指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及芯片封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著社會的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)錢包、移動(dòng)銀行、網(wǎng)絡(luò)購物等電子商務(wù)業(yè)務(wù)在智能移動(dòng)設(shè)備上的應(yīng)用日趨廣泛。個(gè)人身份識別以及個(gè)人信息安全的重要性逐步受到人們的關(guān)注。公眾對于集成的電子元器件性能以及網(wǎng)絡(luò)信息安全的要求也越來越高。指紋識別作為生物特征識別技術(shù)的一種，以其在安全性和方便性方面的顯著優(yōu)點(diǎn)越來越廣泛的應(yīng)用。
[0003]尤其是對于移動(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，對于信息安全性的需求更為突出。如何使得指紋識別傳感器封裝結(jié)構(gòu)應(yīng)在移動(dòng)電子設(shè)備，如智能手機(jī)等，且所感應(yīng)到的影像更加清晰及提高指紋識別的效率為業(yè)界持續(xù)研宄的課題。
[0004]現(xiàn)有比較流行的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)如圖1所示，先在芯片上100做溝槽處理，通過線路轉(zhuǎn)移電極焊盤101到溝槽內(nèi)，將芯片100貼裝在基板200，通過引線300鍵合將溝槽內(nèi)的焊盤101與基板上焊盤201連接?，F(xiàn)有的指紋識別芯片封裝工藝復(fù)雜，并且難度比較大(特別是溝槽腐蝕工藝，封膠工藝的溢膠控制)，對芯片設(shè)計(jì)要求高，良率不高，整體封裝厚度難以降低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，對指紋識別芯片沒有特殊要求，工藝簡單，可進(jìn)行晶圓級加工，效率高，周期短，封裝后的厚度與芯片厚度接近，整體封裝結(jié)構(gòu)超薄，將芯片封裝工藝與基板工藝技術(shù)融為一體，應(yīng)用更廣泛，可滿足消費(fèi)電子輕薄需求。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括柱狀導(dǎo)電電極、指紋識別芯片和塑封體，所述塑封體內(nèi)有所述柱狀導(dǎo)電電極和指紋識別芯片；所述指紋識別芯片的厚度和柱狀導(dǎo)電電極的高度相同，所述柱狀導(dǎo)電電極的上表面、下表面、所述指紋識別芯片的電極焊盤和指紋采集區(qū)暴露在塑封體外；所述柱狀導(dǎo)電電極與指紋識別芯片的電極焊盤通過導(dǎo)電線路連接；所述導(dǎo)電線路上設(shè)有一層絕緣保護(hù)層；所述指紋識別芯片的指紋采集區(qū)上設(shè)有采集保護(hù)層。
[0007]所述塑封體由環(huán)氧樹脂制成。
[0008]所述采集保護(hù)層的莫氏硬度大于7H，介電常數(shù)大于6。
[0009]所述采集保護(hù)層為玻璃保護(hù)層、陶瓷保護(hù)層或保護(hù)涂層。
[0010]有益效果
[0011]由于采用了上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本實(shí)用新型不需要基板，在載板上可進(jìn)行整個(gè)晶圓一次性封裝，重新走線的方式將芯片上電極焊盤與載板上柱狀導(dǎo)電電極連接，整體封裝厚度可降低，使封裝后的厚度與芯片厚度接近，整體封裝結(jié)構(gòu)超薄，將芯片封裝工藝與基板工藝技術(shù)融為一體，應(yīng)用更廣泛，可滿足消費(fèi)電子輕薄需求。
【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3-圖10是本實(shí)用新型中一種封裝方法的過程示意圖；
[0015]圖11是本實(shí)用新型中另一種封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖12-圖16是本實(shí)用新型中另一種封裝方法的過程示意圖；
[0017]圖17是本實(shí)用新型中另一種封裝方法形成的封裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖18是本實(shí)用新型中另一種封裝方法形成的另一種封裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0020]本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及一種指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，如圖2所示，該封裝結(jié)構(gòu)不需要基板，在載板上可進(jìn)行整個(gè)晶圓一次性封裝，重新走線的方式將芯片上電極焊盤與載板上電極焊盤連接，整體封裝厚度可降低。這種封裝結(jié)構(gòu)包括:柱狀導(dǎo)電電極200，指紋識別芯片300，塑封體400。所述塑封體400內(nèi)有所述柱狀導(dǎo)電電極200和指紋識別芯片300 ;所述指紋識別芯片300的厚度和柱狀導(dǎo)電電極200的高度相同，所述柱狀導(dǎo)電電極200的上表面、下表面、所述指紋識別芯片300的電極焊盤301和指紋采集區(qū)暴露在塑封體外；所述柱狀導(dǎo)電電極200與指紋識別芯片300的電極焊盤301通過導(dǎo)電線路500連接；所述導(dǎo)電線路500上設(shè)有一層絕緣保護(hù)層600 ;所述指紋識別芯片300的指紋采集區(qū)上設(shè)有采集保護(hù)層。
[0021]在載板100上進(jìn)行柱狀導(dǎo)電極的制作，將指紋識別芯片300 (與柱狀導(dǎo)電電極高度差不多)貼裝在載板100上，然后通過旋涂、噴涂或者注塑等方式制作塑封體400，并通過曝光顯影、激光刻蝕或者濕法腐蝕等方式將指紋識別芯片300的電極焊盤以及指紋采集區(qū)暴露，通過濺射腐蝕、化學(xué)沉積、印刷或者噴涂的方式制作導(dǎo)電線路500將芯片上的電極焊盤與載板上的電極焊盤連接，在導(dǎo)電線路上制作一層絕緣保護(hù)層600，貼裝玻璃、陶瓷保護(hù)層700或者制作一層保護(hù)涂層800對指紋識別區(qū)進(jìn)行保護(hù)，該保護(hù)層莫氏硬度大于7H，介電常數(shù)要大于6。
[0022]本實(shí)用新型可以采用如下封裝方法得到，包括以下步驟:
[0023](I)提供一載板100，該載板100可為金屬、玻璃、硅晶元、環(huán)氧樹脂基板中的任意一種，見圖3。
[0024](2)在載板上100上制作一定高度(與指紋識別芯片的厚度一致)的多個(gè)柱狀導(dǎo)電電極(20-200um)，柱狀導(dǎo)電電極可通過化學(xué)沉積、貼裝的方式制作，見圖4。
[0025](3)將指紋識別芯片300貼裝在載板100上，見圖5。
[0026](4)通過旋涂、噴涂或者塑封等方式制作絕緣保護(hù)層以形成塑封體400，該絕緣保護(hù)層可使用環(huán)氧樹脂制成，例如:聚亞酰乙胺或苯丙環(huán)丁烯。如圖6所示，所述柱狀導(dǎo)電電極的上表面、下表面、所述指紋識別芯片的電極焊盤和指紋采集區(qū)暴露在塑封體外。
[0027](5)通過導(dǎo)電線路500將柱狀導(dǎo)電極與指紋識別芯片的電極焊盤進(jìn)行電性連接，見圖7。其中，導(dǎo)電線路可通過濺射腐蝕、化學(xué)沉積、印刷或者噴涂的方式制作。
[0028](6)在導(dǎo)電線路500上制作絕緣保護(hù)層600，絕緣保護(hù)層600可通過涂膠曝光顯影方式、印刷以及噴涂的方式在導(dǎo)電線路上面制作絕緣保護(hù)層，見圖8。
[0029](7)在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)上制作采集保護(hù)層。如在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)貼裝玻璃或陶瓷700的方式來制作采集保護(hù)層(見圖9);在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)電鍍或噴涂涂層800的方式來制作采集保護(hù)層(見圖10)
[0030](8)去除載板，得到封裝結(jié)構(gòu)。在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)貼裝玻璃或陶瓷700的方式來制作采集保護(hù)層的封裝結(jié)構(gòu)如圖2所示，在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)電鍍或噴涂涂層800的方式來制作采集保護(hù)層的封裝結(jié)構(gòu)如圖11所示。
[0031]本實(shí)用新型也可以采用下述封裝方法得到，該方法的步驟(I)-步驟(3)與上述封裝方法相同，在此不再贅述。
[0032](4)通過旋涂、噴涂或者塑封等方式制作絕緣保護(hù)層以形成塑封體400，該絕緣保護(hù)層可使用環(huán)氧樹脂制成，例如:聚亞酰乙胺或苯丙環(huán)丁烯。如圖12所示，所述塑封體將柱狀導(dǎo)電電極表面和指紋識別芯片表面全部覆蓋。
[0033](5)通過曝光顯影或激光刻蝕的方式將柱狀導(dǎo)電電極、指紋識別芯片的電極焊盤和指紋采集區(qū)暴露出來，見圖13。
[0034](6)通過導(dǎo)電線路500以片面走線的方式將基板100的電極焊盤101與指紋識別芯片300的電極焊盤301進(jìn)行電性連接，并且在導(dǎo)電線路500上制作絕緣保護(hù)層600，通過濺射腐蝕、化學(xué)沉積、印刷或者噴涂的方式制作導(dǎo)電線路，通過涂膠曝光顯影方式、印刷以及噴涂的方式在導(dǎo)電線路上面制作絕緣保護(hù)層，見圖14。
[0035](7)在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)上制作采集保護(hù)層。如在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)貼裝玻璃或陶瓷700的方式來制作采集保護(hù)層(見圖15);在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)電鍍或噴涂涂層800的方式來制作采集保護(hù)層(見圖16)。
[0036](8)去除載板，得到封裝結(jié)構(gòu)。在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)貼裝玻璃或陶瓷700的方式來制作采集保護(hù)層的封裝結(jié)構(gòu)如圖17所示，在指紋識別芯片的指紋采集區(qū)電鍍或噴涂涂層800的方式來制作采集保護(hù)層的封裝結(jié)構(gòu)如圖18所示。
[0037]不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)用新型不需要基板，在載板上可進(jìn)行整個(gè)晶圓一次性封裝，重新走線的方式將芯片上電極焊盤與載板上電極焊盤連接，整體封裝厚度可降低，使封裝后的厚度與芯片厚度接近，整體封裝結(jié)構(gòu)超薄，將芯片封裝工藝與基板工藝技術(shù)融為一體，應(yīng)用更廣泛，可滿足消費(fèi)電子輕薄需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括柱狀導(dǎo)電電極、指紋識別芯片和塑封體，其特征在于，所述塑封體內(nèi)有所述柱狀導(dǎo)電電極和指紋識別芯片；所述指紋識別芯片的厚度和柱狀導(dǎo)電電極的高度相同，所述柱狀導(dǎo)電電極的上表面、下表面、所述指紋識別芯片的電極焊盤和指紋采集區(qū)暴露在塑封體外；所述柱狀導(dǎo)電電極與指紋識別芯片的電極焊盤通過導(dǎo)電線路連接；所述導(dǎo)電線路上設(shè)有一層絕緣保護(hù)層；所述指紋識別芯片的指紋采集區(qū)上設(shè)有采集保護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述塑封體由環(huán)氧樹脂制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述采集保護(hù)層的莫氏硬度大于7H，介電常數(shù)大于6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述采集保護(hù)層為玻璃保護(hù)層、陶瓷保護(hù)層或保護(hù)涂層。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括柱狀導(dǎo)電電極、指紋識別芯片和塑封體，所述塑封體內(nèi)有所述柱狀導(dǎo)電電極和指紋識別芯片；所述柱狀導(dǎo)電電極的上表面、下表面、所述指紋識別芯片的電極焊盤和指紋采集區(qū)暴露在塑封體外；所述柱狀導(dǎo)電電極與指紋識別芯片的電極焊盤通過導(dǎo)電線路連接；所述導(dǎo)電線路上設(shè)有一層絕緣保護(hù)層；所述指紋識別芯片的指紋采集區(qū)上設(shè)有采集保護(hù)層。本實(shí)用新型對指紋識別芯片沒有特殊要求，整體封裝結(jié)構(gòu)超薄。
【IPC分類】G06K9-00, H01L23-31
【公開號】CN204303796
【申請?zhí)枴緾N201420829647
【發(fā)明人】吳勇軍, 曹凱
【申請人】寧波芯健半導(dǎo)體有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月23日