[發明專利]指紋識別芯片的封裝結構及封裝方法

有效

• 申請號: 201710522966.5
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN107170721B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 陳彥亨;林正忠;何志宏;吳政達
• 申請（專利權）人: 中芯長電半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: H01L23/31
• 分類號: H01L23/31;H01L23/498;H01L21/56;H01L21/60;G06K9/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

1.一種指紋識別芯片的封裝結構，其特征在于，所述封裝結構包括：

硅襯底，所述硅襯底的厚度范圍為1μm~100μm；

重新布線層，形成于所述硅襯底上，所述重新布線層包括圖形化的介質層以及圖形化的金屬布線層；

金屬凸塊，形成于圖形化的所述金屬布線層上；

指紋識別芯片，通過金屬焊點裝設于所述重新布線層上，其中，所述金屬焊點形成于圖形化的所述金屬布線層上，所述指紋識別芯片的正面朝向于所述重新布線層，所述重新布線層與所述指紋識別芯片的垂向對應區域包含有連續的所述介質層，且不包含所述金屬布線層，以作為所述指紋識別芯片的識別窗口；以及

封裝材料，覆蓋于所述指紋識別芯片，且所述金屬凸塊露出于所述封裝材料。

2.根據權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝結構，其特征在于：所述指紋識別芯片與所述重新布線層之間具有間隙，所述間隙中形成有保護層，所述保護層完全覆蓋所述指紋識別芯片的正面。

3.根據權利要求2所述的指紋識別芯片的封裝結構，其特征在于：所述保護層選用為環氧樹脂。

4.根據權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝結構，其特征在于：所述封裝材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環氧樹脂中的一種。

5.根據權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝結構，其特征在于：所述介質層的材料包括環氧樹脂、硅膠、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一種或兩種以上組合，所述金屬布線層的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。

6.根據權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝結構，其特征在于：所述金屬凸塊包括銅柱、位于所述銅柱上表面的金屬阻擋層、以及位于所述金屬阻擋層上的焊料凸點。

7.根據權利要求6所述的指紋識別芯片的封裝結構，其特征在于：所述金屬阻擋層包括鎳層，所述焊料凸點的材料包括鉛、錫及銀中的一種或包含上述任意一種焊料金屬的合金。

8.一種指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于，所述封裝方法包括步驟：

1）提供一硅襯底，所述硅襯底具有相對的第一表面及第二表面；

2）采用化學氣相沉積工藝或物理氣相沉積工藝于所述硅襯底表面形成介質層，并對所述介質層進行刻蝕形成圖形化的介質層；采用化學氣相沉積工藝、蒸鍍工藝、濺射工藝、電鍍工藝或化學鍍工藝于所述圖形化介質層表面形成金屬層，并對所述金屬層進行刻蝕形成圖形化的金屬布線層；以于所述硅襯底的第一表面上形成重新布線層，并于圖形化的所述金屬布線層上形成金屬凸塊；

3）提供一指紋識別芯片，通過金屬焊點將所述指紋識別芯片裝設于所述重新布線層上，其中，所述金屬焊點形成于圖形化的所述金屬布線層上，所述指紋識別芯片的正面朝向于所述重新布線層，所述重新布線層與所述指紋識別芯片的垂向對應區域包含有連續的所述介質層，且不包含所述金屬布線層，以作為所述指紋識別芯片的識別窗口；

4）采用封裝材料封裝所述指紋識別芯片，所述金屬凸塊露出于所述封裝材料；以及

5）自所述硅襯底的第二表面減薄所述硅襯底；采用機械研磨工藝對所述硅襯底進行減薄，減薄后的硅襯底的厚度范圍為1μm ~100μm。

9.根據權利要求8所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟3）中，通過金屬焊點將所述指紋識別芯片裝設于所述重新布線層上后，所述指紋識別芯片與所述重新布線層之間具有間隙，步驟3）還包括于所述間隙中形成保護層的步驟，所述保護層完全覆蓋所述指紋識別芯片的正面。

10.根據權利要求9所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：所述保護層選用為環氧樹脂，采用點膠或者模壓的方式形成于所述指紋識別芯片與所述重新布線層之間的間隙。