一种指纹识别传感器的封装结构及其形成方法技术

本发明专利技术涉及一种指纹识别传感器的封装结构及其形成方法，包括以下步骤：在载板上形成一重布线层，提供一指纹识别传感器芯片，在其第二表面的四个角落处均设置一第一凹槽；将所述指纹识别传感器芯片接合至所述重布线层，在所述指纹识别传感器芯片与所述重布线层之间的间隙中形成缓冲保护层；在所述第一载板上形成第一导电柱，在每个所述第一凹槽中均形成一第一金属支撑柱；在所述第一载板上形成第一模塑化合物层，在线路基板的上表面的四个角落处均形成一第二凹槽，在所述第二凹槽中形成第二金属支撑柱，在所述线路基板上设置一半导体芯片，将指纹识别传感器芯片接合至所述导电基板，在所述线路基板上形成第二模塑化合物层。

【技术实现步骤摘要】
一种指纹识别传感器的封装结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体封装领域，特别是涉及一种指纹识别传感器的封装结构及其形成方法。
技术介绍
随着半导体技术的不断的发展，集成电路的功能也越来越强、性能和集成度也越来越高，以及新型的集成电路出现，封装技术在集成电路产品中扮演着越来越重要的角色，在整个电子系统的价值中所占的比例越来越大。同时，随着集成电路特征尺寸达到纳米级，封装也向更高密度的方向发展。其中，指纹识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。目前来说，指纹识别的技术应用最为广泛，例如笔记本电脑、超级笔记本电脑、平板电脑、手机、个人数字助理设备、汽车、门禁、考勤系统、支付等设备都可应用指纹识别的技术。现有的指纹识别传感器的封装结构大致可分成以软性电路板或硬式电路板作为承载件的封装方式。硬式电路板的指纹识别传感器封装结构通常是将用以辨识使用者的指纹的指纹识别传感器设置于硬式电路板上，通常主要包含硬式电路板、指纹识别传感器、多个金属引线以及封装胶体，其中用以辨识使用者的指纹的感测区域大多是位于指纹辨识芯片的主动表面。而指纹辨识芯片通常是以其背面贴合于硬式电路板上，并通过打线接合的方式以金属引线电性连接指纹识别传感器的主动表面与硬式电路板。基于以上所述，提供一种低成本、高集成度以及稳定性优异的指纹识别传感器的封装结构及形成方法实属必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种指纹识别传感器的封装结构及其形成方法。为实现上述目的，本专利技术提出的一种指纹识别传感器的封装结构的形成方法，包括以下步骤：(1)提供一第一载板，在所述载板上形成一重布线层，所述重布线层不覆盖所述第一载板的四周边缘区域。(2)提供一指纹识别传感器芯片，所述指纹识别传感器芯片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，在所述指纹识别传感器芯片的第一表面上设置指纹识别功能区以及多个导电焊盘，接着在所述指纹识别传感器芯片的第二表面的四个角落处均设置一第一凹槽。(3)接着将所述指纹识别传感器芯片的多个导电焊盘接合至所述重布线层，所述指纹识别传感器芯片与所述重布线层之间具有间隙。(4)接着在所述指纹识别传感器芯片与所述重布线层之间的所述间隙中形成缓冲保护层。(5)接着在所述第一载板上形成第一导电柱，所述第一导电柱通过所述重布线层与所述指纹识别传感器芯片的所述导电焊盘电连接，接着在每个所述第一凹槽中均形成一第一金属支撑柱。(6)接着在所述第一载板上形成第一模塑化合物层，所述第一模塑化合物层覆盖所述指纹识别传感器芯片、所述重布线层的上表面和侧面、所述第一导电柱的下部以及所述第一金属支撑柱的下部，使得所述第一模塑化合物层不覆盖所述第一载板的侧壁，使得所述第一导电柱的上部以及所述第一金属支撑柱的上部突出于所述第一模塑化合物层，以得到第一封装体。(7)接着提供一线路基板，接着在所述线路基板的上表面的四个角落处均形成一第二凹槽，接着在所述第二凹槽中形成第二金属支撑柱，接着在所述线路基板上设置一半导体芯片，接着将所述第一封装体接合至所述导电基板，使得所述第一导电柱与所述线路基板电连接，使得所述第一封装体置于所述半导体芯片的正上方，接着去除所述第一载板。(8)接着在所述线路基板上形成第二模塑化合物层，所述第二模塑化合物层覆盖所述第一封装体、所述线路基板的上表面以及所述线路基板的侧壁，使得所述第二金属支撑柱嵌入到所述第二模塑化合物层中，使得所述第二模塑化合物层的一部分嵌入到所述半导体芯片与所述第一封装体的间隙中。作为优选，所述重布线层包括介电层以及金属布线层，所述重布线层与所述指纹识别传感器的所述指纹识别功能区垂直对应的区域包括连续的电介质材料，且在所述指纹识别传感器的所述指纹识别功能区垂直对应的区域不包含所述金属布线层，以作为所述指纹识别传感器的辨识口。作为优选，所述介电层的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、环氧树脂、聚酰亚胺、硅胶、磷硅玻璃、丙烯酸树脂中的一种或两种以上组合，所述金属布线层的材料包括镍、铜、铝、钯、金、银、钛中的一种或两种以上组合。作为优选，通过湿法刻蚀或干法刻蚀形成所述第一凹槽以及所述第二凹槽，所述第一凹槽的深度与所述指纹识别传感器芯片的厚度的比值为0.3-0.5，所述第二凹槽的深度与所述线路基板的厚度的比值为0.3-0.5。作为优选，所述第一导电柱、所述第一金属支撑柱以及所述第二金属支撑柱的材料为铜、铝、镍、钯、钛、银中的一种或两种以上组合，且通过电镀、化学镀、CVD、磁控溅射或PVD形成。作为优选，所述缓冲保护层的材料为硅胶、环氧树脂以及橡胶中的一种。作为优选，所述第一模塑化合物层的材料包括环氧树脂以及导热填料，所述第二模塑化合物层的材料为环氧树脂。本专利技术还提出一种指纹识别传感器的封装结构，其采用上述方法制备形成的。本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的指纹识别传感器的封装结构的形成过程中，通过在指纹识别传感器芯片的第二表面的四个角落处均设置一第一凹槽，进而在第一凹槽中设置第一金属支撑柱，在后续将指纹识别传感器芯片安装于线路基板上时，可以在线路基板与指纹识别传感器芯片之间设置一具有其它功能的半导体芯片，进而提高指纹识别传感器的封装结构功能多样性以及集成度，同时，在接着在所述线路基板的上表面的四个角落处均形成一第二凹槽，接着在所述第二凹槽中形成第二金属支撑柱，进而使得第二模塑化合物层包裹第二金属支撑柱，一方面可以提高第二模塑化合物层与线路基板的接合稳定性，另一方面第二金属支撑柱的存在可以抑制指纹识别传感器的封装结构发生翘曲。所述第一模塑化合物层覆盖所述重布线层的上表面和侧面，且使得所述第一模塑化合物层不覆盖所述第一载板的侧壁，可以提高第一模塑化合物层与重布线层的接合稳固性，且便于第一载板的剥离。与常规的指纹识别封装相比，本专利技术的指纹识别传感器的封装结构具有更优异的密封性能和稳固性，可以有效避免潮气或其他杂质影响指纹识别传感器的性能，且可以在可以在线路基板与指纹识别传感器芯片之间设置一半导体芯片，使得该封装结构具有更多样化的功能。附图说明图1-图8为本专利技术实施例中指纹识别传感器的封装结构的各形成工序的结构示意图。具体实施方式要了解的是以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例，以实施提供的主体的不同部件。以下叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以求简化公开内容的说明。当然，这些仅为范例并非用以限定本公开。例如，以下的公开内容叙述了将一第一部件形成于一第二部件之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一部件与上述第二部件是直接接触的实施例，亦包含了尚可将附加的部件形成于上述第一部件与上述第二部件之间，而使上述第一部件与上述第二部件可能未直接接触的实施例。另外，公开内容中不同范例可能使用重复的参考符号及/或用字。这些重复符号或用字是为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。再者，为了方便描述附图中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指纹识别传感器的封装结构的形成方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)提供一第一载板，在所述载板上形成一重布线层，所述重布线层不覆盖所述第一载板的四周边缘区域；/n(2)提供一指纹识别传感器芯片，所述指纹识别传感器芯片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，在所述指纹识别传感器芯片的第一表面上设置指纹识别功能区以及多个导电焊盘，接着在所述指纹识别传感器芯片的第二表面的四个角落处均设置一第一凹槽；/n(3)接着将所述指纹识别传感器芯片的多个导电焊盘接合至所述重布线层，所述指纹识别传感器芯片与所述重布线层之间具有间隙；/n(4)接着在所述指纹识别传感器芯片与所述重布线层之间的所述间隙中形成缓冲保护层；/n(5)接着在所述第一载板上形成第一导电柱，所述第一导电柱通过所述重布线层与所述指纹识别传感器芯片的所述导电焊盘电连接，接着在每个所述第一凹槽中均形成一第一金属支撑柱；/n(6)接着在所述第一载板上形成第一模塑化合物层，所述第一模塑化合物层覆盖所述指纹识别传感器芯片、所述重布线层的上表面和侧面、所述第一导电柱的下部以及所述第一金属支撑柱的下部，使得所述第一模塑化合物层不覆盖所述第一载板的侧壁，使得所述第一导电柱的上部以及所述第一金属支撑柱的上部突出于所述第一模塑化合物层，以得到第一封装体；/n(7)接着提供一线路基板，接着在所述线路基板的上表面的四个角落处均形成一第二凹槽，接着在所述第二凹槽中形成第二金属支撑柱，接着在所述线路基板上设置一半导体芯片，接着将所述第一封装体接合至所述导电基板，使得所述第一导电柱与所述线路基板电连接，使得所述第一封装体置于所述半导体芯片的正上方，接着去除所述第一载板；/n(8)接着在所述线路基板上形成第二模塑化合物层，所述第二模塑化合物层覆盖所述第一封装体、所述线路基板的上表面以及所述线路基板的侧壁，使得所述第二金属支撑柱嵌入到所述第二模塑化合物层中，使得所述第二模塑化合物层的一部分嵌入到所述半导体芯片与所述第一封装体的间隙中。/n...

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别传感器的封装结构的形成方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)提供一第一载板，在所述载板上形成一重布线层，所述重布线层不覆盖所述第一载板的四周边缘区域；
(2)提供一指纹识别传感器芯片，所述指纹识别传感器芯片具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，在所述指纹识别传感器芯片的第一表面上设置指纹识别功能区以及多个导电焊盘，接着在所述指纹识别传感器芯片的第二表面的四个角落处均设置一第一凹槽；
(3)接着将所述指纹识别传感器芯片的多个导电焊盘接合至所述重布线层，所述指纹识别传感器芯片与所述重布线层之间具有间隙；
(4)接着在所述指纹识别传感器芯片与所述重布线层之间的所述间隙中形成缓冲保护层；
(5)接着在所述第一载板上形成第一导电柱，所述第一导电柱通过所述重布线层与所述指纹识别传感器芯片的所述导电焊盘电连接，接着在每个所述第一凹槽中均形成一第一金属支撑柱；
(6)接着在所述第一载板上形成第一模塑化合物层，所述第一模塑化合物层覆盖所述指纹识别传感器芯片、所述重布线层的上表面和侧面、所述第一导电柱的下部以及所述第一金属支撑柱的下部，使得所述第一模塑化合物层不覆盖所述第一载板的侧壁，使得所述第一导电柱的上部以及所述第一金属支撑柱的上部突出于所述第一模塑化合物层，以得到第一封装体；
(7)接着提供一线路基板，接着在所述线路基板的上表面的四个角落处均形成一第二凹槽，接着在所述第二凹槽中形成第二金属支撑柱，接着在所述线路基板上设置一半导体芯片，接着将所述第一封装体接合至所述导电基板，使得所述第一导电柱与所述线路基板电连接，使得所述第一封装体置于所述半导体芯片的正上方，接着去除所述第一载板；
(8)接着在所述线路基板上形成第二模塑化合物层，所述第二模塑化合物层覆盖所述第一封装体、所述线路基板的上表面以及所述线路基板的侧壁，使得所述第二金属支撑柱嵌入到所述第二模塑化合物层中，使得所述第二模塑化合物层...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯红伟，
申请(专利权)人：山东砚鼎电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37