本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法,特別是涉及一種指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法。
背景技術(shù):
隨著集成電路的功能越來(lái)越強(qiáng)、性能和集成度越來(lái)越高,以及新型的集成電路出現(xiàn),封裝技術(shù)在集成電路產(chǎn)品中扮演著越來(lái)越重要的角色,在整個(gè)電子系統(tǒng)的價(jià)值中所占的比例越來(lái)越大。同時(shí),隨著集成電路特征尺寸達(dá)到納米級(jí),晶體管向更高密度、更高的時(shí)鐘頻率發(fā)展,封裝也向更高密度的方向發(fā)展。
由于扇出晶圓級(jí)封裝(fowlp)技術(shù)由于具有小型化、低成本和高集成度等優(yōu)點(diǎn),以及具有更好的性能和更高的能源效率,扇出晶圓級(jí)封裝(fowlp)技術(shù)已成為高要求的移動(dòng)/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等電子設(shè)備的重要的封裝方法,是目前最具發(fā)展前景的封裝技術(shù)之一。
指紋識(shí)別技術(shù)是目前最成熟且價(jià)格便宜的生物特征識(shí)別技術(shù)。目前來(lái)說(shuō),指紋識(shí)別的技術(shù)應(yīng)用最為廣泛,不僅在門(mén)禁、考勤系統(tǒng)中可以看到指紋識(shí)別技術(shù)的身影,市場(chǎng)上有了更多指紋識(shí)別的應(yīng)用:如筆記本電腦、手機(jī)、汽車(chē)、銀行支付都可應(yīng)用指紋識(shí)別的技術(shù)。
現(xiàn)有的一種指紋識(shí)別芯片的封裝方法如圖1a~圖1c所示:
第一步,如圖1a所示,在指紋識(shí)別芯片101制作深槽,并將其粘合于fpc板102上,然后通過(guò)打線工藝制作金屬連線103,實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別芯片101與fpc板102的電連接,其中,fpc是flexibleprintedcircuit的簡(jiǎn)稱,又稱軟性線路板,其具有配線密度高、重量輕、厚度薄的特點(diǎn)。
第二步,如圖1b所示,制作出框架104;
第三步,士1c所示,在所述指紋識(shí)別芯片上加蓋藍(lán)寶石蓋板105,以完成封裝。
這種方法具有以下缺點(diǎn):包括fpc板、指紋識(shí)別芯片以及藍(lán)寶石蓋板三層結(jié)構(gòu),封裝厚度較厚,金屬連線容易因fpc軟板拉扯等造成斷裂,整體良率較低。
另一種指紋識(shí)別芯片的封裝方法如圖2a~圖2c所示:
第一步,如圖2a所示,通過(guò)硅穿孔tsv技術(shù)在指紋識(shí)別芯片101中形成通孔電極106;
第二步,如圖2b所示,將藍(lán)寶石蓋板105、指紋識(shí)別芯片101及fpc板102層疊在一起,通過(guò)打線工藝制作金屬連線103以連接所述指紋識(shí)別芯片101及fpc板102;
第三步,如圖2c所示,制作出框架104。
這種方法具有以下缺點(diǎn):需要用藍(lán)寶石蓋板封裝,厚度較厚,硅穿孔工藝成本較高,金屬連線容易因fpc軟板拉扯等造成斷裂,而且指紋識(shí)別芯片的厚度較薄,容易出現(xiàn)裂片現(xiàn)象,整體良率較低。
基于以上所述,提供一種低成本、低厚度以及高封裝良率的指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法實(shí)屬必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本發(fā)明的目的在于提供一種指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法,用于解決現(xiàn)有技術(shù)中指紋識(shí)別封裝厚度較大、良率較低等的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的,本發(fā)明提供一種指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu),所述封裝結(jié)構(gòu)包括:硅襯底;重新布線層,形成于所述硅襯底上;金屬引線,通過(guò)焊線工藝焊接于所述重新布線層上;指紋識(shí)別芯片,通過(guò)金屬焊點(diǎn)裝設(shè)于所述重新布線層上,其中,所述指紋識(shí)別芯片的正面朝向于所述重新布線層;以及封裝材料,覆蓋于所述指紋識(shí)別芯片,且所述金屬引線露出于所述封裝材料。
優(yōu)選地,所述指紋識(shí)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(hù)層,所述保護(hù)層完全覆蓋所述指紋識(shí)別芯片的正面。
進(jìn)一步地,所述保護(hù)層選用為環(huán)氧樹(shù)脂。
優(yōu)選地,還包括pcb線路板,所述封裝材料及所述金屬引線通過(guò)acf異相導(dǎo)電膠粘合于所述pcb線路板上,以實(shí)現(xiàn)所述指紋識(shí)別芯片與所述pcb線路板的電性連接。
優(yōu)選地,所述重新布線層與指紋識(shí)別芯片的垂向?qū)?yīng)區(qū)域包含有連續(xù)的介質(zhì)層,且不包含金屬層,以作為所述指紋識(shí)別芯片的識(shí)別窗口。
優(yōu)選地,所述封裝材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。
優(yōu)選地,所述重新布線層包括圖形化的介質(zhì)層以及圖形化的金屬布線層。
進(jìn)一步地,所述介質(zhì)層的材料包括環(huán)氧樹(shù)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。
優(yōu)選地,所述金屬引線的材料包括au、ag、cu、al中的一種。
優(yōu)選地,所述硅襯底的厚度范圍為1μm~700μm。
本發(fā)明還提供一種指紋識(shí)別芯片的封裝方法,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(duì)的第一表面及第二表面;2)于所述硅襯底的第一表面上形成重新布線層,并通過(guò)焊線工藝于所述重新布線層上形成金屬引線;3)提供一指紋識(shí)別芯片,通過(guò)金屬焊點(diǎn)將所述指紋識(shí)別芯片裝設(shè)于所述重新布線層上,其中,所述指紋識(shí)別芯片的正面朝向于所述重新布線層;4)采用封裝材料封裝所述指紋識(shí)別芯片,所述金屬引線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。
優(yōu)選地,步驟3)中,通過(guò)金屬焊點(diǎn)將所述指紋識(shí)別芯片裝設(shè)于所述重新布線層上后,所述指紋識(shí)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(hù)層的步驟,所述保護(hù)層完全覆蓋所述指紋識(shí)別芯片的正面。
進(jìn)一步地,所述保護(hù)層選用為環(huán)氧樹(shù)脂,采用點(diǎn)膠或者模壓的方式形成于所述指紋識(shí)別芯片與所述重新布線層之間的間隙。
優(yōu)選地,還包括步驟6),采用acf異相導(dǎo)電膠將所述封裝材料及所述金屬引線粘合于pcb線路板上,以實(shí)現(xiàn)所述指紋識(shí)別芯片與所述pcb線路板的電性連接。
優(yōu)選地,所述重新布線層與指紋識(shí)別芯片的垂向?qū)?yīng)區(qū)域包含有連續(xù)的介質(zhì)層,且不包含金屬層,以作為所述指紋識(shí)別芯片的識(shí)別窗口。
優(yōu)選地,步驟2)制作所述重新布線層包括步驟:2-1)采用化學(xué)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(zhì)層,并對(duì)所述介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕形成圖形化的介質(zhì)層;2-2)采用化學(xué)氣相沉積工藝、蒸鍍工藝、濺射工藝、電鍍工藝或化學(xué)鍍工藝于所述圖形化介質(zhì)層表面形成金屬層,并對(duì)所述金屬層進(jìn)行刻蝕形成圖形化的金屬布線層。
進(jìn)一步地,所述介質(zhì)層的材料包括環(huán)氧樹(shù)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。
優(yōu)選地,步驟2)中,所述焊線工藝包括熱壓焊線工藝、超聲波焊線工藝及熱壓超聲波焊線工藝中的一種。。
優(yōu)選地,步驟2)中,所述金屬引線的材料包括au、ag、cu、al中的一種。
優(yōu)選地,采用封裝材料封裝所述指紋識(shí)別芯片的方法包括壓縮成型、傳遞模塑成型、液封成型、真空層壓及旋涂中的一種,所述封裝材料包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。
步驟5)中,采用機(jī)械研磨工藝對(duì)所述硅襯底進(jìn)行減薄,減薄后的硅襯底的厚度范圍為0μm~700μm。
如上所述,本發(fā)明的指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法,具有以下有益效果:
1)本發(fā)明采用扇出型封裝(fanout)指紋識(shí)別芯片,相比于現(xiàn)有的其它指紋識(shí)別芯片封裝來(lái)說(shuō),具有成本低、厚度小、良率高的優(yōu)點(diǎn);
2)本發(fā)明同時(shí)不需要打線工藝,也不需要高成本的硅穿孔工藝(tsv),而能實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別芯片的封裝,大大降低了工藝難度及成本;
3)本發(fā)明直接采用重新布線層或者重新布線層與硅襯底薄片的疊層作為指紋識(shí)別芯片的蓋板,不需要另外增加藍(lán)寶石蓋板,大大降低了封裝的厚度及成本;
4)本發(fā)明采用扇出封裝(fanout)工藝,芯片的電引出不需要傳統(tǒng)的fpc板,可以降低封裝的厚度以及電性引出結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,提高封裝良率;
5)通過(guò)acf異相導(dǎo)電膠將所述封裝材料及所述金屬引線粘合于pcb線路板上,不需要高溫的焊接工藝便可實(shí)現(xiàn)所述指紋識(shí)別芯片與所述pcb線路板的電性連接,大大提高了工藝穩(wěn)定性和適用的范圍。
6)本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單,創(chuàng)造性地采用扇出封裝工藝封裝指紋識(shí)別芯片,在半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
圖1a~圖1c顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的一種指紋識(shí)別芯片的封裝方法各步驟所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2a~圖2c顯示為現(xiàn)有技術(shù)中的另一種指紋識(shí)別芯片的封裝方法各步驟所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3~圖11顯示為本發(fā)明的指紋識(shí)別芯片的封裝方法各步驟所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)示意圖,其中,圖11顯示為本發(fā)明的指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12顯示為本發(fā)明的指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu)的使用原理示意圖。
元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
201硅襯底
202識(shí)別窗口
203介質(zhì)層
204金屬布線層
205金屬引線
206指紋識(shí)別芯片
207金屬焊點(diǎn)
208保護(hù)層
209封裝材料
210acf異相導(dǎo)電膠
211pcb線路板
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用,本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用,在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
請(qǐng)參閱圖3~圖12。需要說(shuō)明的是,本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想,遂圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制,其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變,且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
如圖3~圖11所示,本實(shí)施例提供一種指紋識(shí)別芯片206的封裝方法,所述指紋識(shí)別芯片206包括光學(xué)式的指紋識(shí)別芯片、電容式的指紋識(shí)別芯片及超聲波式的指紋識(shí)別芯片,所述封裝方法包括步驟:
如圖3所示,首先進(jìn)行步驟1),提供一硅襯底201,所述硅襯底具有相對(duì)的第一表面及第二表面。
所述硅襯底201用于在其第一表面制作重新布線層,可以獲得高質(zhì)量的重新布線層,所述硅襯底201在后續(xù)經(jīng)過(guò)減薄工藝后,可以作為指紋識(shí)別芯片封裝結(jié)構(gòu)的保護(hù)蓋板,不需要額外增加藍(lán)寶石蓋板,工藝流暢,同時(shí)節(jié)省成本。
如圖4~圖6所示,然后進(jìn)行步驟2),于所述硅襯底201上形成重新布線層,并通過(guò)焊線工藝于所述重新布線層上形成金屬引線205。
作為示例,步驟2)制作所述重新布線層包括步驟:
如圖4所示,進(jìn)行步驟2-1),采用化學(xué)氣相沉積工藝或物理氣相沉積工藝于所述硅襯底201表面形成介質(zhì)層203,并對(duì)所述介質(zhì)層203進(jìn)行刻蝕形成圖形化的介質(zhì)層203。
作為示例,所述介質(zhì)層203的材料包括環(huán)氧樹(shù)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。在本實(shí)施例中,所述介質(zhì)層203選用為氧化硅。
如圖5所示,進(jìn)行步驟2-2),采用化學(xué)氣相沉積工藝、蒸鍍工藝、濺射工藝、電鍍工藝或化學(xué)鍍工藝于所述圖形化介質(zhì)層203表面形成金屬層,并對(duì)所述金屬層進(jìn)行刻蝕形成圖形化的金屬布線層204。
作為示例,所述金屬布線層204的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。在本實(shí)施例中,所述金屬布線層204的材料選用為銅。
需要說(shuō)明的是,所述重新布線層可以包括依次層疊的多個(gè)介質(zhì)層203以及多個(gè)金屬布線層204,依據(jù)連線需求,通過(guò)對(duì)各介質(zhì)層203進(jìn)行圖形化或者制作通孔實(shí)現(xiàn)各層金屬布線層204之間的互連,以實(shí)現(xiàn)不同功能的連線需求。
作為示例,所述焊線工藝包括熱壓焊線工藝、超聲波焊線工藝及熱壓超聲波焊線工藝中的一種。作為示例,所述金屬引線205的材料包括au、ag、cu、al中的一種。
例如,所述金屬引線可以選用為al,采用超聲波焊線工藝在較低的溫度下便可完成焊接,可以大大降低了工藝溫度。
又如,所述金屬引線205選用為au,可以獲得優(yōu)異的導(dǎo)電性能。
傳統(tǒng)的熱焊工藝具有一些難以克服的缺陷,例如,熱應(yīng)力的產(chǎn)生、焊接后清潔問(wèn)題、缺乏靈活性和質(zhì)量難以控制等。為使芯片內(nèi)電路的輸入/輸出連接點(diǎn)與引線框架的內(nèi)接觸點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)電氣連接的內(nèi)引線,焊線工藝(wirebonding)作為連接內(nèi)引線,應(yīng)具有電導(dǎo)率高,導(dǎo)電能力強(qiáng),與導(dǎo)體材料的結(jié)合力強(qiáng),化學(xué)性能穩(wěn)定等性能優(yōu)點(diǎn)。
具體地,本申請(qǐng)采用焊線工藝(wirebonding)具有以下優(yōu)點(diǎn):1)采用鋁絲焊或鋁帶焊時(shí),在室溫下進(jìn)行即可。不需要任何外部溫度,超聲波摩擦焊接時(shí)的焊接區(qū)溫度不會(huì)上升。而其他傳統(tǒng)的焊接方式則需要加熱才能將金屬融化。2)wirebonding是一項(xiàng)干凈的焊接技術(shù),并不需要任何焊接后的衛(wèi)生清理工作。傳統(tǒng)焊接技術(shù)后會(huì)有一些助焊劑殘留或者融化的金屬爆發(fā)物需要移除,避免產(chǎn)生可靠性問(wèn)題。而wirebonding則只有在表面存在一些污染物或者頑固的氧化物時(shí)才需要進(jìn)行清洗。3)wirebonding具有很好的靈活性,兼容性較強(qiáng),含低金線高度、多針腳選擇、大工作范圍、帶狀或圓線狀選擇。4)金屬絲可以有很好的方向靈活性,可以在多種熱膨脹參數(shù)之間很好的控制不匹配性。
作為示例,所述重新布線層與指紋識(shí)別芯片206的垂向?qū)?yīng)區(qū)域包含有連續(xù)的介質(zhì)層203,且不包含金屬層,以作為所述指紋識(shí)別芯片206的識(shí)別窗口202。對(duì)于電容式的指紋識(shí)別芯片及超聲波式的,尤其針對(duì)光學(xué)式的指紋識(shí)別芯片,所述識(shí)別窗口202可以獲得良好的識(shí)別效果。
如圖7~8所示,接著進(jìn)行步驟3),提供一指紋識(shí)別芯片206,通過(guò)金屬焊點(diǎn)207將所述指紋識(shí)別芯片206裝設(shè)于所述重新布線層上,其中,所述指紋識(shí)別芯片206的正面朝向于所述重新布線層;
作為示例,所述金屬焊點(diǎn)207可以為的材料可以為銅、金、銀、鋁、錫等金屬材料。
作為示例,步驟3)中,通過(guò)金屬焊點(diǎn)207將所述指紋識(shí)別芯片206裝設(shè)于所述重新布線層上后,所述指紋識(shí)別芯片206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(hù)層208的步驟,所述保護(hù)層208完全覆蓋所述指紋識(shí)別芯片206的正面。
作為示例,所述保護(hù)層208為透明的聚合物層,在本實(shí)施例中,所述保護(hù)層208選用為環(huán)氧樹(shù)脂,采用點(diǎn)膠或者模壓的方式形成于所述指紋識(shí)別芯片206與所述重新布線層之間的間隙。所述保護(hù)層208可有效保護(hù)所述指紋識(shí)別芯片206,例如,可以防止水汽等進(jìn)入式指紋別芯片,以及可以作為如撞擊、按壓過(guò)度等的緩沖結(jié)構(gòu)。
當(dāng)然,可以不制作所述保護(hù)層208而直接采用封裝材料對(duì)所述指紋識(shí)別芯片206進(jìn)行封裝。
如圖9所示,然后進(jìn)行步驟4),采用封裝材料209封裝所述指紋識(shí)別芯片206,所述金屬引線205露出于所述封裝材料209。
作為示例,采用封裝材料209封裝所述指紋識(shí)別芯片206的方法包括壓縮成型、傳遞模塑成型、液封成型、真空層壓及旋涂中的一種,所述封裝材料209包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。封裝后,所述金屬引線205露出于所述封裝材料209,以利于其與其它器件的電連接或者其本身的電性引出。
如圖10所示,最后進(jìn)行步驟5),自所述硅襯底201的第二表面減薄所述硅襯底201。
作為示例,采用機(jī)械研磨工藝對(duì)所述硅襯底201進(jìn)行減薄,減薄后的硅襯底201的厚度范圍為0μm~700μm。例如,所述硅襯底201的厚度優(yōu)選為50~100μm,一方面可以保證其機(jī)械強(qiáng)度,另一方面可以保證較小的封裝結(jié)構(gòu)的厚度。進(jìn)一步說(shuō)明的是,所述硅襯底201可以通過(guò)減薄工藝完全去除,此時(shí),所述指紋識(shí)別芯片可以由所述重新布線層及/或所述保護(hù)層208進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)然,其它的減薄工藝也同樣適用,并不限于此處所列舉的示例。
如圖11所示,最后進(jìn)行步驟6),采用acf異相導(dǎo)電膠210將所述封裝材料209及所述金屬引線205粘合于pcb線路板211上,以實(shí)現(xiàn)所述指紋識(shí)別芯片206與所述pcb線路板211的電性連接。
本發(fā)明采用異方性導(dǎo)電膠(anisotropicconductivefilm,acf),將所述封裝材料209及所述金屬引線205粘合于pcb線路板211上,使得電流只能由垂直pcb線路板的方向傳播,而不能進(jìn)行橫向的電流擴(kuò)散,兼具單向?qū)щ娂澳z合固定的功能,能避免相鄰兩金屬引線205間導(dǎo)通短路。
最后,對(duì)封裝好的指紋識(shí)別芯片206配置合適的框架,以使其應(yīng)用于不同的功能組件中,如手機(jī)、平板電腦、門(mén)禁等。
如圖11所示,本實(shí)施例還提供一種指紋識(shí)別芯片206的封裝結(jié)構(gòu),所述封裝結(jié)構(gòu)包括:硅襯底201;重新布線層,形成于所述硅襯底201表面上;金屬引線205,通過(guò)焊線工藝焊接于所述重新布線層上;指紋識(shí)別芯片206,通過(guò)金屬焊點(diǎn)207裝設(shè)于所述重新布線層上,其中,所述指紋識(shí)別芯片206的正面朝向于所述重新布線層;以及封裝材料209,覆蓋于所述指紋識(shí)別芯片206,且所述金屬引線205露出于所述封裝材料209。
作為示例,所述指紋識(shí)別芯片206與所述重新布線層之間具有間隙,所述間隙中形成有保護(hù)層208,所述保護(hù)層208完全覆蓋所述指紋識(shí)別芯片206的正面。進(jìn)一步地,所述保護(hù)層208選用為環(huán)氧樹(shù)脂。
作為示例,還包括pcb線路板211,所述封裝材料209及所述金屬引線205通過(guò)acf異相導(dǎo)電膠210粘合于所述pcb線路板211上,以實(shí)現(xiàn)所述指紋識(shí)別芯片206與所述pcb線路板211的電性連接。
作為示例,所述重新布線層與指紋識(shí)別芯片206的垂向?qū)?yīng)區(qū)域包含有連續(xù)的介質(zhì)層203,且不包含金屬層,以作為所述指紋識(shí)別芯片206的識(shí)別窗口202。
作為示例,所述封裝材料209包括聚酰亞胺、硅膠以及環(huán)氧樹(shù)脂中的一種。
作為示例,所述重新布線層包括圖形化的介質(zhì)層203以及圖形化的金屬布線層204。進(jìn)一步地,所述介質(zhì)層203的材料包括環(huán)氧樹(shù)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204的材料包括銅、鋁、鎳、金、銀、鈦中的一種或兩種以上組合。
作為示例,所述金屬引線205的材料包括au、ag、cu、al中的一種
作為示例,所述硅襯底201的厚度范圍為1μm~700μm。例如,在本示例的指紋識(shí)別芯片的封裝結(jié)構(gòu)中,所述硅襯底201的厚度優(yōu)選為50~100μm,一方面可以保證其機(jī)械強(qiáng)度,另一方面可以保證較小的封裝結(jié)構(gòu)的厚度。所述硅襯底201作為指紋識(shí)別芯片封裝結(jié)構(gòu)的保護(hù)蓋板,不需要額外增加藍(lán)寶石蓋板,工藝流暢,同時(shí)節(jié)省成本。
如圖12所示,本實(shí)施例的指紋識(shí)別芯片206的封裝結(jié)構(gòu)的使用原理如圖12所示,其包括:
第一步,通過(guò)指紋識(shí)別芯片206的封裝結(jié)構(gòu)獲取所需識(shí)別指紋的圖像。在本實(shí)施例中,通過(guò)所述識(shí)別窗口202獲取所需識(shí)別指紋的圖像。
第二步,對(duì)采集的指紋圖像進(jìn)行如下預(yù)處理,包括:圖像質(zhì)量判斷、圖像增強(qiáng)、指紋區(qū)域檢測(cè)、指紋方向圖和頻率估算、圖像二值化(將指紋圖像中各像素點(diǎn)的灰度值設(shè)置為0或255)以及圖像細(xì)化。
第三步,從預(yù)處理后的圖像中,獲取指紋的脊線數(shù)據(jù)。
第四步,從指紋的脊線數(shù)據(jù)中,提取指紋識(shí)別所需的特征點(diǎn)。
第五步,將提取指紋特征(特征點(diǎn)的信息)與數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的指紋特征逐一匹配,判斷是否為相同指紋。
第六步,完成指紋匹配處理后,輸出指紋識(shí)別的處理結(jié)果。
如上所述,本發(fā)明的指紋識(shí)別芯片206的封裝結(jié)構(gòu)及封裝方法,具有以下有益效果:
1)本發(fā)明采用扇出型封裝(fanout)指紋識(shí)別芯片206,相比于現(xiàn)有的其它指紋識(shí)別芯片206封裝來(lái)說(shuō),具有成本低、厚度小、良率高的優(yōu)點(diǎn);
2)本發(fā)明同時(shí)不需要打線工藝,也不需要高成本的硅穿孔工藝(tsv),而能實(shí)現(xiàn)指紋識(shí)別芯片206的封裝,大大降低了工藝難度及成本;
3)本發(fā)明直接采用重新布線層或者重新布線層與硅襯底薄片的疊層作為指紋識(shí)別芯片206的蓋板,不需要另外增加藍(lán)寶石蓋板,大大降低了封裝的厚度及成本;
4)本發(fā)明采用扇出封裝(fanout)工藝,芯片的電引出不需要傳統(tǒng)的fpc板,可以降低封裝的厚度以及電性引出結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,提高封裝良率;
5)通過(guò)acf異相導(dǎo)電膠將所述封裝材料及所述金屬引線粘合于pcb線路板上,不需要高溫的焊接工藝便可實(shí)現(xiàn)所述指紋識(shí)別芯片與所述pcb線路板的電性連接,大大提高了工藝穩(wěn)定性和適用的范圍。
6)本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單,創(chuàng)造性地采用扇出封裝工藝封裝指紋識(shí)別芯片,在半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。
所以,本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效,而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此,舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。