CN1599059A - 光接收器封装件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光接收器封装件。用于光收发器接收部分中的管芯的子组件或封装件包括半导体底座和顶罩，所述底座被电连接到管芯上，所述顶罩被接合到底座上，以密闭地密封腔中的管芯。管芯可以以倒装芯片方式被接合到底座上，并且可以包括在管芯背面上所制造的衍射光学元件。有源电路元件可以被集成到底座中，所述有源电路元件例如是用于来自管芯上的光传感器输出信号的放大器。对于光学子组件，可以沿着光信号到光传感器的路径，将一个柱固定到封装件上。该柱促进光纤的对准。柔性或刚性电路可以被焊接到底座的外部端子上。

Description

光接收器封装件
技术领域
本发明一般地涉及光电子封装件，更具体地，本发明涉及光接收器封装件。
背景技术
使用晶片加工技术，可以有效地制造半导体光电子器件，例如用于光发射器的激光二极管和用于光接收器的光传感器)。通常，晶片加工技术在一个晶片上同时形成大量(例如，几千个)器件。随后切割该晶片以分离独立的芯片。同时制造大量芯片使每个芯片的成本保持很低，但是，每个独立的芯片都必须被封装和/或装配到一个系统中，所述系统保护该芯片并为芯片上的器件的使用提供电接口和光接口。
因为需要将多个光学元件与半导体器件对准，所以装配含有半导体光电子器件的光学子组件(OSA)或封装件通常是高成本的。例如，光收发器芯片的接收器端可以包括传感器，该传感器从光纤接收光信号，并且将该光信号转换为电信号。在光纤和传感器之间可能需要另外的光学元件以将光信号聚焦到传感器的光敏部分上。传感器、光纤和介于中间的光学器件的对准可能是费时且昂贵的过程。此外，通常必须对每个封装件独立地进行对准和装配过程。
晶片级封装是一种用于减少集成电路封装的尺寸和成本的有前途的技术。借助晶片级封装，传统上独立被形成或被固定到独立封装件上的部件被替代地制造在对应于多个封装件的一个晶片上或被应用到对应于多个封装件的一个晶片上。所得的结构可以被切割以分离独立的封装件。可以减少被封装的光电子器件的尺寸和/或成本的封装技术和结构是人们所寻找的。
发明内容
根据本发明的一个方面，用于光电子器件的封装件将传感器包围在底座和顶罩之间所形成的腔中。底座可以包括被连接到传感器的无源或有源电部件。具体地说，底座可以包括向传感器提供功率的迹线和用于从传感器输出的电数据信号的放大器电路。顶罩包括形成了包围芯片的腔的凹陷，并且腔可以被密闭地密封，以保护芯片免受外界破坏。封装件还包括在传感器光敏区域上方的顶罩上的柱，并且所述柱用作校准元件。
可以使所述柱尺寸适于配合到套筒中，该套筒还容纳光纤连接器。所述柱被插入套筒的一端，而光纤连接器被插入套筒的另一端，这提供了对准的光学连接。在光纤抵靠所述柱的情况下，所以柱的长度控制了光纤和传感器的间距，并且柱和连接器在套筒中的紧密配合控制了对准。因此，装配接收器光学子组件(ROSA)不需要复杂的对准过程。
根据本发明的另一个方面，将光聚焦到传感器光敏区域上的透镜可以被集成到含有传感器的芯片上。在一个特定实施例中，倒装芯片接合工艺将芯片固定到底座上，使得芯片的背面朝向光信号的源头。随后可以在芯片的背面上形成透镜，以将输入光信号聚焦到传感器的光敏区域上。
本发明的一个特定实施例是包括底座、管芯、顶罩和对准柱的器件。管芯包括被电连接到底座的光传感器。顶罩被固定到底座上以便形成包围管芯的腔，优选地形成密闭密封的腔，并且对准柱被固定到顶罩上并覆盖在光传感器的传感器区域之上。具有尺寸适合在孔的一端紧密地容纳对准柱的孔的套筒，还可以在孔的另一端容纳光纤连接器，从而将光传感器与提供所接收的光信号的光纤对准。
管芯可以被固定到底座上的接合焊盘上，使得管芯的正面与底座相邻。在管芯背面上所形成的透镜随后将所接收的信号穿过管芯聚焦到光传感器的光敏区域上。或者，透镜可以被集成到对准柱和光传感器光敏区域之间的顶罩中。
可以使用晶片加工技术来制造底座，并且底座通常包括在腔内部并且被电连接到管芯内部端子，以及在腔之外是可连接的并且被电连接到内部端子的外部端子。底座的外部端子可以直接连接到柔性或刚性电路板。底座还可以包括操作光传感器的电输出信号的有源电路。具体地说，底座中的有源电路可以包括放大器。
本发明的另一个特定实施例是包括底座、顶罩和管芯的器件。管芯的正面具有用于在管芯正面上的光传感器的光敏区域，以及形成在管芯背面上的透镜。透镜可以是将光穿过管芯聚焦到敏感区域上的折射光学元件。管芯被电连接到底座上，使得管芯的正面和敏感区域与底座相邻。顶罩固定到底座上以便形成包围管芯的腔，但是顶罩可将光信号传输到腔中的透镜。可选地，可以沿着到光传感器的光路径，将柱固定到顶罩上。
本发明的另一个特定实施例是包括半导体底座和管芯的器件，其中所述管芯包含光传感器。半导体底座包括诸如放大器的有源电路，可以使用集成电路处理将所述放大器集成到半导体底座中。管芯上的光传感器被电连接到有源电路，允许有源电路放大或以其他方式处理来自光传感器的输出信号。将顶罩固定到底座上，以将管芯包围在腔中。
本发明的另一个特定实施例是用于制造包含光传感器的封装件的方法。所述方法包括制造含有多个底座区域的第一晶片，并将管芯各自电连接到底座区域。顶罩被接合到第一晶片上，以将管芯包围在第一晶片和各自的顶罩之间的各自的腔中。每个管芯都包含被定位以接收穿过顶罩收到的光信号的光传感器。得到的结构被分割成包含管芯的独立封装件。
第一晶片可以被制造为在底座区域的每个中包括诸如放大器的有源电路。管芯可以如下形成：处理衬底以形成在衬底正面具有光敏区域的传感器，并在衬底背面上形成透镜。透镜将光分别聚焦到光敏区域上。顶罩可以作为第二晶片的区域而被形成，使得将顶罩接合到第一晶片上的步骤包括将第二晶片接合到第一晶片。在分割结构以形成独立封装件之后，可以沿着光信号到封装件中的管芯的路径，将对准柱固定到封装件上。
本发明的另一个实施例是用于制造器件的工艺。所述工艺包括：处理衬底以形成在衬底正面具有光敏区域的传感器；以及在衬底的背面上形成透镜，所述透镜将光信号聚焦到光敏区域上。
附图说明
图1是根据本发明实施例的接收器光学子组件(ROSA)的横截面图，其中对传感器使用倒装芯片(flip-chip)电连接；
图2是根据本发明实施例的ROSA的横截面图，其中对传感器使用引线接合电连接；
图3A示出了包含图1的ROSA的光学组件；
图3B示出了经由柔性电路与刚性电路板相连接的图3的光学组件；
图4示出了根据本发明实施例的底座的布局，其中在底座中包括了集成的有源电路；
图5A、图5B和图5C图示了根据本发明实施例的用于制造封装件的顶罩的过程；
图6示出了根据本发明实施例，在晶片级封装期间所形成的结构的一部分的横截面，其中将倒装芯片结构用于电连接。
在不同附图中使用的相同参考标号指示类似或等同的器件。
具体实施方式
根据本发明的一个方面，光收发器的接收器部分包括一个封装件，其中传感器被密封在一个腔中。该腔可以形成在顶罩和底座之间，其中顶罩包括对在所接收的光信号中使用的光的频率透明的部分。倒装芯片技术可以将传感器固定到衬底上，使得传感器的光敏区域在底座附近且透镜在传感器的背面。可以在光敏区域上方将对准柱固定到顶罩上，以便与该对准柱对准的光纤将把所接收的信号传送给传感器。
封装件可以使用晶片级封装工艺形成，其中在底座晶片中形成底座，在顶罩晶片中形成顶罩。在顶罩晶片接合到底座晶片之前，多个管芯被固定到底座晶片上。随后可以切割所接合的结构以分离单个封装件。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的光学子组件或封装件100。封装件100包括被电连接到底座120的传感器110。传感器110是能够接收光信号并将光信号转换为电信号的光电子传感器。这种类型的光电子传感器是本领域所公知的，普遍用于光收发器中。
在封装件100中，使用倒装芯片封装技术将传感器110固定到底座120上。具体地说，底座120包括导电柱或导电块122，这些导电柱或导电块122具有与传感器110上的接合焊盘112相同的图案。块122和接合焊盘112相互接触，并且可以使用回流焊工艺被固定在一起。可以应用底流(underflow)树脂(未示出)来提高传感器110到底座120的固定的机械完整性。利用倒装芯片技术，传感器110的正面与底座120的顶部表面相邻。
底座120优选地是可以使用传统集成电路制造工艺制造的衬底。底座120具体地包括用于以倒装芯片方式接合到传感器110的导电柱122、用于外部电连接的外部端子124和导电迹线(未示出)。如下文所进一步公开的，底座120还可以包括有源电路元件，例如，在传感器110的操作中有用的放大器。
被固定到底座120上的顶罩130形成了容纳传感器110的腔140。在本发明的示例性实施例中，顶罩130和底座120之间的焊料层将顶罩130和底座120接合在一起，以密闭地密封腔140，从而保护传感器110不受外界环境损害。或者，可以使用粘合、热压接合或者为腔140提供理想密封的任何其他技术来接合顶罩130和底座120。
顶罩130提供用于所接收的光数据信号的光路径，其中传感器110上的传感器将该光数据信号转换为电数据信号。因此，顶罩130的至少一部分对在光信号中所使用的光波长透明。因为硅对较长波长的光透明，所以对于相对较长的波长(例如，约1100nm或更长)，顶罩130可以由硅制成。当采用硅的时候，传统半导体器件制造工艺可以通过刻蚀硅晶片来形成对应于腔140的凹陷，以同时形成大量顶罩130。
封装件100还包括透镜150，透镜150将所接收的光信号聚焦到传感器110的光敏区域上。对于封装件100的结构，其上形成了接合焊盘112和光敏区域(未示出)的传感器110的正面与底座120相邻，并且透镜150在传感器110的背面上。透镜150从而将穿过容纳传感器110的管芯的光信号聚焦到光敏区域上，并且根据管芯的厚度来选择透镜150的焦距。
根据本发明的一个方面，可以将透镜150制造在从其切割出传感器110的晶片的背面上。优选地使用半导体器件制造工艺来制造透镜150。在本发明的一个实施例中，用于形成透镜150的过程开始于在透镜150的区域中形成光致抗蚀剂区。随后，加热可以引起光致抗蚀剂区熔化，并形成具有期望的透镜形状的小珠。随后可以使光致抗蚀剂硬化，以从光致抗蚀剂形成透镜150。或者，以与去除下面晶片的材料相同的速率去除光致抗蚀剂的反应离子刻蚀(RIE)或其他各向异性刻蚀工艺可以去除光致抗蚀剂区，并将光致抗蚀剂区的透镜形状转移到晶片的表面。将透镜形状转移到下面的晶片上的一个优点是得到的透镜150是由晶片材料(例如，硅)制成的，其可以具有比光致抗蚀剂大得多的折射率。
柱160被固定(例如，用环氧树脂粘接或胶接)到透镜150之上的顶罩130上。对于柱160的定位与固定过程，通常可以使用视觉线索(visualcues)来以足够的精度将柱160定位在透镜150之上。然而，另一种工艺在测试封装件100期间将光信号发射穿过柱160，并且按照需要移动柱160以输出适当的电信号。
柱160用作对准元件，其简化了含有封装件100的光学组件的制造。在本发明的一个实施例中，柱160是内径大于所接收的光信号的预期光束轮廓的中空圆柱体。于是，柱160可以由例如金属或硅的任何适当的耐久材料制成。或者，柱160可以是提供光路径的光学透明材料的实心结构，例如圆柱体或球体。在共同递交的序列号未知，题目为“Alignment Postfor Optical Subassemblies Made With Cylindrical Rods，Tubes，Spheres，orSimilar Features”，代理卷号10030442-1的美国专利申请中进一步描述了用于包含光器件的封装件的对准柱。
图2示出了根据本发明实施例的封装件200，其中使用引线接合将传感器210电连接到底座220上。与传感器110类似，传感器210是能够将光信号转换为电信号的光电子器件，但是传感器210位于具有接合焊盘212的管芯上，其中接合焊盘212被设计用于引线接合。接合引线215于是将传感器210上的接合焊盘212连接到底座220上的接合焊盘222上。导电迹线和/或有源电路元件将接合焊盘222连接到外部端子224。
利用引线接合，传感器210的背面与底座220相邻，并且透镜250可以被集成到顶罩230中，以将所接收的光信号聚焦到光敏区域上。这种配置避免了将光信号发射穿过传感器210，这优选用于较短的波长。具体而言，硅对较短波长不透明。为了传输较短的波长，顶罩230包括玻璃或对光信号波长透明的另外的材料的板234。支架环232界定腔240，其中支架环232可以使用标准晶片加工技术由硅制成。
当光信号使用硅对其透明的波长时，分开加工支架环232和板234也有益处。具体而言，对于长波长，板234可以是使用传统晶片加工技术被处理的硅衬底，以形成光学元件250，例如衍射透镜。支架环232则可以由金属、硅或化学上与机械上适当的任何其他材料制成。
与封装件100类似，封装件200包括用于在光学组件中对准封装件的柱160。图3A示出了包含封装件100的光学组件300的一部分。光学组件300包括光纤连接器，光纤连接器包括在套管310中的光纤320。光纤连接器可以是传统的连接器，其可以从多个来源的任何一个购买获得。相应地，套管310通常具有约1.25mm或2.5mm的直径。基本上为由金属、塑料或任何其他适当的耐久材料制成的中空圆柱体的套筒330接纳封装件100的柱160和光纤320两者。
柱160的顶部表面用作光纤限位器，并控制光纤320相对于传感器110上的光敏区域的“z”向位置。在套筒330中贴合地配合的套管310和柱160的外径规定了柱160和光纤320在x-y面中的位置。以这种方式，光纤320被定位在柱160的中心，从而将从光纤320接收的光信号集中到透镜150上。因此，在制造封装件100的过程中正确定位具有期望长度的柱160，简化了为将来自光纤320的光信号有效地耦合到传感器110而对光纤320进行的对准。
组件300的外部端子124通常被连接到包含光收发器或光接收器的其他部件的电路板上。图3B示出了本发明的一个实施例，其中端子124连接到柔性电路340。柔性电路340通常是包含导电迹线的柔性带或衬底，其中导电迹线可以以传统的方式被焊接到外部端子124上。可以形成一个孔洞穿过柔性电路340，来容纳顶罩130和/或柱160。其上安装有光接收器或收发器的其他部件352的刚性电路板350通过柔性电路340和底座120被电连接到传感器。在本发明的另一个实施例中，如果套筒330的最终方向便于连接光纤连接器的话，则OSA 300的外部端子124可以被直接连接到刚性电路板上。
上面描述的封装件中的底座可以包含无源或有源电路。图4图示了包含衬底410的底座400的布局，其中在衬底410上已制造了前置放大器电路420。前置放大器电路420可以操作来自被固定到底座400上的管芯上的传感器的输出数据信号。衬底410是半导体衬底，标准IC加工技术可以在其上制造前置放大器电路420。一旦设置了前置放大器电路420，则用于连接外界的接合焊盘430和用于固定光电子器件管芯的倒装芯片焊盘440被形成，并被连接到前置放大器电路420。
在图4所图示的实施例中，外部焊盘630接纳I/O信号，例如将要连接到内部焊盘440的PIN光电二极管的稳定电压Vpin、负电压或地电压Vee、电源信号Vcc，以及互补输出数据信号DATA和 DATA。前置放大器420可以操作以将来自PIN光电二极管的模拟输出转换为可能处于或低于常规CMOS级别的互补数字数据信号DATA和 DATA。
在前置放大器电路420和外部接合焊盘430之间形成用于固定顶罩的焊环450。其尺寸适于允许连接外部接合焊盘430的单个顶罩可以被固定到焊环450上。或者，在多个顶罩被制造在一个顶罩晶片中的晶片级封装工艺中，顶罩晶片被固定到底座晶片上。顶罩晶片的局部刻蚀在被接合到底座晶片上的顶罩晶片的一侧形成锯槽，并且允许从相对一侧锯开顶罩晶片而不损坏下面的结构。可以类似地使用晶片加工技术制造图1和图2的顶罩130和230。特别地，对于较长光波长来说，通过刻蚀硅晶片以形成腔和锯槽，可以形成顶罩晶片。
图5A、5B和5C图示了用于形成包括支架环510和背衬板520的顶罩500的过程。如上所述，例如顶罩500的多层顶罩的优点在于，可以以不同方式加工和/或由不同材料制成层510和520。具体地说，可以使用标准硅晶片处理来制造支架环510，而板520可以由诸如玻璃之类的对期望的光波长透明的材料制成。这一点很重要，因为当前VCSEL(垂直腔表面发射激光器)一般产生具有硅能吸收的波长(例如，850nm)的光，而由诸如玻璃(例如，含钠)之类的材料制成的晶片可能不适于许多硅晶片制造设备。
图5A图示了在制造支架环510的过程中所创建的结构。制造过程开始于薄硅衬底512(例如，275μm厚的硅晶片)。在衬底512上形成厚度约0.5μm的二氧化硅(SiO2)或能够充当硅的刻蚀停止层的其他材料的层514。
随后在刻蚀停止层514上沉积薄多晶硅层516(例如，约1μm或更小)。多晶硅层516充当用于形成光学元件530的基底，但是它薄得足够对在所接收光信号中所使用的光波长透明。在所图示的示例中，例如，通过构建交替的多晶硅和氧化物层来实现衍射透镜或折射透镜的期望形状或特性，来在层516上形成透镜530。
由诸如TEOS之类的材料形成的平坦化的透明层518被沉积在透镜530上，以提供平坦表面，用于接合到背衬板520。背衬板520由玻璃或其他透明材料制成，并且例如在背衬板520是由钠玻璃制成时，通过阳极接合，将背衬板520接合到层518。最后，衬底512背面的一部分被向下刻蚀到刻蚀停止层512，以形成如图5C所示的腔540。在腔540之上剩余的硅的厚度很薄，并且允许期望波长的光穿过光学元件530。
板520的接合和衬底510和520的刻蚀通常在晶片级别完成，其中同时形成大量顶罩500。随后可以在接合到底座之前或之后，从接合的晶片切出独立的顶罩500。
图6示出了根据本发明的一个实施例，在晶片级封装工艺期间所产生的结构600。结构600包括用于光信号的多个传感器110。每个传感器110都位于在底座晶片620和顶罩晶片630之间形成的腔140的一个中。使用传统倒装芯片封装设备将传感器110固定并连接到底座晶片620的期望位置处。诸如透镜或棱镜的光学元件150可以被固定到或被集成进每个传感器110的背面。
底座晶片620包括用于多个底座的电路元件。对于每个底座，接合焊盘122和电迹线或过孔(未示出)将相关联的传感器110连接到各自的外部端子124。图6示出了一个实施例，其中外部端子124位于底座晶片120的顶面上，但是，外部端子或者可以被提供在底座晶片的底面上。此外，诸如参考图4所描述的放大器之类的有源器件(未示出)可以被包含在底座晶片620中。
顶罩晶片630被制造为在与底座晶片620上的传感器110相对应的区域中包括凹陷或腔140。顶罩晶片630包括硅、石英、玻璃或对光信号透明且适于形成腔140的任何材料。腔140可以以多种方法来形成，包括但不限于成形、模压、超声波加工以及(各向同性、各向异性或等离子)刻蚀。或者，顶罩晶片630可以是如参考图5A、图5B和图5C所描述的多层结构，并且顶罩晶片630还可以包括诸如透镜(未示出)的集成光学元件。
底座晶片620和顶罩晶片630被对准并接合到一起。众所周知有多种晶片接合技术，包括热接合、焊接和胶接，可以采用这些晶片接合技术来固定晶片620和630。在本发明的示例性实施例中，使用金/锡共晶焊料的焊接将晶片620和630互相固定，并且密闭地密封腔140。对腔140的密闭密封保护了所封装的管芯110免受外界破坏。
在接合了晶片620和630之后，可以切割结构100，以产生单个封装件，每个封装件都包括被密闭地密封在腔140中的传感器110。如图6中所图示的那样，可以在顶罩晶片630中形成锯槽640，以允许在外部端子124之上锯开晶片630，而不会损坏外部端子124。线632指示在顶罩晶片630中切割的位置。随后可以在线622处切割底座晶片620以分离出单个封装件。
本专利文件涉及如下同时递交的美国专利申请：序列号未知，题目为“Alignment Post for Optical Subassemblies Made With Cylindrical Rods，Tubes，Spheres，or Similar Features”，代理卷号10030442-1；序列号未知，题目为“Wafer-Level Packaging of Optoelectronic Devices”，代理卷号10030489-1；序列号未知，题目为“Integrated Optics and Electronics”，代理卷号10030566-1；序列号未知，题目为“Methods to Make DiffractiveOptical Elements”，代理卷号10030769-1；序列号未知，题目为“Optoelectronic Device Packaging With Hermetically Sealed Cavity andIntegrated Optical Element”，代理卷号10030386-1；序列号未知，题目为“Optical Device Package With Turning Mirror and Alignment Post”，代理卷号10030768-1；序列号未知，题目为“Surface Emitting Laser PackageHaving Integrated Optical Element And Alignment Post”，代理卷号10030807-1。
尽管已经参考具体实施例描述了本发明，但是所述描述仅仅是本发明的应用的示例，而不应作为限制。所公开的实施例的特征的各种修改与组合在如所附权利要求所定义的本发明范围之内。

Claims (34)

1.一种器件，包括：
底座；
管芯，所述管芯包含被电连接到所述底座的传感器；
顶罩，所述顶罩被固定到所述底座上，以便形成包围所述管芯的腔；和
对准柱，所述对准柱沿着到所述传感器的光路径被固定到所述顶罩上。
2.如权利要求1所述的器件，还包括套筒，所述套筒具有孔，所述孔的尺寸适于在所述孔的第一端容纳所述对准柱并在所述孔的第二端容纳光纤连接器。
3.如权利要求1所述的器件，其中，所述管芯被固定到所述底座上，使得所述管芯的正面与所述底座相邻。
4.如权利要求3所述的器件，还包括在所述管芯背面上形成的透镜，所述透镜聚焦于所述传感器的光敏区域。
5.如权利要求1所述的器件，还包括被集成到在所述对准柱和所述光传感器之间的所述顶罩中的透镜。
6.如权利要求1所述的器件，其中，所述底座包含有源电路，所述有源电路操作所述传感器的电输出信号。
7.如权利要求6所述的器件，其中，所述有源电路包括放大器。
8.如权利要求1所述的器件，其中，包围所述管芯的所述腔是被密闭密封的。
9.如权利要求1所述的器件，其中，所述底座包括：
内部端子，所述内部端子在所述腔之内，并且被电连接到所述管芯；和
外部端子，所述外部端子在所述腔之外是可连接的，并且被电连接到所述内部端子。
10.如权利要求9所述的器件，还包括被连接到所述外部端子的柔性电路。
11.一种器件，包括：
底座；
管芯，所述管芯包含在所述管芯正面具有光敏区域的传感器，所述管芯被固定到所述底座上，使得所述管芯的所述正面与所述底座相邻；
顶罩，所述顶罩被固定到所述底座上，以便形成包围所述管芯的腔，所述顶罩允许光信号传输到所述腔中；和
在所述管芯背面上的透镜，所述透镜将所述光信号聚焦到所述传感器的所述光敏区域上。
12.如权利要求11所述的器件，还包括柱，所述柱沿着到所述传感器的所述光敏区域的光路径被固定到所述顶罩上。
13.如权利要求12所述的器件，还包括套筒，所述套筒具有孔，所述孔的尺寸适合在所述孔的第一端容纳所述对准柱并在所述孔的第二端容纳光纤连接器。
14.如权利要求11所述的器件，其中，所述底座包含有源电路，所述有源电路操作所述传感器的电输出信号。
15.如权利要求14所述的器件，其中，所述有源电路包括放大器。
16.如权利要求11所述的器件，其中，包围所述管芯的所述腔是被密闭密封的。
17.如权利要求11所述的器件，其中，所述底座包括：
内部端子，所述内部端子在所述腔之内，并且被电连接到所述管芯；和
外部端子，所述外部端子在所述腔之外是可连接的，并且被电连接到所述内部端子。
18.如权利要求17所述的器件，还包括被连接到所述外部端子的柔性电路。
19.一种器件，包括：
半导体底座，所述半导体底座包括被集成到所述半导体底座中的有源电路；
管芯，所述管芯包含被电连接到所述有源电路的光传感器；和
顶罩，所述顶罩被固定到所述底座上，以便形成包围所述管芯的腔。
20.如权利要求19所述的器件，其中所述有源电路操作所述光传感器的电输出信号。
21.如权利要求19所述的器件，其中，所述有源电路包括放大器。
22.如权利要求19所述的器件，其中，包围所述管芯的所述腔是被密闭密封的。
23.如权利要求19所述的器件，其中，光信号穿过所述顶罩进入所述腔。
24.如权利要求19所述的器件，其中，所述底座包括：
内部端子，所述内部端子在所述腔之内，并且被电连接到所述管芯；和
外部端子，所述外部端子在所述腔之外是可连接的，并且被电连接到所述内部端子。
25.如权利要求24所述的器件，还包括被连接到所述外部端子的柔性电路。
26.一种用于制造包含光传感器的封装件的方法，包括：
制造含有多个底座区域的第一晶片；
将多个管芯各自固定并电连接到所述底座区域上，其中每个所述管芯包含光传感器；
将顶罩接合到所述第一晶片，其中所述管芯被包围在所述第一晶片和所述各自的顶罩之间的各自的腔中，并且对于每个所述管芯，所述管芯上的所述光传感器被定位以接收光信号；以及
分割所述得到的结构，以分离出含有所述管芯的多个封装件。
27.如权利要求26所述的方法，其中，制造所述第一晶片的步骤包括在所述底座区域的每个中形成有源电路。
28.如权利要求27所述的方法，其中，所述有源电路是用于被连接到所述底座区域的所述光传感器的输出信号的放大器。
29.如权利要求26所述的方法，还包括：
处理衬底以形成所述光传感器，所述光传感器在所述衬底的正面包括光敏区域；以及
在所述衬底的背面上形成透镜，以将光聚焦到所述光敏区域上。
30.如权利要求26所述的方法，还包括将柱固定到所述封装件上，其中每个柱是沿着光信号到所述封装件中的所述管芯的路径的。
31.如权利要求26所述的方法，其中，所述顶罩包括第二晶片的各自的区域，以及将所述顶罩接合到所述第一晶片的步骤包括将所述第二晶片接合到所述第一晶片。
32.如权利要求26所述的方法，还包括将柱固定在所述封装件的一个上，其中所述柱是沿着所述光信号进入所述腔的光路径的。
33.一种用于制造器件的方法，包括：
处理衬底以形成传感器，所述传感器在所述衬底的正面含有光敏区域；以及
在所述衬底的背面上形成透镜，所述透镜将光信号聚焦到所述光敏区域上。
34.如权利要求33所述的方法，其中，所述透镜是衍射光学元件。
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