基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置及平台的制作方法

本发明属于辐射探测领域，具体是一种基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置及平台。

背景技术：

1、晶体缺陷检测是辐射探测器生产制造的重要环节之一；近年来以cdte(碲化镉)与czt(碲锌镉)等化合物半导体为代表的晶体材料在x射线与gamma射线探测器领域应用日渐突显，晶体具有阵列式的像素电极结构，各电极与读出电路输入端通过倒装工艺实现一对一互连，组成探测器像素阵列。在晶体与电路倒装前，需要对晶体进行质量检测，排查晶体缺陷。对于像素型晶体，通常采用弹针(pogo-pi n)阵列形式的工装进行检测，弹针阵列一端与读出电路互连，另一端与晶体电极通过弹压接触，实现非焊接互连，检测装置如附图4所示。传统检测装置弹针数目与晶体像素数目相同，针距与像素间距相同，受限于弹针的加工工艺限制，弹针阵列密度逐渐无法满足高像素密度辐射探测器的检测需求。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种采用的弹针间距为晶体像素间距的整数倍数，弹针阵列与固定塞块配合使用调整被检测晶体像素电极与弹针阵列的相对位置，采用分区域多次检测方式，可实现高像素密度晶体的全像素检测，扩展了弹针阵列检测能力的基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置及平台。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置，包括晶体基座、弹针阵列、检测电路和高压模块；

3、被检测晶体放置于晶体基座内，晶体基座与弹针阵列在xy平面的投影位置保持不变，弹针阵列可沿着z轴方向运动；通过放置塞块，将被检测晶体紧固在晶体基座内，并利用特定形状的塞块改变被检测晶体与弹针阵列之间的位置偏移量，使弹针针尖正对待检测像素的电极中心；对于高像素密度被检测晶体，弹针阵列相邻弹针之间间距设定为被检测晶体像素间距的整数倍。

4、优选地，所述弹针阵列由弹针与弹针基座组成，弹针与检测电路上的电路电极之间通过焊接或连线实现互连；检测电路含多路电荷放大读出电路，可实现被检测晶体像素检测功能；弹针阵列与读出电路固定在一起。

5、优选地，弹针阵列上相邻弹针之间间距在x方向等于被检测晶体像素间距m倍，y方向等于被检测晶体像素间距n倍；弹针阵列与被检测晶体每一次压接后检测全部阵列1/(mxn)数目的像素，通过不同塞块调整被检测晶体在晶体基座内的位置，mxn次压接实现全部像素检测。

6、优选地，被检测晶体的阳极一侧具有像素电极，阴极一侧具有公共电极；公共电极通过高压导线与高压模块连接，公共电极与晶体基座之间由绝缘垫隔离；高压模块与检测电路具有相同参考地。

7、一种用于基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置的检测平台，包括用于安装弹针阵列与检测电路的弹针基台、用于安装晶体基座的检测件基台以及配合弹针基台的滑动导轨；所述弹针基台上包含1组以上弹针阵列。

8、优选地，弹针阵列与检测电路均固定于弹针基台上，晶体基座固定于检测件基台上，弹针基台可沿着滑动导轨移动，弹针间距在x方向为被检测晶体像素间距m倍，y方向为被检测晶体像素间距n倍，弹针阵列跟随弹针基台运动，沿z轴方向移动，实现压接，压接一次检测全部阵列1/(mxn)数目的像素；一次检测后，更换塞块，调整塞块与被检测晶体在晶体基座内的位置，进行下一次检测；mxn次压接后实现全部像素检测；检测件基台上有开槽，供高压引线走线。

9、优选地，该检测平台的弹针基台上包含1组或多组弹针阵列，可进行一块晶体的检测或者同时进行多块晶体的检测。

10、本发明中弹针阵列的弹针间距为被检测晶体像素间距的整数倍，弹针阵列与晶体基座在xy平面投影相对位置保持静止，通过塞块调整被检测晶体像素电极与弹针阵列的相对位置，通过多次弹压与调整塞块完成弹针与像素电极接触，实现像素密度高于弹针密度的晶体检测，扩展了弹针阵列检测能力。

技术特征：

1.一种基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置，其特征在于：其包括晶体基座、弹针阵列、检测电路和高压模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置，其特征在于：所述弹针阵列由弹针与弹针基座组成，弹针与检测电路上的电路电极之间通过焊接或连线实现互连；检测电路含多路电荷放大读出电路，可实现被检测晶体像素检测功能；弹针阵列与读出电路固定在一起。

3.根据权利要求1所述的一种基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置，其特征在于：弹针阵列上相邻弹针之间间距在x方向等于被检测晶体像素间距m倍，y方向等于被检测晶体像素间距n倍；弹针阵列与被检测晶体每一次压接后检测全部阵列1/(mxn)数目的像素，通过不同塞块调整被检测晶体在晶体基座内的位置，mxn次压接实现全部像素检测。

4.根据权利要求1所述的一种基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置，其特征在于：被检测晶体的阳极一侧具有像素电极，阴极一侧具有公共电极；公共电极通过高压导线与高压模块连接，公共电极与晶体基座之间由绝缘垫隔离；高压模块与检测电路具有相同参考地。

5.一种用于如权利要求1所述的基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置的检测平台，其特征在于：其包括用于安装弹针阵列与检测电路的弹针基台、用于安装晶体基座的检测件基台以及配合弹针基台的滑动导轨；所述弹针基台上包含1组以上弹针阵列。

6.根据权利要求5所述的一种用于基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置的检测平台，其特征在于：弹针阵列与检测电路均固定于弹针基台上，晶体基座固定于检测件基台上，弹针基台可沿着滑动导轨移动，弹针间距在x方向为被检测晶体像素间距m倍，y方向为被检测晶体像素间距n倍，弹针阵列跟随弹针基台运动，沿z轴方向移动，实现压接，压接一次检测全部阵列1/(mxn)数目的像素；一次检测后，更换塞块，调整塞块与被检测晶体在晶体基座内的位置，进行下一次检测；mxn次压接后实现全部像素检测；检测件基台上有开槽，供高压引线走线。

7.根据权利要求5所述的一种用于基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置的检测平台，其特征在于：该检测平台的弹针基台上包含1组或多组弹针阵列，可进行一块晶体的检测或者同时进行多块晶体的检测。

技术总结
本发明公开了一种基于弹针阵列的高像素密度辐射探测器晶体检测装置及平台，包括晶体基座、弹针阵列、检测电路和高压模块；被检测晶体放置于晶体基座内，晶体基座与弹针阵列在XY平面的投影位置保持不变，弹针阵列可沿着Z轴方向运动；通过放置塞块，将被检测晶体紧固在晶体基座内，并利用特定形状的塞块改变被检测晶体与弹针阵列之间的位置偏移量，使弹针针尖正对待检测像素的电极中心；对于高像素密度被检测晶体，弹针阵列相邻弹针之间间距设定为被检测晶体像素间距的整数倍。本发明基于常规间距的弹针阵列，配合简易的塞块装置调整晶体位置，多次弹压实现高像素密度晶体检测。

技术研发人员：王鑫,李红日,邢占峰,于淼,李万锋
受保护的技术使用者：北京富通康影科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22