的技術(shù)人員所理解的，可將光學(xué)部件706合并為光學(xué)器件703和/或光源501的一部分。因此，在切割設(shè)備與晶片組件730對齊操作期間，由于偏離角照射，所以可在不反射提供的光的情況下經(jīng)由光學(xué)器件703 (例如，顯微鏡)提供光以照亮晶片組件730。光源701可經(jīng)由窗晶片向探測器晶片提供紅外光。
[0100]可將晶片組件730安裝到臺諸如臺702上。在某些實施例中，臺702可以是配置為相對于靜止切割設(shè)備使晶片組件730產(chǎn)生運(yùn)動的兩個或三個尺寸定位臺。臺702和/或切割設(shè)備704或733可以是可控制到必要精度，以產(chǎn)生在預(yù)定公差內(nèi)的切割設(shè)備與晶片封裝的對齊。例如，如果需要在0.003英寸公差內(nèi)的對齊，則可將臺702和/或切割設(shè)備704或733定位在0.001英寸公差內(nèi)。
[0101]光學(xué)器件703可包括顯微鏡，該顯微鏡幫助經(jīng)由蓋晶片722觀察探測器晶片734上的對齊標(biāo)記或蓋晶片722內(nèi)表面的對齊標(biāo)記，以幫助切割設(shè)備與晶片組件730的切割路線的對齊。顯微鏡可促進(jìn)使用穿過蓋晶片722的紅外光諸如SWIR光成像對齊標(biāo)記。
[0102]顯微鏡可具有任何期望的電源。因此，顯微鏡可具有單一電源、正電源和/或負(fù)電源。不同電源可用于切割操作的不同位置(例如，用于鋸斷蓋晶片722以暴露用于晶片級電測試的電觸點和用于鋸斷探測器晶片734以單個化單獨(dú)的紅外探測器封裝或其它電路封裝)。不同電源可用于對齊特征的不同尺寸或其它特性。
[0103]光學(xué)器件703可包括用于偏振濾波器、波長濾波器、偏振旋轉(zhuǎn)器或能在響應(yīng)于紅外能和/或可見光產(chǎn)生圖像之前光學(xué)處理來自晶片組件730的紅外能和/或可見光的其它光學(xué)元件的任何期望的組合。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到的，這種光學(xué)處理可以增強(qiáng)圖像以更好地促進(jìn)切割設(shè)備與晶片組件730的切割路線的對齊。
[0104]正本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，根據(jù)期望應(yīng)用和具體需要，紅外攝像機(jī)705可包括任何類型的紅外探測器。例如，紅外攝像機(jī)705可包括適合檢測在約0.85至約1.7微米范圍中的波長的砷化銦鎵(InGaAs)紅外探測器。可選擇地或附加地，紅外攝像機(jī)705可包括銻化銦(InSb)紅外探測器和/或碲化汞鎘(HgCdTe)紅外探測器。
[0105]處理器諸如處理器707，可從紅外攝像機(jī)705接收代表紅外圖像的信號。處理器707可電子地處理圖像以使圖像在對齊處理中更有用。例如，處理器707可電子地濾波圖像，電子地放大圖像，改變圖像顏色，給圖像增加人為顏色，添加或以其它方式混合或融合可見光和紅外圖像，整合多個圖像，或以其它方式增強(qiáng)圖像。
[0106]處理器707可向機(jī)器視覺設(shè)備709和/或顯示器708提供代表處理的圖像的信號樣本。顯示器708幫助人易于觀察圖像。在這種方式中，操作人員可手動移動臺702和/或切割設(shè)備704和/或733，以產(chǎn)生關(guān)于晶片組件730的切割設(shè)備的期望對準(zhǔn)。
[0107]處理器707可向機(jī)器視覺系統(tǒng)709提供代表處理的圖像的信號。機(jī)器視覺系統(tǒng)709有助于自動控制對齊和/或切割處理。在這種方式中，機(jī)器視覺系統(tǒng)709的計算機(jī)或處理器可自動移動臺702和/或切割設(shè)備704和/或733，以產(chǎn)生切割設(shè)備與晶片組件730的切割路線的期望對齊?？梢允褂檬謩雍妥詣涌刂频娜魏纹谕慕M合。
[0108]控制器710可從機(jī)器視覺系統(tǒng)709、處理器707和/或手動控制711接收控制信號?？刂破?10可向致動器729、切割設(shè)備704、切割設(shè)備733和/或臺702提供驅(qū)動信號，以基于使用攝像機(jī)705經(jīng)由蓋晶片722觀察到的對齊標(biāo)記的圖像促進(jìn)關(guān)于晶片組件730的切割設(shè)備的期望運(yùn)動。
[0109]本文公開的系統(tǒng)和方法提供了根據(jù)一個或多個實施例的例如變薄的電路封裝，諸如變薄的紅外攝像機(jī)結(jié)構(gòu)和/或變薄的紅外探測器。例如，根據(jù)該實用新型的實施例，公開了將整個IR攝像機(jī)電子器件、熱管理和光學(xué)對齊功能集成到單個部件(例如，單個封裝或芯片核心)中的紅外攝像機(jī)結(jié)構(gòu)。紅外攝像機(jī)結(jié)構(gòu)例如可代表用于設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)用的易于設(shè)計的電子部件。還公開了根據(jù)一個或多個實施例的基于使用紅外成像的WLP技術(shù)制造紅外探測器的技術(shù)。
[0110]本文公開的紅外攝像機(jī)可提供在常規(guī)紅外攝像結(jié)構(gòu)之上的某些優(yōu)勢。例如，用于該實用新型的一個或多個實施例的本文公開的技術(shù)，可提供更小型化的紅外攝像機(jī)和降低的制造成本，并允許更高的批量生產(chǎn)。變薄的紅外攝像機(jī)結(jié)構(gòu)有助于減小電子設(shè)備的厚度，電子設(shè)備諸如手持電子設(shè)備，諸如攝像機(jī)和/或手機(jī)。該紅外攝像機(jī)結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步減小、簡化、或省略復(fù)雜的校準(zhǔn)過程、熱管理、和光對齊設(shè)備，從而提供易于合成的并支持期望應(yīng)用的變薄的紅外攝像機(jī)。
[0111]本文描述了與紅外探測器有關(guān)的部件和布置的各種具有實例。然而，這些當(dāng)然僅是實例且不意指為限制性的。通常，本文描述的過程可用于執(zhí)行具有多個襯底的任何半導(dǎo)體裝置的晶片級處理操作，其中在晶片處理操作期間經(jīng)由一個襯底的至少一部分觀察對齊
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[0112]當(dāng)結(jié)合該實用新型的只有有限數(shù)量的實施例詳細(xì)描述該實用新型時，應(yīng)該容易地理解，該實用新型不限制于這種公開的實施例。相反，可以更改該實用新型以合并沒有在前面描述的任何數(shù)量的變更、更改、代替或等效的布置，但它們都與該實用新型的精神和范圍相稱。而且，在描述本實用新型各種實施例時，應(yīng)該理解，該實用新型的方面可以包括僅有的一些描述的實施例。因此，該實用新型不被理解為限制于前面的描述，而僅限制于附屬權(quán)利要求或其等價功能的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，包括: 襯底，該襯底具有多個紅外探測器元件陣列和多個讀出集成電路，該多個讀出集成電路分別與置于其上表面上的多個紅外探測器元件陣列相互連接； 蓋晶片，該蓋晶片位于多個紅外探測器元件陣列上方，該蓋晶片對紅外光基本上透明并具有對齊標(biāo)記陣列，其中該襯底與提供晶片組件的蓋晶片耦接；以及 多個封閉腔，該多個封閉腔封閉蓋晶片和襯底之間的多個紅外探測器元件陣列，并且其中封閉腔的每一個的尺寸和位置都對應(yīng)于各個紅外探測器元件陣列的封閉的一個。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該對齊標(biāo)記陣列位于蓋晶片內(nèi)、蓋晶片的內(nèi)表面上、襯底的上表面上和/或襯底內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該蓋晶片的厚度使得由紅外攝像機(jī)至少通過該蓋晶片可觀察該對齊標(biāo)記陣列。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該多個封閉腔由蓋晶片中的凹陷或介于中間的結(jié)構(gòu)形成。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該蓋晶片和/或襯底包括用于晶片級電測試的測試墊。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，該晶片組件具有由對齊標(biāo)記陣列限定的切割路線，以識別在哪里將晶片組件切割為分離的紅外探測器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體設(shè)備，其特征在于，蓋晶片包括夾在窗層和臺面層之間的氧化物層。8.一種紅外探測器，其特征在于，包括: 襯底，該襯底具有紅外探測器元件的陣列和讀出集成電路，該讀出集成電路與該陣列相互連接并置于該陣列的上表面上； 位于該陣列上方的蓋晶片，該蓋對紅外光基本上透明； 封閉腔，該封閉腔封閉該蓋和該襯底之間的該陣列；以及 至少一個對齊標(biāo)記，該至少一個對齊標(biāo)記形成在蓋內(nèi)、蓋的內(nèi)表面上、襯底的上表面上和/或襯底內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的紅外探測器，其特征在于，該蓋包括變薄的半導(dǎo)體晶片的切割部分。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的紅外探測器，其特征在于，還包括該蓋上的抗反射涂層。11.一種攝像機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的紅外探測器。12.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的紅外探測器。13.一種用于制造紅外探測器的系統(tǒng)，其特征在于，包括: 紅外攝像機(jī)，該紅外攝像機(jī)被配置為通過晶片組件的蓋晶片捕獲晶片組件上和/或晶片組件內(nèi)的對齊標(biāo)記的紅外圖像； 切割設(shè)備；以及 處理和控制設(shè)備，該處理和控制設(shè)備配置為從紅外攝像機(jī)接收紅外圖像并基于接收的紅外圖像操作切割設(shè)備沿晶片組件的切割路線切斷該蓋晶片。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，該紅外攝像機(jī)是短波紅外攝像機(jī)，該系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦接到該紅外攝像機(jī)的光學(xué)器件的光源，該光源通過該紅外攝像機(jī)的該光學(xué)器件為該晶片組件照明。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該光學(xué)器件包括紅外攝像機(jī)上的顯微鏡。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，該處理和控制設(shè)備包括機(jī)器視覺系統(tǒng)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，該機(jī)器視覺系統(tǒng)被配置為在使用探測器晶片上的測試墊進(jìn)行晶片組件的晶片級電測試之后，基于該紅外圖像操作切割設(shè)備沿晶片組件的切割線路切斷該晶片組件的探測器晶片，該探測器晶片上的測試墊通過切斷該蓋晶片暴露。
【專利摘要】本實用新型提供一種半導(dǎo)體設(shè)備、紅外探測器、攝像機(jī)、電子設(shè)備和系統(tǒng)。提供用于產(chǎn)生減小高度的電路封裝諸如紅外探測器封裝的方法和系統(tǒng)。對齊和切割系統(tǒng)可包括經(jīng)由晶片組件的蓋晶片捕獲晶片組件的對齊標(biāo)記的圖像的紅外攝像機(jī)、經(jīng)由蓋晶片照亮對齊標(biāo)記的光源、和基于使用紅外攝像機(jī)捕獲的紅外圖像切割晶片組件的切割設(shè)備。通過經(jīng)由紅外攝像機(jī)的光學(xué)器件向晶片組件提供光，諸如紅外光，光源可經(jīng)由蓋晶片照亮對齊標(biāo)記。紅外攝像機(jī)可經(jīng)由蓋晶片捕獲對齊標(biāo)記的圖像，該對齊標(biāo)記的圖像形成在晶片組件的探測器晶片上的，或形成在蓋晶片的內(nèi)部或下表面上。基于捕獲的圖像切割設(shè)備可對齊晶片組件。
【IPC分類】H01L31/101, H01L23/02, H01L27/30, H01L23/10
【公開號】CN205004319
【申請?zhí)枴緾N201520382161
【發(fā)明人】T·K·C·麥肯齊, R·E·玻恩弗洛恩德, D·倫納德, G·A·卡爾森
【申請人】菲力爾系統(tǒng)公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年6月4日
【公告號】US20150358558