指纹识别芯片封装结构以及封装方法技术

本发明专利技术提供一种指纹识别芯片封装结构以及封装方法，包括：指纹识别芯片，包括相对的正面以及背面，所述指纹识别芯片的正面具有指纹识别区以及位于指纹识别区外围的多个焊垫，所述焊垫与所述指纹识别区电耦合，所述指纹识别区由多个阵列排布的像素点组成，所述像素点用于采集指纹信息；硅盖板，压合于所述指纹识别芯片的正面，所述硅盖板上对应指纹识别区具有多个通孔，所述通孔与所述像素点一一对应，且所述通孔的底部暴露所述像素点；所述硅盖板暴露所述焊垫。硅盖板具有较低的介电常数，可以降低相邻像素点之间的串扰问题，提高了指纹识别的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体芯片封装
，尤其涉及指纹识别芯片的封装结构以及封装方法。
技术介绍
随着科学技术的不断进步，越来越多的电子设备广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。而随着电子设备功能的不断增加，电子设备存储的重要信息也越来越多，电子设备的身份验证技术成为目前电子设备研发的一个主要方向。由于指纹具有唯一性和不变性，使得指纹识别技术具有安全性好、可靠性高以及使用简单等诸多优点。因此，指纹识别技术成为当下各种电子设备进行身份验证的主流技术。目前，电容型的指纹识别芯片是现有电子设备常用的指纹识别芯片之一，其通过指纹识别区域的大量像素点(pixel)来采集使用者的指纹信息，每个像素点作为一个检测点。具体的，进行指纹识别时，指纹的脊线与谷线到指纹识别芯片的距离不同，使得二者与指纹识别芯片形成的检测电容不同。通过各个像素点采集手指不同区域的电容值，并转换为电信号，根据所有像素点转换的电信号可以获取指纹信息。现有的指纹识别芯片中，分辨率一般要求在508dpi以上，这就要求至少具有88*88个像素点，甚至至少具有192*192个像素点。在一个仅供一个手指按压的指纹识别制备如此多的像素点，很容易导致相邻像素点之间的电信号出现串扰问题，降低指纹识别的准确性。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是通过提供一种指纹识别芯片的封装结构以及封装方法，在指纹识别芯片的正面增加硅盖板，可以降低相邻像素点之间的串扰问题，提高了指纹识别的准确性。本专利技术提供一种指纹识别芯片封装结构，包括：指纹识别芯片，包括相对的正面以及背面，所述指纹识别芯片的正面具有指纹识别区以及位于指纹识别区外围的多个焊垫，所述焊垫与所述指纹识别区电耦合，所述指纹识别区由多个阵列排布的像素点组成，所述像素点用于采集指纹信息；硅盖板，压合于所述指纹识别芯片的正面，所述硅盖板上对应指纹识别区具有多个通孔，所述通孔与所述像素点一一对应，且所述通孔的底部暴露所述像素点；所述硅盖板暴露所述焊垫。优选的，在所述硅盖板上对应焊垫的位置设置凹槽，所述凹槽的底部暴露所述像素点。优选的，所述焊垫沿着所述指纹识别芯片的至少一个侧边排列，该侧边具有一个或者多个所述凹槽。优选的，所述凹槽延伸至该侧边的边缘，使得硅盖板暴露该侧边边缘。优选的，所述凹槽包括第一凹槽以及位于所述第一凹槽底部的开孔，每一开孔对应一个焊垫，且所述开孔底部暴露所述焊垫，所述第一凹槽的深度小于所述硅盖板的厚度。优选的，所述指纹识别芯片封装结构还包括：背板，具有彼此相对的正面以及背面，背板上设置有电路层；所述指纹识别芯片的背面固定在所述背板的正面，所述背板的正面上设置有与所述电路层电耦合的焊盘，所述焊垫与所述焊盘电耦合，一个焊垫对应一个焊盘。优选的，所述封装结构还包括塑封层，所述焊垫与所述焊盘通过金属线电连接，所述塑封层包覆所述金属线。优选的，所述焊垫与所述焊盘通过金属布线层电连接。优选的，所述指纹识别芯片通过贴片工艺固定在所述背板上。优选的，所述背板为印刷电路板或柔性线路板。优选的，所述硅盖板的材质为单晶硅。优选的，所述硅盖板的厚度范围是100μm-400μm，包括端点值。本专利技术还提供一种指纹识别芯片封装方法，包括：提供晶圆，包括多个网格状排布的指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括相对的正面以及背面，所述指纹识别芯片的正面具有指纹识别区以及位于指纹识别区外围的多个焊垫，所述焊垫与所述指纹识别区电耦合，所述指纹识别区由多个阵列排布的像素点组成，所述像素点用于采集指纹信息；提供盖板；将所述盖板与所述晶圆对位压合，所述盖板压合于所述指纹识别芯片的正面，所述盖板与所述晶圆的形状尺寸相同；在所述盖板上形成通孔并使得所述盖板暴露焊垫；通过切割工艺切割所述晶圆以及盖板，形成多个指纹识别芯片封装体；进行切割工艺后，所述盖板被分割为多个与所述指纹识别芯片一一相对固定的硅盖板；所述硅盖板具有多个通孔，所述通孔与所述像素点一一对应，且所述通孔的底部暴露所述像素点；且，所述硅盖板暴露所述焊垫。优选的，在所述硅盖板上对应焊垫的位置形成凹槽，所述凹槽的底部暴露所述像素点。优选的，利用深硅刻蚀工艺同步形成所述通孔以及所述凹槽。优选的，所述焊垫沿着所述指纹识别区的至少一个侧边排列，在该侧边形成一个或者多个所述凹槽。优选的，所述凹槽延伸至该侧边的边缘，使得硅盖板暴露该侧边边缘。优选的，形成所述凹槽的工艺包括：在所述盖板上对应焊垫的位置形成至少一个第一凹槽，第一凹槽的深度小于所述盖板的厚度；在所述第一凹槽底部形成开孔，每一开孔对应一个焊垫，且所述开孔底部暴露所述焊垫。优选的，在切割形成指纹识别芯片封装体之后，还包括如下步骤：提供背板，具有彼此相对的正面以及背面，背板上设置有电路层；将所述指纹识别芯片的背面固定在所述背板的正面；所述背板的正面上设置有与所述电路层电耦合的焊盘，将所述焊垫与所述焊盘通过金属线电耦合，一个焊垫对应一个焊盘。优选的，通过打线工艺在所述焊垫与所述焊盘之间形成用于电连接两者的金属线；采用塑封工艺形成塑封层，所述塑封层包覆所述金属线。优选的，通过RDL工艺形成金属布线层，所述金属布线层将所述焊垫与所述焊盘电连接。优选的，所述指纹识别芯片通过贴片工艺固定在所述背板上。优选的，所述背板为印刷电路板或柔性线路板。优选的，所述硅盖板的材质为单晶硅。优选的，所述硅盖板的厚度范围是100μm-400μm，包括端点值。通过上述描述可知，本专利技术技术方案提供的指纹识别芯片的封装结构以及封装方法中，在指纹识别芯片的正面设置有一个硅盖板，该硅盖板具有多个与指纹识别芯片的像素点一一对应的通孔，所述通孔用于露出所述像素点，硅盖板具有较低的介电常数，可以降低相邻像素点之间的串扰问题，提高了指纹识别的准确性。同时，由于硅盖板具有较大的机械强度，因此，相对于采用具有通孔的光刻胶层用以避免串扰的现有技术方案，本专利技术技术方案可以通过复用该硅盖板作为封装结构的盖板，无需再单独设置盖板，降低了制作成本以及封装结构的厚度。而且，相对于采用具有通孔的光刻胶层用以避免串扰的现有技术方案，由于光刻胶的机械强度较小，进行指纹识别时候，手指按压会导致厚度发生形变，即便在第一表面设置较大厚度的光刻胶层，由于其机械强度较小，不能对指纹识别芯片的基底进行进一步的减薄处理。对于本专利技术技术方案，进一步，可以采用100μm-400μm的硅盖板的厚度。本专利技术技术方案可以采用厚度为300μm的硅盖板，一方面，在避免串扰问题的同时，可以使得封装结构的盖板具有较大的机械强度，进行指纹识别时，硅盖板不会由于受到手指的按压而导致厚度的形变，不影响到指纹识别的准确度；另一方面，还可以对指纹识别芯片的基底进行进一步的减薄处理，在保证封装结构机械强度以及避免串扰问题的同时，使得指纹识别芯片具有较薄的厚度。在形成指纹识别芯片的封装结构时，一般是对具有多个指纹识别芯片的晶圆进行统一封装，然后通过切割形成多个单粒的封装结构。采用本专利技术技术方案的封装方法，在晶圆朝向像素点的一侧固定盖板，一方面，盖板用于形成各个封装结构的硅盖板，用于避免串扰问题，另一方面，盖板还可以作为保护基板，以便于在晶圆背离像素点的一侧背板形成背面结构，背板无需单独设置保护基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹识别芯片封装结构，其特征在于，包括：指纹识别芯片，包括相对的正面以及背面，所述指纹识别芯片的正面具有指纹识别区以及位于指纹识别区外围的多个焊垫，所述焊垫与所述指纹识别区电耦合，所述指纹识别区由多个阵列排布的像素点组成，所述像素点用于采集指纹信息；硅盖板，压合于所述指纹识别芯片的正面，所述硅盖板上对应指纹识别区具有多个通孔，所述通孔与所述像素点一一对应，且所述通孔的底部暴露所述像素点；所述硅盖板暴露所述焊垫。

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别芯片封装结构，其特征在于，包括：指纹识别芯片，包括相对的正面以及背面，所述指纹识别芯片的正面具有指纹识别区以及位于指纹识别区外围的多个焊垫，所述焊垫与所述指纹识别区电耦合，所述指纹识别区由多个阵列排布的像素点组成，所述像素点用于采集指纹信息；硅盖板，压合于所述指纹识别芯片的正面，所述硅盖板上对应指纹识别区具有多个通孔，所述通孔与所述像素点一一对应，且所述通孔的底部暴露所述像素点；所述硅盖板暴露所述焊垫。2.根据权利要求1所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，在所述硅盖板上对应焊垫的位置设置凹槽，所述凹槽的底部暴露所述像素点。3.根据权利要求1所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述焊垫沿着所述指纹识别芯片的至少一个侧边排列，该侧边具有一个或者多个所述凹槽。4.根据权利要求3所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述凹槽延伸至该侧边的边缘，使得硅盖板暴露该侧边边缘。5.根据权利要求3所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述凹槽包括第一凹槽以及位于所述第一凹槽底部的开孔，每一开孔对应一个焊垫，且所述开孔底部暴露所述焊垫，所述第一凹槽的深度小于所述硅盖板的厚度。6.根据权利要求1所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，还包括：背板，具有彼此相对的正面以及背面，背板上设置有电路层；所述指纹识别芯片的背面固定在所述背板的正面，所述背板的正面上设置有与所述电路层电耦合的焊盘，所述焊垫与所述焊盘电耦合，一个焊垫对应一个焊盘。7.根据权利要求6所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括塑封层，所述焊垫与所述焊盘通过金属线电连接，所述塑封层包覆所述金属线。8.根据权利要求6所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述焊垫与所述焊盘通过金属布线层电连接。9.根据权利要求6所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述指纹识别芯片通过贴片工艺固定在所述背板上。10.根据权利要求6所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述背板为印刷电路板或柔性线路板。11.根据权利要求1所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述硅盖板的材质为单晶硅。12.根据权利要求1所述的指纹识别芯片封装结构，其特征在于，所述硅盖板的厚度范围是100μm-400μm，包括端点值。13.一种指纹识别芯片封装方法，其特征在于，包括：提供晶圆，包括多个网格状排布的指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括相对的正面以及背面，所述指纹识别芯片的正面具有指纹识别区以及位于指纹识别区外围的多个焊垫，所述焊垫与所述指纹识别区电耦合，所述指纹识别区由多个阵列排布的像素点组成，所述像素点用于采集指...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之奇，
申请(专利权)人：苏州晶方半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32