本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及指紋傳感芯片的封裝技術(shù)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步，個(gè)人身份識(shí)別以及個(gè)人信息安全的重要性逐步受到人們的關(guān)注。由于人體指紋具有唯一性和不變性，使得指紋識(shí)別技術(shù)具有安全性好，可靠性高，使用簡單方便的特點(diǎn)，使得指紋識(shí)別技術(shù)被廣泛應(yīng)用于保護(hù)個(gè)人信息安全的各種領(lǐng)域。而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各類電子產(chǎn)品的信息安全問題始終是技術(shù)發(fā)展的關(guān)注要點(diǎn)之一。尤其是對(duì)于移動(dòng)終端，例如手機(jī)、筆記本電腦、平板的電腦、數(shù)碼相機(jī)等，對(duì)于信息安全性的需求更為突出，相應(yīng)的，對(duì)指紋傳感技術(shù)的需求日趨增長。

由于電子產(chǎn)品持續(xù)朝小型化和多功能化發(fā)展，指紋識(shí)別裝置封裝需滿足小尺寸和高指紋識(shí)別靈敏度的要求。如何降低指紋傳感芯片的封裝尺寸、優(yōu)化指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)成為本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種指紋傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)，優(yōu)化指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)，從而降低指紋傳感芯片的封裝尺寸以滿足電子產(chǎn)品高集成度、高穩(wěn)定性的需求，并提高指紋傳感芯片封裝的穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型提供一種指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)，包含：蓋板；指紋傳感芯片，其正面設(shè)置有指紋傳感區(qū)以及位于指紋傳感區(qū)外圍的焊墊，所述焊墊電性引出至所述指紋傳感芯片的背面，所述指紋傳感芯片的背面具有與焊墊電連接的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；所述指紋傳感芯片的正面與所述蓋板的背面貼合；柔性線路板，其背面具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，所述柔性線路板上設(shè)置開口；所述柔性線路板的正面與所述蓋板的背面貼合，所述指紋傳感芯片位于所述開口中；所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)與所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接。

優(yōu)選的，所述蓋板為透光基板，所述蓋板的背面上涂布有遮光油墨。

優(yōu)選的，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括DAF膜，所述DAF膜的兩面分別與所述蓋板以及所述指紋傳感芯片黏貼。

優(yōu)選的，在所述蓋板的背面涂布有黏膠用于將所述指紋傳感芯片與所述蓋板貼合固定，所述黏膠的介電常數(shù)大于或等于4。

優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包含：形成于所述指紋傳感芯片背面的凹槽，所述凹槽與所述焊墊的位置對(duì)應(yīng)，所述凹槽的深度小于所述指紋傳感芯片的厚度；形成于凹槽中通孔，每一通孔對(duì)應(yīng)一個(gè)焊墊，所述通孔暴露所述焊墊；絕緣層，覆蓋所述指紋傳感芯片的背面、凹槽以及通孔中，所述絕緣層暴露所述焊墊；再布線層，位于所述絕緣層之上，所述再布線層延伸至所述指紋傳感芯片的背面且與所述焊墊電連接；保護(hù)層，覆蓋所述再布線層；形成于所述保護(hù)層上開孔，所述開孔位于所述指紋傳感芯片的背面且暴露所述再布線層。

優(yōu)選的，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括金屬線，所述金屬線的一端與所述開孔中暴露出的再布線層電連接，所述金屬線的另一端與所述第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接。

優(yōu)選的，所述封裝結(jié)構(gòu)還包括塑封層，所述塑封層至少包覆所述金屬線。

優(yōu)選的，在所述蓋板的正面設(shè)置有前框，前框上具有窗口，所述窗口暴露所述指紋傳感區(qū)對(duì)應(yīng)的蓋板區(qū)域，在所述柔性線路板的背面設(shè)置有后蓋，所述后蓋與所述前框卡合固定。

優(yōu)選的，塑封材料填充所述前框與所述后蓋包圍形成的收容腔。

本實(shí)用新型的有益效果是通過優(yōu)化指紋傳感芯片的封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)，從而降低指紋傳感芯片的封裝尺寸以滿足電子產(chǎn)品高集成度、高穩(wěn)定性的需求，并提高指紋傳感芯片封裝的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型另一實(shí)施例指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3(a)為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例晶圓的平面示意圖。

圖3(b)為圖3(a)中沿A-A的截面示意圖。

圖4為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中保護(hù)基板與晶圓對(duì)位壓合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5(a)為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中形成凹槽與通孔的平面示意圖。

圖5(b)為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中形成凹槽與通孔的截面示意圖。

圖6為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中形成絕緣層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中形成再布線層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中形成阻焊層以及阻焊層上開口的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中移除保護(hù)基板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中指紋傳感芯片的截面示意圖。

圖11為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中蓋板的截面示意圖。

圖12為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中蓋板與指紋傳感芯片貼合的截面示意圖。

圖13為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中蓋板與柔性線路板貼合的截面示意圖。

圖14為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例形成塑封層的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。

需要說明的是，提供這些附圖的目的是為了有助于理解本實(shí)用新型的實(shí)施例，而不應(yīng)解釋為對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限制。為了更清楚起見，圖中所示尺寸并未按比例繪制，可能會(huì)做放大、縮小或其他改變。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長度、寬度及深度的三維空間尺寸。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

請(qǐng)參考圖1，為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)示意圖。指紋傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)包含：指紋傳感芯片10、蓋板20以及柔性線路板30。

指紋傳感芯片10的正面設(shè)置有指紋傳感區(qū)100以及位于指紋傳感區(qū)100外圍的焊墊200，焊墊200與指紋傳感區(qū)100電連接形成電信號(hào)傳輸通路。焊墊100電性引出至指紋傳感芯片10的背面，指紋傳感芯片10的背面具有與焊墊200電連接的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

于本實(shí)施例中，第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)包含：形成于指紋傳感芯片10背面的凹槽121，凹槽121與焊墊200的位置對(duì)應(yīng)，凹槽121的深度小于指紋傳感芯片10的厚度；形成于凹槽121中通孔122，每一通孔122對(duì)應(yīng)一個(gè)焊墊200，通孔122暴露焊墊200；絕緣層123，覆蓋指紋傳感芯片10的背面、凹槽121的內(nèi)壁以及通孔122中，絕緣層123暴露焊墊200；再布線層124，位于凹槽121以及通孔122中并延伸至指紋傳感芯片10的背面上，再布線層124與焊墊200電連接；保護(hù)層125，覆蓋再布線層124；形成于保護(hù)層125上的開孔，開孔位于指紋傳感芯片10的背面且開孔底部暴露再布線層124。

指紋傳感芯片10的正面與蓋板20的背面貼合。蓋板20為具有較高介電常數(shù)的材質(zhì)，可以是玻璃或者陶瓷。于本實(shí)施例中，蓋板20為透光基板，蓋板20的背面上涂布有遮光油墨23。

指紋傳感芯片10與蓋板20通過DAF膜或者黏膠貼合固定，于本實(shí)施例中，在蓋板20的背面設(shè)置有DAF膜24，指紋傳感芯片10的正面貼合于DAF膜24上，保證了指紋傳感芯片10貼合固定的平整度。如果采用黏膠，為了避免降低指紋傳感的靈敏度，黏膠采用具有較高介電常數(shù)的材質(zhì)，黏膠的介電常數(shù)大于或者4。

柔性線路板30上設(shè)置開口，柔性線路板30的正面與蓋板20的背面貼合，指紋傳感芯片10位于開口中，降低了指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)厚度。柔性線路板30的背面具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，于本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)為柔性線路板30暴露出的金屬墊34，通過金屬線40將金屬墊34與指紋傳感芯片10的第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)電連接。金屬線40的一端與開孔126底部暴露的再布線層124電連接，金屬線40的另一端與柔性線路板30上的金屬墊34電連接。塑封層50至少完全包覆金屬線40，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬線40的固定、絕緣、保護(hù)。

請(qǐng)參考圖2，更進(jìn)一步的，指紋傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)還包括前框60以及與前框60卡合固定的后蓋70。前框60設(shè)置于蓋板20的正面21，前框60上具有窗口61，窗口61暴露指紋蓋板20的部分區(qū)域，該部分區(qū)域與指紋傳感區(qū)100相對(duì)應(yīng)，方便指紋傳感芯片10獲取指紋信息。后蓋70設(shè)置于柔性線路板30的背面，前框60與后蓋70包圍形成收容腔，為了進(jìn)一步提高指紋傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，塑封材料填充于收容腔內(nèi)所有空隙。柔性線路板30部分暴露于收容腔之外，方便柔性線路板30與外部電路電連接。

相應(yīng)的，本實(shí)用新型提供一種指紋傳感芯片的封裝方法。

請(qǐng)參考圖3(a)以及圖3(b)，提供晶圓1，圖3(a)為晶圓1的平面示意圖，圖3(b)為晶圓1的截面示意圖。晶圓1包括多顆網(wǎng)格狀排布的指紋傳感芯片10，每一指紋傳感芯片10具有指紋識(shí)別區(qū)100以及位于指紋識(shí)別區(qū)外圍的焊墊200，于本實(shí)施例中，在單個(gè)指紋傳感芯片10中，多個(gè)焊墊200排成兩列位于指紋識(shí)別區(qū)100相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊。晶圓1具有彼此相對(duì)的正面11以及背面12，指紋識(shí)別區(qū)100以及焊墊200設(shè)置于晶圓1的正面11。

請(qǐng)參考圖4，提供保護(hù)基板2并將保護(hù)基板2與晶圓1對(duì)位壓合。具體的，保護(hù)基板2與晶圓1的形狀以及尺寸一致，兩者厚度可以不同。在保護(hù)基板2的一個(gè)表面或者晶圓1的正面上形成臨時(shí)鍵合膠層21，然后，將晶圓1與保護(hù)基板2對(duì)位壓合。

于本實(shí)施例中，保護(hù)基板2為透光基板，臨時(shí)鍵合膠層21的材質(zhì)為具有UV光敏感特性的UV膠，當(dāng)UV光透過保護(hù)基板2照射到臨時(shí)鍵合膠層21時(shí)，臨時(shí)鍵合膠層21將失去粘性。

為了避免在封裝過程中磨損保護(hù)基板2，在保護(hù)基板2的另一個(gè)表面上設(shè)置有保護(hù)膠帶22。

請(qǐng)參考圖5(a)以及圖5(b)，分別為平面示意圖以及截面示意圖，在晶圓1的第二表面12上形成多個(gè)獨(dú)立的凹槽121，凹槽121的位置與焊墊200的位置對(duì)應(yīng)，凹槽121的深度小于晶圓1的厚度。在凹槽121中形成通孔122，每一通孔122對(duì)應(yīng)一個(gè)焊墊200，通孔122暴露焊墊200。

為了避免晶圓1在封裝過程由于凹槽121的設(shè)置造成晶圓1強(qiáng)度過低而降低了封裝良率，本實(shí)用新型盡量控制凹槽121的尺寸，本實(shí)用新型設(shè)置凹槽121的長度小于凹槽121所在的指紋傳感芯片10的側(cè)邊的邊長。因此，在晶圓1中相鄰的指紋傳感芯片10之間形成足夠多的留白用于保證相鄰指紋傳感芯片10之間的連接強(qiáng)度，避免晶圓1在封裝過程中產(chǎn)生裂片的風(fēng)險(xiǎn)，提高了封裝良率。

于本實(shí)施例中，采用蝕刻工藝形成凹槽121。一個(gè)凹槽121橫跨兩個(gè)指紋傳感芯片10，即一個(gè)凹槽121中具有兩列焊墊200，且兩列焊墊200分別屬于相鄰的兩個(gè)指紋傳感芯片10。后續(xù)在完成封裝之后，沿凹槽121的中心線切割晶圓1。

當(dāng)晶圓1執(zhí)行切割工藝之后，彼此相鄰的指紋傳感芯片10分離開來，對(duì)于單個(gè)指紋傳感芯片10來說，重點(diǎn)是保證指紋傳感芯片拐角處的強(qiáng)度，于本實(shí)施例中，指紋傳感芯片10具有彼此相對(duì)的第一側(cè)邊以及第二側(cè)邊，所述凹槽所在的側(cè)邊的兩端分別與所述第一側(cè)邊以及第二側(cè)邊相接，所述凹槽的兩端不接觸所述第一側(cè)邊和所述第二側(cè)邊。

請(qǐng)參考圖6，在晶圓1的第二表面12上形成絕緣層123，絕緣層123覆蓋晶圓1的第二表面12、凹槽121中以及通孔122中，絕緣層123暴露焊墊。

絕緣層123的材質(zhì)為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或樹脂類介電材質(zhì)。

請(qǐng)參考圖7，形成再布線層124，再布線層124與焊墊200電連接，位于凹槽121與通孔122中并延伸至晶圓1的第二表面12。

再布線層124采用成熟的RDL工藝選擇性地分布于絕緣層123的表面并與對(duì)應(yīng)的焊墊200電連接，再布線層124不連續(xù)，其分別對(duì)應(yīng)不同的焊墊200，并彼此絕緣。

請(qǐng)參考圖8，形成保護(hù)層125，保護(hù)層125至少覆蓋再布線層124，于本實(shí)施例中，保護(hù)層125覆蓋于晶圓1的第二表面12且覆蓋于凹槽121以及通孔122中。

在保護(hù)層125設(shè)置開孔126，開孔126暴露再布線層124，且開孔126位于晶圓1的第二表面12上。

保護(hù)層125的材質(zhì)可以為具有感光特性的防焊油墨，開孔126通過曝光顯影工藝在保護(hù)層125上形成。

請(qǐng)參考圖9，移除保護(hù)基板2。本實(shí)施例中臨時(shí)鍵合膠層21的材質(zhì)為UV膠，通過移除保護(hù)基板2上的保護(hù)膠帶22，并將UV光透過保護(hù)基板2照射臨時(shí)鍵合膠層21使其失去粘性，然后移除保護(hù)基板2。

若臨時(shí)鍵合膠層21的材質(zhì)為熱敏感膠，則通過熱解鍵合工藝使臨時(shí)鍵合膠層21失去粘性，而為了避免焊接凸起127受到熱解鍵合工藝的影響，在去除保護(hù)基板2之后再形成焊接凸起127。

在移除保護(hù)基板2之后通過清洗工藝清除晶圓1的正面上殘留的臨時(shí)鍵合膠。

請(qǐng)參考圖10，采用切割工藝切割晶圓1將相鄰的指紋傳感芯片10彼此分離。

請(qǐng)參考圖11，提供蓋板20，具有彼此相對(duì)的正面21以及背面，在蓋板20的背面上依次形成遮光油墨23以及DAF膜24。

請(qǐng)參考圖12，將指紋傳感芯片10的正面與蓋板20的背面貼合。

請(qǐng)參考圖13，將柔性線路板30的正面與蓋板20的背面貼合。柔性線路板30具有彼此相對(duì)的正面以及背面，柔性線路板30的背面具有第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，于本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)34為柔性線路板30暴露出的金屬墊34，柔性線路板30上設(shè)置開口33，開口33避開柔性線路板30內(nèi)的導(dǎo)電線路，開口33的形狀不作特殊限定，只要其能夠使指紋感應(yīng)芯片穿透開口33即可。柔性線路板上還設(shè)置有與外部電連接的導(dǎo)電端子，本實(shí)用新型對(duì)此不再贅述。

指紋傳感芯片10位于開口33中，采用打線工藝將指紋傳感芯片10上開孔126底部暴露的再布線層124與柔性線路板30的背面上的金屬墊34通過金屬線40電連接。

相比于現(xiàn)有技術(shù)中，將指紋傳感芯片10作為壓力承載板，本實(shí)用新型通過利用蓋板20作為打線工藝的壓力載板，增大了壓力承載面積，避免現(xiàn)有技術(shù)損壞指紋傳感芯片的風(fēng)險(xiǎn)且提升了工藝操作的穩(wěn)定性以及良率。

請(qǐng)參考圖14，形成塑封層50，,塑封層50至少包覆金屬線40。于本實(shí)施例中，塑封層包覆整個(gè)開口33，指紋傳感芯片10、金屬線40、金屬墊34均包覆其中，提升了指紋傳感芯片的封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

于本實(shí)用新型的另一實(shí)施例中，在完成圖14的步驟之后，前框60以及與前框60卡合固定的后蓋70，請(qǐng)參考圖2。于蓋板20的正面21設(shè)置前框60，前框60上具有窗口61，窗口61暴露指紋蓋板20的部分區(qū)域，該部分區(qū)域與指紋傳感區(qū)100相對(duì)應(yīng)，方便指紋傳感芯片10獲取指紋信息。于柔性線路板30的背面設(shè)置后蓋70，前框60與后蓋70包圍形成收容腔。

為了進(jìn)一步提高指紋傳感芯片封裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，在收容腔內(nèi)其余空隙處填充塑封材料。柔性線路板30部分暴露于收容腔之外，方便柔性線路板30與外部電路電連接。

本實(shí)用新型的有益效果是通過優(yōu)化指紋傳感芯片的封裝方法以及封裝結(jié)構(gòu)，從而降低指紋傳感芯片的封裝尺寸以滿足電子產(chǎn)品高集成度、高穩(wěn)定性的需求，并提高指紋傳感芯片封裝的穩(wěn)定性。

應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對(duì)本實(shí)用新型的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡未脫離本實(shí)用新型技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。