專利名稱：突點(diǎn)焊接的半導(dǎo)體成像器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括具有多個(gè)檢測(cè)器單元的檢測(cè)器襯底被突點(diǎn)焊接到具有對(duì)應(yīng)的多個(gè)讀出單元的讀出襯底的成像器件，及其這種成像器件的制造方法。
用于成像器件的半導(dǎo)體的例子有CdZnTe、Si、CdTe、HgI2、InSb、GaAs、Ge、TiBr、PbI2。
檢測(cè)器襯底包括由檢測(cè)器一側(cè)上的金屬接觸點(diǎn)限定的多個(gè)檢測(cè)單元(例如，像素單元)。讀出襯底包括對(duì)應(yīng)的多個(gè)讀出電路或電荷耦合器件(CCD)單元。讀出襯底可以突點(diǎn)焊接到檢測(cè)器襯底，同時(shí)各個(gè)像素單元通過(guò)各導(dǎo)電突點(diǎn)連接到對(duì)應(yīng)的讀出電路或CCD。
這種類型的成像器件可以用做與對(duì)病人進(jìn)行電離輻照的有關(guān)的醫(yī)療器械。這種器械要求成像器件的檢測(cè)器襯底具有高輻射吸收特性。這種高輻射吸收特性可以由使用如CdZnTe或CdTe等的高Z元件提供。
此外，各種醫(yī)療器械需要很高的空間分辨率。例如，乳腺X線攝影需要有在100微米或甚至50微米的尺寸下觀察微鈣化的能力。對(duì)成像器件的嚴(yán)格要求需要使用小分辨率元件(像素單元)，這種單元的大陣列需要產(chǎn)生有用尺寸的圖像。
在這種成像器件的制造中的一個(gè)重要步驟是將半導(dǎo)體襯底焊接到讀出襯底，或更精確地，將檢測(cè)器單元一一對(duì)應(yīng)地焊接到相應(yīng)的讀出單元。
半導(dǎo)體像素成像器件公開在共同轉(zhuǎn)讓的國(guó)際專利申請(qǐng)WO95/33332，這里引入它的全文作為參考。如上文所述，所述技術(shù)的關(guān)鍵是將半導(dǎo)體襯底焊接到讀出襯底。
通常，如U.S.專利No.5,245,191、EP-A-0 571,135和EP-A-0577,187中介紹的現(xiàn)有技術(shù)的混合成像器件使用銦突點(diǎn)將檢測(cè)器襯底突點(diǎn)焊接到讀出襯底。
使用蒸發(fā)銦突點(diǎn)生長(zhǎng)在檢測(cè)器金屬接觸點(diǎn)(限定單元)和讀出單元上。隨后，兩個(gè)不同的部分結(jié)合在一起，對(duì)準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)的突點(diǎn)融合在一起。這也稱做倒裝芯片結(jié)合。通過(guò)將襯底加熱到70-120℃并施加機(jī)械壓力得到所述冷焊接技術(shù)。對(duì)于包括如碲化鋅鎘(CdZnTe)和碲化鎘(CdTe)等的熱敏材料的檢測(cè)器，使用銦突點(diǎn)的有利之處在于可以在低溫下進(jìn)行工藝。銦突點(diǎn)焊接需要的溫度通常為70-120℃，在如CdZnTe和CdTe等的材料的可接受的范圍內(nèi)。
然而，在使用銦突點(diǎn)的成像器件的研制中，在檢測(cè)器邊緣附近觀察到不均勻的檢測(cè)器響應(yīng)。一種似乎可能的解釋是銦析出到檢測(cè)器邊緣，由此在邊緣金屬接觸點(diǎn)(邊緣像素)和檢測(cè)器邊緣之間產(chǎn)生不希望的接觸點(diǎn)。
本發(fā)明尋求解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種用于成像輻射的成像器件，成像器件包括半導(dǎo)體襯底和對(duì)應(yīng)的讀出半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括響應(yīng)于入射輻射產(chǎn)生電荷的檢測(cè)器單元陣列，所述讀出半導(dǎo)體襯底包括讀出單元的陣列，借助由熔點(diǎn)低于共晶鉛-錫焊料熔點(diǎn)(183℃)的鉛-錫基焊料組成的低溫焊料突點(diǎn)，所述讀出單元連接到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器單元。
根據(jù)本發(fā)明的成像器件由于使用了焊接工藝提高了精確度和均勻性。具體地，本發(fā)明是自對(duì)準(zhǔn)，在結(jié)構(gòu)的加熱期間，融化突點(diǎn)的表面張力使檢測(cè)器和讀出襯底相互對(duì)準(zhǔn)。
雖然使用焊料將電路結(jié)合在一起在電子領(lǐng)域是公知的，由60％wt的錫(Sn)和40％wt的鉛(Pb)形成的共晶形式的通常類型的焊料需要使用183℃以上的溫度。所述溫度即使僅施加很短的時(shí)間，也會(huì)損壞由如CdZnTe和CdTe等的材料制成的敏感的檢測(cè)器襯底。
令人驚奇的是，根據(jù)本發(fā)明雖然使用低溫焊料，但可以避免銦突點(diǎn)焊接的缺點(diǎn)，即使它是由CdZnTe或CdTe制成，也不會(huì)象使用常規(guī)焊料的情況一樣，是不會(huì)損壞檢測(cè)器襯底的。
此外，使用低溫焊料可以避免需要在檢測(cè)器和讀出襯底的兩面上形成突點(diǎn)，這樣制造更經(jīng)濟(jì)，同時(shí)提高了性能和可靠性。這樣可以避免現(xiàn)有技術(shù)需要在兩個(gè)襯底上都施加銦突點(diǎn)的另一缺點(diǎn)。
焊料突點(diǎn)優(yōu)選包括熔點(diǎn)低于180℃，優(yōu)選低于120℃，最好低于100℃的焊料。焊料優(yōu)選包括鉍(Bi)、鉛(Pb)和錫(Sn)的合金。
低熔點(diǎn)為90℃的優(yōu)選合金包括約52％(重量百分比)的Bi，約32％(重量百分比)的Pb和約16％(重量百分比)的Sn。
如上所述，優(yōu)選的實(shí)施例使用CdZnTe或CdTe的檢測(cè)器襯底，是由于這些材料的高能量輻射吸收特性。然而，應(yīng)該理解本發(fā)明可以使用其它的檢測(cè)器襯底材料，即使它們不象CdZnTe或CdTe那樣溫度敏感。讀出芯片可以為例如CMOS芯片。
本發(fā)明還提供一種成像系統(tǒng)，包括至少一個(gè)如上所述的成像器件。
如上所述的成像器件在醫(yī)療診斷和/或非毀壞性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了特殊的應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種具有用于成像輻射的圖像單元陣列的成像器件的制造方法，成像器件包括檢測(cè)器半導(dǎo)體襯底和讀出半導(dǎo)體襯底，所述檢測(cè)器半導(dǎo)體襯底包括響應(yīng)于入射輻射產(chǎn)生電荷的檢測(cè)器單元陣列，所述讀出半導(dǎo)體襯底包括對(duì)應(yīng)的讀出單元的陣列，該方法包括步驟在對(duì)應(yīng)成像單元的位置處將低溫焊料突點(diǎn)施加到一個(gè)襯底上；將各讀出和檢測(cè)單元相互對(duì)準(zhǔn)；以及通過(guò)對(duì)低溫焊料突點(diǎn)施加熱來(lái)連接檢測(cè)器和讀出單元，低溫焊料優(yōu)選熔點(diǎn)低于共晶鉛-錫焊料熔點(diǎn)的鉛-錫基焊料。
優(yōu)選地焊料突點(diǎn)僅施加到讀出系統(tǒng)，但可以替換或附加地施加到檢測(cè)器襯底。
優(yōu)選地，為了得到低溫焊料的精確的合金組合物，由此確保低溫焊料的精確的融化溫度，施加低溫焊料突點(diǎn)的步驟包括在焊料突點(diǎn)的位置以要求的比例施加低溫焊料的組成元素，然后施加熱以回流組成元素形成焊料突點(diǎn)。
下面參考附圖介紹本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中

圖1為用于高能輻射成像的成像系統(tǒng)的示意性概括。
圖2為根據(jù)本發(fā)明成像器件的一個(gè)例子的示意性剖面圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明這種成像器件制造方法的示意圖。
圖1為根據(jù)本發(fā)明包括成像器件一個(gè)實(shí)施例的成像系統(tǒng)10的一個(gè)例子的示意性表示。
本申請(qǐng)涉及對(duì)物體12進(jìn)行輻射14的輻射成像。在公開的本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用中，輻射為例如X射線輻射，物體12為例如人體的一部分。
成像器件16包括多個(gè)像素單元18。成像器件直接檢測(cè)如X射線、γ射線、β射線或α射線等的高能入射輻照(例如能量級(jí)別大于1keV的輻射)。將成像器件構(gòu)形在兩個(gè)襯底上，一個(gè)襯底具有像素檢測(cè)器19的陣列，另一個(gè)具有讀出電路20的陣列，通過(guò)由鉛-錫基焊料組成熔點(diǎn)低于共晶鉛-錫焊料熔點(diǎn)的低溫焊料突點(diǎn)，襯底機(jī)械地相互連接。
控制電子裝置24包括控制成像器件或成像器件陣列操作的處理和控制電路?？刂齐娮友b置24能夠使能讀出電路20與被尋址(例如，掃描)的各像素單元18相關(guān)，用于由讀出電路20讀出各像素單元18處的電荷。讀出的電荷提供到模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)，用于數(shù)字化和數(shù)據(jù)還原處理器(DRP)處理數(shù)字信號(hào)。
由DRP進(jìn)行的處理可以鑒別不滿足如最小能量級(jí)別等的某種條件的信號(hào)。當(dāng)每個(gè)讀出信號(hào)對(duì)應(yīng)于單個(gè)入射輻射過(guò)程時(shí)，所述處理特別有用。如果對(duì)應(yīng)于測(cè)量信號(hào)的能量小于使用的輻射期望的能量時(shí)，可以得出存儲(chǔ)的電荷值減少是由散射效應(yīng)造成的結(jié)論。在這種情況中，可以放棄測(cè)量從而提高圖象分辨率。
控制電子裝置24還通過(guò)箭頭26示意性表示的路徑連接到成像處理器28。成像處理器28包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中它存儲(chǔ)表示由每個(gè)像素單元讀取的電荷值的數(shù)字值和相關(guān)的像素單元18的位置。成像處理器28合成用于顯示的圖像。然后它讀出為選擇的像素位置存儲(chǔ)的值，通過(guò)箭頭50示意性表示的路徑，使數(shù)據(jù)的表示顯示在顯示器52上。數(shù)據(jù)除了顯示之外還可以打印，進(jìn)行進(jìn)一步的處理操作。提供如鍵盤和/或其它常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)輸入裝置等的輸入裝置56，控制由箭頭54和58表示的成像處理器28和顯示器52。
圖2為成像器件16的部分示意性的剖面圖。在該例中，成像器件16包括借助焊料突點(diǎn)34連接到圖像電路襯底32的圖像檢測(cè)器襯底30。通過(guò)施加偏置電壓的連續(xù)電極36和像素位置電極(接觸焊盤)38限定出像素單元18檢測(cè)區(qū)域，每個(gè)像素單元18的像素檢測(cè)器19限定在檢測(cè)器襯底30上。圖像電路襯底32上對(duì)應(yīng)的像素電路20限定在對(duì)應(yīng)于電極38(即，像素檢測(cè)器19)的位置處。像素電路20的電極(接觸焊盤)40通過(guò)焊料突點(diǎn)34電連接到對(duì)應(yīng)的電極38。以此方式，當(dāng)響應(yīng)于入射輻照在像素檢測(cè)器19內(nèi)產(chǎn)生電荷時(shí)，所述電荷穿過(guò)焊料突點(diǎn)34到達(dá)對(duì)應(yīng)的像素電路20。
由此，成像器件16的每個(gè)像素單元18實(shí)際上由施加偏壓限定出像素單元18的檢測(cè)區(qū)域(即，像素檢測(cè)器19)的電極(未示出)限定在襯底上。讀出襯底上對(duì)應(yīng)的讀出電路包括例如上面提到的WO95/33332中介紹的有源像素電路20。像素檢測(cè)器19由檢測(cè)區(qū)域形成，由此光子在半導(dǎo)體襯底16內(nèi)像素單元18處光吸收，產(chǎn)生電荷，或當(dāng)荷電的輻射電離在像素單元18處的半導(dǎo)體襯底16的檢測(cè)區(qū)域時(shí)，電脈沖由像素單元18處的半導(dǎo)體襯底16流出，電脈沖由半導(dǎo)體檢測(cè)區(qū)域穿過(guò)該像素單元的焊料突點(diǎn)34流到用于像素單元18的讀出電路20。
為了有效地電荷吸收X射線和其它通常能量超過(guò)1keV的高能量的輻射，檢測(cè)器襯底需要使用高吸收的半導(dǎo)體材料，例如，CdZnTe或CdTe。此時(shí)，在制造期間使用的低溫工藝避免了對(duì)溫敏襯底的損壞。
由此，可以使用如CdZnTe或CdTe等的低溫焊接(180℃下)的敏感材料，同時(shí)不損傷檢測(cè)器襯底的特性。
根據(jù)本發(fā)明的成像器件的一個(gè)例子，因此包括半導(dǎo)體襯底和讀出襯底，各襯底分別包括檢測(cè)和讀出單元，每個(gè)檢測(cè)單元由低溫焊料突點(diǎn)連接到對(duì)應(yīng)的(一一對(duì)應(yīng))的讀出單元。
例如，可以構(gòu)成通過(guò)低溫焊料突點(diǎn)連接到CMOS芯片且尺寸為12.2×4.2mm2(35微米尺寸的41,000像素)和18.9×9.6mm2(35微米尺寸的130,000像素)的單片檢測(cè)器。然而，像素電路和像素檢測(cè)器的實(shí)際尺寸取決于成像器件的應(yīng)用和使用的電路技術(shù)。
之后所述成像器件在大量的焊接單元上顯示出需要的均勻特性，由此滿足在醫(yī)療診斷和非毀壞性測(cè)試中使用的標(biāo)準(zhǔn)(高吸收效率、高空間分辨率)，例如乳腺X線攝影、牙成像、胸部X射線、常規(guī)的X射線、X射線透視、電腦化X射線照相、核醫(yī)學(xué)。
低溫焊料突點(diǎn)可以直徑小到5微米，但也可以更大。具有低熔點(diǎn)的焊接材料為合適的低溫焊料。低溫焊料為可以在減緩或防止如CdZnTe或CdTe等的溫敏檢測(cè)器損傷或退化的溫度熔化焊料。低溫焊料的熔點(diǎn)優(yōu)選小于180℃，更好小于120℃，最好小于100℃。
這種低溫焊接材料的一個(gè)例子是鉍-鉛-錫(BiPbSn)的三元合金。共晶(52wt％的Bi，32wt％的Pb，16wt％的Sn)合金的熔點(diǎn)為例如100℃下約90℃。合成物的百分比每個(gè)為近似值。合金可以僅由以上提到的三種元素以總共100wt％的以上提到的近似比例制成。然而，可以改變合金組合物以優(yōu)化浸潤(rùn)性、熔點(diǎn)和/或固化時(shí)的熱膨脹。例如，可以改變組成元素的比例，和/或選擇其它的組成元素以添加或替代以上提到的元件。
圖3為以上介紹的成像器件制造方法的示意表示。圖3A表示提供帶有接觸焊盤40陣列的讀出襯底32，用于連接檢測(cè)器襯底30上對(duì)應(yīng)的接觸焊盤38(圖3C)。
圖3A表示在接觸焊盤40上提供焊料突點(diǎn)34?？梢酝ㄟ^(guò)真空蒸發(fā)或電鍍將金屬合金焊接材料淀積在各接觸焊盤上形成焊料突點(diǎn)?？梢允褂媒饘倩蚬饪棠z掩模。要得到準(zhǔn)確的合金組合物，每個(gè)組成金屬可以分別地淀積，但結(jié)合之前，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行回流突點(diǎn)的工藝步驟，(溫度高于合金的熔點(diǎn))，由此在每個(gè)接觸焊盤的位置處均勻化突點(diǎn)組合物。不需要超出合金熔點(diǎn)很多，以便回流層疊的“夾層”結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，突點(diǎn)僅淀積在讀出芯片側(cè)，如圖3B所示，由此將檢測(cè)器置于任何有害淀積之外，并更經(jīng)濟(jì)的目的(避免在檢測(cè)器襯底上生長(zhǎng)突點(diǎn))。
或者，通過(guò)將焊料突點(diǎn)34淀積在檢測(cè)器襯底30上(圖3C)也可以得到更經(jīng)濟(jì)的目的，雖然這樣會(huì)增加對(duì)檢測(cè)器襯底造成損害的可能性。
作為另一實(shí)施例，如果不能得到合適的突點(diǎn)體積，那么突點(diǎn)可以生長(zhǎng)在讀出襯底32和檢測(cè)器襯底30上。
可焊接的(焊料可浸潤(rùn))焊盤可以形成在焊料突點(diǎn)下?？梢栽谑褂孟嗤难谀＿M(jìn)行突點(diǎn)淀積之前淀積所述焊盤。不需要使用相同的技術(shù)淀積突點(diǎn)和突點(diǎn)下金屬化層。使用低溫焊料的一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)是它允許較薄的突點(diǎn)下合金化層，以及可以選擇使用在其他情況中不能使用的金屬，突點(diǎn)下合金化層溶解到突點(diǎn)內(nèi)的速率與溫度成正比。
同樣由焊料制成的保護(hù)環(huán)，除了它們的電功能外，可以用在像素陣列周圍，密封像素區(qū)域焊料接點(diǎn)與外部環(huán)境隔絕開。同樣可以構(gòu)成用于電和/或機(jī)械目的的擋板和/或遮護(hù)板。
突點(diǎn)不必都具有相同的尺寸。少量較大的突點(diǎn)可有助于主像素陣列與大量的較小突點(diǎn)自對(duì)準(zhǔn)。
一旦形成焊料突點(diǎn)，讀出襯底34(圖3B)倒裝芯片地結(jié)合到檢測(cè)器襯底(圖3C)，如箭頭50所示，控制地施加足以“軟化”焊料突點(diǎn)的溫度和時(shí)間，能夠連接半導(dǎo)體襯底，但不足以損壞半導(dǎo)體襯底。所述加熱進(jìn)行的時(shí)間周期從例如幾秒到幾分鐘不等。以此方式，可以獲得檢測(cè)器襯底30和讀出襯底32上各接觸焊盤38，40的結(jié)合。
圖3D表示結(jié)合的混合成像器件16的一角。
由此介紹了用在醫(yī)療診斷和非毀壞性試驗(yàn)中的半導(dǎo)體成像器件。半導(dǎo)體成像器件包括輻射檢測(cè)器半導(dǎo)體襯底和借助低溫焊料突點(diǎn)連接到檢測(cè)器的讀出襯底。低溫焊料的熔點(diǎn)小于180℃，優(yōu)選小于120℃，最好小于100℃。所述低溫焊料的例子由鉛和錫的鉍基合金。例如由52wt％的Bi，32wt％的Pb，和16wt％的Sn共100wt％的共晶合金，熔點(diǎn)低于100℃。
這里公開的根據(jù)本發(fā)明的成像器件可以用在如乳腺X線攝影、牙成像、胸部X射線、常規(guī)的X射線、X射線透視、電腦化X射線照相、核醫(yī)學(xué)等的應(yīng)用中。根據(jù)這些發(fā)明的成像器件同樣可以用在如非毀壞性測(cè)試等的應(yīng)用中。
以上為本發(fā)明特定實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明包含了落入權(quán)利要求書的文字和精神的所有替代物、修改和變形，以及要求的主題的所有等價(jià)物。雖然介紹了本發(fā)明的特定例子和其它實(shí)施例的材料組合、構(gòu)成和制造方法，其它的例子、組合、構(gòu)成和方法以及其它實(shí)施例落入本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于成像輻射的成像器件，所述成像器件包括半導(dǎo)體襯底和對(duì)應(yīng)的讀出半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底具有響應(yīng)于入射輻射產(chǎn)生電荷的檢測(cè)器單元陣列，所述讀出半導(dǎo)體襯底具有讀出單元的陣列，所述讀出單元通過(guò)低溫焊料突點(diǎn)連接到對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括熔點(diǎn)在180℃以下的焊料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括熔點(diǎn)在120℃以下的焊料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括熔點(diǎn)在100℃以下的焊料。
5.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括熔點(diǎn)低于共晶鉛-錫焊料熔點(diǎn)的鉛-錫基焊料。
6.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括具有Bi、Pb和Sn的焊料。
7.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括由Bi和Pb以及在1％和65％之間的Sn組成的焊料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一個(gè)的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括由Bi和Sn以及在1％和75％之間的Pb組成的焊料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-1中任意一個(gè)的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括由Pb和Sn以及在1％和75％之間的Bi組成的焊料。
10.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)是由52wt％的Bi，32wt％的Pb，16wt％的Sn組成的焊料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一個(gè)的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括具有In、Cd、Ga、Zn、Ag或Au中至少一個(gè)的焊料合金。
12.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的成像器件，其中所述檢測(cè)器襯底包括CdZnTe。
13.根據(jù)以上任一權(quán)利要求的成像器件，其中所述檢測(cè)器襯底包括CdTe。
14.一種成像系統(tǒng)，包括用于成像輻射的成像器件，所述成像器件包括響應(yīng)于入射輻射產(chǎn)生電荷的檢測(cè)器單元陣列，以及通過(guò)低溫焊料突點(diǎn)連接到所述檢測(cè)器陣列的對(duì)應(yīng)部分的讀出器件陣列；控制電子裝置，可操作地耦合到所述成像器件，控制所述讀出器件的讀出和處理來(lái)自所述讀出器件的輸出；以及圖像處理器，響應(yīng)于來(lái)自所述控制電子裝置處理的輸出，由此產(chǎn)生圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的成像系統(tǒng)，其中每一個(gè)所述檢測(cè)器是半導(dǎo)體襯底上的檢測(cè)器單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的成像系統(tǒng)，其中每一個(gè)所述讀出器件是下一半導(dǎo)體襯底上的讀出單元。
17.根據(jù)權(quán)利要求14-16中任意一個(gè)的成像系統(tǒng)，其中所述控制電子裝置包括模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的成像系統(tǒng)，其中所述控制電子裝置還包括數(shù)據(jù)還原處理器。
19.一種成像器件的制造方法，包括具有響應(yīng)于入射輻射產(chǎn)生電荷的檢測(cè)器單元陣列的半導(dǎo)體襯底，和具有讀出單元的陣列的讀出半導(dǎo)體襯底，所述檢測(cè)器單元中的一個(gè)和所述讀出單元中的一個(gè)形成圖像單元，所述方法包括在對(duì)應(yīng)于所述成像單元的位置處將低溫焊料突點(diǎn)施加到一個(gè)所述襯底中的一個(gè)上；將各讀出和檢測(cè)單元相互對(duì)準(zhǔn)；以及通過(guò)加熱低溫焊料突點(diǎn)連接所述檢測(cè)器和所述讀出單元。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中在對(duì)應(yīng)于所述讀出單元的位置處所述焊料突點(diǎn)施加到所述讀出襯底。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中在對(duì)應(yīng)于所述讀出單元的位置處，所述焊料突點(diǎn)施加到所述讀出襯底，在對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)器單元的位置處施加到所述檢測(cè)器襯底。
22.根據(jù)權(quán)利要求19到21中任意一個(gè)的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括熔點(diǎn)在180℃以下的焊料。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括熔點(diǎn)在120℃以下的焊料。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括熔點(diǎn)在100℃以下的焊料。
25.根據(jù)19到24中任一權(quán)利要求的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括含有Bi、Pb和Sn的焊料。
26.根據(jù)19到25中任一權(quán)利要求的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括由Bi和Pb以及在1％和65％之間的Sn組成的焊料。
27.根據(jù)權(quán)利要求19-25中任意一個(gè)的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括由Bi和Sn以及在1％和75％之間的Pb組成的焊料。
28.根據(jù)權(quán)利要求19-25中任意一個(gè)的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括由Pb和Sn以及在1％和75％之間的Bi組成的焊料。
29.根據(jù)權(quán)利要求19到28中任一權(quán)利要求的方法，其中所述焊料突點(diǎn)包括52wt％的Bi，32wt％的Pb，和16wt％的Sn的焊料合金。
30.根據(jù)權(quán)利要求19到25中任意一個(gè)的成像器件，其中所述焊料突點(diǎn)包括具有In、Cd、Ga、Zn、Ag或Au中至少一個(gè)的焊料合金。
31.根據(jù)權(quán)利要求19-30中任意一個(gè)的方法，其中所述焊料為具有多個(gè)組成元素的合金，所述施加低溫焊料突點(diǎn)的步驟包括將所述低溫焊料的組成元素以需要的比例施加到所述焊料突點(diǎn)的位置處；以及加熱回流所述組成元素形成所述焊料突點(diǎn)。
全文摘要
一種半導(dǎo)體成像器件,用在例如醫(yī)療診斷和非毀壞性測(cè)試中,包括輻射檢測(cè)器半導(dǎo)體襯底(32)和通過(guò)低溫焊料突點(diǎn)(34)連接到檢測(cè)器的讀出襯底(30)。低溫焊料優(yōu)選熔點(diǎn)低于共晶鉛－錫焊料熔點(diǎn)的鉛－錫基焊料。這種低溫焊料的優(yōu)選實(shí)施例包括鉍基合金,例如熔點(diǎn)低于100℃的共晶(52wt%的Bi,32wt%的Pb,16wt%的Sn)合金。
文檔編號(hào)G01T1/24GK1242106SQ97181051
公開日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月27日
發(fā)明者K·E·斯帕蒂奧蒂斯, J·薩洛南 申請(qǐng)人:西瑪茨有限公司