[发明专利]半导体辐射检测器

说明书

根据示例实施例，提供半导体辐射检测器组件，半导体辐射检测器组件包括：检测器芯片(401)，具有前侧和后侧，前侧用于接收辐射；以及柔性衬底(402)，包括中央部分和多个条带，中央部分的前侧被附接到检测器芯片的后侧，条带从中央部分延伸且弯曲成离开检测器芯片突出，其中柔性衬底包括多个导电轨迹，导电轨迹在所述条带的表面上从所述中央部分朝向所述条带的侧向端延伸，用于电联接且机械附接到多个接触销(408)中的一个接触销，并且其中检测器芯片被电联接到至少一个所述导电轨迹。

技术领域

本发明涉及用于半导体辐射检测器的结构和制造方法。特别地，本发明的各种实施例涉及提供良好检测性能且结构耐用且可靠但是仍制造简单的半导体辐射检测器。

背景技术

半导体辐射检测器是可以被应用于产生描述其附近的辐射的一个或更多个电信号的装置。在典型的应用中，半导体辐射检测器被设置作为辐射检测器组件的一部分，该辐射检测器组件以允许辐射尽可能自由地进入该辐射检测器的前面(或前侧)的方式布置在辐射检测装置中，以便以可靠的方式检测入射辐射，而该辐射检测器组件的后侧被机械地且电联接到辐射检测仪器，以便中继所述一个或更多个电信号用于分析检测到的辐射。

利用半导体辐射检测器的仪器的一个示例是手持式或其它便携式分析仪装置，其可以在例如用于根据物体包含的材料来识别和分拣物体的领域中使用。作为几个例子，便携式分析仪装置可以在如废品厂、垃圾倾倒场和再循环中心的地方中使用。在这种分析仪装置中，辐射检测器典型地被布置在分析仪装置的前端，以使得分析仪装置的使用者能够使分析仪装置的容纳辐射检测器的部分与待被分析的样品靠近或甚至直接接触。

适合于这些应用的半导体辐射检测器的非限制性示例包括PIN二极管和硅漂移检测器(SDD)。半导体辐射检测器的有效操作得益于提供辐射检测器及其直接电触头作为检测器头，该检测器头通过检测器封装被密封到气密外壳中。典型地，检测器封装的前面设有辐射窗口，虽然辐射能够穿过该辐射窗口进入外壳内的辐射检测器，但是同时防止例如来自该装置的操作环境的湿气、空气、可见光和紫外(UV)光到达辐射检测器。检测器头的后侧提供附接装置和接触销，附接装置和接触销使得该检测器头能够机械地、电气地和热地联接到辐射检测仪器。典型地，诸如Peltier元件的热电冷却器也被包括在检测器头中。

图1描绘了被连接到所谓的集管的检测器头的横截面，该集管进一步将检测器头连接到辐射检测仪器，以便示出检测器头和集管的某些结构元件，它们可以一起被称为辐射检测器组件。然而，图1的该图示是改进图形清晰度的简化图示，并且省略了可能的中间屏蔽层和对理解本发明的背景不是必要的其它部件或特征。

在图1的示例中，检测器头包括检测器芯片101、陶瓷衬底102和热电冷却器103：检测器芯片101被附接在陶瓷衬底102的一(第一)侧上，而陶瓷衬底102的相反(第二)侧被附接到热电冷却器103。当被组装在集管上时，检测器头由具有突出附接螺栓105的金属基板104支撑并由检测器封装106覆盖，基板104和检测器封装106由此提供围绕检测器头的气密外壳。检测器封装106的前面具有由辐射窗口107覆盖的开口，以使得入射辐射能够进入检测器芯片101。

图1进一步描绘穿过在基板104中的孔的接触销108，该接触销108通过相应绝缘套筒109与基板104电绝缘。基板104、附接螺栓105、接触销108和绝缘套筒109可以被认为是集管的部件。相应结合线110将每一个接触销108的顶端连接到在陶瓷衬底102的顶表面上的结合垫111。另外的结合线(未示出)可以被应用用以提供在衬底102的区域和检测器芯片101上的相应接触垫之间的电连接。使用线结合作为用于提供电连接的技术的选择涉及低导热性的固有优点，这在避免将热从接触销108传递到陶瓷衬底102以及进一步传递到检测器芯片101时是有益的。