认为限制权利要求。此外，如从权利要求和说明书明显的，不是所有方法步骤都需要以所示或所要求保护的确切次序而是以允许本发明的图像传感器的正确形成的任何次序被执行。最后，单层材料可被形成为多层这样的或类似的材料，反之亦然。
[0030]应注意的是，如在本文使用的，术语“在…之上”和“在…上”都开放式地包括“直接在…上”(没有布置在其间的中间材料、元件或空间)和“间接地在…上”(布置在其间的中间材料、元件或空间)。同样，术语“相邻”包括“直接相邻”(没有布置在其间的中间材料、元件或空间)和“间接地相邻”(布置在其间的中间材料、元件或空间)，“安装到”包括“直接安装到”(没有布置在其间的中间材料、元件或空间)和“间接地安装到”(布置在其间的中间材料、元件或空间)，以及“电耦合到”包括“直接电耦合到”(没有将元件电连接在一起的其间的中间材料或元件)和“间接地电耦合到”(将元件电连接在一起的其间的中间材料或元件)。例如，“在衬底之上”形成元件可包括直接在其间没有中间材料/元件的衬底上形成元件以及间接地在其间有中间材料/元件的衬底上形成元件。
【主权项】
1.一种图像传感器,包括: 第一衬底； 多个光电检测器组件，其被布置在所述第一衬底上或中，其中所述光电检测器组件中的每一个光电检测器组件包括: 光电检测器，其在第二衬底上或中形成并被配置成响应于接收到的光而生成模拟信号， 转换器，其在第三衬底上或中形成，其中所述转换器电耦合到所述光电检测器并包括用于将模拟信号转换成数字信号的电路，以及 处理器，其在第四衬底上或中形成，其中所述处理器电耦合到所述转换器并包括用于处理数字信号的电路。
2.如权利要求1所述的传感器，其中对于所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件，所述转换器通过第一布线层电耦合到所述光电检测器，所述第一布线层包括: 第五衬底，其被布置在所述第二衬底和第三衬底之间，以及 在所述第五衬底中的至少一个导电迹线，其被配置成将所述模拟信号从所述光电检测器传送到所述转换器。
3.如权利要求2所述的传感器，其中对于所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件，所述处理器通过第二布线层电耦合到所述转换器，所述第二布线层包括: 第六衬底，其被布置在所述第三衬底和第四衬底之间，以及 在所述第六衬底中的至少一个导电迹线，其被配置成将所述数字信号从所述转换器传送到所述处理器。
4.如权利要求1所述的传感器，其中对于所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件，所述数字信号对应于所述接收到的光的特性，所述特性包括颜色、焦点和图像清晰度中的至少一个，且其中用于处理所述数字信号的所述电路被配置成关于所述特性中的至少一个而修改所述数字信号。
5.如权利要求1所述的传感器，其中所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件还包括: 布置在所述光电检测器之上的抗反射涂层。
6.如权利要求1所述的传感器，其中所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件还包括: 布置在所述光电检测器之上的滤色器。
7.如权利要求1所述的传感器，其中所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件还包括: 布置在所述光电检测器之上的透镜。
8.如权利要求1所述的传感器，其中所有所述多个光电检测器组件的所述第四衬底整体地被形成为单个公共衬底。
9.如权利要求1所述的传感器，其中所述第一衬底包括电连接到所述多个光电检测器组件的接合焊盘。
10.如权利要求9所述的传感器，还包括: 安装到所述第一衬底的电路板，所述电路板包括: 电迹线；以及 接合焊盘，其电耦合到所述电迹线； 弓I线接合，每一个引线接合电连接在所述第一衬底的所述接合焊盘之一与所述电路板的所述接合焊盘之一之间。
11.如权利要求9所述的传感器，还包括: 安装到所述第一衬底的电路板，所述电路板包括: 电迹线；以及 接合焊盘，其电耦合到所述电迹线； 电互连，每一个电互连电连接在所述第一衬底的所述接合焊盘之一与所述电路板的所述接合焊盘之一之间。
12.如权利要求11所述的传感器，其中所述电路板包括孔，且其中所述光电检测器组件被定位成接收穿过所述孔的光。
13.如权利要求1所述的传感器，还包括: 透镜组件，其包括: 壳体，以及 一个或多个透镜，其被安装到所述壳体； 其中所述光电检测器组件被定位成接收穿过所述一个或多个透镜的光。
14.如权利要求1所述的传感器，其中所述多个光电检测器组件被布置在所述第一衬底上或中的二维阵列中，且其中在所述二维阵列的中心处的光电检测器组件具有比在所述二维阵列的周边处的光电检测器组件的横向大小小的横向大小。
15.一种形成图像传感器的方法，包括: 提供第一衬底； 通过下列步骤来形成布置在第一衬底上或中的所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件: 在第二衬底上或中形成光电检测器，其中所述光电检测器被配置成响应于接收到的光而生成模拟信号， 在第三衬底上或中形成转换器； 在第四衬底上或中形成处理器， 将所述转换器电耦合到所述光电检测器，其中所述转换器包括用于将所述模拟信号转换成数字信号的电路，以及 将所述处理器电耦合到所述转换器，其中所述处理器包括用于处理所述数字信号的电路。
16.如权利要求15所述的方法,其中对于所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件，所述转换器耦合到所述光电检测器包括在所述第二衬底和第三衬底之间形成第一布线层，其中所述第一布线层包括: 第五衬底，其被布置在所述第二衬底和第三衬底之间，以及 在所述第五衬底中的至少一个导电迹线，其被配置成将所述模拟信号从所述光电检测器传送到所述转换器。
17.如权利要求16所述的方法，其中对于所述多个光电检测器组件中的每一个光电检测器组件，所述处理器耦合到所述转换器包括在所述第三衬底和第四衬底之间形成第二布线层，其中所述第二布线层包括: 第六衬底，其被布置在所述第三衬底和第四衬底之间，以及 在所述第六衬底中的至少一个导电迹线，其被配置成将所述数字信号从所述转换器传送到所述处理器。
18.如权利要求15所述的方法，还包括: 在所述多个光电检测器组件的所述光电检测器中的每一个光电检测器之上形成抗反射涂层、滤色器和透镜。
19.如权利要求15所述的方法，其中所有所述多个光电检测器组件的所述第四衬底整体地被形成为单个公共衬底。
20.如权利要求15所述的方法，还包括: 在所述第一衬底上形成电连接到所述多个光电检测器组件的接合焊盘； 将电路板安装到所述第一衬底，其中所述电路板包括: 电迹线，以及 接合焊盘，其电耦合到所述电迹线； 将所述第一衬底的所述接合焊盘中的每一个接合焊盘与所述电路板的所述接合焊盘之一电I禹合。
【专利摘要】三维芯片上系统图像传感器封装。图像传感器，其包括第一衬底和布置在第一衬底上或中的多个光电检测器组件。光电检测器组件中的每一个光电检测器组件包括：在第二衬底上或中形成并配置成响应于接收到的光而生成模拟信号的光电检测器；在第三衬底上或中形成的转换器，其中转换器电耦合到光电检测器并包括用于将模拟信号转换成数字信号的电路；在第四衬底上或中形成的处理器，其中处理器电耦合到转换器并包括用于处理数字信号的电路。
【IPC分类】H01L27-146
【公开号】CN104701333
【申请号】CN201410745967
【发明人】V.奥加内斯安, Z.卢
【申请人】奥普蒂兹公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月9日
【公告号】US20150163425