流程的示范性示意過程；圖11示出了探測(cè)器的示意方框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了用于碲化鎘部件10的電觸點(diǎn)l，所述電觸點(diǎn)1包括碲化鎘部件10、形成到碲化鎘部件10上的第一層21。第一層21包括銦。釘頭凸點(diǎn)30接合到第一層21上，以便與第一層21形成電觸點(diǎn)。釘頭凸點(diǎn)30可以包括金，以便提供可靠的抗氧化和羥化保護(hù)作用。釘頭凸點(diǎn)也可以由純度或多或少的金制成。應(yīng)當(dāng)指出，除了金之外，釘頭凸點(diǎn)也可以包括其他貴金屬，或者可以由其他貴金屬制成。第一層21還可以包括例如鎳，以便形成鎳銦合金，鎳提供抗氧化和羥化保護(hù)，還充當(dāng)釘頭凸點(diǎn)30和第一層21之間的焊接或接合工藝的改善基底。碲化鎘部件10也可以是碲鋅鎘部件，碲鋅鎘部件常常用于X射線或y射線探測(cè)器以及紅外探測(cè)器(尤其是用在醫(yī)療裝置中的探測(cè)器)的電觸點(diǎn)。
在銦上形成釘頭凸點(diǎn)并非沒有價(jià)值，因?yàn)殂熓且环N模量非常低的低熔點(diǎn)金屬。對(duì)于釘頭凸點(diǎn)和第一層之間的互連(或者一般地，對(duì)于可以將釘頭凸點(diǎn)30接合到其上的每層)，使用貴金屬釘頭非常有用，在實(shí)踐中貴金屬釘頭常常由金制成。然而，如果利用標(biāo)準(zhǔn)金引線接合執(zhí)行接合，襯底溫度將為大約150°C。在這樣高的溫度下，銦將會(huì)熔化并氧化或擴(kuò)散到碲化鎘部件中或釘頭凸點(diǎn)金屬中，這將會(huì)導(dǎo)致表面無法接合。然而，如果找到了用于基于較低接合溫度的接合工藝的可接受的工藝窗口 ，則可以提供可靠的互連。例如，可以在較低超聲能量但較高超聲頻率下執(zhí)行這一操作。 如圖2所示，在第一層21中或向第一層21上提供鎳作為獨(dú)立的第二層22可以為釘頭凸點(diǎn)形成工藝提供更堅(jiān)固的機(jī)械基底。例如，可以分別通過鎳和銦的共同濺鍍或共同蒸鍍來實(shí)現(xiàn)鎳層的涂布，使得在該工藝期間形成任一種合金或僅僅是鎳擴(kuò)散到銦中。然而，在提供鎳和銦的共同濺鍍或共同蒸鍍時(shí)，結(jié)果將是釘頭凸點(diǎn)形成工藝得以改善。第二層22也可以包括除鎳之外的其他金屬，例如金。 通過經(jīng)由第一層而不是印刷電路板側(cè)向碲化鎘部件側(cè)上形成釘頭凸點(diǎn)，可以提供一種反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，這對(duì)于電觸點(diǎn)的氧化和羥化可能是有利的。 圖2示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，根據(jù)第二實(shí)施例，向第一層上形成至少部分的第二層22，以便提供對(duì)第一層21的保護(hù)。如果覆蓋整個(gè)第一層21，可以由第二層22提供對(duì)氧化或羥化的總體保護(hù)。在本實(shí)施例中，將釘頭凸點(diǎn)30接合到第二層22的頂表面上。
圖3示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中，在第二層22上提供第三層23。第三層23可以對(duì)第二層22和第一層21都至少覆蓋一部分。例如，如果第二層22僅覆蓋第一層21的一部分，例如中心部分，第三層23例如將覆蓋第一層21和第二層22。在這種情況下，可以直接覆蓋第一層的一部分，其中，由于中間第二層22覆蓋到第一層21的中心部分上，第一層的剩余部分可以得到間接覆蓋。應(yīng)當(dāng)指出，在任何附圖中都未示出所述后一種實(shí)施例。
第三層可以包括金或可以包括鈀。使用Au和Pd增強(qiáng)/保持表面的引線接合力。對(duì)于一些實(shí)際情況，第三層可以覆蓋第二"阻擋"層，所述第二"阻擋"層可以通過化學(xué)和機(jī)械方式將第一層與第三層分開。 圖4示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例，根據(jù)第四實(shí)施例，可以在第三層23上(部分地或全部)形成另一層23a。第二層22、第三層23和另一層23a可以提供從下到上順序?yàn)殂f、鎳、金(PtNiAu)或金、鎳、金(AuNiAu)的分層結(jié)構(gòu)。于是，第二層例如可以也由鉑或金形成，其中，第三層可以由鎳形成，另一層23a可以由金形成。 如圖3所示，釘頭凸點(diǎn)30可以直接接合到第三層上，或者如圖1、2、3和4所示，一般地，可以接合到最上層21、22、23、23a上?？梢酝ㄟ^超聲引線接合執(zhí)行釘頭凸點(diǎn)30的接合。與標(biāo)準(zhǔn)方法相比，可以利用較低的超聲能量但以較高的超聲頻率執(zhí)行這種超聲引線接合。 圖5示出了本發(fā)明的第五實(shí)施例，其中，電觸點(diǎn)包括第四層24，第四層由氮化鋁和硫化鋅構(gòu)成的組中的至少一種制成，第四層將碲化鎘部件與第一層21和第二層22構(gòu)成的組中的至少一個(gè)隔離開。第四層可以用于鈍化，以便將相鄰像素彼此分開。氮化鋁通常比
8硫化鋅吸濕性更低。A1N或ZnS層的目的也可以是根據(jù)環(huán)境保護(hù)碲鋅鎘或碲化鎘部件的無涂層區(qū)域。 應(yīng)當(dāng)注意到，也可以修改圖5的實(shí)施例，以便單獨(dú)為第一層提供第四層24，或可選地為第一層和第二層提供第四層24。此外，應(yīng)當(dāng)指出，如圖4所示，第四層24也可以與第一層21、第二層22、第三層23和另一層23a的組合進(jìn)行組合。換言之，可以結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4中所示的每個(gè)實(shí)施例提供第四層24。除了圖5所示的情況之外，第四層24也可以(部分)位于金屬層21-23a的一個(gè)或多個(gè)上。 圖6示出了本發(fā)明的第六實(shí)施例，根據(jù)所述第六實(shí)施例，向第一層上形成至少部分的第二層22，以便提供對(duì)第一層21的保護(hù)。在第二層22上可以形成第三層23。也可以省略第二層22。在本實(shí)施例中，由接合到第三層23的頂表面上的導(dǎo)電粘合劑30形成接觸媒介。導(dǎo)電粘合劑可以是各向同性導(dǎo)電粘合劑(ICA)，可以是填充了導(dǎo)電顆粒(例如Au、Ag、Ni)的環(huán)氧樹脂基質(zhì)，其彼此接觸并形成導(dǎo)電路徑。可以在第二層22頂部提供第三層23。第三層23可以至少覆蓋第二層22和第一層21的一部分。例如，如果第二層22僅覆蓋第一層21的一部分，例如中心部分，第三層23例如將覆蓋第一層21和第二層22。在這種情況下，可以直接覆蓋第一層的一部分，其中，由于中間第二層22覆蓋到第一層21的中心部分上，第一層的剩余部分可以被間接覆蓋。應(yīng)當(dāng)指出，在任何附圖中都未示出所述后一種實(shí)施例。 圖7示出了電觸點(diǎn)的示范性實(shí)施例，其中，為電觸點(diǎn)進(jìn)一步提供固定到釘頭凸點(diǎn)30上的印刷電路板60。作為另一選擇，印刷電路板60包括接合焊盤50，經(jīng)由所述接合焊盤可以將電路板60安裝到釘頭凸點(diǎn)30上。接合焊盤50可以是銅或鎳金，但不限于此。例如，可以通過焊接工藝提供接合焊盤50和釘頭凸點(diǎn)30之間的連接。然而，也可以提供導(dǎo)電粘合劑41、不導(dǎo)電粘合劑42或低溫焊接工藝的焊料43以便使接合焊盤50接觸到釘頭凸點(diǎn)30。導(dǎo)電粘合劑41例如可以包括貴金屬，以便提供粘合劑的導(dǎo)電性。與導(dǎo)電粘合劑結(jié)合的釘頭凸點(diǎn)形成工藝可以被很好地工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)了容易的無壓組裝工藝。應(yīng)當(dāng)指出，探測(cè)器不僅可以如本申請(qǐng)所示具有單個(gè)電觸點(diǎn)，而且可以具有多個(gè)這種電觸點(diǎn)。
圖8示出了電觸點(diǎn)的另一示范性實(shí)施例，其中，為電觸點(diǎn)進(jìn)一步提供固定到例如ICA凸點(diǎn)30的導(dǎo)電粘合劑上的印刷電路板60。作為另一個(gè)選擇，印刷電路板60包括接合焊盤50，經(jīng)由所述接合焊盤可以將電路板60安裝到導(dǎo)電粘合劑30上。接合焊盤50可以是銅或鎳金，但不限于此。如上所述，導(dǎo)電粘合劑30例如可以包括貴金屬，以便提供粘合劑的導(dǎo)電性。與導(dǎo)電粘合劑結(jié)合的凸點(diǎn)形成工藝可以很好地得到工業(yè)化，實(shí)現(xiàn)容易的無壓組裝工藝。應(yīng)當(dāng)指出，探測(cè)器不僅可以如本申請(qǐng)所示具有單個(gè)電觸點(diǎn)，而且可以具有多個(gè)這種電觸點(diǎn)。 曾經(jīng)使用通過噴灑或印刷施加的填碳環(huán)氧樹脂來將具有銦接觸的CZT連接到PCB而無需另一層。在測(cè)試裝置中，監(jiān)測(cè)這些現(xiàn)有技術(shù)接觸的電氣性能。裝置的構(gòu)造和電氣測(cè)試結(jié)果表明，接觸的電阻隨著時(shí)間增大，即使在室溫下50天之后也沒有達(dá)到不穩(wěn)定的情形。在本發(fā)明的改進(jìn)配置中，在組裝之前，在銦接觸頂部噴鍍200nm的金層。在下一步中，利用與如上所述相同的工藝和材料實(shí)現(xiàn)到PCB的接觸。結(jié)果，阻抗保持得比沒有金時(shí)穩(wěn)定得多。此外，阻抗值更低，這也對(duì)應(yīng)用有益。在該范例中，通過濺鍍施加金，但也可以使用其他方法，例如蒸鍍、化學(xué)氣相沉積(CVD)或無電沉積。將金的厚度選擇為200nm，但為了獲得適當(dāng)
9的覆蓋和接合性能，可以使用50-1000nm范圍內(nèi)的任何厚度。如上所述，可以直接在銦上沉積金，但為了改善時(shí)間穩(wěn)定性，可以在銦和金之間沉積像鎳的另一擴(kuò)散阻擋層?？赡苄枰獙?duì)陽極側(cè)的金頂層的構(gòu)圖。 具體而言，探測(cè)器可以是具有上述電觸點(diǎn)的X射線或Y射線探測(cè)器。然而，還可以為紅外探測(cè)器提供一個(gè)或多個(gè)根據(jù)本發(fā)明的電觸點(diǎn)。 圖9示出了制造用于碲化鎘部件的電觸點(diǎn)的方法實(shí)施例，該方法包括提供Sl碲化鎘部件10，向碲化鎘部件10上形成S2第一層21，其中，第一層21包括銦，以及直接或間接地向第一層21上接合S3接觸媒介30，例如釘頭凸點(diǎn)或?qū)щ妱?，以與第一層21電接觸。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，碲化鎘部件可以是碲鋅鎘部件。 圖10示出了層施加流程的示范性示意過程。示范性地描述了對(duì)陽極側(cè)金頂層的構(gòu)圖?？梢酝ㄟ^常規(guī)工藝實(shí)現(xiàn)這一操作，例如通過蔭罩沉積、光刻和蝕刻(濕法或干法)或剝離處理。在銦頂部施加圖案化金層的選擇在于選擇A :蔭罩工藝，選擇B :光刻和蝕刻工藝以及選擇C:剝離工藝。在陰罩工藝中，在步驟A1中施加蔭罩，然后進(jìn)行金沉積。之后，在步驟A2中去除蔭罩。在光刻和蝕刻工藝中，在步驟B1中沉積金，然后在步驟B2中進(jìn)行光刻工藝。之后，剝?nèi)ノg刻。在剝離工藝中，在步驟C1中進(jìn)行光刻工藝，然后在步驟C2中進(jìn)行金的沉積。之后進(jìn)行剝?nèi)ァＫ腥N選擇A、B和C的結(jié)果可以是相同的，至少是相似的。
圖11示出了包括電觸點(diǎn)1或根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)裝置1的探測(cè)器100的方框圖。探測(cè)器100可以是由任何成像探測(cè)器構(gòu)成的組中的一種，包括X射線、伽馬、PET、CT或其他醫(yī)學(xué)成像或非醫(yī)學(xué)成像探測(cè)器，但并不限于此。圖示的裝置1也可以是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的裝置。 應(yīng)當(dāng)指出，可以包括其他方法步驟，例如，如結(jié)合上文參考圖l-8所述的電觸點(diǎn)裝置所描述的，提供另一層。于是，可以相對(duì)于使用特定材料進(jìn)一步指定方法步驟，如上文結(jié)合電觸點(diǎn)所述。換言之，該方法可以包括類似于構(gòu)造電觸點(diǎn)的額外步驟或額外指定的步驟，如結(jié)合以上實(shí)施例所述。 應(yīng)當(dāng)指出，也可以將裝置應(yīng)用于任何成像探測(cè)器，包括X射線、伽馬、PET、 CT或其他醫(yī)學(xué)成像或非醫(yī)學(xué)成像探測(cè)器。 應(yīng)當(dāng)指出，術(shù)語"包括"不排除其他元件或步驟，詞語"一"或"一個(gè)"不排除多個(gè)。而且可以組合結(jié)合不同實(shí)施例描述的元件。 應(yīng)當(dāng)指出，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
一種用于碲化鎘部件的電觸點(diǎn)，包括碲化鎘部件(10)；形成到所述碲化鎘部件(10)上的第一層(21)，其中，所述第一層(21)包括銦；以及直接或間接地接合到所述第一層(21)上以與所述第一層(21)電接觸的接觸媒介(30)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電觸點(diǎn)，其中，所述碲化鎘部件(10)是碲鋅鎘部件。
3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述第一層(21)被設(shè)計(jì)成接合 焊盤。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述第一層(21)還包括鎳，以 便形成鎳銦合金。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述接觸媒介(30)為釘頭凸點(diǎn)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述釘頭凸點(diǎn)(30)包括金。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述釘頭凸點(diǎn)(30)直接接合到 所述第一層(21)上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1到4中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述接觸媒介(30)為導(dǎo)電媒介。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1到6和權(quán)利要求8中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，還包括第二層(22)， 所述第二層(22)包括鎳，其中，所述第二層(22)覆蓋所述第一層(21)的至少一部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1到6、權(quán)利要求8和權(quán)利要求9中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，還包括第 三層(23)，所述第三層(23)包括由金和鈀構(gòu)成的組中的至少一種，其中，所述第三層(23) 直接或間接地覆蓋所述第一層(21)的至少一部分。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電觸點(diǎn)，其中，所述第三層(23)覆蓋所述第二層(22)的至 少一部分。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10和11中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述釘頭凸點(diǎn)(30)直接接 合到所述第三層(30)上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1到7以及權(quán)利要求9到12中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，通過超 聲引線接合將所述釘頭凸點(diǎn)(30)接合到最上層(21，22，23，23a)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1到13的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，還包括第四層(24)，所述第四層 (24)由氮化鋁和硫化鋅構(gòu)成的組中的至少一種制成，所述第四層(24)將所述碲化鎘部件 與由所述第一層(21)和所述第二層(22)構(gòu)成的組中的至少一個(gè)隔離開。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1到7以及權(quán)利要求9到14中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，經(jīng)由導(dǎo) 電粘合劑(41)、不導(dǎo)電粘合劑(42)和低溫焊接工藝的焊料(43)構(gòu)成的組中的至少一種將 印刷電路板(60)固定到所述釘頭凸點(diǎn)(30)上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1到4以及權(quán)利要求8到14中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，經(jīng)由所 述導(dǎo)電媒介將印刷電路板(60)固定到所述電觸點(diǎn)上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15和16中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)，其中，所述印刷電路板(60)包括 接合焊盤(50)，所述接合焊盤(50)由銅和鎳金構(gòu)成的組中的至少一種制成，其中，在所述 接合焊盤(50)上施加所述導(dǎo)電粘合劑(41)或所述不導(dǎo)電粘合劑(42)或所述焊料(43)。
18. 具有根據(jù)權(quán)利要求1到17中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)(1)的X射線或伽馬射線探測(cè)器。
19. 具有根據(jù)權(quán)利要求1到17中的任一項(xiàng)所述的電觸點(diǎn)(1)的紅外探測(cè)器。
20. —種制造用于碲化鎘部件(10)的電觸點(diǎn)的方法，包括提供(Sl)碲化鎘部件(10);在所述碲化鎘部件(10)上形成(S2)第一層(21)，其中，所述第一層(21)包括銦；以及直接或間接地在所述第一層(21)上接合(S3)接觸媒介(30)，以與所述第一層(21)電 接觸。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述碲化鎘部件(10)是碲鋅鎘部件。
全文摘要
一種用于碲化鎘部件，尤其是碲鋅鎘部件的電觸點(diǎn)，包括碲化鎘部件、形成于碲化鎘部件(10)上的第一層(21)，其中，第一層(21)包括銦以及直接或間接接合到第一層(21)以與第一層(21)電觸點(diǎn)的接觸媒介(30)。接觸媒介可以是經(jīng)由貴金屬屏蔽層間接結(jié)合到第一層的釘頭凸點(diǎn)或?qū)щ娬澈蟿┗ミB。
文檔編號(hào)H01H1/02GK101720490SQ200880022796
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者G·庫姆斯, N·J·A·范費(fèi)恩, R·范阿塞特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司