封装就是将晶片固定在塑料或金属外壳内部,形成最终产品的过程,与其它半导体芯片的封装过程基本是一样的。


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如果一切顺利,封装好的sensor 大概就是下图所示的这个样子。


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或者像这个样子。


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根据sensor尺寸的不同,一个12英寸(直径300mm)的wafer粗略可以切出100~2000个sensor,但是能否收回制造成本还取决于成品率(yield),正常情况下厂家会期望成品率大于90%,如果很不幸有一半sensor 是废品则厂家大概率会血本无归。

强烈推荐一个芯片制造的视频,和制造sensor过程是差不多的。


言归正传,在FSI工艺下,光线需要穿越多层电路结构才能抵达硅感光区,如下图所示。


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传统FSI工艺的一个主要不足之处在于光敏PN结与滤光膜和微透镜之间需要制造若干层电路结构,由于电路高度问题会限制PN结可收集光线的面积和角度,同时光线在前进过程中会与电路结构发生吸收、散射,所以会增加光能的损耗,如下图所示。


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下图是FSI像素在电子显微镜下的照片。


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3.11 主光线角(CRA)

主光线角(Chief Ray Angle, CRA)是衡量sensor 收集入射光能量的一个主要参考指标。尤其是对于经典的FSI工艺,由于多个金属布线层的存在导致CRA 不太容易提高。如下图所示,使用铜线可以在一定程度上改善CRA 但也会提高sensor 成本。


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CRA 经常是限制sensor 性能的一个重要因素,而下面将要介绍的BSI 工艺则可以显著改善CRA,使之不再成为一个主要问题。