Understanding CMOS Image Sensor(22) _像素密度

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使用这个巨型可以在10~20ms内拍摄一幅高质量的天文图像，而普通的单反拍摄同样质量的图像通常需要使用慢快门拍摄几分钟甚至更久的时间。

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但是对于手机这种消费市场，拍摄夜景并不是频繁和主要的需求，相反成本是最重要的考虑，所以厂家会希望一片wafer能够产出2000个以上。

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一片wafer能制造出多少个是在设计期就确定了的，但是实际有多少能正常工作则还有一些运气成分，因为每个wafer都或多或少有些瑕疵（），光刻过程也可能会引入瑕疵（如下图），导致电路无法工作。

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一个如果刚好位于瑕疵位置就会变成废品，只有一切顺利没出任何意外才能变成成品。所以wafer的成品率是决定成本的关键因素。对于上面提到的天文望远镜，只要wafer上有一处关键瑕疵位于面积上，这个wafer的成品率就等于零。如果这片wafer制造的是2000个手机，则损失一个问题也不很严重。下图说明了成品率和尺寸的关系。

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显然面积越大遇到瑕疵的概率也就越大，从数学上看，遇到瑕疵（变成废品）概率与像素尺寸(pixel pitch)是平方关系而不是线性关系。假设wafer上的瑕疵是均匀分布的，当面积大到一定程度的时候，就会出现无论如何也无法避开瑕疵的尴尬境地。
3.10 前照式工艺（FSI）
传统CMOS工艺又称为FSI（Front Side ）工艺，与传统的半导体工艺一样，它首先装夹固定好一片wafer（硅片），从wafer的一侧开始制造光敏PN结以及控制和读出电荷所需的晶体管，然后制造连接晶体管所需的金属线路（铝或铜），接下来制造Bayer滤光膜和微透镜。在整个制造过程中wafer只装夹固定一次，直到制造完成，最后的wafer大概就是下图所示的样子。

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接下来就是测试、切割、封装等步骤。wafer上的晶片叫做die ，需要先用自动化测试机台进行探针测试（Probe），未能通过探针测试的die会被系统记住位置（如下图），切下后将直接丢弃，避免进入封装环节，因为封装成本可能会占总成本的1/3 。

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封装就是将晶片固定在塑料或金属外壳内部，形成最终产品的过程，与其它半导体芯片的封装过程基本是一样的。

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如果一切顺利，封装好的大概就是下图所示的这个样子。

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或者像这个样子。

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根据尺寸的不同，一个12英寸（直径300mm）的wafer粗略可以切出100~2000个，但是能否收回制造成本还取决于成品率（yield），正常情况下厂家会期望成品率大于90% ，如果很不幸有一半是废品则厂家大概率会血本无归。