用于正電子放射斷層掃描(PET)成像系統(tǒng)的光子檢測(cè)器通常包括光電傳感器元件和閃爍體元件。當(dāng)由來(lái)自放射性示蹤劑的正電子湮滅時(shí)創(chuàng)建高能光子撞擊閃爍體時(shí)，一個(gè)或多個(gè)可見(jiàn)的(或接近可見(jiàn)的)光子從閃爍體被發(fā)出。這些閃爍光子能夠被一個(gè)或多個(gè)光電傳感器檢測(cè)。來(lái)自光電傳感器的表示湮滅光子事件的信號(hào)被結(jié)合并用來(lái)創(chuàng)建經(jīng)歷成像的感興趣區(qū)域的圖像。

常規(guī)的PET掃描儀能夠利用硅光電倍增管(SiPM)作為光電傳感器。SiPM能夠是對(duì)撞擊光子起反應(yīng)的被動(dòng)熄滅(quench)蓋格(Geiger)模式雪崩光電二極管(APD)陣列。該SiPM能夠提供關(guān)于某些參數(shù)例如撞擊事件的時(shí)間、與該事件相關(guān)聯(lián)的能量以及該事件在檢測(cè)器內(nèi)的位置的信息。這些參數(shù)能夠通過(guò)處理施加于由SiPM生成的模擬信號(hào)的算法而確定。一些常規(guī)的SiPM能夠產(chǎn)生非?？斓男盘?hào)，其提供了高度的定時(shí)精度。

相對(duì)于常規(guī)的光電倍增管(PMT)，SiPM提供了某些的優(yōu)點(diǎn)，并且因此用于許多應(yīng)用中，包括用于醫(yī)學(xué)成像的正電子放射斷層掃描。這些優(yōu)點(diǎn)包括更好的光子檢測(cè)效率(即，大概率檢測(cè)撞擊光子)，更好的定時(shí)性能(即，更高精度地確定光子的到達(dá)時(shí)間)，緊密度(compactness)，耐用性(ruggedness)，低操作電壓，對(duì)磁場(chǎng)不敏感以及低成本。

SiPM由微單元的大陣列組成。微單元包含單光子雪崩二極管(SPAD)，其為在其擊穿電壓之上偏置的光電二極管。當(dāng)光子在該SPAD中相互作用時(shí)，二極管擊穿且產(chǎn)生大的放電電流。在模擬SIPM中，熄滅電阻器與SPAD串聯(lián)放置。由于放電電流增加，跨熄滅電阻器的電壓降增加，而跨SPAD的電壓減少。當(dāng)跨SPAD的電壓降至擊穿電壓之下時(shí)，則停止放電，并且跨SPAD的電壓將會(huì)增加直至它到達(dá)偏壓。在那個(gè)點(diǎn)處，SPAD準(zhǔn)備檢測(cè)在其中相互作用的下一個(gè)光子。穿過(guò)該熄滅電阻器的電流在SiPM中的SPAD的放電和充電期間被結(jié)合并被測(cè)量以確定光脈沖撞擊SiPM的時(shí)間以及光脈沖中光子的數(shù)量。

在數(shù)字SiPM中，對(duì)每個(gè)微單元都添加了電路系統(tǒng)。該微單元電系統(tǒng)處理從SPAD產(chǎn)生的信號(hào)，并且來(lái)自該電路的輸出信號(hào)被結(jié)合以確定光脈沖撞擊SiPM的時(shí)間以及光脈沖中的光子的數(shù)量。熄滅電阻器可能存在或其能夠采用數(shù)字控制復(fù)位電路替換。

對(duì)于模擬和數(shù)字SiPM，由微單元覆蓋的區(qū)域包括SPAD的區(qū)域，由熄滅電阻器和/或微單元電子設(shè)備覆蓋的區(qū)域、軌跡(對(duì)于信號(hào)和電壓)以及微單元之間所需的用于電子絕緣的空間。撞擊位于SPAD的光敏感區(qū)域之外的微單元的區(qū)域的光子通常不會(huì)被檢測(cè)到，并且SPAD的光敏感面積和微單元的總面積的比值(填充系數(shù))是確定撞擊SiPM的光子將被檢測(cè)到的概率(光子檢測(cè)效率：PDE)中的臨界參數(shù)。

由電子設(shè)備和/或熄滅電阻器覆蓋的面積本質(zhì)上是獨(dú)立于SPAD尺寸，并且電子設(shè)備絕緣和軌跡所需的面積名義上成正比增加到微單元面積的平方根。因此，增加PDE的普遍的方法是要增加SPAD在SiPM中的面積。

然而，增加SPAD的尺寸也會(huì)對(duì)其他SiPM參數(shù)產(chǎn)生不利的影響。尤其是，產(chǎn)生寄生脈沖事件(after pulsing events)和光學(xué)串?dāng)_事件的概率隨著SPAD的面積而增加。當(dāng)在微單元放電期間生成的電子或空穴變成陷入在硅的能級(jí)中時(shí)發(fā)生寄生脈沖事件，該電子或空穴能夠以從幾納秒變化到若干微秒的時(shí)間從該陷阱(trap)中被熱釋放，并且被釋放的電子或空穴發(fā)起微單元的另一種放電。當(dāng)由微單元的放電產(chǎn)生的光子傳播到相鄰的微單元且在那個(gè)微單元中發(fā)起放電時(shí)發(fā)生光學(xué)串?dāng)_事件。創(chuàng)建寄生脈沖事件或光學(xué)串?dāng)_事件的概率隨著SPAD的面積而線性增加。通過(guò)將光學(xué)結(jié)構(gòu)置于微單元的頂端可提高SiPM的PDE，該光學(xué)結(jié)構(gòu)引導(dǎo)光遠(yuǎn)離微單元的死區(qū)并將光引導(dǎo)至SPAD的有效區(qū)上。

本發(fā)明提供了下述的一組技術(shù)方案：

1、一種用于裝配光子檢測(cè)器的方法，所述光子檢測(cè)器包含定位在光學(xué)透明板和光電二極管陣列之間的光學(xué)光導(dǎo)陣列，所述方法包括：

在所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列中的至少一個(gè)的至少一個(gè)相對(duì)表面上沉積非潤(rùn)濕薄膜；

變更在光電二極管元件的區(qū)域中的沉積的非潤(rùn)濕薄膜；

將光學(xué)耦合器粘合劑分發(fā)到所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列中的至少一個(gè)上以在所述光學(xué)透明板或所述光電二極管元件上形成光學(xué)耦合器粘合劑珠；

將所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列的所述相對(duì)表面對(duì)齊；

裝配所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列的所述相對(duì)表面，使得所述光學(xué)耦合器粘合劑珠接觸所述相對(duì)表面；以及

固化所述光學(xué)耦合器粘合劑以形成在所述光學(xué)透明板和個(gè)別光電二極管元件之間具有光學(xué)光導(dǎo)元件的結(jié)構(gòu)上合并的光子檢測(cè)器。

2、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，變更所述沉積的非潤(rùn)濕薄膜包含移除和化學(xué)改性所述非潤(rùn)濕薄膜中的至少一個(gè)。

3、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，變更所述沉積的非潤(rùn)濕薄膜在所述光電二極管元件的中心周?chē)庍M(jìn)行。

4、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，沉積所述非潤(rùn)濕薄膜包含利用掩膜和剝離制程中的一個(gè)來(lái)施加所述非潤(rùn)濕薄膜。

5、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中所述光學(xué)耦合器粘合劑珠具有大約相同的形狀和體積，并且每個(gè)光學(xué)耦合器粘合劑珠大約集中在光電二極管元件上。

6、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中，如通過(guò)由所述光學(xué)耦合粘合劑的表面張力引起的力所確定的，所述光學(xué)透明板相對(duì)于所述光電二極管陣列的對(duì)齊被允許包含對(duì)所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列中的任一個(gè)或二者進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)的運(yùn)動(dòng)。

7、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中所述光學(xué)透明板是閃爍體。

8、根據(jù)技術(shù)方案7所述的方法，其中所述閃爍體具有元件，并且分發(fā)步驟包含分發(fā)所述光學(xué)耦合器粘合劑以在對(duì)應(yīng)的閃爍體元件和光電二極管元件上形成光學(xué)耦合器粘合劑珠。

9、根據(jù)技術(shù)方案8所述的方法，對(duì)齊所述相對(duì)表面包含將光學(xué)耦合器粘合劑的對(duì)應(yīng)的珠定位成彼此相對(duì)。

10、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，其中所述光學(xué)透明板是玻璃板。

11、根據(jù)技術(shù)方案1所述的方法，包含：

在所述光電二極管元件上形成光學(xué)耦合器粘合劑珠；以及

將光學(xué)粘合劑施加到所述光學(xué)透明板上以形成具有大約均勻厚度的薄膜。

12、光子檢測(cè)器，包括：

所述光學(xué)透明板；

具有個(gè)別元件的光電二極管陣列；

在所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列之間的光學(xué)光導(dǎo)陣列，所述光學(xué)光導(dǎo)陣列包含在所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列的個(gè)別的元件之間提供傳輸線的個(gè)別的光學(xué)光導(dǎo)元件；

所述光學(xué)光導(dǎo)陣列由包括下述步驟的過(guò)程準(zhǔn)備：

在所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列中的至少一個(gè)的至少一個(gè)相對(duì)表面上沉積非潤(rùn)濕薄膜；

變更在光電二極管元件的區(qū)域中的沉積的非潤(rùn)濕薄膜；

將光學(xué)耦合器粘合劑分發(fā)到所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列中的至少一個(gè)上以在所述光學(xué)透明板或所述光電二極管元件上形成光學(xué)耦合器粘合劑珠；

將所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列的所述相對(duì)表面對(duì)齊；

裝配所述光學(xué)透明板和所述光電二極管陣列的所述相對(duì)表面，使得所述光學(xué)耦合器粘合劑珠接觸所述相對(duì)表面；以及

固化所述光學(xué)耦合器粘合劑以形成在所述光學(xué)透明板和個(gè)別光電二極管元件之間具有光學(xué)光導(dǎo)元件的結(jié)構(gòu)上合并的光子檢測(cè)器。

13、根據(jù)技術(shù)方案12的所述光子檢測(cè)器，包含在一個(gè)或多個(gè)個(gè)別的光學(xué)光導(dǎo)元件的位置中的變形，與重合失調(diào)的光電二極管的個(gè)別的元件接觸的所述一個(gè)或多個(gè)個(gè)別的光學(xué)光導(dǎo)元件。

14、根據(jù)技術(shù)方案12所述的光子檢測(cè)器，其中所述光學(xué)透明板是閃爍體。

15、根據(jù)技術(shù)方案14所述的光子檢測(cè)器，所述閃爍體具有個(gè)別的元件，并且光學(xué)耦合器粘合劑珠定位在對(duì)應(yīng)的閃爍體元件和對(duì)應(yīng)的光電二極管元件之間以形成個(gè)別的光學(xué)光導(dǎo)元件。

16、根據(jù)技術(shù)方案15所述的光子檢測(cè)器，包含：

所述閃爍體陣列的所述個(gè)別元件是配置成當(dāng)由入射的X射線輻射激發(fā)時(shí)發(fā)射光子的晶體；以及

所述光電二極管陣列的所述個(gè)別元件是單光子雪崩二極管像素。

17、根據(jù)技術(shù)方案12所述的光子檢測(cè)器，其中所述光學(xué)透明板是玻璃板。

附圖說(shuō)明

圖1描繪了根據(jù)實(shí)施例的未裝配的光子檢測(cè)器陣列；

圖2描繪了根據(jù)實(shí)施例的制造光子檢測(cè)器陣列的工藝流程圖；

圖3描繪了根據(jù)實(shí)施例的在制造階段期間的圖1的光子檢測(cè)器；

圖4描繪了根據(jù)實(shí)施例的光子檢測(cè)器；以及

圖5描繪了根據(jù)實(shí)施例的制造光子檢測(cè)器陣列的工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)實(shí)施例，制造光子檢測(cè)器的方法包括在光電二極管陣列上的對(duì)應(yīng)的單光子雪崩二極管(SPAD)微單元和光學(xué)透明板之間創(chuàng)建光學(xué)光導(dǎo)陣列以提高由光子檢測(cè)器的光探測(cè)。

圖1描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的未裝配的光子檢測(cè)器陣列100。該光子檢測(cè)器陣列包括SiPM光傳感器110，該光傳感器110包括多個(gè)每個(gè)都包含SPAD的微單元。光學(xué)耦合器粘合劑陣列130被沉積在玻璃板120與光電二極管陣列相對(duì)的表面上。類(lèi)似地，光學(xué)耦合器粘合劑陣列140被沉積于光電二極管陣列110與玻璃板相對(duì)的表面上。

在一些實(shí)現(xiàn)中，玻璃板能夠是任何光學(xué)透明材料——例如，塑料的板。在其他實(shí)現(xiàn)(例如，諸如PET，核醫(yī)學(xué)以及其他電離輻射應(yīng)用)中，代替玻璃板，具體的檢測(cè)器陣列能夠采用閃爍體晶體或陶瓷或閃爍體晶體片或陶瓷片矩陣制造。

圖2描繪了根據(jù)實(shí)施例的用于制造光子檢測(cè)器陣列的過(guò)程200的流程圖。步驟210和220，非潤(rùn)濕薄膜分別被沉積在光電二極管陣列和玻璃板的相對(duì)表面上。這些相對(duì)表面隨后將配合形成光子檢測(cè)器的一部分。非潤(rùn)濕薄膜是一種采用將隨后施加的未固化的、液態(tài)的光學(xué)耦合器粘合劑不會(huì)潤(rùn)濕的薄膜。這類(lèi)非潤(rùn)濕薄膜的一個(gè)分類(lèi)包括氟化高聚物。

在沉積之后，步驟230，在沉積于約個(gè)別的SiPM微單元的光敏區(qū)域上方的非潤(rùn)濕薄膜的區(qū)域能夠被移除和/或化學(xué)改性(chemically modify)。步驟240，沉積在玻璃板上的非潤(rùn)濕薄膜的對(duì)應(yīng)于SiPM中的微單元的區(qū)域能夠被移除和/或化學(xué)改性。玻璃上的這些區(qū)域?qū)?yīng)于微單元的光敏感區(qū)域和一小部分位于微單元之間的非光敏感區(qū)域。因而玻璃上的區(qū)域的面積大于SiPM上的對(duì)應(yīng)區(qū)域的面積。非潤(rùn)濕薄膜的這種移除/修改留下了易于能夠采用上述未固化的液體光學(xué)耦合器粘合劑潤(rùn)濕的閃爍體元件和光電二極管像素的處理過(guò)的區(qū)域。在其他實(shí)現(xiàn)中，非潤(rùn)濕薄膜能夠利用硬或鏤空掩模(其將會(huì)簡(jiǎn)化圖案化過(guò)程并且消除蝕刻)來(lái)施加，在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，剝離制程(liftoff process)(類(lèi)似于典型的光刻膠(resist)剝離制程)能夠?qū)⒎菨?rùn)濕薄膜從有源裝置(即，玻璃板和光電二極管像素)的預(yù)期的接觸區(qū)域上移除。非潤(rùn)濕薄膜的圖案也能夠被印刷到SiPM和/或玻璃板上。

在步驟250和260中，液體光學(xué)耦合器粘合劑分別被分發(fā)在光電二極管陣列和玻璃板上。潤(rùn)濕的和非潤(rùn)濕的區(qū)域的不同的表面能量使得液體光學(xué)耦合器粘合劑形成光學(xué)耦合器粘合劑珠(bead)的陣列，其中該珠具有大約相同的形狀和體積。每個(gè)光學(xué)耦合器粘合劑珠在光電二極管像素或玻璃板上的中心上集中，如圖1中所描繪的。

步驟270，玻璃板120和光電二極管陣列110的相對(duì)的配合表面被對(duì)齊，使得相對(duì)的配合表面彼此面對(duì)，且對(duì)應(yīng)的光學(xué)耦合器粘合劑珠115、125被彼此相對(duì)地定位。步驟280，通過(guò)使玻璃板和光電二極管陣列的相對(duì)的表面朝向彼此，使得對(duì)應(yīng)的光學(xué)耦合器粘合劑珠彼此相接觸裝配光子檢測(cè)器，如圖3所示-其描繪了制造期間的體現(xiàn)的光子檢測(cè)器。

當(dāng)這些光學(xué)耦合器粘合劑珠進(jìn)行接觸時(shí)，表面張力使得珠子形成圖4所示的結(jié)構(gòu)。如果光電二極管陣列隨后被允許相對(duì)于玻璃板自由運(yùn)動(dòng)，則光電二極管將平移和/或旋轉(zhuǎn)直至粘合劑珠的陣列的網(wǎng)面(net surface)張力最小。能夠使用這種效應(yīng)，以便在這些陣列的元件之間獲得比由他們?cè)诔跏级ㄎ猾@得的更好的對(duì)齊。

在一些實(shí)現(xiàn)中，步驟285，玻璃板和光電二極管陣列的相對(duì)表面之間的受控的墊塊厚度(stand-off height)能夠被建立。通過(guò)在相對(duì)的表面之間插入薄墊片或使用機(jī)械固定裝置(mechanical fixture)能夠獲得該墊塊厚度。步驟290，光學(xué)耦合器粘合劑被固化以結(jié)束在對(duì)應(yīng)的光電二極管像素元件和閃爍體元件之間具有光學(xué)耦合器光導(dǎo)陣列的光子檢測(cè)器的制造。

圖4描繪了根據(jù)實(shí)施例的光子檢測(cè)器400。光子檢測(cè)器400包括閃爍體陣列120和光電二極管陣列110。在玻璃板和光電二極管之間，光子檢測(cè)器400包括光學(xué)耦合器光導(dǎo)陣列140，其在對(duì)應(yīng)的光電二極管像素元件和玻璃板之間具有光導(dǎo)元件145。光學(xué)耦合器光導(dǎo)陣列的每個(gè)元件將光從玻璃板與其接觸的區(qū)域?qū)驅(qū)?yīng)的光電二極管像素。光導(dǎo)的幾何結(jié)構(gòu)被優(yōu)化，以增加從與附連到光導(dǎo)的玻璃板表面退出的光子將在SiPM的光敏區(qū)域中相互作用的概率。這種優(yōu)化能夠通過(guò)對(duì)玻璃板和光電二極管陣列兩者的相對(duì)表面的潤(rùn)濕區(qū)域的邊界的適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來(lái)執(zhí)行。另外，非潤(rùn)濕表面的修改能夠被控制以獲得特定的表面能，導(dǎo)致了對(duì)于任意相對(duì)表面粘合劑的特定潤(rùn)濕角都是獨(dú)特的。用這種方式，光導(dǎo)元件的孔和進(jìn)入/退出角都能夠定制(tailored)。

如果玻璃板上的潤(rùn)濕圖案的個(gè)別元件與SiPM上的對(duì)應(yīng)微單元重合失調(diào)(misregistered)，對(duì)應(yīng)的光學(xué)光導(dǎo)能夠在其位置輕微變形(由于玻璃板區(qū)域的中心與對(duì)應(yīng)的微單元的中心不對(duì)齊)。與傳統(tǒng)的對(duì)齊技術(shù)相比，兩個(gè)對(duì)應(yīng)的玻璃區(qū)域和微單元區(qū)域之間的光學(xué)光導(dǎo)的這種物理變形，例如彎曲，提高了光從一者向另一者的耦合。

根據(jù)實(shí)現(xiàn)，個(gè)別光學(xué)光導(dǎo)元件傳輸線的彎曲和/或變形能夠在制造期間被控制。當(dāng)閃爍體陣列和光電二極管區(qū)域的相對(duì)表面被裝配時(shí)，對(duì)應(yīng)的光學(xué)耦合器粘合劑的珠最小化其表面能，且形成了沙漏形狀。其中玻璃上的潤(rùn)濕區(qū)域比SiPM上的潤(rùn)濕區(qū)域大，且玻璃和SiPM之間的距離小于或等于SiPM的潤(rùn)濕區(qū)域，形狀能夠更類(lèi)似于漏斗。

通過(guò)定制這些珠的接觸角，得到的光學(xué)光導(dǎo)元件的形狀能夠被定制。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所領(lǐng)會(huì)的，任何由該粘合劑形成的幾何形狀都表示三維彎月面，其具有通過(guò)粘合劑倒角(adhesive fillet)可獲得的最小表面能?？勺R(shí)別的“沙漏”形狀是由兩個(gè)液體的放射狀的對(duì)稱(chēng)體積正交重疊形成。在這個(gè)上下文中，個(gè)別元件的重合失調(diào)導(dǎo)致非正交倒角。如前所述，若干參數(shù)能夠被控制以最小化非典型倒角的影響。作為示例，一個(gè)設(shè)計(jì)選項(xiàng)將會(huì)將相對(duì)于光電二極管陣列上的對(duì)應(yīng)進(jìn)入孔放大玻璃板上所有元件的退出孔(即，潤(rùn)濕區(qū)域)。所得到的粘合劑倒角將具有一般被描述為截錐的幾何形狀，其中在玻璃板處具有錐體的更寬的底部，而在光電二極管處具有錐形的的底部。這種幾何形狀將趨于沿著其軸導(dǎo)入光到光電二極管元件中。應(yīng)當(dāng)注意，倒角的精確的幾何形狀仍將包括與任何彎月面相關(guān)聯(lián)的曲率；而且該錐體的軸將對(duì)于玻璃板和光電二極管陣列的平面是非正交的。在備選示例中，陣列內(nèi)的特定元件的量化的重合失調(diào)能夠通過(guò)對(duì)于被影響的元件是獨(dú)特的潤(rùn)濕的和非潤(rùn)濕的區(qū)域的定制圖案(custom pattern)而被解決。如前所述，這能夠包括這些元件的一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)濕區(qū)域的直徑中的變化；備選地，橢圓或其他形狀能夠描述一個(gè)或兩個(gè)表面的該潤(rùn)濕區(qū)域。

根據(jù)一些實(shí)施例，在光子檢測(cè)器的裝配期間，光電二極管元件與閃爍體元件的對(duì)齊有助于最小化相鄰光電二極管之間的串?dāng)_。傳統(tǒng)的將光電二極管裝配到閃爍體上通常包括基于部件的邊緣將這些部件手工對(duì)齊。由于光子檢測(cè)器內(nèi)的像素的尺寸減小，維持對(duì)齊是日益困難的步驟。優(yōu)化光子檢測(cè)器的每個(gè)閃爍體元件及其對(duì)應(yīng)的光電二極管元件之間的光學(xué)耦合，同時(shí)消除相鄰元件之間的串?dāng)_是主要的關(guān)鍵質(zhì)量特性制造目標(biāo)。使對(duì)齊變得復(fù)雜是目前閃爍體是以鑲嵌(mosaic)方式制造——即，元件被膠合在一起，且在所有的部件上不具有相同的元件間距的事實(shí)。最小化光學(xué)粘合劑的厚度對(duì)于對(duì)齊和減少串?dāng)_是重要的。

根據(jù)一些實(shí)施例，在閃爍體和光電二極管陣列的對(duì)應(yīng)元件之間形成有光學(xué)波導(dǎo)元件的光子檢測(cè)器具有最大化的光效率。當(dāng)從玻璃板退出的最大部分比的光子最終撞擊到SiPM的光敏感區(qū)域上時(shí)，獲得這種優(yōu)化。對(duì)于某些的幾何形狀，對(duì)于玻璃板來(lái)說(shuō)，不存在不具有光學(xué)耦合器的某個(gè)厚度的區(qū)域可以是必要的。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例特別地提供了這種優(yōu)化。根據(jù)該實(shí)施例，在保持光電二極管陣列的表面上的光導(dǎo)的幾何形狀的同時(shí)，能夠形成光學(xué)耦合器在玻璃板的表面上的連續(xù)涂布。

圖5描繪了根據(jù)這種實(shí)施例的光子檢測(cè)器陣列的制造的工序500的流程圖。在這個(gè)實(shí)施例中，由于玻璃上不需要非潤(rùn)濕區(qū)域的圖案，工序500與工序200(圖2)不同的是消除將非潤(rùn)濕薄膜沉積和圖案化到玻璃板的表面上的步驟(即，步驟220和240)。

步驟510，非潤(rùn)濕薄膜被沉積在光電二極管陣列的表面上。在沉積之后，步驟520，沉積在個(gè)別SiPM微單元的光敏感區(qū)域周?chē)戏降姆菨?rùn)濕薄膜的區(qū)域可被移除和/或以化學(xué)方式修改。

在步驟530和540中，液態(tài)的光學(xué)耦合器粘合劑分別被分發(fā)在光電二極管陣列和玻璃板上。在光學(xué)耦合器粘合劑分發(fā)到玻璃板上期間，具有大約均勻厚度的薄膜能夠被形成在板的配合表面上。板上的該均勻的粘合劑薄膜能夠，例如，通過(guò)旋轉(zhuǎn)該板來(lái)形成。

步驟550，玻璃板120和光電二極管陣列110的相對(duì)的配合表面被對(duì)齊，使得該相對(duì)的配合表面彼此面對(duì)。由于該板具有大約均勻的粘合劑層，在步驟550中將玻璃板與SiPM對(duì)齊所需要的精度低于工序200的步驟260中所需要的精度。步驟560，光子檢測(cè)器通過(guò)使玻璃板和光電二極管陣列的相對(duì)表面朝向彼此而被裝配。

在一些實(shí)現(xiàn)中，步驟570，玻璃板和光電二極管陣列的相對(duì)表面之間的受控的墊塊厚度能夠被建立。

步驟560，一旦與光電二極管陣列接觸，光學(xué)耦合器就能形成錐形彎月面的陣列，而玻璃板將保持光學(xué)耦合器的連續(xù)層，盡管具有不同的厚度。步驟580，光學(xué)耦合器粘合劑被固化，以結(jié)束光子檢測(cè)器的制造，該光子檢測(cè)器在對(duì)應(yīng)的光電二極管像素元件和閃爍體元件之間具有光學(xué)耦合器光導(dǎo)陣列。

盡管本文已經(jīng)描述了特定硬件和方法，但注意，可根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)提供任何數(shù)目的其它配置。因此，盡管已經(jīng)示出、描述和指出了基本新穎特征，但將理解，所示的實(shí)施例的形式和細(xì)節(jié)以及實(shí)施例的操作中的各種省略、替換和變化可通過(guò)本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。還完全意圖和預(yù)期元件從一個(gè)實(shí)施例到另一個(gè)的替換。本發(fā)明僅關(guān)于附于該處的權(quán)利要求和其中敘述的等同物而單獨(dú)地限定。

部件列表

100.光子檢測(cè)器陣列

110.SiPM光電傳感器

光電二極管陣列

115.光學(xué)耦合器粘合劑珠

120.玻璃板/閃爍體陣列

125.光學(xué)耦合器粘合劑珠

130.光學(xué)耦合器粘合劑陣列

140.光學(xué)耦合器光導(dǎo)陣列

145.光導(dǎo)元件