Detector module and preparation method thereof, photon counting detectore, and photon counting device

Abstract

Embodiments of the present disclosure provide a method for preparing a detector module, a photon counting detector, and a device. The method for preparing a detector module comprises disposing a first conductive adhesive on a solder pad on a first surface of a first substrate; solidifying the first conductive adhesive to form studs; disposing a second conductive adhesive on the studs; forming a detector unit by connecting a crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive; and forming the detector module based on the detector unit.

Description

DETECTOR MODULE AND PREPARATION METHOD THEREOF, PHOTON COUNTING DETECTORE, AND PHOTON COUNTING DEVICECROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

[0001] This application claims priority to Chinese Application No. 202311620662.4 filed on November 29, 2023, the contents of which are incorporated herein by reference to their entirety.TECHNICAL FIELD

[0002] The present disclosure relates to the field of detector technology, and in particular, to a detector module and a preparation method thereof, a photon counting detector, and a photon counting device.BACKGROUND

[0003] The photon counting detector (also known as a photodetector) includes a crystal. When incident radiation photons (e.g., X-rays) act on the crystal and when high voltage is applied, positive and negative electron clouds are generated in the crystal and move under the action of the high voltage. The moving charges generate electronic pulses that are connected to electrodes and electronic readout circuits to realize conversion of X-ray photons into electronic signals. The structure of the photon counting detector as well as a preparation process of the photon counting detector have a large impact on the performance of the photon counting detector. Therefore, it is desirable to provide a photon counting detector and a prepared method thereof to improve the performance of the photon counting detector.SUMMARY

[0004] One or more embodiments of the present disclosure provide a method for preparing a detector module. The method for preparing a detector module comprises disposing a first conductive adhesive on a solder pad on a first surface of a first substrate; solidifying the first conductive adhesive to form studs; disposing a second conductive adhesive on the studs; forming a detector unit by connecting a crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive; and forming the detector module based on the detector unit.

[0005] In some embodiments, a thixotropic index of the first conductive adhesive is greater than or equal to 3.

[0006] In some embodiments, the thixotropic index of the first conductive adhesive is in a range of 3 to 5.

[0007] In some embodiments, an energy storage modulus of the first conductive adhesive is in a range of 2500 MPa to 3000 MPa.

[0008] In some embodiments, the first conductive adhesive is a conductive silver adhesive.

[0009] In some embodiments, the disposing the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate includes disposing the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate through a printing process at a room temperature.

[0010] In some embodiments, the disposing the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate includes dripping the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate at a room temperature.

[0011] In some embodiments, the solidifying the first conductive adhesive to form the studs includes solidifying the first conductive adhesive to form the studs at a first solidification temperature, the first solidification temperature being less than 100℃.

[0012] In some embodiments, the solidifying the first conductive adhesive to form the studs includes solidifying the first conductive adhesive in a protective atmosphere to form the studs to prevent a surface of the studs from oxidization.

[0013] In some embodiments, the forming the detector unit by connecting the crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive includes connecting an anode electrode of the crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive; and solidifying the second conductive adhesive to form the detector unit.

[0014] In some embodiments, the forming the detector module based on the detector unit includes forming the detector module by connecting a second surface of the first substrate with a detector chip and a second substrate, respectively, wherein the detector chip is disposed between the second substrate and the first substrate, and the first surface of the first substrate and the second surface of the first substrate are disposed opposite to each other.

[0015] In some embodiments, the method further comprises forming the detector unit by filling a filler into a gap between the crystal unit and the first substrate.

[0016] In some embodiments, the forming the detector unit by filling the filler into the gap between the crystal unit and the first substrate includes using a resin material to fill the gap between the crystal unit and the first substrate to at least cover the studs; and solidifying the resin material to form the detector unit.

[0017] In some embodiments, the solidifying the resin material to form the detector unit includes solidifying the resin material at a second solidification temperature, the second solidification temperature being less than 100℃.

[0018] In some embodiments, a diameter of a particle of the resin material is no more than half of a height of the studs.

[0019] In some embodiments, the filling the filler into the gap between the crystal unit and the first substrate using the resin material includes preheating the resin material; and using the resin material after preheating to fill the gap between the crystal unit and the first substrate.

[0020] One or more embodiments of the present disclosure provide a detector module. The detector module comprises at least one detector unit, wherein the detector unit includes a crystal unit and a first substrate; a solder pad on a first surface of the first substrate is provided with studs, the studs being formed by solidifying a first conductive adhesive, the studs being provided with a second conductive adhesive; and the crystal unit is connected to the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive.

[0021] One or more embodiments of the present disclosure provide a method for preparing a detector module. The method for preparing a detector module comprises disposing a first conductive adhesive on a solder pad on a first surface of a first substrate; forming a detector unit by connecting a crystal unit to the first surface of the first substrate through the first conductive adhesive; and forming the detector module based on the detector unit.

[0022] One or more embodiments of the present disclosure provide a photon counting detector, comprising at least one detector module provided in one or more embodiments of the present disclosure.

[0023] One or more embodiments of the present disclosure provide a photon counting device, comprising a photon counting detector provided in one or more embodiments of the present disclosure.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0024] The present disclosure will be further illustrated by way of exemplary embodiments, which will be described in detail by means of the accompanying drawings. These embodiments are not limiting, and in these embodiments, the same numbering denotes the same structure, where:

[0025] FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for preparing a detector module according to some embodiments of the present disclosure;

[0026] FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a detector unit according to some embodiments of the present disclosure;

[0027] FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a detector unit according to some other embodiments of the present disclosure;

[0028] FIG. 3A is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a detector module according to some other embodiments of the present disclosure;

[0029] FIG. 3B is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a detector module according to some other embodiments of the present disclosure;

[0030] FIG. 3C is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a detector module according to some other embodiments of the present disclosure;

[0031] FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a photon counting detector according to some embodiments of the present disclosure; and

[0032] FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a photon counting device according to some embodiments of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0033] In order to more clearly illustrate the technical solutions of the embodiments of the present disclosure, a brief description of the accompanying drawings required to be used in the description of the embodiments is given below. Obviously, the accompanying drawings in the following description are only some examples or embodiments of the present disclosure, and it is possible for a person of ordinary skill in the art to apply the present disclosure to other similar scenarios in accordance with these drawings without creative labor. Unless obviously obtained from the context or the context illustrates otherwise, the same numeral in the drawings refers to the same structure or operation.

[0034] It should be understood that the terms “system” , “device” , “unit” , and / or “module” as used herein is a method for distinguishing between different components, elements, parts, sections, or assemblies at different levels. However, the words may be replaced by other expressions if other words accomplish the same purpose.

[0035] As shown in the present disclosure and the claims, unless the context clearly suggests an exception, the words “a” , “an” , “one” , “one kind” , and / or “the” do not refer specifically to the singular, but may also include the plural. Generally, the terms “including” and “comprising” suggest only the inclusion of clearly identified steps and elements that do not constitute an exclusive list, and the method or apparatus may also include other steps or elements. As used in the present disclosure, “prepare” and “manufacture” can be used interchangeably.

[0036] Flowcharts are used in the present disclosure to illustrate operations performed by a system in accordance with embodiments of the present disclosure. It should be appreciated that the preceding or following operations are not necessarily performed in an exact sequence. Instead, steps can be processed in reverse order or simultaneously. Also, it is possible to add other operations to these processes or remove a step or steps from them.

[0037] Currently, photon counting detectors use a semiconductor single-crystal material as a detection material for radiation photons (e.g., X-rays) . For single-crystal materials such as cadmium telluride (CdTe) and cadmium zinc telluride (CdTeZn) , a series of processes must be followed, including crystal ingot slicing, grinding / polishing, etching, electrode formation, and passivation, to prepare (or manufacture) a crystal unit. An anode electrode of the crystal unit is covered with pixel electrodes that are segmented into specific sizes (primarily using platinum (Pt) or gold (Au) as the conductive metal) . Based on this, the pixel electrodes need to be connected with a readout circuit according to a distribution of the pixel electrodes.

[0038] However, single-crystal materials made of CdTe and CdTeZn have low hardness and toughness, and cannot withstand high temperatures (exceeding 120℃ can damage the passivation layer on the crystal surface, thereby reducing the crystal performance) . Furthermore, during the handling, adhesion, and assembly processes, the single-crystal materials are prone to scratches, damage, or fractures on the surface, leading to damage on the single-crystal materials. Therefore, to better achieve the alignment and connection between the crystal anode electrode and the corresponding readout circuit, it is necessary to use a connection material with lower hardness, lower adhesive pressure, and lower heating temperature. On the other hand, the single-crystal materials have a low coefficient of thermal expansion, which can easily result in connection failures of the edge pixels due to mismatch in thermal expansion coefficients between the single-crystal material and the readout circuit after the electrical connection of the pixel electrodes and corresponding readout circuits is completed, leading to reliability issues.

[0039] Thus, the present disclosure proposes a photon counting detector and a preparation method thereof, , to improve performance of the photon counting detector.

[0040] It should be noted that the detector unit, detector module, photon counting detector, and photon counting device in the present disclosure are configured to detect radiation photons such as X-rays, γ rays, etc. For the purpose of illustration, the present disclosure takes X-rays as an example.

[0041] FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for preparing a detector module according to some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 1, a process 100 includes following operations.

[0042] In operation 110, a first conductive adhesive is disposed on a solder pad on a first surface of a first substrate.

[0043] The first substrate is a carrier for carrying a crystal unit and a readout circuit. A first surface of the first substrate carries the crystal unit and a second surface of the first substrate carries the readout circuit. The first surface of the first substrate and the second surface of the first substrate are disposed opposite each other.

[0044] In some embodiments, the first substrate may be a printed circuit board (PCB) . The first surface of the first substrate is provided with a conductive track formed by a conductive material (e.g., copper) for transmitting electric current and connecting different electronic elements. The solder pad refers to a metalized region on the first surface of the first substrate for connecting the electronic element to the conductive track on the first surface.

[0045] The first conductive adhesive refers to an adhesive that has electrical conductivity, adhesive property, high thixotropy, low energy storage modulus, and low solidification temperature. A solidification temperature refers to a temperature used in solidifying the first conductive adhesive.

[0046] In some embodiments, a thixotropic index of the first conductive adhesive is greater than or equal to 3.

[0047] In some embodiments, the thixotropic index of the first conductive adhesive is in a range of 3 to 5. In some embodiments, the thixotropic index of the first conductive adhesive is in a range of 3 to 4. In some embodiments, the thixotropic index of the first conductive adhesive is in a range of 4 to 5.

[0048] The first conductive adhesive has high thixotropy, so that the first conductive adhesive cannot flow and be conformal (retaining its shape) after it is disposed on the first substrate (prior to solidification) , facilitating the subsequent solidification to form studs with a certain height.

[0049] In some embodiments, an energy storage modulus of the first conductive adhesive is in a range of 2500 MPa to 3000 MPa. In some embodiments, the energy storage modulus of the first conductive adhesive is in a range of 2600Mpa to 2900Mpa. In some embodiments, the energy storage modulus of the first conductive adhesive is in a range of 2700Mpa to 2800Mpa.

[0050] The first conductive adhesive has a low energy storage modulus, which ensures that a connection between the first conductive adhesive and the first substrate is reliable. When in use, changes in temperature lead to a certain amount of deformation of the first substrate of a detector module, the deformation generated by a thermal stress may be absorbed by the first conductive adhesive with a low energy storage modulus, which prevents the connection between the first conductive adhesive and the first substrate from breaking due to the thermal stress and improves the mechanical properties of the detection module.

[0051] In some embodiments, the first conductive adhesive is a conductive silver adhesive.

[0052] In some embodiments, the first conductive adhesive may be disposed on the solder pad on the first surface of the first substrate through a printing process at a room temperature. For example, the first conductive adhesive may be provided on the solder pad on the first surface of the first substrate through a stencil printing process at a room temperature.

[0053] In some embodiments, the first conductive adhesive may be dripped on the solder pad on the first surface of the first substrate at a room temperature. For example, the first conductive adhesive may be disposed on the solder pad on the first surface of the first substrate at a room temperature through dripping with a pin.

[0054] In some embodiments, the first conductive adhesive provided on the solder pad has an upper surface and a lower surface. The lower surface is closer to the solder pad. For example, the lower surface is in contact with the solder pad. The upper surface is away from the solder pad and connects to the lower surface. The first conductive adhesive disposed on the solder pad has a first height. Shapes of the upper surface and the lower surface are unlimited. For example, the lower surface is circular, the upper surface is curved, and the upper surface and the lower surface are connected to form a spherical crown or hemispherical shape. In this case, the first height refers to a distance between a highest point of the upper surface of the first conductive adhesive and the lower surface. For example, the first height may be 50 μm.

[0055] In some embodiments of the present disclosure, the first conductive adhesive is disposed on the solder pad through dripping with a pin or through the printing process at the room temperature, which is a simple process without heating, thereby improving the efficiency of disposing the first conductive adhesive on the first substrate. Dripping with a pin or using the printing process to dispose the first conductive adhesive on the solder pad can form a smoother upper surface, and a contact area of bonding between the first conductive adhesive and a second conductive adhesive disposed on the upper surface is larger. Therefore, the stability and reliability of bonding between the first conductive adhesive and the second conductive adhesive is enhanced, thereby improving the stability and reliability of the detection module. A further detailed description of the second conductive adhesive can be referred to operation 130.

[0056] In operation 120, the first conductive adhesive is solidified to form studs.

[0057] The studs refer to a solid raised structure with a certain height formed after the first conductive adhesive on the solder pad is solidified. Since the first conductive adhesive is highly thixotropic and conformable after being disposed on the solder pad, the studs formed by solidifying the first conductive adhesive on the solder pad have a same or similar shape as the first conductive adhesive disposed on the solder pad.

[0058] In some embodiments, the first conductive adhesive may be solidified to form the studs based on a first solidification temperature. For example, the first conductive adhesive may be baked to form the studs based on the first solidification temperature.

[0059] Since a thickness of the first substrate is very small (about 1 mm) , if the first substrate is heated at a high temperature, the first substrate tends to deform and warp, thereby affecting the subsequent preparation of the detector unit. Based on this, in some embodiments, the first solidification temperature is below 100℃. In some embodiments, the first solidification temperature is in a range of 50℃ to 90℃. In some embodiments, the first solidification temperature is in a range of 50℃ to 80℃. In some embodiments, the first solidification temperature is in a range of 50℃ to 70℃. In some embodiments, the first solidification temperature is in a range of 55℃ to 65℃. In some embodiments, the first solidification temperature is 60℃.

[0060] In some embodiments of the present disclosure, in a process of forming the studs using the first conductive adhesive, the first conductive adhesive is baked based on the first solidification temperature, so as to cause the first conductive adhesive to be solidified, and to form the studs that can be used as a support component. Due to the first solidification temperature being low, a temperature that the first substrate needs to withstand is lower, avoiding the deformation of the first substrate. The studs made of the first conductive adhesive have a low energy storage modulus, and a subsequent connection between the crystal unit and the readout circuit through the studs can reduce the degree of damage to the crystal unit during the connection process.

[0061] A surface of the first conductive adhesive tends to be oxidized during a process of solidification and storage, resulting in low bonding strength and high contact resistance between the second conductive adhesive and the studs subsequently. Therefore, it is necessary to avoid oxidization of a surface of the studs during a process of forming the studs.

[0062] Based on this, in some embodiments, the first conductive adhesive may be solidified in a protective atmosphere to form the studs to prevent oxidation of the surface of the studs. The protective atmosphere refers to a gaseous environment that prevents oxidization of the surface of the studs in the process of forming the studs, e.g., the protective atmosphere may be a low-oxygen atmosphere (e.g., a protective atmosphere formed by nitrogen) .

[0063] In operation 130, a second conductive adhesive is disposed on the studs.

[0064] The second conductive adhesive refers to an adhesive that has electrical conductivity, adhesive properties, high thixotropy, low energy storage modulus, and low solidification temperature.

[0065] In some embodiments, a thixotropic index of the second conductive adhesive is greater than or equal to 3. In some embodiments, the thixotropic index of the second conductive adhesive is in a range of 3 to 5. In some embodiments, the thixotropic index of the second conductive adhesive is in a range of 3 to 4. In some embodiments, the thixotropic index of the second conductive adhesive is in a range of 4 to 5.

[0066] In some embodiments, an energy storage modulus of the second conductive adhesive is in a range of 2500 MPa to 3000 MPa. In some embodiments, the energy storage modulus of the second conductive adhesive is in a range of 2600Mpa to 2900Mpa. In some embodiments, the energy storage modulus of the second conductive adhesive is in a range of 2700Mpa to 2800Mpa.

[0067] In some embodiments, the second conductive adhesive may be the same as or different from the first conductive adhesive. For example, the first conductive adhesive is a conductive silver adhesive, and the second conductive adhesive is a conductive adhesive of graphite particles. As another example, both the first conductive adhesive and the second conductive adhesive are conductive silver adhesives, but the compositions of the first conductive adhesive and the second conductive adhesive are different (e.g., the first conductive adhesive is a mixture of silver particles and polyvinyl chloride resin, and the second conductive adhesive is a mixture of silver particles and epoxy resin) . As still another example, both the first conductive adhesive and the second conductive adhesive are conductive silver adhesives, but the properties of the first conductive adhesive and the second conductive adhesive are different, e.g., the thixotropic index of the first conductive adhesive is 3, and the thixotropic index of the second conductive adhesive is 3.5. In some embodiments, the second conductive adhesive may be provided on the first surface of the studs. A detailed description of the first surface can be referred to operation 110.

[0068] In some embodiments, the second conductive adhesive may be disposed on the studs (e.g., the upper surface of the studs) through a printing process (e.g., a stencil printing process) at room temperature.

[0069] Since the hardened studs with a certain height (same as or close to the first height) have been formed on the first substrate, when the second conductive adhesive is disposed through a stencil printing process, a height from a stencil to the first substrate needs to be finely adjusted according to the height of the studs in order to avoid uneven printing. For example, the height of the studs may be preset (e.g., using optical scanning to determine the height of the studs) , and a spacer with a thickness equal to the height of the studs may be provided between the stencil and the first substrate during printing of the second conductive adhesive to avoid uneven printing.

[0070] In some embodiments, the second conductive adhesive may be dripped on the studs at a room temperature. For example, the second conductive adhesive may be disposed on the studs at a room temperature through dripping with a pin.

[0071] In operation 140, a detector unit is formed by connecting the crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive.

[0072] The detector unit is a component of a detector module. The detector unit is configured to convert X-rays into an electrical signal.

[0073] The detector unit includes the crystal unit and the first substrate. The crystal unit is connected to the first surface of the first substrate through the first conductive adhesive and the second conductive adhesive to form the detector unit.

[0074] The crystal unit includes a semiconductor single-crystal material (e.g., a CdTe material, a CdTeZn material, etc. ) . An anode of the crystal unit is covered by a plurality of pixel electrodes (using platinum (Pt) or gold (Au) , etc., as a conductive metal) each of which is with a preset size (e.g., 500 μm × 500 μm) . The pixel electrodes need to be electrically connected with a readout circuit.

[0075] The studs on the first substrate are independent of each other, and each stud connects a pixel electrode with the readout circuit, such that the pixel electrodes may be individually connected to and conductive with the readout circuit, and any two pixel electrodes may not be conductive with each other. For example, a count of the studs may be equal to a count of the pixel electrodes of the crystal unit, and the studs and the pixel electrodes have a one-to-one correspondence.

[0076] When X-rays act on the crystal unit and when high voltage is applied, positive and negative electron clouds are generated within the crystal unit and move under the high voltage. The moving charges generate an electron pulse, which may be sequentially transmitted to the readout circuit through the pixel electrodes and the first substrate.

[0077] In some embodiments, an anode electrode of the crystal unit may be connected to the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive. Further, the second conductive adhesive may be solidified to form the detector unit.

[0078] Since the studs have a certain height (same as or close to the first height) , the crystal unit is not in contact with the first substrate, and there is a certain spacing between the crystal unit and the first substrate, which lead to a gap between the crystal unit and the first substrate.

[0079] In some embodiments, a gap between the crystal unit and the first substrate may be filled to form the detector unit. A material for filling the gap between the crystal unit and the first substrate (hereinafter referred to as a filler) needs to have following characteristics. During a filling process, a viscosity of the filler can rapidly decrease, allowing the filler to enter the gap. For example, the filler may include a resin material.

[0080] It should be noted that, in order not to affect the subsequent assembly and high voltage application of the detector unit, the filler should not overflow onto side surfaces and an upper surface of the crystal unit during the filling process.

[0081] In some embodiments, a resin material may be used to fill the gap between the crystal unit and the first substrate. Further, the filled resin material may be solidified (e.g., solidified by baking) to form the detector unit.

[0082] In some embodiments, the filling the gap between the crystal unit and the first substrate refers to at least completely covering a first connection structure (formed by the first conductive adhesive (the studs) and the second conductive adhesive) connecting the crystal unit and the first substrate using the filler. For example, the purpose of filling the filler into the gap between the crystal unit and the first substrate is to make the studs isolated from the outside world to prevent the studs from being oxidized. Therefore, the filler is filled into the gap so that the filler completely covers the first connection structure but does not occupy the entire space of the gap, which improves the efficiency and saves resources for preparing the detector unit. As another example, the filler is filled into the gap to occupy the entire space of the gap. In this way, in addition to isolating the studs from the outside world to prevent the studs from being oxidized, the connection between the crystal unit and the first substrate can be more stronger.

[0083] In some embodiments, the resin material may be solidified based on a second solidification temperature. In some embodiments, the second solidification temperature is no more than 100℃. In some embodiments, the second solidification temperature is in a range of 50℃ to 90℃. In some embodiments, the second solidification temperature is in a range of 50℃ to 80℃. In some embodiments, the second solidification temperature is in a range of 50℃ to 70℃. In some embodiments, the second solidification temperature is in a range of 55℃ to 65℃. In some embodiments, the second solidification temperature is 60℃.

[0084] In some embodiments, a diameter of particles of the resin material is no more than half of the height of the studs. For example, if the height of the studs is 50 μm, the diameter of the particles of the resin material is no more than 25 μm.

[0085] In some embodiments, the resin material may be preheated, and the preheated resin material may be used to fill the gap between the crystal unit and the first substrate.

[0086] In some embodiments of the present disclosure, a connection formed by the studs between the first substrate and the crystal are a plurality of independent connection structures (each of the studs is independent of each other) , which are relatively fragile, and mechanical vibrations may break the connection structures (i.e., the studs) . Thus, by filling the filler (e.g., the resin material) into the gap between the crystal unit and the first substrate, the connection structure (i.e., the studs) can be made more stable. In addition, a conductive adhesive (e.g. the conductive silver adhesive) may absorb moisture and be oxidized when exposed to air for a long period, making the conductive properties of the conductive adhesive degrade. Accordingly, by filling the filler (e.g., the resin material) into the gap between the crystal unit and the first substrate, the filler may cover the connection structure (i.e., the studs) formed by the conductive adhesive to isolate from damage by oxygen and water vapor.

[0087] In operation 150, the detector module is formed based on the detector unit.

[0088] The detector module is a component of a photon counting detector. Further description of the photon counting detector can be found elsewhere of the present disclosure (e.g., descriptions in connection with in FIG. 4) .

[0089] In some embodiments, the detector module includes a detector unit and a readout circuit. The readout circuit may connect with the first surface or the second surface of the first substrate. That is, the readout circuit may be disposed at a side of the first substrate corresponding to the first surface or the second surface. A description of a detector module of such structure can be referred to FIG. 3A and FIG. 3C, and related descriptions.

[0090] In some embodiments, the detector module includes a detector unit, a readout circuit, and a second substrate. The readout circuit and the second substrate are both connected to the second surface of the first substrate. The readout circuit is disposed between the first substrate and the second substrate. A signal generated by the readout circuit may be output through the second substrate. A power supply device (e.g., a power for the photon counting detector) may power the readout circuit through the second substrate to drive the readout circuit. A description of a detector module of such structure can be referred to FIG. 3B and its related descriptions.

[0091] In some embodiments, the detector unit (e.g., the first substrate) may be connected with the readout circuit through a second connection structure, and connected with the second substrate through a third connection structure. Taking the second connection structure as an example, the second connection structure may be an insulation connection or a conductive connection. An exemplary conductive connection may include a conductive adhesive, gold studs with a conductive adhesive, weld metal dots, indium bumps, or the like, or any combination thereof. An exemplary insulation connection may include a bonding agent, e.g., a resin adhesive (such as an epoxy resin adhesive) . The description regarding the third connection structure may be similar to the description regarding the second connection structure above. The second connection structure and the third connection structure may be the same or different. For example, the second connection structure may be an insulation connection, and the third connection structure may be a conductive connection. As another example, the second connection structure may be a conductive adhesive, and the third connection structure may be gold studs with a conductive adhesive.

[0092] In some embodiments, when preparing a connection of gold studs with a conductive adhesive to connect a first component and a second component, gold studs may be first provided on the first component. A process for preparing the gold studs is prior art and will not be repeated herein. Then, a third conductive adhesive is disposed (e.g., printing or dripping) on the gold studs. Then, the second component may be pasted in alignment with the first component. Finally, the third conductive adhesive is solidified (e.g., solidified by baking) based on a third solidification temperature to connect the first component and the second component. The description regarding the third conductive adhesive may be similar to the second conductive adhesive and will not be repeated herein. The description regarding the third solidification temperature may be similar to the second solidification temperature and will not be repeated herein.

[0093] For example, when the connection of gold studs with a conductive adhesive is used as the second connection structure, the first component and the second component may be the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) and the readout circuit, respectively, or the readout circuit and the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) , respectively. As another example, when the connection of gold studs with a conductive adhesive is used as the third connection structure, the first component and the second component may be the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) and the second substrate, respectively, or the second substrate and the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) , respectively.

[0094] Merely by way of example, when the connection of gold studs with a conductive adhesive is used as the second connection structure, gold studs may be first provided on the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) . Then, the third conductive adhesive is disposed (e.g., printing or dripping) on the gold studs. Then, the readout circuit may be pasted in alignment with the first substrate. Finally, the third conductive adhesive is solidified (e.g., solidified by baking) based on the third solidification temperature to connect the first substrate and the readout circuit.

[0095] In some embodiments, when preparing a connection of a conductive adhesive to connect a first component and a second component, the first conductive adhesive may be first provided on the first component to prepare studs. Then, the second conductive adhesive is disposed (e.g., printing or dripping) on the studs. Then, the second component may be pasted in alignment with the first component. Finally, the second conductive adhesive is solidified (e.g., solidified by baking) based on the second solidification temperature to connect the first component and the second component. A process for preparing the connection of a conductive adhesive is similar to operations 110-140 and will not be repeated herein.

[0096] For example, when the connection of a conductive adhesive is used as the second connection structure, the first component and the second component may be the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) and the readout circuit, respectively, or the readout circuit and the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) , respectively. As another example, when the connection of a conductive adhesive is used as the third connection structure, the first component and the second component may be the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) and the second substrate, respectively, or the second substrate and the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) , respectively.

[0097] Merely by way of example, when the connection of a conductive adhesive is used as the second connection structure, the first conductive adhesive may be first provided on the first substrate (e.g., the first surface or the second surface) to prepare studs. Then, the second conductive adhesive is disposed (e.g., printing or dripping) on the studs. Then, the readout circuit may be pasted in alignment with the first substrate. Finally, the second conductive adhesive is solidified (e.g., solidified by baking) based on the second solidification temperature to connect the first substrate and the readout circuit.

[0098] In some embodiments of the present disclosure, the connection between the first substrate and the crystal unit is realized by the first conductive adhesive and the second conductive adhesive, without gold studs. The first conductive adhesive and the second conductive adhesive are set to be the same kind of material (e.g., the first conductive adhesive and the second conductive adhesive are both conductive adhesives) , which makes a connection between the first conductive adhesive and the second conductive adhesive more stable. In addition, a surface of the studs formed using the first conductive adhesive is relatively smooth (e.g., a smooth curved surface) , resulting in a larger contact area of bonding between the first conductive adhesive and the second conductive adhesive, which in turn results in increased bonding stability and reliability. After the preparation of the studs is completed, the studs may be maintained at a certain height and used as a support when the crystal unit and the first substrate are connected to keep a certain distance instead of being completely affixed to each other, which avoids an abnormal conduction between the crystal unit and the first substrate. The use of the studs made of the first conductive adhesive instead of using the gold studs reduces the process complexity of preparing the detector module, while avoiding low adhesion strength that results from using the gold studs.

[0099] It should be noted that the foregoing description of the process 100 is intended to be exemplary and illustrative only and does not limit the scope of application of the present disclosure. For a person skilled in the art, various corrections and changes can be made to the process 100 under the guidance of the present disclosure. However, these corrections and changes remain within the scope of the present disclosure.

[0100] FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a detector unit according to some embodiments of the present disclosure. FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a detector unit according to some other embodiments of the present disclosure. The detector units 200-1 and 200-2 shown in FIG. 2A and FIG. 2B are prepared using a preparation method described in FIG. 1.

[0101] As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, the detector unit 200-1 includes a crystal unit 211 and a first substrate 212. A first connection structure 213 are disposed on a solder pad (not shown in the figure) on a first surface 2121 of the first substrate 212. The first connection structure 213 may be formed by the first conductive adhesive (the studs) and the second conductive adhesive. The studs are formed by solidifying the first conductive adhesive. The second conductive adhesive may be disposed on the studs. The crystal unit 211 and the first substrate 212 are connected through the second conductive adhesive (the first conductive adhesive) to form the detector unit 200-1.

[0102] As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, a gap between the crystal unit 211 and the first substrate 212 is filled with a filler 260 (e.g., a resin material) . As shown in FIG. 2A, the filler 260 fills the gap between the crystal unit 211 and the first substrate 212 to occupy the entire space of the gap. As shown in FIG. 2B, the filler 260 completely covers the first conductive adhesive 213 but does not occupy the entire space of the gap between the crystal unit 211 and the first substrate 212.

[0103] In some embodiments, the first surface 2121 of the first substrate 212 is connected with the crystal unit 211 only through a conductive adhesive (e.g., the first connection structure formed by the first conductive adhesive and the second conductive adhesive) . A solder pad on the first surface 2121 of the first substrate 212 is provided with studs. The studs are formed by solidifying the first conductive adhesive. The studs are provided with the second conductive adhesive. The crystal unit 211 is connected with the first surface 2121 of the first substrate 212 only through the studs and the second conductive adhesive.

[0104] FIGs. 3A-3B are schematic diagrams illustrating exemplary structures of a detector module according to some embodiments of the present disclosure. The detector modules 300-1, 300-2, and 300-3 are prepared using a preparation method described in FIG. 1.

[0105] As shown in FIG. 3A, the detector module 300-1 includes a detector unit 200 and a readout circuit 220. The detector unit 200 may be similar to the detector unit 200-1or 200-2 illustrated in FIG. 2A or FIG. 2B. The readout circuit 220 may connect the second surface 2122 of the first substrate 212 through a second connection structure 270. Details regarding the second connection structure 270 can be found elsewhere in the present disclosure (e.g., description in connection with FIG. 1) . The readout circuit 220 may include an integrated circuit such as an application-specific integrated circuit (ASIC) . In some embodiments, the readout circuit 220 may be integrated as a processing chip. In some embodiments, the readout circuit 220 may be configured to receive, through the first substrate 212, electrical signals for determining information (e.g., energy) of the incident radiation photons. The information of the incident radiation photons may be used for subsequent processing (e.g., image reconstruction) .

[0106] In some embodiments, the readout circuit 220 may include a plurality of processing units. Each of the plurality of processing units may correspond to a pixel electrode of the crystal unit 211. Each of the plurality of processing units may be configured to process an electrical signal corresponding to the pixel electrode for determining information of the incident radiation photons corresponding to the pixel electrode.

[0107] In some embodiments, the readout circuit 220 may include an amplifier, a threshold comparator, a counter, an output circuit, etc. The amplifier (e.g., a charge-sensitive amplifier) may amplify the electrical signal generated by the pixel electrodes and send the amplified electrical signal to the comparator. The comparator may compare the signal amplitude of the amplified electrical signal with an amplitude threshold. If a signal amplitude of the amplified electrical signal is larger than the amplitude threshold, the counter may add a count. Since a count (or number) of the electrical-hole pairs is proportional to the energy of incident radiation photons, a signal amplitude output from the amplifier may be also proportional to the energy of the radiation incident photons. Therefore, the amplitude threshold of the comparator may be directly related to the energy of the incident radiation photons. In some embodiments, by changing the amplitude threshold of the comparator from small to large (or from large to small) and performing a plurality of measurements, information (e.g., flow rates and / or energy spectra of different energy) of the incident radiation photons may be obtained by processing signal amplitudes output from the amplifier using mathematical manners. Then, the output circuit may output an electronic signal including the information of the incident radiation photons.

[0108] In some embodiments, the first substrate 212 (e.g., the second surface 2122) may be connected with one or more output interfaces 250 for outputting the electronic signal including the information of the incident radiation photons. The output interface (s) 250 may include a standardized communication port, such as RS232, RS485, etc. In some embodiments, the output interface (s) 250 may be a specially designed communication port. For example, the output interface (s) 250 may be designed in accordance with the digital imaging and communications in medicine (DICOM) protocol. The output interface (s) 250 may be connected with a data management device (e.g., a storage device) and / or a processing device, so that the electronic signals including the information of the incident radiation photons may be transmitted to the data management device and / or the processing device for further processing, e.g., transmitted to the storage device for storage, or transmitted to the processing device for image reconstruction. The count (number) of the output interface (s) 250 may be one, two (e.g., as shown in FIGs. 3A-3C) , or more, which is not limited in the present disclosure. In some embodiments, the output interface (s) 250 may include a signal output wire (e.g., a flexible printed circuit board) .

[0109] As shown in FIG. 3B, the detector module 300-2 includes a detector unit 200, a readout circuit 220, and a second substrate 230. The detector unit 200 may be similar to the detector unit 200-1or 200-2 illustrated in FIG. 2A or FIG. 2B. The readout circuit 220 may connect the second surface 2122 of the first substrate 212 through a second connection structure 270. Details regarding the second connection structure 270 can be found elsewhere in the present disclosure (e.g., description in connection with FIG. 1) . The second substrate 230 may be a printed circuit board (PCB) . The second substrate 230 may include a third surface 231 and a fourth surface 232 opposite to each other. The third surface 231 of the second substrate 230 may connect the second surface 2122 of the first substrate 212 through a third connection structure 240. Details regarding the third connection structure 240 can be found elsewhere in the present disclosure (e.g., description in connection with FIG. 1) . The second substrate 230 (e.g., the fourth surface 232) may be connected with one or more output interface (s) 250 for outputting the electronic signal including the information of the incident radiation photons. A power supply device (e.g., a power for the photon counting detector) may power the readout circuit through the second substrate to drive the readout circuit.

[0110] The crystal unit 211 may absorb incident radiation photons (e.g., incident X-rays) and the incident radiation photons may generate clouds of positive charges and negative charges. The positive charges and negative charges may move under applied high voltage. The moving charges may generate an electrical pulse (i.e., an electrical signal) . The electrical pulse may be transmitted to the first substrate 212 through the first connection structure 213, then to the readout circuit 220. The readout circuit 220 may receive the electrical pulse, process the electrical pulse for detecting the incident radiation photons, and / or generate, based on the electrical pulse, electronic signals that include information (e.g., energies) of the incident radiation photons. The electronic signals that include information (e.g., energies) of the incident radiation photons may be transmitted to the first substrate 212, then be transmitted to the second substrate 230, and finally be output through the one or more output interfaces 250 for further processing (e.g., storage in a storage device or imaging reconstruction) . In some embodiments, when the second connection structure 270 is an insulation connection, data transmission between the readout circuit 220 and the first substrate 212 may be realized via a wire. For example, the wire connecting the first substrate 212 with the readout circuit 220 may include a gold wire, an aluminum wire, a copper wire, or the like or any combination thereof. In some embodiments, when the second connection structure 270 is a conductive connection, data transmission between the readout circuit 220 and the first substrate 212 may be realized via the second connection structure. In some embodiments, when the third connection structure 240 is an insulation connection, data transmission between the first substrate 212 and the second substrate 230 may be realized via a wire. For example, the wire connecting the first substrate 212 with the second substrate 230 may include a gold wire, an aluminum wire, a copper wire, or the like or any combination thereof. In some embodiments, when the third connection structure 240 is a conductive connection, data transmission between the second substrate 230 and the first substrate 212 may be realized via the third connection structure 240.

[0111] As shown in FIG. 3C, the detector module 300-3 includes a detector unit 200 and a readout circuit 220. The detector unit 200 may be similar to the detector unit 200-1or 200-2 illustrated in FIG. 2A or FIG. 2B. The readout circuit 220 may connect the first surface 2121 of the first substrate 212 through a second connection structure 270. That is, the crystal unit 211 and the readout circuit 220 are connected with the same surface (the first surface 2121) of the first substrate 212. Details regarding the second connection structure 270 can be found elsewhere in the present disclosure (e.g., description in connection with FIG. 1) . The first substrate 212 (e.g., the second surface 2122) may be connected with one or more output interfaces 250 for outputting the electronic signal including the information of the incident radiation photons.

[0112] For the detector modules 300-1 and 300-3, the crystal unit 211 may absorb incident radiation photons (e.g., incident X-rays) and the incident radiation photons may generate clouds of positive charges and negative charges. The positive charges and negative charges may move under applied high voltage. The moving charges may generate an electrical pulse (i.e., an electrical signal) . The electrical pulse may be transmitted to the first substrate 212 through the first connection structure 213, then to the readout circuit 220. The readout circuit 220 may receive the electrical pulse, process the electrical pulse for detecting the incident radiation photons, and / or generate, based on the electrical pulse, electronic signals that include information (e.g., energies) of the incident radiation photons. The electronic signals that include information (e.g., energies) of the incident radiation photons may be transmitted to the first substrate 212 and be output through the one or more output interfaces 250 for further processing (e.g., storage in a storage device or imaging reconstruction) . In some embodiments, when the second connection structure 270 is an insulation connection, data transmission between the readout circuit 220 and the first substrate 212 may be realized via a wire. For example, the wire connecting the first substrate 212 with the readout circuit 220 may include a gold wire, an aluminum wire, a copper wire, or the like or any combination thereof. In some embodiments, when the second connection structure 270 is a conductive connection, data transmission between the readout circuit 220 and the first substrate 212 may be realized via the second connection structure 270.

[0113] It should be noted that a detector module including the detector unit 200 may also be other structures, not limited to the structures illustrated in FIGs. 3A-3C.

[0114] In some embodiments, when preparing a detector module including the crystal unit 211, the first substrate 212, and the readout circuit 220, the connection order of the crystal unit 211, the first substrate 212, and the readout circuit 220 is not limited. For example, the first surface 2121 of the first substrate 212 and the crystal unit 211 may be connected to obtain the detector unit 200 using the first connection structure 213, and then the first surface 2121 or the second surface 2122 of the first substrate 212 of the detector unit 200 may be connected with the readout circuit 220 using the second connection structure 270 to obtain the detector module. As another example, the first surface 2121 or the second surface 2122 of the first substrate 212 may be connected with the readout circuit 220 using the second connection structure 270, and then the crystal unit 211 may be connected with the first surface 2121 of the first substrate 212 using the first connection structure 213 to obtain the detector module.

[0115] In some embodiments, when preparing a detector module including the crystal unit 211, the first substrate 212, the readout circuit 220, and the second substrate 230, the connection order of the crystal unit 211, the first substrate 212, the readout circuit 220, and the second substrate 230 is not limited. For example, the first surface 2121 of the first substrate 212 and the crystal unit 211 may be first connected using the first connection structure 213 to prepare the detector unit 200, and then the second surface 2122 of the first substrate 212 of the detector unit 200 and the readout circuit 220 may be connected using the second connection structure 270, and the second surface 2122 of the first substrate 212 of the detector unit 200 and the second substrate 230 may be connected using the third connection structure 240 to obtain the detector module 300-2. As another example, the second surface 2122 of the first substrate 212 may be connected with the readout circuit 220 using the second connection structure 270, and the second surface 2122 of the first substrate 212 may be connected with the second substrate 230 using the third connection structure 240. And then the crystal unit 211 may be connected with the first surface 2121 of the first substrate 212 using the first connection structure 213, so as to obtain the detector module 300-2. For more information about the manufacturing method of the detector unit 200, the first connection structure 213, the second connection structure 270, and the third connection structure 240, please refer to FIG. 1 and its related description.

[0116] FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a photon counting detector according to some embodiments of the present disclosure.

[0117] A photon counting detector 400 illustrated in FIG. 4 may include a plurality of detector modules 300, e.g., as illustrated in FIG. 4. The detector module 300 may be implemented based on the detector module 300-1, the detector module 300-2, or the detector module 300-3. The plurality of detector modules 300 may be arranged in an array to form the photon counting detector 400.

[0118] In some embodiments, the shape of the photon counting detector 400 may not be limited. As used herein, the shape of the photon counting detector 400 may refer to a surface of the detector facing the radiation source or a surface of the detector back to the radiation source. In some embodiments, the shape of the detector may be a plate shape. In some embodiments, the shape of the detector may be an arc shape. For example, the plurality of detector modules 300 may be distributed along a circumferential direction of a bore of an imaging device.

[0119] For the photon counting detector 400, the crystal unit may absorb incident radiation photons (e.g., incident X-rays) and the incident radiation photons may generate clouds of positive charges and negative charges. The positive charges and negative charges may move under applied high voltage. The moving charges may generate an electrical pulse (i.e., an electrical signal) . The electrical pulse may be transmitted to the readout circuit. The readout circuit may receive the electrical pulse, process the electrical pulse for detecting the incident radiation photons, and / or generate, based on the electrical pulse, electronic signals that include information (e.g., energies) of the incident radiation photons. Thus, the photon-counting detector may achieve converting the incident radiation photons directly into an electronic signal.

[0120] In some embodiments, in the photon-counting detector 400, the crystal units of at least two adjacent detector modules may be separated from each other. In some embodiments, the crystal units of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be connected with each other. In some embodiments, the crystal units of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be an integrated structure. In other words, the photon-counting detector 400 may include one single crystal unit.

[0121] In some embodiments, in the photon-counting detector 400, the first substrates of at least two adjacent detector modules may be separated from each other. In some embodiments, the first substrates of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be connected with each other. In some embodiments, the first substrates of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be an integrated structure. In other words, the photon-counting detector 400 may include one single first substrate.

[0122] In some embodiments, in the photon-counting detector 400, the second substrates of at least two adjacent detector modules may be separated from each other. In some embodiments, the second substrates of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be connected with each other. In some embodiments, the second substrates of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be an integrated structure. In other words, the photon-counting detector 400 may include one single second substrate.

[0123] In some embodiments, in the photon-counting detector 400, the readout circuits of at least two adjacent detector modules may be separated from each other. In some embodiments, the readout circuits of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be connected with each other. In some embodiments, the readout circuits of the detector modules in the photon-counting detector 400 may be an integrated structure. In other words, the photon-counting detector 400 may include one single readout circuit.

[0124] FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an exemplary structure of a photon counting device according to some embodiments of the present disclosure.

[0125] The photon counting device 500 may include an imaging device. The imaging device may be configured to acquire image data relating to at least one part of a subject. The imaging device may scan the subject or a portion thereof that is located within its detection region and generate image data relating to the subject or the portion thereof. The image data relating to at least one part of a subject may include an image (e.g., an image slice) , projection data, or a combination thereof. In some embodiments, the imaging device may include a single modality imaging device. For example, the imaging device may include a computed tomograph (CT) device, an X-ray imaging device (e.g., a digital radiography (DR) scanner, a computed radiography (CR) scanner) , or the like, or any combination thereof. In some embodiments, the imaging device may include a multi-modality imaging device. Exemplary multi-modality imaging devices may include a positron emission tomography (PET) -CT device, a magnetic resonance (MR) -CT device, etc. In some embodiments, the imaging device may be applied to an imaging system or a treatment system. The treatment system may include a treatment plan system (TPS) , image-guide radiotherapy (IGRT) , etc. The image-guide radiotherapy (IGRT) may include a treatment device and the imaging device. The treatment device may include a linear accelerator, a cyclotron, a synchrotron, etc., configured to perform a radio therapy on a subject.

[0126] The photon counting device 500 includes a radiation source 510 and the photon counting detector 400. The radiation source 510 is configured to emit radiation photons (or radiation rays) . The photon counting detector 400 may receive the radiation photons from the radiation source 510 and convert the radiation photons into electronic signals (the image data) . The electronic signals may be transmitted to a storage device for storage, or transmitted to a processing device for image reconstruction.

[0127] The basic concepts have been described above, and it is apparent to those skilled in the art that the foregoing detailed disclosure is intended as an example only and does not constitute a limitation of the present disclosure. While not expressly stated herein, a person skilled in the art may make various modifications, improvements, and amendments to the present disclosure. Those types of modifications, improvements, and amendments are suggested in the present disclosure, so those types of modifications, improvements, and amendments remain within the spirit and scope of the exemplary embodiments of the present disclosure.

[0128] Also, the present disclosure uses specific words to describe embodiments of the present disclosure, such as “an embodiment” , “one embodiment” , and / or “some embodiments” means a feature, structure, or characteristic associated with at least one embodiment of the present disclosure. Accordingly, it should be emphasized and noted that two or more references to “an embodiment” or “one embodiment” or “an alternative embodiment” in different places in the present disclosure do not necessarily refer to the same embodiment. In addition, certain features, structures, or characteristics in one or more embodiments of the present disclosure may be suitably combined.

[0129] Furthermore, unless expressly stated in the claims, the order of the processing elements and sequences, the use of numerical letters, or the use of other names as described in the present disclosure are not intended to qualify the order of the processes and methods of the present disclosure. While some embodiments of the invention that are currently considered useful are discussed in the foregoing disclosure by way of various examples, it is to be understood that such details serve only illustrative purposes, and that additional claims are not limited to the disclosed embodiments, rather, the claims are intended to cover all amendments and equivalent combinations that are consistent with the substance and scope of the embodiments of the present disclosure. For example, although the implementation of various components described above may be embodied in a hardware device, it may also be implemented as a software only solution, e.g., an installation on an existing server or mobile device.

[0130] Similarly, it should be noted that in order to simplify the presentation of the present disclosure, and thereby aid in the understanding of one or more embodiments of the invention, the foregoing descriptions of embodiments of the present disclosure sometimes combine a variety of features into a single embodiment, accompanying drawings, or descriptions thereof. However, this method of disclosure does not imply that the objects of the present disclosure require more features than those mentioned in the claims. Rather, claimed subject matter may lie in less than all features of a single foregoing disclosed embodiment.

[0131] Some embodiments use numbers describing the number of components, attributes, and it should be understood that such numbers used in the description of the embodiments are modified in some examples by the modifiers “about” , “approximately” , or “substantially” . Unless otherwise noted, the terms “about” , “approximately” , or “substantially” indicates that a ±20%variation in the stated number is allowed. Correspondingly, in some embodiments, the numerical parameters used in the present disclosure and claims are approximations, which approximations are subject to change depending on the desired characteristics of individual embodiments. In some embodiments, the numerical parameters should take into account the specified number of valid digits and employ general place-keeping. Although the numerical domains and parameters used to confirm the breadth of their ranges in some embodiments of the present disclosure are approximations, in specific embodiments, such values are set as precisely as possible within the feasible range.

[0132] For each of the patents, patent applications, patent application disclosures, and other materials cited in the present disclosure, such as articles, books, specification sheets, publications, documents, or the like, are hereby incorporated by reference in their entirety into the present disclosure. Historical application documents that are inconsistent with or conflict with the contents of the present disclosure are excluded, as are documents (currently or hereafter appended to the present disclosure) that limit the broadest scope of the claims of the present disclosure. It should be noted that in the event of any inconsistency or conflict between the descriptions, definitions, and / or use of terms in the materials appended to this specification and those set forth herein, the descriptions, definitions and / or use of terms in the present disclosure shall prevail.

[0133] Finally, it should be understood that the embodiments described herein are only used to illustrate the principles of the embodiments of the present disclosure. Other deformations may also fall within the scope of the present disclosure. As such, alternative configurations of embodiments of the present disclosure may be viewed as consistent with the teachings of the present disclosure as an example, not as a limitation. Correspondingly, the embodiments of the present disclosure are not limited to the embodiments expressly presented and described herein.

Claims

1.A method for preparing a detector module, wherein the detector module is applied in a photon counting detector, the method comprising:disposing a first conductive adhesive on a solder pad on a first surface of a first substrate;solidifying the first conductive adhesive to form studs;disposing a second conductive adhesive on the studs;forming a detector unit by connecting a crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive; andforming the detector module based on the detector unit.2.The method of claim 1, wherein a thixotropic index of the first conductive adhesive is greater than or equal to 3.3.The method of claim 2, wherein the thixotropic index of the first conductive adhesive is in a range of 3 to 5.4.The method of any one of claims 1 to 3, wherein an energy storage modulus of the first conductive adhesive is in a range of 2500 MPa to 3000 MPa.5.The method of any one of claims 1 to 4, wherein the first conductive adhesive is a conductive silver adhesive.6.The method of any one of claims 1 to 5, wherein the disposing the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate includes:disposing the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate through a printing process at a room temperature.7.The method of any one of claims 1 to 5, wherein the disposing the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate includes:dripping the first conductive adhesive on the solder pad on the first surface of the first substrate at a room temperature.8.The method of any one of claims 1 to 7, wherein the solidifying the first conductive adhesive to form the studs includes:solidifying the first conductive adhesive to form the studs at a first solidification temperature, the first solidification temperature being less than 100℃.9.The method of any one of claims 1 to 8, wherein the solidifying the first conductive adhesive to form the studs includes:solidifying the first conductive adhesive in a protective atmosphere to form the studs to prevent a surface of the studs from oxidization.10.The method of any one of claims 1 to 9, wherein the forming the detector unit by connecting the crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive includes:connecting an anode electrode of the crystal unit and the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive; andsolidifying the second conductive adhesive to form the detector unit.11.The method of any one of claims 1 to 10, wherein the forming the detector module based on the detector unit includes:forming the detector module by connecting a second surface of the first substrate with a detector chip and a second substrate, respectively, wherein the detector chip is disposed between the second substrate and the first substrate, and the first surface of the first substrate and the second surface of the first substrate are disposed opposite to each other.12.The method of any one of claims 1 to 11, further comprising:forming the detector unit by filling a filler into a gap between the crystal unit and the first substrate.13.The method of claim 12, wherein the forming the detector unit by filling the filler into the gap between the crystal unit and the first substrate includes:using a resin material to fill the gap between the crystal unit and the first substrate to at least cover the studs; andsolidifying the resin material to form the detector unit.14.The method of claim 13, wherein the solidifying the resin material to form the detector unit includes:solidifying the resin material at a second solidification temperature, the second solidification temperature being less than 100℃.15.The method of claim 13 or claim 14, wherein a diameter of a particle of the resin material is no more than half of a height of the studs.16.The method of any one of claims 13 to 15, wherein the filling the filler into the gap between the crystal unit and the first substrate using the resin material includes:preheating the resin material; andusing the resin material after preheating to fill the gap between the crystal unit and the first substrate.17.A detector module, comprising a detector unit, wherein the detector unit includes a crystal unit and a first substrate;a solder pad on a first surface of the first substrate is provided with studs, the studs being formed by solidifying a first conductive adhesive, the studs being provided with a second conductive adhesive; andthe crystal unit is connected to the first surface of the first substrate through the second conductive adhesive.18.The detector module of claim 17, wherein a thixotropic index of the first conductive adhesive is greater than or equal to 3.19.The detector module of claim 18, wherein the thixotropic index of the first conductive adhesive is in a range of 3 to 5.20.The detector module of any one of claims 17 to 19, wherein an energy storage modulus of the first conductive adhesive is in a range of 2500 MPa to 3000 MPa.21.The detector module of any one of claims 17 to 20, wherein the first conductive adhesive is a conductive silver adhesive.22.The detector module of any one of claims 17 to 21, whereinthe first conductive adhesive is disposed on the solder pad on the first surface of the first substrate through a printing process at a room temperature.23.The detector module of any one of claims 17 to 21, whereinthe first conductive adhesive is dripped on the solder pad on the first surface of the first substrate at a room temperature.24.The detector module of any one of claims 17 to 23, whereinthe first conductive adhesive is solidified to form the studs based on a first solidification temperature, the first solidification temperature being less than 100℃.25.The detector module of any one of claims 17 to 24, whereinthe first conductive adhesive is solidified in a protective atmosphere to form the studs to prevent a surface of the studs from oxidization.26.The detector module of any one of claims 17 to 25, whereinan anode electrode of the crystal unit is connected to the first surface of the first substrate by solidifying the second conductive adhesive.27.The detector module of any one of claims 17 to 26, further comprising a detector chip and a second substrate, wherein a second surface of the first substrate is connected with the detector chip and the second substrate, respectively, the detector chip is disposed between the second substrate and the first substrate, and the first surface of the first substrate and the second surface of the first substrate are disposed opposite to each other.28.The detector module of any one of claims 17 to 27, further comprising a filler filled into a gap between the crystal unit and the first substrate.29.The detector module of claim 28, wherein the filler includes a resin material.30.The detector module of claim 29, wherein the resin material is solidified at a second solidification temperature, the second solidification temperature being less than 100℃.31.The detector module of claim 29 or claim 30, wherein a diameter of a particle of the resin material is not more than half of a height of the studs.32.The detector module of any one of claims 29 to 31, whereinthe resin material is preheated, and the resin material after preheating is filled into the gap between the crystal unit and the first substrate.33.A photon counting detector, comprising at least one detector module of any one of claims 17 to 32.34.A photon counting device, comprising the photon counting detector of claim 33.35.A detector module, comprising a detector unit, wherein the detector unit includes a crystal unit and a first substrate; anda first surface of the first substrate is connected with crystal unit only through a conductive adhesive.36.The detector module of claim 35, whereina solder pad on the first surface of the first substrate is provided with studs, the studs being formed by solidifying a first conductive adhesive, the studs being provided with a second conductive adhesive; andthe crystal unit is connected with the first surface of the first substrate only through the studs and the second conductive adhesive.

Images