[實用新型]低功耗指紋鎖器件

有效

• 申請號: 201520119979.4
• 申請日: 2015-02-28
• 公開（公告）號: CN204732397U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 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: H01L23/488
• 分類號: H01L23/488;H01L23/31
• 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

本實用新型涉及一種低功耗指紋鎖器件，屬于半導體封裝技術領域。

背景技術

隨著移動通信技術的不斷發展，智能手機已集合了各個領域的功能。例如，可通過智能手機收發電子郵件、播放視頻及音頻文件、記錄會議紀要甚至是開視頻會議等。此外，個人所用的手機內通常會保存大量的資料。若手機遺失或被盜則很可能造成更大損失。現有的手機通常采用數字密碼或圖形密碼進行保護，該種密碼保存麻煩且容易被破解。因此，時下流行使用指紋密碼作為手機的密碼保護，確保了手機的安全和隱私性。

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

本實用新型目的是提供一種低功耗指紋鎖器件，該低功耗指紋鎖器件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，本實用新型采用的技術方案是：一種低功耗指紋鎖器件，包括指紋識別芯片，所述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，盲孔內鋁焊墊表面依次覆蓋有鎳金屬層、金鈀合金層，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，所述金鈀合金層位于焊盤增厚部的表面；

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PCB板和數據處理芯片均電連接指紋識別芯片的焊球，所述第三錐形盲孔貫穿所述鋁焊盤并延伸至鎳金屬層的中部，所述金鈀合金層由78~85%鈀、15~22%金組成。

上述技術方案中進一步改進的方案如下：

1.?上述方案中，所述焊盤增厚部厚度為3~4微米。

2.?上述方案中，所述第二錐形盲孔內具有至少三個第三錐形盲孔。

由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果：

1.?本實用新型低功耗指紋鎖器件，其將晶圓級芯片封裝和硅通孔技術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。

2.?本實用新型低功耗指紋鎖器件，其指紋識別芯片、陶瓷蓋板、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PCB板和數據處理芯片均電連接指紋識別芯片，將數據處理芯片直接貼裝到指紋芯片上此種模組組裝結構在制造工藝上更加簡單，數據處理芯片直接與指紋芯片直接相連增強數據處理速度與電性穩定性能。