DE102020003785A1 - Bildsensor-Packages und zugehörige Verfahren - Google Patents

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DE102020003785A1
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Brian Anthony VAARTSTRA
Derek Gochnour
Oswald L. Skeete
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Semiconductor Components Industries LLC
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Semiconductor Components Industries LLC
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    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13147Copper [Cu] as principal constituent
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    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • H01L2224/13138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/13155Nickel [Ni] as principal constituent
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    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/13198Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
    • H01L2224/13199Material of the matrix
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    • H01L2224/13298Fillers
    • H01L2224/13299Base material
    • H01L2224/133Base material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
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    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16113Disposition the whole bump connector protruding from the surface
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    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
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    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
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    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16237Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bonding area disposed in a recess of the surface of the item
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    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/28Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/29Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/29001Core members of the layer connector
    • H01L2224/29099Material
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/80003Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus
    • H01L2224/80006Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding involving a temporary auxiliary member not forming part of the bonding apparatus being a temporary or sacrificial substrate
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/808Bonding techniques
    • H01L2224/80894Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
    • H01L2224/80895Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces between electrically conductive surfaces, e.g. copper-copper direct bonding, surface activated bonding
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/80001Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by connecting a bonding area directly to another bonding area, i.e. connectorless bonding, e.g. bumpless bonding
    • H01L2224/808Bonding techniques
    • H01L2224/80894Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces
    • H01L2224/80896Direct bonding, i.e. joining surfaces by means of intermolecular attracting interactions at their interfaces, e.g. covalent bonds, van der Waals forces between electrically insulating surfaces, e.g. oxide or nitride layers
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/81009Pre-treatment of the bump connector or the bonding area
    • H01L2224/81024Applying flux to the bonding area
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    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81191Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/8119Arrangement of the bump connectors prior to mounting
    • H01L2224/81192Arrangement of the bump connectors prior to mounting wherein the bump connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
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    • H01L2224/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • H01L2224/818Bonding techniques
    • H01L2224/81801Soldering or alloying
    • H01L2224/81815Reflow soldering
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    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/91Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
    • H01L2224/92Specific sequence of method steps
    • H01L2224/9202Forming additional connectors after the connecting process
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    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/10Bump connectors ; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L24/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L24/81Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a bump connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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Abstract

Implementierungen von Bildsensor-Packages können Folgendes einschließen: eine Vielzahl von Mikrolinsen, die über einem Farbfilter-Array (CFA) gekoppelt sind, eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die direkt an die und über der Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt ist, einen Klebstoff, der direkt an die und über der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht gekoppelt ist, und eine lichtdurchlässige Abdeckung, die direkt an den und über dem Klebstoff gekoppelt ist. Implementierungen können einschließen, dass kein Spalt zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung und der Vielzahl von Mikrolinsen vorhanden ist.

Description

  • HINTERGRUND
  • Technisches Gebiet
  • Gesichtspunkte dieses Dokuments betreffen allgemein Bildsensoren und Bildsensor-Packages.
  • Hintergrund
  • Bildsensoren übertragen Informationen, die sich auf ein Bild beziehen, indem sie Signale als Reaktion auf einfallende elektromagnetische Strahlung übermitteln. Bildsensoren werden in einer Vielfalt von Vorrichtungen, einschließlich Smartphones, Digitalkameras, Nachtsichtvorrichtungen, medizinischer Bildaufnahmegeräte und vieler anderer, verwendet. Es gibt verschiedene Arten von Bildsensoren, wie CMOS-Bildsensoren (CIS) und ladungsgekoppelte Elemente (CCDs).
  • KURZDARSTELLUNG
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages können Folgendes einschließen: eine Vielzahl von Mikrolinsen, die über einem Farbfilter-Array (CFA) gekoppelt sind, eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die direkt an die und über der Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt ist, einen Klebstoff, der direkt an die und über der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht gekoppelt ist, und eine lichtdurchlässige Abdeckung, die direkt an den und über dem Klebstoff gekoppelt ist. Implementierungen können einschließen, dass kein Spalt zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung und der Vielzahl von Mikrolinsen vorhanden ist.
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages können eines, alle oder beliebige der folgenden Merkmale einschließen:
    • Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann eine aus einem Acrylharz, Polymerharzen, einem anorganischen Füllstoff, anorganischen Füllstoffen, einem Aerogelmaterial oder irgendeiner Kombination davon einschließen.
  • Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann einen Brechungsindex von 1,2 aufweisen.
  • Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann eine Dicke von weniger als 5 Mikrometer aufweisen.
  • Die Klebstoffschicht kann direkt an die gesamte Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung gekoppelt sein.
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages können eine erste Seite eines Substrats, die mittels einer Vielzahl von elektrischen Kontakten an einen digitalen Signalprozessor gekoppelt ist, und einen Bildsensor, der an die erste Seite des Substrats gekoppelt ist, einschließen. Implementierungen von Bildsensor-Packages können außerdem eine Underfill-Schicht, die über dem Substrat gekoppelt ist, eine Vielzahl von Mikrolinsen, die über dem Bildsensor gekoppelt ist, und eine lichtdurchlässige Abdeckung, die über der Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt ist, einschließen. Implementierungen können einschließen, dass kein Spalt zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung und der Vielzahl von Mikrolinsen vorhanden ist Implementierungen von Bildsensor-Packages können eines, alle oder beliebige der folgenden Merkmale einschließen:
    • Implementierungen können eine Formmasse einschließen, die direkt an die erste Seite des Substrats und an zwei oder mehr Seiten der lichtdurchlässigen Abdeckung, des Bildsensors, des digitalen Signalprozessors und der Underfill-Schicht gekoppelt ist.
  • Implementierungen können eine Formmasse einschließen, die direkt über einer ersten Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung gekoppelt ist, gegenüber einer zweiten Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung, die der Vielzahl von Mikrolinsen zugewandt ist.
  • Das Bildsensor-Package kann eine Klebstoffschicht und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex einschließen, die zwischen die lichtdurchlässige Abdeckung und die Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt sind.
  • Der Bildsensor kann über den digitalen Signalprozessor gestapelt sein, und der digitale Signalprozessor kann eine Vielzahl von Silicium-Durchkontaktierungen einschließen.
  • Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann eine aus einem Acrylharz, Polymerharzen, einem anorganischen Füllstoff, anorganischen Füllstoffen, einem Aerogelmaterial oder irgendeiner Kombination davon einschließen.
  • Ein Umfang der lichtdurchlässigen Abdeckung kann kleiner als ein Umfang des Substrats sein.
  • Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann einen Brechungsindex von 1,2 aufweisen.
  • Implementierungen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bildsensor-Packages können ein Bonden eines Bildsensor-Wafers an einen Signalprozessor-Wafer, ein Backgrinding des Signalprozessor-Wafers auf eine vorbestimmte Dicke, und ein Koppeln eines lichtdurchlässigen Substrats über dem Bildsensor einschließen. Implementierungen können einschließen, dass kein Spalt zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat und dem Bildsensor-Wafer vorhanden ist. Implementierungen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bildsensor-Packages können außerdem einschließen: Freilegen einer Vielzahl von elektrischen Kontaktflächen durch eine Oxidschicht hindurch, wobei das lichtdurchlässige Substrat als Träger dient, Koppeln einer Vielzahl von elektrischen Kontakten an die Vielzahl von elektrischen Kontaktflächen und Vereinzeln des lichtdurchlässigem Substrats, des Bildsensor-Wafers und des Signalprozessor-Wafers in eine Vielzahl von lichtdurchlässigen Abdeckungen, Bildsensor-Dies und Signalprozessor-Dies.
  • Implementierungen von Verfahren zum Herstellen von Bildsensor-Packages können eines, alle oder beliebige der folgenden Merkmale einschließen:
    • Implementierungen können ein Koppeln einer Formmasse an zwei oder mehr Seitenwände jedes Bildsensor-Dies, jedes Signalprozessor-Dies und jeder lichtdurchlässigen Abdeckung einschließen.
  • Implementierungen können ein Ausbilden einer Vielzahl von Silicium-Durchkontaktierungen in dem Signalprozessor-Wafer einschließen.
  • Implementierungen können ein Aufbringen einer Underfill-Masse zwischen den einzelnen der Vielzahl von elektrischen Kontakten einschließen.
  • Implementierungen können ein Aufbringen eines lichtdurchlässigen Klebstoffs entlang der gesamten Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats einschließen.
  • Implementierungen können ein Aufbringen einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex über dem Bildsensor-Wafer einschließen.
  • Die Schicht mit niedrigem Brechungsindex kann einen Brechungsindex von 1,2 aufweisen.
  • Die vorstehenden und weitere Gesichtspunkte, Merkmale und Vorteile sind für den Fachmann aus der BESCHREIBUNG und den ZEICHNUNGEN sowie aus den ANSPRÜCHEN ersichtlich.
  • Figurenliste
  • Im Folgenden werden Implementierungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben, worin gleiche Bezugszeichen gleichartige Elemente bezeichnen und
    • 1 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Abschnitts eines Bildsensor-Packages ist;
    • 2 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Bildsensor-Packages ist;
    • 3 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines an einen Signalprozessor-Wafer gekoppelten Bildsensor-Wafers ist;
    • 4 eine aus 3 hervorgegangene Ansicht ist, wobei der Signalprozessor-Wafer abgedünnt ist und darin Silicium-Durchkontaktierungen ausgebildet sind.
    • 5 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines an den Signalprozessor-Wafer gekoppelten Träger-Wafers ist;
    • 6 eine aus 5 hervorgegangene Ansicht ist, wobei der Bildsensor-Wafer abgedünnt ist;
    • 7 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, des Bildsensor-Wafers von 6 ist, der an ein Farbfilter-Array gekoppelt ist;
    • 8 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, einer Abdeckung ist, die an den Bildsensor-Wafer und den Träger-Wafer von 7 gekoppelt ist;
    • 9 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, der Abdeckung und des Bildsensor-Wafers von 5 ist, wobei der Träger-Wafer entfernt ist;
    • 10 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, des Bildsensor-Wafers von 9 ist, der freiliegende elektrische Kontaktflächen aufweist;
    • 11 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, des Bildsensor-Wafers von 10 ist, der eine Vielzahl von elektrischen Kontakten aufweist, die an die elektrischen Kontaktflächen gekoppelt sind;
    • 12 eine Seitenansicht eines elektrischen Kontakts ist;
    • 13 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Bildsensors ist, der an ein Substrat gekoppelt ist;
    • 14 eine Seitenansicht einer auf ein Substrat aufgebrachten Schicht Flussmittel ist;
    • 15 eine Seitenansicht eines Chips mit einem an das Substrat montierten Ball-Grid-Array;
    • 16 eine Seitenansicht des Chips und des Substrats von 15 nach einem Reflow ist;
    • 17 eine aus 16 hervorgegangene Ansicht ist, nachdem das Flussmittel entfernt wurde;
    • 18 eine Seitenansicht einer auf ein Substrat aufgebrachten Paste ist;
    • 19 eine aus 18 hervorgegangene Ansicht ist, wobei die Schablone entfernt und über dem Substrat ein Chip positioniert ist;
    • 20 eine Ansicht des Chips von 18 ist, der nach dem Aufschmelzen der Paste an das Substrat gebondet wurde;
    • 21 eine Ansicht eines Bildsensor-Packages ist;
    • 22 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines an einen Signalprozessor-Wafer gekoppelten Bildsensor-Wafers ist;
    • 23 eine aus 22 hervorgegangene Ansicht ist, wobei ein Farbfilter-Array über dem Bildsensor-Wafer gekoppelt ist;
    • 24 eine aus 23 hervorgegangene Ansicht ist, wobei eine Abdeckung über dem Farbfilter-Array gekoppelt ist;
    • 25 eine aus 24 hervorgegangene Ansicht ist, wobei der Signalprozessor-Wafer abgedünnt ist und darin Silicium-Durchkontaktierungen ausgebildet sind; und
    • 26 eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, einer Implementierung eines Bildsensor-Packages mit einer Maskenschicht ist.
  • BESCHREIBUNG
  • Diese Offenbarung, ihre Gesichtspunkte und Implementierungen sind nicht auf die hier offenbarten speziellen Komponenten, Montageverfahren oder Verfahrenselemente beschränkt. Anhand dieser Offenbarung werden viele weitere Komponenten, Montageverfahren und/oder Verfahrenselemente, die allgemein bekannt und mit den angestrebten Bildsensor-Packages vereinbar sind, für eine Verwendung bei besonderen Implementierungen offensichtlich. Entsprechend können zum Beispiel, obwohl besondere Implementierungen offenbart sind, diese Implementierungen und implementierenden Komponenten beliebige Formen, Größen, Bauarten, Typen, Modelle, Versionen, Abmessungen, Konzentrationen, Materialien, Mengen, Verfahrenselemente, Verfahrensschritte und/oder dergleichen aus dem Stand der Technik für diese Bildsensor-Packages sowie implementierenden Komponenten und Verfahren umfassen, die mit der angestrebten Wirkungsweise und den angestrebten Verfahren vereinbar sind.
  • Bezugnehmend auf 1: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Abschnitts eines Bildsensor-Packages. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Bildsensor-Package 2 ein Farbfilter-Array (CFA) 4 einschließen, das über einen Bildsensor gekoppelt wird. Der Bildsensor kann ein CMOS-Bildsensor (CIS) oder jede andere Art von Bildsensor sein. Wie durch 1 veranschaulicht, kann das Bildsensor-Package 2 eine Vielzahl von Mikrolinsen 6 einschließen, die an das und über dem CFA 4 gekoppelt sind.
  • Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Bildsensor-Package 2 eine einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 ein, die an die und über der Vielzahl von Mikrolinsen 6 gekoppelt ist. Bei besonderen Implementierungen und wie veranschaulicht, ist die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 direkt an die Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt. Wie veranschaulicht, kann die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 eine Ausgleichsschicht über dem CFA und den Mikrolinsen 6 bilden. Bei anderen Implementierungen können zusätzliche Schichten die Vielzahl von Mikrolinsen 6 von der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 8 trennen. Die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 ist lichtdurchlässig. Bei verschiedenen Implementierungen weist die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 einen Brechungsindex von 1,2 auf. Bei anderen Implementierungen kann die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 einen Brechungsindex aufweisen, der größer oder kleiner als 1,2 ist.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 weniger als 5 Mikrometer (µm) dick sein. Bei besonderen Implementierungen kann die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 eine Dicke von 1,2 µm aufweisen. Bei anderen Implementierungen kann die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 dicker als 5 µm sein. Bei besonderen Implementierungen schließt die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 eine oder mehrere Polymerschichten ein. Die eine oder mehreren polymeren Schichten können, als nicht einschränkendes Beispiel, ein oder mehrere Polymerharze, ein oder mehrere Acrylharze, einen anorganischen Füllstoff, anorganische Füllstoffe, ein Aerogelmaterial, Aerogelmaterialien, eine beliebige Kombination davon oder andere molekulare Materialien, die die Dichte der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht(en) verringern, enthalten. Bei einer besonderen Implementierung kann die Schicht mit niedrigem Brechungsindex ein Material einschließen, das von Tokyo Ohka Kogy°Co., LTD, Kawasaki (Japan), unter dem Handelsnamen LAL-2020™ vermarktet wird. Bei anderen Implementierungen kann die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 andere Materialien einschließen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Bildsensor-Package 2 einen Klebstoff 10 ein, der an die und über der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 8 gekoppelt ist. Bei besonderen Implementierungen ist der Klebstoff 10 direkt an die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 gekoppelt und kann direkt an die gesamte Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung gekoppelt sein. Bei anderen Implementierungen können zusätzliche Schichten die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 von dem Klebstoff 10 trennen. Obwohl 1 den Klebstoff 10 als über der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 8 veranschaulicht, kann sich die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 bei anderen Implementierungen über oder zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung 12 und dem Klebstoff 10 befinden. Der Klebstoff 10 ist lichtdurchlässig. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Klebstoff 40 µm dick sein. Bei anderen Implementierungen kann die Dicke des Klebstoffs mehr oder weniger als 40 µm betragen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann der Klebstoff 10 einen Brechungsindex von 1,5 aufweisen. Bei anderen Implementierungen kann der Klebstoff 10 einen Brechungsindex aufweisen, der größer oder kleiner als 1,5 ist.
  • Immer noch bezugnehmend auf 1: Das Bildsensor-Package schließt eine lichtdurchlässige Abdeckung 12 ein, die an den und über dem Klebstoff gekoppelt ist. Wie veranschaulicht, kann die lichtdurchlässige Abdeckung 12 direkt an den Klebstoff 10 gekoppelt sein. Bei anderen Implementierungen können andere Materialien die lichtdurchlässige Abdeckung 12 und den Klebstoff 10 voneinander trennen. Die lichtdurchlässige Abdeckung 12 kann durchsichtig oder durchscheinend sein. Bei besonderen Implementierungen kann die lichtdurchlässige Abdeckung 12 Glas einschließen. Bei anderen Implementierungen kann die lichtdurchlässige Abdeckung 12 abgesehen von Glas andere Materialien einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen kann die lichtdurchlässige Abdeckung 400 µm dick sein. Bei anderen Implementierungen kann die Dicke der lichtdurchlässigen Abdeckung mehr oder weniger als 400 µm betragen.
  • Bezugnehmend auf 26: Veranschaulicht ist eine Implementierung eines Bildsensor-Packages, das eine Maskenschicht aufweist. Das Bildsensor-Package 160 von 26 kann dem Bildsensor-Package 2 von 1 ähnlich sein, mit dem Unterschied, dass das Bildsensor-Package 160 eine Maskenschicht 162 einschließen kann, die über der/in die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 164 hinein gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Halbleiter-Package eine Maskenschicht 162 einschließen, die über einer äußeren Begrenzung der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 164 gekoppelt ist. Bei solchen Implementierungen kann die Maskenschicht 162 in dem Klebstoff 166 und/oder der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 164 eingebettet sein. Bei anderen Implementierungen kann die Maskenschicht 162 unter der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 164 gekoppelt sein. Bei noch anderen Implementierungen kann die Maskenschicht 162 in der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 164 eingebettet sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Maskenschicht Licht, das von Bondinseln 168 oder anderen spiegelnden Oberflächen am Rand des Dies reflektiert wird, abdunkeln. In 26 erstreckt sich die Maskenschicht 162 über einen Gassen- oder Randbereich des Bildsensor-Dies. Bei allen Implementierungen verhindert die Maskenschicht 162 eine Reflexion von Licht von Metallstrukturen 168 in dem Gassen- oder Die-Bereich, die optische Effekte wie Überstrahlung hervorrufen kann, wenn der Bildsensor in Gebrauch ist.
  • Bei verschiedenen Implementierungen und wie durch 1 und 26 dargestellt, ist zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung und der Vielzahl von Mikrolinsen weder ein Spalt noch ein Hohlraum vorhanden. Vielmehr ist der gesamte Raum zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung 12 und der Vielzahl von Mikrolinsen 6 mit dem Klebstoff 10 und der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 8 ausgefüllt. Von daher kann solch ein Package als „spaltlos“ angesehen werden. Verschiedene Implementierungen der hierin offenbarten spaltlosen Bildsensor-Packages können unerwarteterweise eine optische Leistung aufweisen, die der eines Bildsensor-Packages mit einem Hohlraum über dem Bildsensor ähnlich ist. Unerwartet ist dies insofern, als die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8 und der Klebstoff 10 beide einen Brechungsindex aufweisen, der höher als der von Luft ist. Jedoch führt die Kombination dieser zwei Schichten unerwartet zu einer optischen Leistung des Bildsensors, die mit jener eines Bildsensors mit einem luftgefüllten Hohlraum zwischen dem Bildsensor und der Abdeckung vergleichbar ist, wenn die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 8, die einen Brechungsindex von 1,2 aufweist, und der Klebstoff 10, der einen Brechungsindex von 1,5 aufweist, direkt über dem Bildsensor platziert werden und den gesamten Raum zwischen dem Bildsensor und der lichtdurchlässigen Abdeckung 12 ausfüllen. Unter anderem ermöglicht das spaltlose Bildsensor-Package ein Bildsensor-Package mit einem niedrigeren Profil (da keine Notwendigkeit besteht, zwischen dem Bildsensor und der Abdeckung einen Hohlraum zu haben), ohne die optische Leistung des Bildsensors zu beeinträchtigen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Bilden des spaltlosen Abschnitts des Bildsensor-Packages ein Aufbringen einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex, inbegriffen jede Art von Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die hierin offenbart ist, über der Vielzahl von Mikrolinsen und einer Bildsensorschicht einschließen. Außerdem kann das Verfahren ein Aufbringen des Klebstoffs, inbegriffen jeder hierin offenbarte Klebstoff, auf ein lichtdurchlässiges Substrat einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Klebstoff auf das lichtdurchlässige Substrat aufgeschleudert werden. Der Klebstoff kann die gesamte Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats bedecken. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren ein Kleben des Klebstoffs an die Schicht mit niedrigem Brechungsindex ein. Bei besonderen Implementierungen kann der Klebstoff direkt an der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht haftend sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren ein Aushärten des Klebstoffs durch eine Ultraviolett-Aushärtung (UV-Aushärtung) oder einen anderen Aushärtungsprozess einschließen. Das Verfahren kann außerdem ein Vereinzeln des lichtdurchlässigen Substrats, des Klebstoffs, der Schicht mit niedrigem Brechungsindex und des Bildsensor-Wafers in eine Vielzahl von Bildsensor-Packages einschließen.
  • Bei Implementierungen mit einer Maskenschicht kann das Verfahren ein Aufbringen der Maskenschicht und ein Strukturieren der Maskenschicht entweder vor oder nach dem Aufbringen der Schicht mit niedrigem Brechungsindex einschließen.
  • Bezugnehmend auf 2: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Bildsensor-Packages. Das Bildsensor-Package 14 kann ein Flip-Chip-Package oder jede andere Art von Package sein. Wie veranschaulicht, schließt das Bildsensor-Package 14 eine lichtdurchlässige Abdeckung 16 ein. Die lichtdurchlässige Abdeckung 16 kann jeder Art von Abdeckung, die hierin offenbart ist, gleich oder ähnlich sein. Die lichtdurchlässige Abdeckung 16 ist über einer Vielzahl von Mikrolinsen 18 gekoppelt. Bei verschiedenen Implementierungen ist, obgleich in 2 schwer zu erkennen, da die Darstellung in kleinerem Maßstab erfolgt, eine einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 20 direkt an die und über der Vielzahl von Mikrolinsen 18 gekoppelt. Die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 20 kann einer beliebigen der hierin offenbarten Schichten mit niedrigem Brechungsindex gleich sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Klebstoff 22 direkt an die und über der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 20 gekoppelt sein. Der Klebstoff 22 kann einem beliebigen der hierin offenbarten Klebstoffe gleich sein. Der Klebstoff 22 kann auch direkt an die gesamte Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung 16 gekoppelt sein. Dementsprechend schließt das Bildsensor-Package 14 von 2 ähnlich der mit Bezug auf 1 offenbarten Implementierung keinen Spalt zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung 16 und der Vielzahl von Mikrolinsen 18 ein. Bei anderen Implementierungen kann das Bildsensor-Package 14 außer dem Klebstoff 22 und der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 20 zusätzliche Schichten zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung 16 und der Vielzahl von Mikrolinsen 18 einschließen.
  • Wie veranschaulicht, ist die Vielzahl von Mikrolinsen 18 über einem CFA 24 gekoppelt. Das CFA 24 ist über dem Bildsensor 26 gekoppelt. Bei verschiedenen Implementierungen weist der Bildsensor 26 eine Dicke von 5 µm auf. Bei anderen Implementierungen kann die Dicke des Bildsensors mehr oder weniger als 5 µm betragen. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Bildsensor 26 ein rückwärtig belichteter (BSI) Bildsensor und/oder jede andere Art von Bildsensor, die hierin offenbart ist, sein. Wie in 2 veranschaulicht, ist der Bildsensor 26 an den und über dem digitalen Signalprozessor 28 gekoppelt. Bei verschiedenen Implementierungen weist der digitale Signalprozessor 28 eine Dicke von 5 µm auf. Bei anderen Implementierungen kann die Dicke des digitalen Signalprozessors 28 mehr oder weniger als 5 µm betragen. Bei verschiedenen Implementierungen ist der Bildsensor 26 durch Hybridbonden mit dem digitalen Signalprozessor 28 verbunden, und der digitale Signalprozessor kann eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) sein. Wie veranschaulicht, kann der digitale Signalprozessor 28 eine oder mehrere Silicium-Durchkontaktierungen (TSVs) 30 einschließen, die in dem digitalen Signalprozessor 28 ausgebildet sind. Die TSVs können Kupfer oder jede andere Art von elektrisch leitfähigem Material einschließen. Die eine oder mehreren TSVs können an eine Kontaktfläche 32 gekoppelt sein, die in einer Oxidschicht 34 ausgebildet ist, wobei die Oxidschicht mit dem digitalen Signalprozessor 28 gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen ist die dem Substrat 36 zugewandte Oberfläche der Kontaktflächen 32 koplanar mit der Oberfläche der dem Substrat 36 zugewandten Oxidschicht 34. Bei anderen Implementierungen ist die Oberfläche der Kontaktflächen 32 in Bezug auf die Außenfläche der Oxidschicht 34 vertieft.
  • Das Bildsensor-Package 14 kann ein Substrat 36 einschließen, das eine erste Seite 38 und eine der ersten Seite gegenüberliegende zweite Seite 40 aufweist. Wie veranschaulicht, kann ein Umfang des Substrats 36 größer sein als ein Umfang der lichtdurchlässigen Abdeckung 16. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Substrat 36 eine Stromversorgungsebene 44 und eine Masseebene 46 einschließen, was die elektrische Leistungsfähigkeit verbessern kann. Die erste Seite 38 des Substrats kann mittels einer Vielzahl von elektrischen Kontakten 42 an den digitalen Signalprozessor 28 gekoppelt sein. Bei der Vielzahl von elektrischen Kontakten 42 kann es sich, als nicht einschränkendes Beispiel, um Buckel, Kontaktzungen, Stifte, Kontakthöcker, Kugeln bzw. Perlen, Paste oder jede andere Art von elektrischem Kontakt handeln. Ebenso kann die Vielzahl von elektrischen Kontakten 42 Kupfer, irgendein anderes Metall oder eine Legierung davon, ein Lot oder irgendein anderes leitfähiges Material einschließen. Die Vielzahl von elektrischen Kontakten 42 kann an die eine oder die mehreren TSVs 30 gekoppelt sein. Die elektrischen Kontakte 42 verbessern, bei verschiedenen Implementierungen, die thermische Leistungsfähigkeit des Bildsensor-Packages 14. Wie durch 2 veranschaulicht kann das Bildsensor-Package 14 eine Vielzahl von Lötbuckeln/-perlen 48 (oder anderen elektrischen Verbindern), die an die zweite Seite des Substrats gekoppelt sind, einschließen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann das Bildsensor-Package 14 eine Underfill-Schicht 50 einschließen, die zwischen das Substrat 36 und den digitalen Signalprozessor 28 gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Underfill-Schicht 50 den Raum zwischen dem Substrat 36 und der Oxidschicht 34 vollständig ausfüllen und die Vielzahl von elektrischen Kontakten 42 teilweise einkapseln. Die Unterfüllung kann dazu beitragen, die Zuverlässigkeit der Verbindungen zwischen den Lötperlen 48 und einer Leiterplatte, an welche die Lötperlen 48 letztendlich gekoppelt werden, aufrechtzuerhalten. Immer noch Bezug nehmend auf 2: Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Bildsensor-Package 14 eine Formmasse 52 ein. Die Formmasse 52 kann direkt an einen Abschnitt der ersten Seite 38 des Substrats 36 gekoppelt sein. Auch kann die Formmasse 52 direkt an zwei oder mehr Seiten der lichtdurchlässigen Abdeckung 16, des Bildsensors 26, des digitalen Signalprozessors 28 und der Underfill-Schicht 50 gekoppelt sein. Bei besonderen Implementierungen sind vier Seiten der lichtdurchlässigen Abdeckung 16, des Bildsensors 26, des digitalen Signalprozessors 28 und der Underfill-Schicht 50 mit der Formmasse 52 bedeckt (gegebenenfalls direkt bedeckt).
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann die Formmasse eine Epoxid-Formmasse, eine Acryl-Formmasse oder irgendeine andere Formmasse, die imstande ist, auszuhärten und einer Halbleitervorrichtung körperlichen Halt, Lichtabschirmung und/oder Feuchtigkeitsschutz zu bieten, einschließen.
  • Obwohl 2 eine Implementierung eines Bildsensors veranschaulicht, bei der der Bildsensor über den digitalen Signalprozessor gestapelt ist, brauchen bei anderen Implementierungen der Bildsensor und der digitale Signalprozessor nicht gestapelt zu sein, sondern können nebeneinander über dem Substrat angeordnet sein (und können sich bei einigen Implementierungen auf demselben Halbleiter-Die befinden). Bei solchen Implementierungen kann der Bildsensor eine Vielzahl von TSVs einschließen, um den Bildsensor elektrisch an das Substrat zu koppeln. Die TSVs können sich in der Peripherie des Bildsensors befinden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der digitale Signalprozessor TSVs einschließen oder aber nicht.
  • Bezugnehmend auf 3-24 werden verschiedene Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages erläutert. Bezugnehmend insbesondere auf 3: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines an einen Signalprozessor-Wafer gekoppelten Bildsensor-Wafers. Das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages kann ein Bonden eines Bildsensor-Wafers 54 an einen und über einem Signalprozessor-Wafer 56 einschließen. Der Bildsensor-Wafer 54 kann von jeder Art von Bildsensor, die hierin offenbart ist, sein und kann, bei verschiedenen Implementierungen, durch Hybridbonden mit dem Signalprozessor-Wafer 56 verbunden sein.
  • Bezugnehmend auf 4: Veranschaulicht ist eine Ansicht der Wafer von 3, wobei der Signalprozessor-Wafer abgedünnt ist und darin Silicium-Durchkontaktierungen ausgebildet sind. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen des Bildsensor-Packages ein Backgrinding oder Abdünnen des digitalen Signalprozessors auf eine vorbestimmte Dicke einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen beträgt die vorbestimmte Dicke 5 µm, jedoch kann bei anderen Implementierungen der digitale Signalprozessor auf mehr oder weniger als 5 µm abgedünnt werden. Das Verfahren kann außerdem ein Bilden einer oder mehrerer TSVs 58 in dem digitalen Signalprozessor 56 einschließen. Die TSVs 58 können jeder Art von TSV, die hierin offenbart ist, gleich oder ähnlich sein. Wie durch 4 veranschaulicht, kann das Verfahren außerdem ein Koppeln einer Oxidschicht 60 an den digitalen Signalprozessor 56 einschließen. Die Oxidschicht 60 kann eine oder mehrere elektrische Kontaktflächen 62 einschließen, die auf die TSVs 58 ausgerichtet sind. Die elektrischen Kontaktflächen 62 können jede Art von Material, die hierin offenbart ist, einschließen.
  • Bezugnehmend auf 5: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Träger-Wafers, der an den Signalprozessor-Wafer gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Koppeln eines Träger-Wafers 64 an die Oxidschicht 60 ein. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Träger-Wafer 64 eine daran gekoppelte Oxidschicht 66 aufweisen, wobei die Oxidschicht 66 dann an die Oxidschicht 60 gebunden wird. Bezugnehmend auf 6: Veranschaulicht ist eine aus 5 hervorgegangene Ansicht, wobei der Bildsensor-Wafer abgedünnt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen des Bildsensor-Packages ein Abdünnen des Bildsensor-Wafers 54 auf eine vorbestimmte Dicke einschließen.
  • Bezugnehmend auf 7: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, des Bildsensor-Wafers von 6, der an ein Farbfilter-Array (CFA) gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Bilden eines CFA 68 über dem Bildsensor-Wafer 54 einschließen. Das Verfahren kann außerdem ein Bilden einer Vielzahl von Mikrolinsen 70 über dem CFA 68 einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren ein Aufbringen einer einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 72 über der Vielzahl von Mikrolinsen ein. Die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 72 kann einer beliebigen der hierin offenbarten Schichten mit niedrigem Brechungsindex, Dicke und Material eingeschlossen, gleich sein. Die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 72 von 7-11 und 13 ist aufgrund ihrer relativen Dünne, im Vergleich zu den übrigen Schichten im Sensorstapel, nicht so deutlich sichtbar.
  • Bezugnehmend auf 8: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, einer Abdeckung, die an den Bildsensor-Wafer und einen Träger-Wafer von 7 gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Koppeln eines lichtdurchlässigen Substrats 74 über dem Bildsensor-Wafer 54 einschließen. Das lichtdurchlässige Substrat wird letztendlich die Abdeckung über jedem der Bildsensoren. Das lichtdurchlässige Substrat kann von jeder Art von lichtdurchlässigem Material, die hier offenbart ist, sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann das lichtdurchlässige Substrat 74 eine Dicke von 400 µm aufweisen. Bei anderen Implementierungen kann die Dicke der Abdeckung mehr oder weniger als 400 µm betragen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Koppeln eines Klebstoffs 76 zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 74 und der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 72 einschließen. Der Klebstoff kann von jeder Art von Klebstoff, die hierin offenbart ist, sein und kann in jeder hierin offenbarten Dicke aufgebracht sein. Bei besonderen Implementierungen kann der Klebstoff 76 lichtdurchlässig sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Klebstoff 76 auf das lichtdurchlässige Substrat 74 aufgeschleudert worden sein, bevor das Koppeln des lichtdurchlässigen Substrat über dem Bildsensorwafer 54 erfolgt. Der Klebstoff 76 kann die gesamte Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 74 bedecken. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren ein Kleben des Klebstoffs 76 an die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 72 ein. Bei besonderen Implementierungen kann der Klebstoff 76 direkt an der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 72 haftend sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren ein Aushärten des Klebstoffs 76 durch eine Ultraviolett-Aushärtung (UV-Aushärtung) oder einen anderen Aushärtungsprozess einschließen. Wie durch 8 veranschaulicht, ist zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 74 und dem Bildsensor-Wafer 54 kein Spalt vorhanden (spaltlose Sensoren).
  • Bezugnehmend auf 9: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, der Abdeckung und des Bildsensor-Wafers von 5, wobei der Träger-Wafer entfernt ist. Wie durch 9 veranschaulicht, kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Entfernen des Träger-Wafers 64 einschließen. Der Träger-Wafer kann durch einen Backgrinding-Prozess, einen Ätzprozess, einen Debonding-Prozess oder irgendeinen anderen Abtragungsprozess entfernt werden.
  • Durch das Entfernen des Träger-Wafers 64 wird die Oxidschicht 66 freigelegt. Während des Entfernens des Träger-Wafers stützt das lichtdurchlässige Substrat 74 den Bildsensor-Wafer 54 und den Signalprozessor-Wafer 56 strukturell. Dementsprechend kann davon ausgegangen werden, dass das lichtdurchlässige Substrat 74 nun als Träger-Wafer für die Bildsensorvorrichtungen dient. Bezugnehmend auf 10: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, des Bildsensor-Wafers von 9, der freiliegende elektrische Kontaktflächen aufweist. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Freilegen der elektrischen Kontaktflächen 62 durch Ätzen von Hohlräumen 78 durch die Oxidschicht 66 hindurch ein. Bei besonderen Implementierungen wird dann ein Oxidätzen angewendet, um die elektrischen Kontaktflächen freizulegen. Bei der Freilegung der Vielzahl von elektrischen Kontaktflächen 62 wird wieder das lichtdurchlässige Substrat 74 als Träger verwendet.
  • Eine andere Implementierung zum Bilden eines Substrats und von Wafern, die jenen ähnlich sind, die durch 9 veranschaulicht sind, wird anhand von 22-25 erläutert. Bezugnehmend auf 22: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines an einen Signalprozessor-Wafer gekoppelten Bildsensor-Wafers. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Bonden eines Bildsensor-Wafers 126 an einen Signalprozessor-Wafer 128 einschließen. Bezugnehmend auf 23: Veranschaulicht ist eine aus 22 hervorgegangene Ansicht, wobei ein Farbfilter-Array über dem Bildsensor-Wafer gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Bilden eines CFA 130 über dem Bildsensor-Wafer und einer Vielzahl von Mikrolinsen 132 über dem CFA einschließen. Das Verfahren kann außerdem ein Bilden einer einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 134 über der Vielzahl von Mikrolinsen 132 einschließen. Die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 134 kann einer beliebigen der hierin offenbarten Schichten mit niedrigem Brechungsindex, Dicke und Material eingeschlossen, gleich sein. Die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 134 von 22-25 ist aufgrund ihrer relativen Dünne, verglichen mit den übrigen Schichten im Stapel, nicht so deutlich sichtbar.
  • Bezugnehmend auf 24: Veranschaulicht ist eine aus 22 hervorgegangene Ansicht, wobei eine Abdeckung über dem Farbfilter-Array gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Koppeln eines lichtdurchlässigen Substrats 136 über dem Bildsensor-Wafer 126 ein, das dann als Abdeckung über jedem Bildsensor wirkt. Das lichtdurchlässige Substrat 136 kann von jeder Art von lichtdurchlässigem Material, die hier offenbart ist, sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann das lichtdurchlässige Substrat 136 eine Dicke von 400 µm aufweisen. Bei anderen Implementierungen kann die Dicke der Abdeckung mehr oder weniger als 400 µm betragen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Koppeln eines Klebstoffs 138 zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 136 und der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 134 einschließen. Der Klebstoff kann von jeder Art von Klebstoff, die hierin offenbart ist, sein und kann in jeder hierin offenbarten Dicke aufgebracht sein. Bei besonderen Implementierungen kann der Klebstoff 138 lichtdurchlässig sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Klebstoff 138 auf das lichtdurchlässige Substrat 136 aufgeschleudert worden sein, bevor das Koppeln des lichtdurchlässigen Substrat über dem Bildsensorwafer 126 erfolgt. Der Klebstoff 138 kann die gesamte Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats 136 bedecken. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren ein Kleben des Klebstoffs 138 an die einen niedrigen Brechungsindex aufweisende Schicht 134 ein. Bei besonderen Implementierungen kann der Klebstoff 138 direkt an der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 134 haftend sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren ein Aushärten des Klebstoffs 138 durch eine Ultraviolett-Aushärtung (UV-Aushärtung) oder einen anderen Aushärtungsprozess einschließen. Wie durch 24 veranschaulicht, ist zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat 136 und dem Bildsensor-Wafer 126 kein Spalt vorhanden, sodass eine Vielzahl von spaltlosen Bildsensoren gebildet wird.
  • Bei verschiedenen Implementierungen, bezugnehmend auf 26, kann das Verfahren ein Aufbringen/Bilden einer Maskenschicht 162 in der Nähe eines Randes/einer äußeren Begrenzung des Bildsensor-Dies nach, vor oder während des Aufbringens der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 164 einschließen. Bei anderen Implementierungen kann das Verfahren ein Aufbringen/Bilden einer Maskenschicht 162 in der Nähe eines Randes/einer äußeren Begrenzung des Bildsensor-Dies nach, vor oder während des Aufbringens der Klebstoffschicht 166 einschließen. 26 veranschaulicht die Struktur nach dem Aufbringen/Bilden der Maskenschicht 162, vor dem Aufbringen der einen niedrigen Brechungsindex aufweisenden Schicht 164, jedoch vor/während des Aufbringens der Klebstoffschicht 166.
  • Bezugnehmend auf 25: Veranschaulicht ist eine aus 24 hervorgegangene Ansicht, wobei der Signalprozessor-Wafer abgedünnt ist und darin Silicium-Durchkontaktierungen ausgebildet sind. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren zum Herstellen des Bildsensor-Wafers ein Abdünnen des Signalprozessor-Wafers 128 auf eine vorbestimmte Dicke ein. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Signalprozessor-Wafer 128 durch Backgrinding des Wafers abgedünnt werden. Während des Abdünnens des Signalprozessor-Wafers 128 wirkt das lichtdurchlässige Substrat 136 als mechanische Unterstützung, wie ein Träger-Wafer, sodass während des Abdünnungsprozesses kein zusätzlicher Träger-Wafer benötigt wird. Nach dem Abdünnen des Signalprozessor-Wafers können in dem digitalen Signalprozessor eine Vielzahl von TSVs 139 ausgebildet werden, und eine Oxidschicht 140 mit darin ausgebildeten elektrischen Kontaktflächen 142 kann an den Signalprozessor-Wafer gekoppelt werden. Dieses Verfahren, das durch 22-25 veranschaulicht ist, unterscheidet sich von den anderen hierin offenbarten Verfahren insofern, als es neben dem lichtdurchlässigen Substrat 136 keinen Träger-Wafer verwendet.
  • Bezugnehmend auf 11: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, des Bildsensor-Wafers von 10, der eine Vielzahl von elektrischen Kontakten aufweist, die an die elektrischen Kontaktflächen gekoppelt sind. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages ein Koppeln einer Vielzahl von elektrischen Kontakten 80 an die Vielzahl von elektrischen Kontaktflächen 62 ein. Das lichtdurchlässige Substrat 74 wirkt während der Aufbringung der elektrischen Kontakte 80 auf die elektrischen Kontaktflächen 62 als Träger-Wafer. Die elektrischen Kontakte 80 können, als nicht einschränkendes Beispiel, Buckel, Kontaktzungen, Kontakthöcker, Zapfen, Kugeln bzw. Perlen oder jede andere Art von elektrischem Kontakt einschließen. Ferner können die elektrischen Kontakte 80 Kupfer, irgendein anderes Metall oder eine Legierung davon, Lot, eine leitfähige Paste oder irgendein anderes elektrisch leitendes Material einschließen. Bezugnehmend auf 12: Veranschaulicht ist eine Seitenansicht einer Implementierung eines elektrischen Kontakts. Bei verschiedenen Implementierungen kann der elektrische Kontakt einen/eine mit einem Buckel 84 gekoppelten Kontakthöcker/Kontaktzunge 82 einschließen. Bei besonderen Implementierungen kann der Kontakthöcker plattiertes Kupfer einschließen, und der Buckel 84 kann eine Lötkappe einschließen. Eine Titan/Kupfer-Schicht 86 kann den Kupfer-Kontakthöcker von der elektrischen Kontaktfläche 62 trennen. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine plattierte Nickelschicht 88 den Kontakthöcker 82 vom Buckel 84 trennen.
  • Bezugnehmend auf 13: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Bildsensors, der an ein Substrat gekoppelt ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensors ein Vereinzeln des lichtdurchlässigen Substrats 74 in eine Vielzahl von lichtdurchlässigen Abdeckungen 90, ein Vereinzeln des Bildsensor-Wafers in eine Vielzahl von Bildsensor-Dies 92, und ein Vereinzeln des Signalprozessor-Wafers 56 in eine Vielzahl von Signalprozessor-Dies 94 einschließen. Das Verfahren kann ein Koppeln jedes Signalprozessor-Dies 94, der einen Bildsensor-Die 92 und eine daran gekoppelte lichtdurchlässige Abdeckung 90 aufweist, an ein Substrat 96 einschließen. Der Signalprozessor-Die kann über die Vielzahl von elektrischen Kontakten 80 an das Substrat 96 gekoppelt werden. Das Substrat 96 kann unter Verwendung eines jeden der Verfahren, die von 14-20 veranschaulicht werden, an die elektrischen Kontakte gebondet werden. Bezugnehmend auf 14-17 wird ein erstes Verfahren zum Bonden der elektrischen Kontakte an ein Substrat erläutert. Bezugnehmend insbesondere auf 14: Veranschaulicht ist eine Seitenansicht einer Schicht eines auf ein Substrat aufgebrachten Flussmittels. Das Verfahren kann, bei verschiedenen Implementierungen, ein Aufbringen einer Schicht des Flussmittels 98 auf ein Substrat 100 einschließen. Bezugnehmend auf 15: Veranschaulicht ist eine Seitenansicht eines Chips mit einem an das Substrat montierten Ball-Grid-Array. Das Verfahren kann ein Montieren eines Chips oder Dies 102, der eine Vielzahl von elektrischen Kontakten 104 aufweist, über dem Substrat 100 einschließen. Bezugnehmend auf 16: Das Verfahren kann ein Aufschmelzen der elektrischen Kontakte 104 einschließen, um den Die 102 an das Substrat 100 zu bonden. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Aufschmelzen bei 260 Grad Celsius erfolgen. Bei anderen Implementierungen kann das Aufschmelzen bei einer höheren oder einer niedrigeren Temperatur erfolgen. Bezugnehmend auf 17: Das Verfahren kann ein Entfernen der Schicht aus Flussmittel 98 durch einen Säuberungs- und Trocknungsprozess einschließen. Bezugnehmend auf 18-20 wird ein zweites Verfahren zum Bonden elektrischer Kontakte an ein Substrat erläutert. Bezugnehmend auf 18: Veranschaulicht ist eine Seitenansicht einer Paste, die auf ein Substrat aufgebracht ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren ein Koppeln einer Schablone über einem Substrat und ein Aufbringen einer leitfähigen Paste 110 auf das Substrat 108 einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Paste 110 auf das Substrat 108 gedruckt werden, und zwar mit einer Dicke von etwa 80 Mikrometer. Wie durch 18 veranschaulicht, kann das Verfahren ein Entfernen jeglicher überschüssiger Paste 112 einschließen. Bezugnehmend auf 19: Veranschaulicht ist eine aus 18 hervorgegangene Ansicht, wobei die Schablone entfernt und über dem Substrat ein Chip positioniert ist. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren ein Entfernen der Schablone 106 und ein Montieren eines Dies 114 über dem Substrat 108 einschließen. Bezugnehmend auf 20: Veranschaulicht ist eine Ansicht des Chips von 18, der nach einem Aufschmelzen der Paste an das Substrat gebondet wurde. Nachdem der Die 114 über dem Substrat 108 positioniert worden ist, kann die leitfähige Paste 110 aufgeschmolzen werden, und der Die 114 kann an das Substrat 108 gebondet werden. Bei solchen Implementierungen kann die leitfähige Paste ungefähr fünf Minuten lang bei einer Temperatur von 150 Grad Celsius aufgeschmolzen werden. Bei anderen Implementierungen kann die Aufschmelztemperatur mehr oder weniger als 150 Grad Celsius betragen, und die Paste kann länger oder kürzer als fünf Minuten aufgeschmolzen werden. Obwohl das durch 11-13 dargestellte Verfahren den Die veranschaulicht, der gerade mittels einer Vielzahl von Kontakthöckern und Buckeln an das Substrat gebondet wird, versteht sich, dass bei anderen Implementierungen das hierin offenbarte Verfahren ein Bonden des Dies an das Substrat durch Lötpaste in einer Kontaktfläche-auf-Kontaktfläche-Struktur einschließen kann, statt Kugeln/Kontakthöcker zu verwenden. Dementsprechend kann bei den hierin offenbarten Verfahren jedes der durch 14-20 dargestellten Verfahren verwendet werden, um die Dies an das Substrat zu bonden.
  • Bezugnehmend auf 21: Veranschaulicht ist eine Schnittansicht, von der Seite betrachtet, eines Bildsensor-Packages. Wie veranschaulicht, kann das Bildsensor-Package 116, das durch die hierin offenbarten Verfahren hergestellt ist, dem Bildsensor-Package 14 von 2 gleich sein. Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages 116 ein Aufbringen einer Underfill-Schicht 118 zwischen der Oxidschicht 66 und dem Substrat 96 ein. Dementsprechend kann sich die Underfill-Masse zwischen den einzelnen der Vielzahl von elektrischen Kontakten 80 befinden. Das Verfahren kann das Verwenden eines kapillaren Underfill-Prozesses, eines Liquid-Encapsulation-Prozesses oder eines beliebigen anderen Einkapselungs-/Unterfüllungsprozesses einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren außerdem ein Aufbringen einer Formmasse 120 auf einen Abschnitt der ersten Seite 122 des Substrats 96 einschließen. Die Formmasse 120 kann auch direkt an zwei oder mehr Seiten der lichtdurchlässigen Abdeckung 90, des Bildsensors-Dies 92, des Signalprozessor-Dies 94 und der Underfill-Schicht 118 gekoppelt werden. Bei besonderen Implementierungen werden vier Seiten der lichtdurchlässigen Abdeckung 90, des Bildsensor-Dies 92, des digitalen Signalprozessor-Dies 94 und der Underfill-Schicht 118 mit der Formmasse 120 bedeckt (gegebenenfalls direkt bedeckt). Bei verschiedenen Implementierungen kann die Formmasse eine Epoxid-Formmasse, eine Acryl-Formmasse oder irgendeine andere Formmasse, die imstande ist, auszuhärten und einer Halbleitervorrichtung körperlichen Halt und/oder Feuchtigkeitsschutz zu bieten, einschließen.
  • Bei verschiedenen Implementierungen schließt das Verfahren zum Herstellen des Bildsensor-Packages ein, eine Vielzahl von elektrischen Kontakten 124 auf der zweiten Seite des Substrats, die der ersten Seite 122 des Substrats 96 gegenüberliegt, zu bilden. Die elektrischen Kontakte können von jeder Art von elektrischen Kontakten, die hierin offenbart ist, sein. Das Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages schließt außerdem ein Vereinzeln der Formmasse 120 und des Substrats 96 in eine Vielzahl von Bildsensor-Packages 116 ein. Die verschiedenen Verfahren, die hierin offenbart sind, schließen keine verbotenen Zonen (Keep-out-Zonen) bei den Dies ein.
  • Obwohl sich die hierin offenbarten Implementierungen der Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages in erster Linie auf Verfahren zum Herstellen von Bildsensor-Packages mit einem über einen digitalen Signalprozessor gestapelten Bildsensor beziehen, können die Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages, bei anderen Implementierungen, ein Herstellen eines Packages einschließen, bei dem kein Bildsensor über einen digitalen Signalprozessor gestapelt ist. Bei solchen Implementierungen können der Bildsensor und der digitale Signalprozessor nebeneinander über dem Substrat angeordnet (oder zusammen in demselben Die enthalten) sein. Das Verfahren zum Herstellen des Bildsensor-Packages kann bei solchen Implementierungen ein Koppeln eines lichtdurchlässigen Substrats über und an einen Wafer mit sowohl Bildsensoren als auch digitalen Signalprozessoren einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren ein Ausbilden einer Vielzahl von TSVs in dem Wafer mit Bildsensoren und digitalen Signalprozessoren einschließen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Verfahren außerdem ein Vereinzeln des Wafers mit Bildsensoren und digitalen Signalprozessoren in Dies mit einem Bildsensor und einem digitalen Signalprozessor einschließen. Bei solchen Implementierungen kann dann jeder Die einzeln oder gleichzeitig über einem Substrat gekoppelt sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine Underfill-Schicht und/oder Formmasse über dem Substrat gekoppelt werden, ähnlich einem der hierin offenbarten Verfahren, und das Substrat und/oder die Formmasse kann in Bildsensor-Packages vereinzelt werden.
  • Die verschiedenen Implementierungen von Verfahren zum Herstellen von Bildsensor-Packages, die hierin offenbart sind, schließen Verfahren zum Herstellen von Bildsensor-Packages ein, bei denen kein Spalt zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung des Packages und dem Bildsensor-Die vorhanden ist. Bei den hier offenbarten Verfahren zum Herstellen der Flip-Chips ist der Flip-Chip selbstausrichtend, wenn das Lot aufschmilzt und dann erstarrt. Dies liegt daran, dass die Verwendung der Buckel dabei hilft, dass der Bildsensor während des Reflow-Prozesses an der gewünschten Stelle bleibt. In ähnlicher Weise kann, wenn der Flip-Chip gebildet wird, die Die-Position in x- wie in y-Richtung um weniger als 10 µm beeinflusst werden. Ebenso kann die Neigung des Dies um weniger als 0,1 Grad und die Drehung des Dies um weniger als 0,2 Grad beeinflusst werden. Die Verwendung der spaltlosen Bildsensorimplementierungen nach diesem Dokument ermöglicht die Verwendung von elektrischen Verbindern mit Kontakthöckern/Kugeln, die in einem räumlich kleineren Package eine im Vergleich zu einer drahtgebondeten Bildsensor-Die-Verarbeitung präzisere Die-Platzierung bei Vermeidung von Schrägstellungen von Dies ermöglichen.
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages wie den hierin offenbarten können jene einschließen, bei denen die Schicht mit niedrigem Brechungsindex ein Acrylharz, Polymerharze, einen anorganischen Füllstoff, anorganische Füllstoffe, ein AerogelMaterial oder irgendeine Kombination davon einschließt.
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages wie den hierin offenbarten schließen jene ein, bei denen der Klebstoff direkt an die gesamte Oberfläche der lichtdurchlässigen Abdeckung gekoppelt ist.
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages wie den hierin offenbarten können eine Formmasse einschließen, die direkt an die erste Seite des Substrats und an zwei oder mehr Seiten der lichtdurchlässigen Abdeckung, des Bildsensors, des digitalen Signalprozessors und der Underfill-Schicht gekoppelt ist.
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages wie den hierin offenbarten können jene einschließen, bei denen der Bildsensor über den digitalen Signalprozessor gestapelt ist und der digitale Signalprozessor eine Vielzahl von TSVs einschließt.
  • Implementierungen von Bildsensor-Packages wie den hierin offenbarten können solche einschließen, bei denen ein Umfang der lichtdurchlässigen Abdeckung kleiner ist als ein Umfang des Substrats.
  • Implementierungen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bildsensor-Packages können ein Ausbilden einer Vielzahl von TSVs in dem digitalen Signalprozessor einschließen.
  • Implementierungen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bildsensor-Packages können ein Aufbringen einer Underfill-Masse zwischen den einzelnen der Vielzahl von elektrischen Kontakten einschließen.
  • Es sollte sich ohne Weiteres verstehen, dass dort, wo sich die vorstehende Beschreibung auf besondere Implementierungen von Bildsensor-Packages und implementierende Komponenten, Teilkomponenten, Verfahren und Teilverfahren bezieht, eine Reihe von Modifikationen vorgenommen werden kann, ohne von ihrem Wesen abzuweichen, und dass diese Implementierungen, implementierenden Komponenten, Teilkomponenten, Verfahren und Teilverfahren auch auf andere Bildsensor-Packages angewendet werden können.

Claims (10)

  1. Bildsensor-Package, umfassend: eine Vielzahl von Mikrolinsen, die über einem Farbfilter-Array (CFA) gekoppelt sind; eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex, die direkt an die und über der Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt ist; ein Klebstoff, der direkt an und über der Schicht mit niedrigem Brechungsindex gekoppelt ist; und eine lichtdurchlässige Abdeckung, die direkt an und über dem Klebstoff gekoppelt ist; wobei zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung und der Vielzahl von Mikrolinsen kein Spalt vorhanden ist.
  2. Package nach Anspruch 1, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex entweder einen Brechungsindex von 1,2 oder eine Dicke von weniger als 5 Mikrometer aufweist.
  3. Package nach Anspruch 1, ferner eine Maskenschicht umfassend, die entweder über oder unter einer äußeren Begrenzung der Schicht mit niedrigem Brechungsindex gekoppelt ist.
  4. Bildsensor-Package, umfassend: eine erste Seite eines Substrats, die mittels einer Vielzahl von elektrischen Kontakten an einen digitalen Signalprozessor gekoppelt ist; einen Bildsensor, der an die erste Seite des Substrats gekoppelt ist; eine Underfill-Schicht, die über dem Substrat gekoppelt ist; eine Vielzahl von Mikrolinsen, die über dem Bildsensor gekoppelt sind; und eine lichtdurchlässige Abdeckung, die über der Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt ist; wobei zwischen der lichtdurchlässigen Abdeckung und der Vielzahl von Mikrolinsen kein Spalt vorhanden ist.
  5. Bildsensor nach Anspruch 4, ferner eine Klebstoffschicht und eine Schicht mit niedrigem Brechungsindex umfassend, die zwischen die lichtdurchlässige Abdeckung und die Vielzahl von Mikrolinsen gekoppelt sind, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex einen Brechungsindex von 1,2 aufweist.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Bildsensor-Packages, wobei das Verfahren umfasst: Bonden eines Bildsensor-Wafers an einen Signalprozessor-Wafer; Backgrinding des Signalprozessor-Wafers auf eine vorbestimmte Dicke; Koppeln eines lichtdurchlässigen Substrats über dem Bildsensor-Wafer, wobei kein Zwischenraum zwischen dem lichtdurchlässigen Substrat und dem Bildsensor-Wafer vorhanden ist; Freilegen einer Vielzahl von elektrischen Kontaktflächen durch eine Oxidschicht hindurch unter Verwendung des lichtdurchlässigen Substrats als Träger; und Koppeln einer Vielzahl von elektrischen Kontakten an die Vielzahl von elektrischen Kontaktflächen; und Vereinzeln des lichtdurchlässigen Substrats, des Bildsensor-Wafers und des Signalprozessor-Wafers in eine Vielzahl von lichtdurchlässigen Abdeckungen, Bildsensor-Dies und Signalprozessor-Dies.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner ein Koppeln einer Formmasse an zwei oder mehr Seitenwände jedes Bildsensor-Dies, jedes Signalprozessor-Dies und jeder lichtdurchlässigen Abdeckung umfassend.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, ferner ein Aufbringen eines lichtdurchlässigen Klebstoffs entlang der gesamten Oberfläche des lichtdurchlässigen Substrats umfassend.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, ferner ein Aufbringen einer Schicht mit niedrigem Brechungsindex über dem Bildsensor-Wafer umfassend.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Schicht mit niedrigem Brechungsindex einen Brechungsindex von 1,2 aufweist.
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