[发明专利]基于水冷的光电探测器封装结构及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种基于水冷的光电探测器封装结构及其封装方法。

背景技术

医疗技术中，PET等设备都会应用一些光电探测器，以用于射线测量和探测。例如，SiPM(Silicon photomultiplier，硅光电倍增管)作为一种新型的半导体探测器，其紧凑的结构及较高的信噪比，大大提高了PET设备的空间分辨率。

光电探测器一般后端都会配置后端电路，用于信号处理计算，一般会带来比较大的热量。但是，这些光电探测器，对温度及温度的变化极其敏感，所以必须通过一定的冷却温控方法和封装技术才能实现正常工作的温控要求，从而使光电探测器工作性能达到最佳状态。

目前，光电探测器的冷却方法一般分为两种：一种是风冷，通过风扇对探测器进行表面降温，通过空气循环带走过多热量；另一种是水冷，以水路为载体，通过特定的结构实现对探测器降温。

公开号为CN104081223A、公开日为2014年10月1日的专利“用于PET探测器的区块安装”提出了一种对探测器的冷却安装方案，每个探测器模块包括冷却结构和安装结构，每个探测器区块连接到冷却结构实现冷却安装。该专利着重介绍了一种光电探测器的安装方式，但是关于光电探测器的冷却只是提到冷却和安装结构之间可具有导热膏或热元件，至于如何使冷却结构件温度均匀地传递给光电探测器并没有给出，如果按照该专利方法难以实现温度的均衡传递。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种基于水冷的光电探测器封装结构以解决上述技术问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

根据本发明实施例的第一方面，提出了一种基于水冷的光电探测器封装结构，包括水冷板单元和安装于水冷板单元上的至少一个探测模块，所述的探测模块包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元连接，所述的导热单元包括导热板和安装板，所述导热板与安装板固定连接，所述导热板与安装板之间形成有导热腔。

作为优选，所述探测模块的外围设有热塑材料层。

作为优选，所述的探测器单元包括光电探测器板和若干个晶体，所述光电探测器板的一端与晶体连接，所述光电探测器板的另一端至少设有一个凸出于光电探测器板表面的线孔插槽。

作为优选，所述光电探测器板的一端与晶体粘接。

作为优选，所述导热板开设有与线孔插槽相对应的第一孔，所述安装板开设有与线孔插槽相对应的第二孔。

作为优选，所述安装板的外周设有用于连接水冷板单元的安装孔。

作为优选，所述导热板与光电探测器板粘接。

作为优选，所述安装板一面的外周设有翻边，所述翻边的高度大于或等于导热板的厚度，导热板嵌入安装在安装板有翻边的一面。

作为优选，所述导热板与安装板粘接。

作为优选，所述导热板与安装板为过盈配合。

作为优选，所述导热板朝向安装板的一面设有凹槽，所述导热腔形成于导热板的凹槽与安装板之间。

作为优选，所述的水冷板单元包括上部水冷板、下部水冷板及水冷管，所述的水冷管嵌设在上部水冷板和下部水冷板之间。

作为优选，所述上部水冷板的厚度大于所述下部水冷板；或，所述上部水冷板的厚度小于所述下部水冷板。

作为优选，所述的上部水冷板、下部水冷板上均设有与插线孔槽相对应的槽形开口。

根据本发明实施例的第二方面，提出了一种根据上述基于水冷的光电探测器封装结构的封装方法，包括如下步骤：

封装单个的探测模块；

组装水冷板单元；

将所有探测模块组装到水冷板单元上；

其中，所述的探测模块包括探测器单元和导热单元，所述导热单元的一端与所述探测器单元连接，所述导热单元的另一端与水冷板单元连接，所述的导热单元包括导热板和安装板，所述导热板与安装板固定连接，所述导热板与安装板之间形成有导热腔。

与现有技术相比较，本发明通过对水冷板单元、探测器单元和导热单元三者之间的结构设计，可以实现温度的均衡传递，从而使采用的光电探测器达到最佳工作状态，使应用该光电探测器的设备具有更好的性能参数。

附图说明

图1为本发明基于水冷的光电探测器封装结构的一种结构示意图；

图2为本发明基于水冷的光电探测器封装结构的一种横截面示意图；

图3为本发明基于水冷的光电探测器封装结构中探测器单元的结构示意图；