[發明專利]一種超薄指紋識別芯片的封裝方法及其封裝結構

有效

• 申請號: 201810841806.1
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108734155B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 黃天涯;周凱旋;孫曉飛;陳明;華應峰;沈國強;劉仁琦
• 申請（專利權）人: 星科金朋半導體（江陰）有限公司
• 主分類號: G06V40/12
• 分類號: G06V40/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 趙華

1.一種指紋識別芯片的封裝方法，其工藝流程如下：

步驟一：晶圓及基板框架采用氬氣和氫氣作為清洗氣體進行等離子體清洗，所述晶圓上為復數顆完成封裝工藝的超薄指紋識別芯片單元，其正面設置有介電層，其背面設置有焊球；

步驟二：離型膜上涂布半固化樹脂層，再與步驟一中完成清洗的基板框架的背面貼合；

步驟三：使用芯片貼裝機將步驟一的超薄指紋識別芯片單元倒裝至完成步驟二的基板框架的正面的待貼芯片處；

步驟四：使用模壓成型工藝塑封步驟三中的超薄指紋識別芯片單元和基板框架，形成塑封產品；

步驟五：將步驟四的塑封產品進行后固化工藝，形成塑封層，半固化樹脂層形成保護膜；

步驟六：?將步驟五完成固化的塑封產品的塑封層進行打磨減薄工藝，露出焊球的焊接面；

步驟七：?采用解鍵合工藝分離離型膜；

步驟八：?將剝離離型膜的保護膜進行減薄和研磨工藝，形成研磨面；

步驟九：?保護膜的研磨面表面涂布耐磨層；

步驟十：激光切割形成單顆封裝體，同時去除基板框架。

2.?如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟二中，所述半固化樹脂層為PSA或silicone?adhesive（硅酮膠），其內含有霧化顆粒，霧度4~5%，透過率95~97%。

3.如權利要求2所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：所述半固化樹脂層的厚度60微米~200微米。

4.如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟二中，所述離型膜包括離型膜基層和膠層。

5.如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟四中，所述塑封產品的塑封厚度大于產品設計厚度，且其塑封厚度誤差控制：+/-15微米。

6.如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟八中，所述保護膜厚度減薄至20微米+/-2微米。

7.如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟八中，所述研磨面的表面粗糙度Ra：0.2~0.5微米。

8.如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟七中，在分離離型膜之前，需要將步驟六中的塑封產品進行180℃、4小時烘烤。

9.如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：步驟十中，所述單顆封裝體其包括指紋識別傳感器芯片和包封體，所述指紋識別傳感器芯片的正面設有指紋感應識別區域和若干個芯片電極，所述芯片電極設置于指紋感應識別區域的一側，所述包封體包封所述指紋識別傳感器芯片和金屬連接件，其上表面露出指紋識別傳感器芯片的正面，所述指紋識別傳感器芯片的正面和包封體的上表面覆蓋圖案化的絕緣層，且于所述芯片電極處開設絕緣層開口，所述絕緣層的上表面選擇性地設置正面再布線金屬層，所述正面再布線金屬層分布于所述指紋感應識別區域的正面的垂直區域之外的芯片電極的一側，并通過絕緣層開口與芯片電極連接，所述指紋識別傳感器芯片的正面涂布介電層，所述介電層覆蓋正面再布線金屬層和絕緣層，所述金屬連接件設置于指紋識別傳感器芯片的一側且就近設置于芯片電極旁，且與芯片電極的個數一一對應，所述金屬連接件為再布線金屬層，其頂部穿過絕緣層直達正面再布線金屬層的下表面，其底部露出包封體，

所述包封體的下表面設置背面再布線金屬層和背面塑封層，所述背面再布線金屬層的一端設置焊球，其另一端與金屬連接件的底部連接，所述金屬連接件與背面再布線金屬層為一體結構，所述背面塑封層覆蓋背面再布線金屬層、包封體與介電層的四壁并僅露出焊球的焊接面，其正面與介電層的上表面齊平，

還包括設置于介電層上的保護膜，所述保護膜由半固化樹脂層后固化而成，其內含有霧化顆粒，霧度4~5%，透過率95~97%，其與介電層、背面塑封層的正面鍵合連接，所述保護膜減薄至20微米+/-2微米。

10.如權利要求1所述的指紋識別芯片的封裝方法，其特征在于：所述保護膜的外側設置一層耐磨聚氨酯形成耐磨層，其硬度為2H或3H。