[發明專利]用于新型指紋鎖器件的封裝工藝

有效

• 申請號: 201510091436.0
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN104681454B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 黃雙武;賴芳奇;王邦旭;呂軍;劉辰
• 申請（專利權）人: 蘇州科陽光電科技有限公司
• 主分類號: H01L21/50
• 分類號: H01L21/50;H01L21/60
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 馬明渡,王健

技術領域

本發明涉及一種用于新型指紋鎖器件的封裝工藝，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

在指紋芯片的先進封裝工藝方面，在美國蘋果公司的iPhone5S及其配套的Touch ID指紋識別技術發布后，其公布了一種全新的指紋識別技術發布后，其公布了一種全新的指紋識別芯片，其采用了先使用晶圓級封裝技術在每顆芯片的側邊進行挖槽，并重做焊墊，后期使用公知的低弧高（low loop height）焊線技術完成模組封裝，以減少模組高度，是混合了晶圓級封裝和傳統封裝的過渡性技術。蘋果公司專利文本公布的Touch ID封裝結構，采用焊線方式實現，只是在芯片表面上進行了挖槽，以降低焊線后模組高度，因此在先進指紋芯片的封裝技術上，目前市場上還未看到真正采用晶圓級TSV封裝技術的指紋識別芯片封裝形式和專利。

如何將現有影像傳感器芯片的晶圓級封裝技術，重新針對指紋識別芯片封裝的具體規格要求，開發全新的成套封裝工藝，為指紋識別芯片封裝應用拓展了新的技術方向，成為本領域普通技術人員努力的方向。

發明內容

本發明目的是提供一種用于新型指紋鎖器件的封裝工藝，該用于新型指紋鎖器件的封裝工藝將晶圓級芯片封裝和硅通孔技術整合后形成一套新的工藝流程，直接省去傳統封裝打線步驟，減少了holder和FPC等厚度，使產品總厚度大大降低，該技術的使用使得0.5mm的封裝體內可以有0.4mm的實心體，有利于滿足工業設計造型并實現足夠的產品強度，最終大幅度提高了產品可靠性。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于新型指紋鎖器件的封裝工藝，所述新型指紋鎖器件包括指紋識別芯片、陶瓷蓋板、柔性PCB板和數據處理芯片，所述指紋識別芯片的感應區與陶瓷蓋板之間設置有高介電常數層，所述柔性PCB板和數據處理芯片均電連接指紋識別芯片；

此指紋識別芯片上表面分布有若干個盲孔，所述指紋識別芯片的盲孔內具有鋁焊盤，此鋁焊盤從盲孔底部延伸至盲孔中部，盲孔內鋁焊墊表面填充有鎳金屬層，此鎳金屬層從盲孔中部延伸至指紋識別芯片上表面并形成凸起，形成焊盤增厚部；

所述指紋識別芯片下表面并與盲孔相背區域由外向內依次具有第一錐形盲孔、第二錐形盲孔，第二錐形盲孔位于第一錐形盲孔的底部，所述第一錐形盲孔、第二錐形盲孔的截面為錐形，第二錐形盲孔的開口小于第一錐形盲孔的開口，此第二錐形盲孔底部為指紋識別芯片的鋁焊盤；

所述指紋識別芯片下表面、第一錐形盲孔、第二錐形盲孔表面具有絕緣層，所述第二錐形盲孔底部開設有若干個第三錐形盲孔，位于指紋識別芯片、第一錐形盲孔、第二錐形盲孔和第三錐形盲孔上方依次具有鈦金屬導電圖形層、銅金屬導電圖形層，此鈦金屬導電圖形層、銅金屬導電圖形層位于絕緣層與指紋識別芯片相背的表面，一防焊層位于銅金屬導電圖形層與鈦金屬導電圖形層相背的表面，此防焊層上開有若干個通孔，一焊球通過所述通孔與銅金屬導電圖形層電連接；所述柔性PCB板和數據處理芯片均電連接指紋識別芯片的焊球；

所述新型指紋鎖器件通過以下制造工藝獲得，包括以下步驟：

步驟一、在所述指紋識別芯片的盲孔內鋁焊墊表面填充鎳金屬層，從而上表面并形成凸起，形成焊盤增厚部；

步驟二、在具有焊盤增厚部的指紋識別芯片上表面涂布方式上臨時鍵合膠層；

步驟三、將一玻璃支撐板通過臨時鍵合膠層與指紋識別芯片具有焊盤增厚部的上表面粘合；

步驟四、將與指紋識別芯片上表面相背的下表面減薄，從而將指紋識別芯片厚度減薄至150~300微米左右；

步驟五、從指紋識別芯片下表面通過逐步刻蝕依次實現所述第一錐形盲孔、第二錐形盲孔和第三錐形盲孔；

步驟六、通過磁控濺射在指紋識別芯片、第一錐形盲孔、第二錐形盲孔和第三錐形盲孔上方濺鍍一鈦金屬導電圖形層；

步驟七、通過磁控濺射在鈦金屬導電圖形層表面濺鍍一銅層；

步驟八、通過電鍍在步驟七的銅層表面沉積一銅增厚層，從而形成銅金屬導電圖形層；

步驟九、將步驟三中玻璃支撐板去除后，將指紋識別芯片、陶瓷蓋板、柔性PCB板和數據處理芯片組裝在一起，將數據處理芯片與指紋識別芯片的焊球電連接。

上述技術方案中進一步改進的方案如下：

1. 上述方案中，所述凸起部與透明蓋板接觸的上表面沿周向開設有V形凹槽。

2. 上述方案中，所述保護金屬層為鎳金層或鎳鈀層。

3. 上述方案中，所述柔性PCB板和數據處理芯片位于同一平面。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點和效果：