本发明公开一种偏置式探测器子模块、探测器模块、探测器和医疗成像设备，涉及医疗设备技术领域。包括：光电转换阵列、偏置模数转换器以及基板。偏置模数转换器与光电转换阵列电连接；基板包括层叠并在Y向上并交错设置的安装基板和电路连接基板，电路连接基板与偏置模数转换器电连接；其中，在Z向上，光电转换阵列和偏置模数转换器依次设在安装基板的背离电路连接基板的一侧，且偏置模数转换器邻近安装基板的与电路连接基板重叠的端部，安装基板上与电路连接基板的非重叠区域用于叠置在相邻偏置式探测器子模块的上方。本发明实施例的偏置式探测器子模块利于拼接出Z向覆盖面积更大的探测器模块。