[发明专利]晶片级接近度传感器

权利要求书

1.一种制造传感器器件的方法，包括：

在硅衬底的上表面上形成多个光传感器；

在所述硅衬底的所述上表面上形成多个接触焊盘；

在硅帽盖晶片的下表面中形成开口；

使所述开口对准所述光传感器和所述接触焊盘；

将所述硅帽盖晶片键合到所述硅衬底；

从所述硅帽盖晶片的上表面去除材料，以便暴露所述光传感器和所述接触焊盘；

将多个光发射器附接至所述接触焊盘中的对应接触焊盘；

打薄所述硅衬底；

用透明材料填充所述开口；

形成从所述硅衬底的所述上表面延伸到所述硅衬底的下表面的硅穿孔；

在所述硅衬底的所述下表面上形成球栅阵列，所述球栅阵列包括与所述硅穿孔中的对应硅穿孔电连接的多个焊球；以及

将所述键合的硅晶片单片切割成单独的传感器模块。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述硅衬底的所述下表面上形成球栅阵列接触焊盘，所述球栅阵列接触焊盘在所述硅穿孔与所述焊球中的对应焊球之间延伸。

3.如权利要求1所述的方法，其中，将所述硅帽盖晶片键合到所述硅衬底进一步包括在所述硅帽盖晶片与所述硅衬底之间形成环氧树脂层。

4.如权利要求1所述的方法，其中，每个传感器模块包括一个光发射器和一个光传感器。

5.如权利要求4所述的方法，其中，附接所述光发射器包括附接一个或多个发光二极管(LED)和激光二级管。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述光传感器和所述接触焊盘形成在所述硅衬底的同一层中。

7.如权利要求1所述的方法，其中，用透明材料填充所述开口包括用透明环氧树脂填充所述开口。

8.一种传感器器件，包括：

硅衬底；

光传感器，所述光传感器形成在所述硅衬底的上表面层中；

接触焊盘，所述接触焊盘形成在所述硅衬底的所述上表面层中；

所述接触焊盘上的光发射器；

多个焊球，所述多个焊球与所述硅衬底的下表面接触；

多个硅穿孔，所述多个硅穿孔与所述硅衬底形成一体，每个硅穿孔延伸穿过所述整个硅衬底，以便将所述焊球中的所选择的焊球连接至所述接触焊盘中的所选择的接触焊盘；以及

硅帽盖，所述硅帽盖键合到所述硅衬底，所述硅帽盖包括尺寸被设定为匹配所述光传感器和所述光发射器的尺寸的透明部分。

9.如权利要求8所述的器件，其中，所述硅帽盖不覆盖所述光传感器或所述光发射器的任何部分。

10.如权利要求8所述的器件，其中，所述透明部分包括透明环氧树脂材料。

11.如权利要求8所述的器件，其中，所述硅帽盖通过具有在0.5-15.0μm范围内的厚度的环氧树脂键合层键合至所述硅衬底。

12.如权利要求8所述的器件，其中，所述光传感器附接至所述硅衬底。

13.如权利要求8所述的器件，其中，所述光传感器形成在所述硅衬底中。

14.如权利要求8所述的器件，其中，所述光发射器是发光二极管。

15.如权利要求8所述的器件，其中，所述光发射器是激光二极管。

16.如权利要求8所述的器件，其中，所述键合的硅帽盖和硅衬底的厚度小于0.7mm。

17.如权利要求8所述的器件，其中，所述硅帽盖提供相邻透明部分之间的光屏障。