[發明專利]晶圓級指紋識別芯片封裝結構及封裝方法在審
| 申請號: | 201410465346.9 | 申請日: | 2014-09-12 |
| 公開(公告)號: | CN104201115A | 公開(公告)日: | 2014-12-10 |
| 發明(設計)人: | 王之奇;喻瓊;王蔚 | 申請(專利權)人: | 蘇州晶方半導體科技股份有限公司 |
| 主分類號: | H01L21/56 | 分類號: | H01L21/56;H01L21/60;H01L23/31;H01L23/48;G06K9/00 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 晶圓級 指紋識別 芯片 封裝 結構 方法 | ||
技術領域
本發明涉及半導體制造技術領域,尤其涉及一種晶圓級指紋識別芯片封裝結構及其封裝方法。
背景技術
隨著現代社會的進步,個人身份識別以及個人信息安全的重要性逐步受到人們的關注。由于人體指紋具有唯一性和不變性,使得指紋識別技術具有安全性好,可靠性高,使用簡單方便的特點,使得指紋識別技術被廣泛應用于保護個人信息安全的各種領域。而隨著科學技術的不斷發展,各類電子產品的信息安全問題始終是技術發展的關注要點之一。尤其是對于移動終端,例如手機、筆記本電腦、平板的電腦、數碼相機等,對于信息安全性的需求更為突出。
現有的指紋識別器件的感測方式包括電容式(電場式)和電感式,指紋識別器件通過提取用戶指紋,并將用戶指紋轉換為電信號輸出,從而獲取用戶的指紋信息。具體的,如圖1所示,圖1是現有技術的一種指紋識別器件的剖面結構示意圖,包括:基板100;耦合于基板100表面的指紋識別芯片101;覆蓋于所述指紋識別芯片101表面的玻璃基板102。
以電容式指紋識別芯片為例,所述指紋識別芯片101內具有一個或多個電容極板。由于用戶手指的表皮或皮下層具有凸起的脊和凹陷的谷,當用戶手指103接觸所述玻璃基板102表面時,所述脊與谷到指紋識別芯片101的距離不同,因此,用戶手指103脊或谷與電容極板之間的電容值不同,而指紋識別芯片101能夠獲取所述不同的電容值,并將其轉化為相應的電信號輸出,而指紋識別器件匯總所受到的電信號之后,能夠獲取用戶的指紋信息。
然而,在現有的指紋識別器件中,對指紋識別芯片的靈敏度要求較高,使得指紋識別器件的制造及應用受到限制。
發明內容
本發明解決的問題是簡化指紋識別芯片的封裝方法,降低對感應芯片的靈敏度的要求,使所述封裝方法的應用更廣泛。
為解決上述問題,本發明提供一種晶圓級指紋識別芯片封裝方法,包括:提供襯底,所述襯底包括若干感應芯片區,所述襯底具有第一表面、以及與所述第一表面相對的第二表面,所述感應芯片區的第一表面包括感應區;在所述襯底的第一表面形成覆蓋層;在所述襯底的感應芯片區內形成插塞結構,所述插塞結構的一端與所述感應區電連接,且所述襯底的第二表面暴露出所述插塞結構的另一端。
可選的,所述覆蓋層的莫氏硬度大于或等于8H;所述覆蓋層的介電常數大于或等于7。
可選的,所述覆蓋層的材料為無機納米材料、聚合物材料、玻璃材料或陶瓷材料。
可選的,所述聚合物材料為環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、苯并環丁烯樹脂、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、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚氨酯、聚烯烴、聚醚砜、聚酰胺、聚亞氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯醇。
可選的,所述覆蓋層的形成工藝為絲網印刷工藝、旋涂工藝或噴涂工藝。
可選的,所述無機納米材料為氧化鋁或氧化鈷。
可選的,所述覆蓋層的形成工藝為化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝、原子層沉積工藝、絲網印刷工藝、旋涂工藝或噴涂工藝。
可選的,所述插塞結構的形成工藝包括:在所述襯底的第二表面形成掩膜層,所述掩膜層暴露出需要形成插塞結構的對應位置和形狀;以所述掩膜層為掩膜,刻蝕所述襯底,在襯底內形成通孔,所述通孔的頂部位于所述襯底的第二表面;在所述通孔內形成導電結構;在形成通孔之后,去除所述掩膜層。
可選的,所述插塞結構包括:位于所述通孔側壁表面的絕緣層;位于所述絕緣層表面、以及通孔底部表面的導電層,位于所述通孔底部的導電層與所述感應區電連接;位于所述導電層表面的防焊層,所述防焊層填充滿所述通孔。
可選的,還包括:在所述襯底第二表面形成布線層和金屬凸塊,所述布線層與所述導電層和金屬凸塊連接,且所述布線層和金屬凸塊位于感應芯片區內。
可選的,所述插塞結構包括:位于所述通孔側壁表面的絕緣層;位于所述絕緣層表面、以及通孔底部表面的導電插塞,所述導電插塞填充滿所述通孔。
可選的,還包括:在所述襯底第二表面暴露出的導電插塞頂部形成金屬凸塊。
可選的,所述感應芯片區的第一表面還包括包圍所述感應區的外圍區。
可選的,位于所述外圍區內的芯片電路和第一焊墊,所述芯片電路與所述感應區和所述第一焊墊電連接。
可選的,所述插塞結構的一端與所述第一焊墊連接。
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H01L 半導體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L21-00 專門適用于制造或處理半導體或固體器件或其部件的方法或設備
H01L21-02 .半導體器件或其部件的制造或處理
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H01L21-66 .在制造或處理過程中的測試或測量
H01L21-67 .專門適用于在制造或處理過程中處理半導體或電固體器件的裝置;專門適合于在半導體或電固體器件或部件的制造或處理過程中處理晶片的裝置
H01L21-70 .由在一共用基片內或其上形成的多個固態組件或集成電路組成的器件或其部件的制造或處理;集成電路器件或其特殊部件的制造





