一種芯片裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及半導(dǎo)體器件制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種芯片裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]半導(dǎo)體芯片為在半導(dǎo)體片材上進(jìn)行浸蝕、布線所制成的能實(shí)現(xiàn)某種功能的半導(dǎo)體器件。半導(dǎo)體芯片在使用時(shí)需要封裝在一個(gè)芯片裝置中，并通過該芯片裝置與一電路板連接，以完成特定的功能。例如，當(dāng)封裝在一芯片裝置中的半導(dǎo)體芯片具備生物識別功能時(shí)(如指紋識別、臉象識別、虹膜識別等)，該半導(dǎo)體芯片需要通過芯片裝置將所識別出的生理特征信息傳遞給電路板，以完成后續(xù)的身份驗(yàn)證等功能。
[0003]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種芯片裝置的示意圖。如圖1所示，該芯片裝置包括:設(shè)置有通孔的金屬支架11，位于金屬支架通孔中的藍(lán)寶石蓋板12、指紋識別芯片13、與指紋識別芯片13電連接的焊線14、填充于金屬支架11和指紋識別芯片13之間的塑封材料15，以及通過焊線14與指紋識別芯片13電連接的電路板16 ;其中，電路板16與金屬支架11電連接。由此可見，指紋識別芯片13與電路板16之間是通過塑封在塑封材料15中的焊線14實(shí)現(xiàn)電連接的。然而，這樣通過焊線實(shí)現(xiàn)電連接的信號傳遞長度過長，指紋識別芯片13所傳遞的信號會(huì)在傳遞的過程中有較大的損失，這會(huì)降低整個(gè)器件的指紋識別靈敏度。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)還提供一種芯片裝置，通過在芯片上制備通孔，并利用在通孔中制備的導(dǎo)電材料以實(shí)現(xiàn)芯片與電路板之間的電連接。這樣雖然可以減少芯片和電路板之間的信號傳遞長度，降低信號損失；但在芯片上制備通孔會(huì)降低最終形成產(chǎn)品的機(jī)械性能和電性性能，甚至有可能會(huì)影響到芯片本身的功能運(yùn)行，而且加工過程的設(shè)備成本高、質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種芯片裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中芯片和電路板之間信號損失大，以及加工過程的設(shè)備成本高、質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)大的問題。
[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種芯片裝置，包括:
[0007]基板、芯片和至少一個(gè)信號傳輸端口 ；所述基板包括第一表面和與所述第一表面相對設(shè)置的第二表面；
[0008]所述第一表面包括芯片區(qū)域和非芯片區(qū)域；所述芯片區(qū)域設(shè)有芯片和與所述芯片電連接的至少一個(gè)信號傳輸端口 ；所述非芯片區(qū)域包括至少一個(gè)通孔；
[0009]所述第一表面上和所述至少一個(gè)通孔中制備有導(dǎo)電材料；所述至少一個(gè)信號傳輸端口通過所述第一表面上和所述至少一個(gè)通孔中的導(dǎo)電材料與所述第二表面形成電連接。
[0010]其中，所述基板為半導(dǎo)體基板，所述芯片與所述基板一體化制備。
[0011]其中，所述芯片區(qū)域至少部分由所述非芯片區(qū)域包圍。
[0012]其中，所述至少一個(gè)通孔的側(cè)壁上制備有絕緣層，在所述絕緣層形成的孔隙中制備有導(dǎo)電材料。
[0013]其中，所述絕緣層形成的孔隙中填滿所述導(dǎo)電材料；或，
[0014]所述絕緣層形成的孔隙中的導(dǎo)電材料為在所述絕緣層表面制備的導(dǎo)電層。
[0015]其中，所述絕緣層和所述絕緣層形成的孔隙中的導(dǎo)電材料之間依次制備有阻擋層和/或種子層。
[0016]其中，所述導(dǎo)電層表面制備有防氧化的金屬導(dǎo)電層。
[0017]其中，所述導(dǎo)電層形成的孔隙中進(jìn)一步填充有絕緣材料或?qū)щ姴牧稀?br>[0018]其中，所述至少一個(gè)通孔的形狀包括:上下垂直通孔或斜錐通孔。
[0019]其中，進(jìn)一步包括:至少一個(gè)導(dǎo)電凸塊和設(shè)有至少一個(gè)電性端口的電路板；
[0020]所述至少一個(gè)通孔中的導(dǎo)電材料分別通過所述至少一個(gè)導(dǎo)電凸塊與所述至少一個(gè)電性端口形成電連接。
[0021]其中，所述至少一個(gè)通孔和/或至少一個(gè)導(dǎo)電凸塊的位置根據(jù)所述電路板上至少一個(gè)電性端口的位置對應(yīng)設(shè)置。
[0022]其中，所述第二表面與所述電路板之間的縫隙填充有絕緣材料。
[0023]其中，進(jìn)一步包括:靜電釋放裝置和/或觸摸感應(yīng)裝置；所述靜電釋放裝置與所述電路板電連接；所述觸摸感應(yīng)裝置與所述芯片電連接。
[0024]其中，所述靜電釋放裝置和所述觸摸感應(yīng)裝置集成為一個(gè)金屬圈，所述金屬圈固定在所述電路板上，所述金屬圈的整體或部分包圍所述基板。
[0025]其中，進(jìn)一步包括:粘結(jié)層和保護(hù)蓋板；所述粘結(jié)層制備于所述第一表面上；所述粘結(jié)層表面制備有所述保護(hù)蓋板。
[0026]其中，所述保護(hù)蓋板的莫氏硬度范圍為5H-10H ;和/或，
[0027]所述保護(hù)蓋板在IMHz測試頻率下的介電常數(shù)大于4。
[0028]其中，所述保護(hù)蓋板的材質(zhì)包括以下材料中的一種:納米材料、脂類材料、藍(lán)寶石、玻璃材料或陶瓷材料。
[0029]其中，所述脂類材料包括以下化合物中的一種或幾種:環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、
苯并環(huán)丁烯樹脂、聚苯并惡唑樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯、聚亞氨酯。
[0030]其中，進(jìn)一步包括:硬化層，所述硬化層制備于所述第一表面上方。
[0031]其中，所述芯片為生物識別芯片。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種芯片裝置，所采用基板的第一表面分為了芯片區(qū)域和非芯片區(qū)域。芯片區(qū)域用于制備芯片和信號傳輸端口，非芯片區(qū)域用于制備形成芯片和電路板之間電連接的通孔。這樣芯片的信號傳輸端口可以直接通過非芯片區(qū)域的通孔形成與電路板之間的電連接，該電連接所實(shí)現(xiàn)的信號傳輸長度短，因而通信號傳輸損失?。煌瑫r(shí)，在非芯片區(qū)域制備通孔，不會(huì)影響到芯片本身的功能運(yùn)行，也不會(huì)影響到最終形成產(chǎn)品的機(jī)械性能和電性性能，加工難度大大降低，因而加工過程設(shè)備成本低、質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)小。
【附圖說明】
[0033]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種芯片裝置的示意圖。
[0034]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的芯片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的芯片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖4是本實(shí)用新型另一實(shí)施例所提供的芯片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種芯片裝置的制備方法流程圖。
[0038]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種芯片裝置的制備方法中基板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種芯片裝置的制備方法中制備至少一個(gè)通孔以及至少一個(gè)通孔中導(dǎo)電材料的流程圖。
[0040]圖8a?Sg是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種芯片裝置的制備方法的分解原理示意圖。
[0041]圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種制備芯片裝置的制備方法流程圖。
[0042]圖10是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的另一種制備芯片裝置的制備方法中所使用的晶圓結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0044]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，本實(shí)用新型實(shí)施例中所涉及的一些結(jié)構(gòu)特征限定詞(例如“第一表面”和“第二表面”)僅用于在具體實(shí)施例中明確相對位置關(guān)系。這些結(jié)構(gòu)特征限定詞的字面意思并不能用于限定本實(shí)用新型的其他結(jié)構(gòu)特征。
[0045]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的芯片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示:該芯片裝置包括:基板21、芯片215和至少一個(gè)信號傳輸端口 216 ;基板21包括第一表面211和與第一表面211相對設(shè)置的第二表面212。在圖2所示的實(shí)施例中，第一表面211指基板21的上表面，第二表面212指基板21的下表面。
[0046]第一表面211包括芯片區(qū)域213和非芯片區(qū)域214。芯片區(qū)域213設(shè)有芯片215和與芯片215電連接的至少一個(gè)信號傳輸端口 216。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，該至少一個(gè)信號傳輸端口 216是一體化制備在芯片215上的。
[0047]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當(dāng)基板21本身采用半導(dǎo)體材料時(shí)，芯片215可以是基板21的一部分，此時(shí)芯片215可直接制備在基板的第一表面上。然而，芯片215也可以是封裝在基板21第一表面芯片區(qū)域下方的第三方芯片。本實(shí)用新型對芯片215在基板21中的設(shè)置方式不做限定。
[0048]本領(lǐng)域技術(shù)人員仍然可以理解，芯片215可以是一種生物識別芯片(例如，具備指紋識別、臉象識別和虹膜識別等生物識別功能)或行為特征識別芯片(例如，具備筆跡、聲音和步態(tài)等行為特征識別功能)，通過與電路板22的電連接可將采集到的生理特征信息或行為特征信息傳遞給電路板22，電路板22對該生理特征信息或行為特征信息進(jìn)行處理即可快速準(zhǔn)確的進(jìn)行身份認(rèn)證或完成其他功能。本實(shí)用新型對芯片215的型號、具體結(jié)構(gòu)以及所實(shí)現(xiàn)的具體功能不做限定。
[0049]非芯片區(qū)域214包括至少一個(gè)通孔217，并未包含任何用于構(gòu)造芯片215的MOS器件。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，至少一個(gè)通孔217的形狀可為上下垂直通孔或斜錐通孔，本實(shí)用新型對通孔217的形狀不做限定。
[0050]由于第一表