指纹辨识芯片封装结构的制作方法及制作设备与流程

本发明是有关于一种芯片封装结构的制作方法及制作设备，且特别是有关于一种指纹辨识芯片封装结构的制作方法及制作设备。

背景技术：

常见的指纹辨识芯片封装体的制作步骤大致如下：首先，设置指纹辨识芯片在线路载板上，并使指纹辨识芯片电性连接于线路载板。接着，形成封装胶体在线路载板上，并使封装胶体包覆指纹辨识芯片。接着，形成油墨层在封装胶体上，以遮蔽指纹辨识芯片以及线路载板上的线路或其他电子元件。之后，形成硬涂层在油墨层上，以防止油墨层磨损或剥落。

在使指纹辨识芯片电性连接在线路载板之后，形成封装胶体、形成油墨层以及形成硬涂层等制作程序需多道制程逐一完成。因此，现有制程存在着制作程序繁复以及生产工时较长等缺点。

技术实现要素：

本发明提供一种指纹辨识芯片封装结构的制作方法及制作设备，有助于节省生产工时与生产成本。

本发明提出一种指纹辨识芯片封装结构的制作方法，其包括以下步骤。提供线路载板。线路载板具有多个芯片设置区。在各个芯片设置区内分别设置指纹辨识芯片。使这些指纹辨识芯片电性连接在线路载板。形成封装胶体在线路载板上，并使封装胶体包覆这些指纹辨识芯片。在形成封装胶体的同时，使离型膜以及与离型膜相连接的油墨层贴合在封装胶体，其中油墨层位于离型膜与封装胶体之间。移除离型膜。形成硬涂层在油墨层上，其中油墨层位于封装胶体与硬涂层之间。沿着任两相邻的这些芯片设置区之间切割硬涂层、油墨层、封装胶体以及线路载板，以得到多个指纹辨识芯片封装结构。

在本发明的一实施例中，上述的指纹辨识芯片封装结构的制作方法还包 括以下步骤。在使这些指纹辨识芯片电性连接在线路载板之后，将模具固定在线路载板，且这些指纹辨识芯片位于模具的模穴内。将离型膜与油墨层配置在模具上，其中离型膜与油墨层位于模穴内，且离型膜与模具相抵触。设置封装胶体在模穴内，以使封装胶体填充在油墨层与线路载板之间，进而包覆这些指纹辨识芯片。

在本发明的一实施例中，上述的指纹辨识芯片封装结构的制作方法还包括以下步骤。在移除模具的同时，移除离型膜，且油墨层贴合在封装胶体。

在本发明的一实施例中，上述的指纹辨识芯片封装结构的制作方法还包括以下步骤。在移除模具之后，移除离型膜，且油墨层贴合在封装胶体。

在本发明的一实施例中，上述的指纹辨识芯片封装结构的制作方法还包括以下步骤。在使油墨层贴合在封装胶体之后，对封装胶体进行烘烤程序。

在本发明的一实施例中，上述的离型膜平贴在模具，且使离型膜平贴在模具的方法包括对模穴进行抽真空程序。

在本发明的一实施例中，上述的指纹辨识芯片封装结构的制作方法还包括以下步骤。在形成硬涂层在油墨层上之后，对硬涂层进行加热烘烤程序。

在本发明的一实施例中，上述的指纹辨识芯片封装结构的制作方法还包括以下步骤。形成多个外部连接端子在线路载板上，其中这些外部连接端子与这些指纹辨识芯片分别位于线路载板的两相对侧。

本发明提出一种指纹辨识芯片封装结构的制作设备，其包括模具、卷轴、输送元件、封胶单元、涂布单元以及切割单元。模具具有模穴。卷轴用以释放出离型膜以及与离型膜相连接的油墨层。输送元件用以在这些指纹辨识芯片与线路载板电性连接之后，将这些指纹辨识芯片与线路载板输送至模穴内，其中离型膜设置在模具的模穴中。封胶单元设置封装胶体至模穴内，以使封装胶体填充在油墨层与线路载板之间，且包覆这些指纹辨识芯片。涂布单元用以在将线路载板、这些指纹辨识芯片、封装胶体、油墨层以及离型膜移出模穴，且移除离型膜之后，形成硬涂层在油墨层上。切割单元用以沿着任两相邻的这些芯片设置区之间切割硬涂层、油墨层、封装胶体以及线路载板，以得到多个指纹辨识芯片封装结构。

在本发明的一实施例中，上述的模具包括模座与模板。在模座与模板相结合之前，输送单元将这些指纹辨识芯片、线路载板、离型膜以及与离型膜 相连接的油墨层输送至模座与模板之间，并使模座与线路载板相抵触，以及使离型膜与模板相抵触。

基于上述，本发明的指纹辨识芯片封装结构的制作方法及制作设备可将形成封装胶体在线路载板上以包覆指纹辨识芯片以及形成油墨层在封装胶体上等两个制作程序整合为一，借以节省生产工时与生产成本。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1a至图1l是本发明一实施例的指纹辨识芯片封装结构的制作流程的局部剖面示意图。

附图标记说明：

100：芯片封装结构；

110：线路载板；

111：第一图案化线路层；

112：第二图案化线路层；

113：芯片设置区；

120：指纹辨识芯片；

121：指纹辨识表面；

122：背表面；

123：胶层；

130：导线；

140：离型膜；

141：油墨层；

150：封装胶体；

160：硬涂层；

170：外部连接端子；

210：取放元件；

220：打线器；

230：输送元件；

240：模具；

241：模座；

242：模板；

243：模穴；

244：内壁面；

250：卷轴；

260：封胶单元；

270：烤箱；

280：涂布单元；

290：加热腔体；

291：切割单元。

具体实施方式

图1a至图1l是本发明一实施例的指纹辨识芯片封装结构的制作流程的局部剖面示意图。首先，请参考图1a，提供一线路载板110。线路载板110可为硬式印刷电路板或可挠性印刷电路板，且包括第一图案化线路层111以及相对于第一图案化线路层111的第二图案化线路层112。另一方面，线路载板110具有多个芯片设置区113。接着，通过取放元件210(例如：真空吸取头)自供料端取出指纹辨识芯片120，并将指纹辨识芯片120置放在线路载板110上。详细而言，各个芯片设置区113内分别设置有一个指纹辨识芯片120，其中这些指纹辨识芯片120与第一图案化线路层111位于线路载板110的同一侧，且这些指纹辨识芯片120可通过背表面122上的胶层123固定在对应的芯片设置区113内。

接着，请参考图1b，通过打线器220使导线130的其中一端接合在任一个指纹辨识芯片120的指纹辨识表面121，并使导线130的另一端接合在前述指纹辨识芯片120所在的芯片设置区113内的第一图案化线路层111。如此针对各个指纹辨识芯片120与对应的芯片设置区113内的第一图案化线路层111进行打线接合，其中打线的方式可选用正打线或逆打线，以使这些指纹辨识芯片120电性连接在线路载板110。接着，通过输送元件230将线路载板110以及电性连接在线路载板110的这些指纹辨识芯片120输送至下一 个工作站位，如图1c所示。在本实施例中，输送元件230可为输送滚轮，并与线路载板110中第二图案化线路层112的所在侧相接触，故不会对这些指纹辨识芯片120与线路载板110之间的电性连接关系造成损坏。

前述工作站位配设有模具240以及位于模具240的旁侧的卷轴250，其中模具240包括模座241与模板242，且模座241与模板242可合模或离模。如图1c所示，模座241与模板242离模后，通过输送元件230将线路载板110以及电性连接在线路载板110的这些指纹辨识芯片120输送至模座241与模板242之间。第二图案化线路层112面向模座241，而第一图案化线路层111与这些指纹辨识芯片120面向模板242。另一方面，模具240的模穴243实质上是由模板242的凹穴所定义，而这些指纹辨识芯片120会与模板242的凹穴相对应。在本实施例中，卷轴250可释放出离型膜140以及与离型膜140相连接的油墨层141，并使离型膜140与油墨层141移动通过这些指纹辨识芯片120与模板242之间。接着，请参考图1d，使离型膜140与模板242相接触。在使离型膜140罩覆在模穴243之后，对模穴243进行抽真空程序，以使离型膜140移入模穴243内，且平贴在模板242用以定义出模穴243的内壁面244。此时，离型膜140与油墨层141皆位于模穴243内，并与内壁面244共形，其中离型膜140位于油墨层141与内壁面244之间。

接着，请参考图1e，通过封胶单元260设置封装胶体150至模穴243内。在本实施例中，封胶单元260可提供将粉末状或颗粒状的封胶材料(例如：环氧树脂)至模穴243内，且位于油墨层141上。后续对粉末状或颗粒状的封胶材料加热，以使粉末状或颗粒状的封胶材料在油墨层141上熔化成液态胶体。在其他实施例中，封胶单元亦可直接提供液态胶体至模穴内，且位于油墨层上。接着，请参考图1f，使模座241与模板242并分别位于线路载板110的相对两侧，其中模座241与线路载板110中第二图案化线路层112的所在侧相抵触，且离型膜140与模板242相抵触。此时，这些指纹辨识芯片120皆位于模穴243内，且封装胶体150填充在油墨层141与线路载板110中第一图案化线路层111的所在侧之间。换言之，这些指纹辨识芯片120会浸置在封装胶体150中。待封装胶体150固化成型后，这些指纹辨识芯片120皆会被封装胶体150所包覆，其中离型膜140可通过油墨层141贴合在封装胶体150，即油墨层141位于离型膜140与封装胶体150之间。换言之，在使封装 胶体150固化成型在线路载板110上以包覆这些指纹辨识芯片120的同时，油墨层141也会贴合定型在封装胶体150的表面上。

接着，请参考图1g，单独移除离型膜140，以使油墨层141贴合在封装胶体150上。在本实施例中，移除离型膜140的步骤可接续在从线路载板110移除模具240(即使模座241与模板242分离开模)之后。在其他实施例中，移除离型膜的步骤可与从线路载板移除模具(即使模座与模板分离开模)的步骤同时完成。在移除离型膜140之后，将线路载板110、电性连接在线路载板110的这些指纹辨识芯片120、包覆这些指纹辨识芯片120的封装胶体150以及贴合在封装胶体150的油墨层141输送至烤箱270内，以对封装胶体150进行烘烤程序，使得封装胶体150完全固化，并同时去除这些指纹辨识芯片120内部的水气。

接着，请参考图1h，在封装胶体150完全固化，并且去除这些指纹辨识芯片120内部的水气之后，通过涂布单元280例如以印刷、网印、转印、喷涂、刷涂、滚轮涂布、含浸涂布或雾化涂布等方式形成硬涂层160在油墨层141上，其中油墨层141位于封装胶体150与硬涂层160之间。在形成硬涂层160在油墨层141上之后，将线路载板110、电性连接在线路载板110的这些指纹辨识芯片120、包覆这些指纹辨识芯片120的封装胶体150、贴合在封装胶体150的油墨层141以及位于油墨层141上的硬涂层160输送至加热腔体290，以对硬涂层160进行加热烘烤程序，使硬涂层160完全固化，并且与油墨层141紧密地结合在一起，形成一层保护层，如图1i所示。

接着，请参考图1j，在使硬涂层160完全固化，并且与油墨层141紧密地结合在一起之后，形成多个外部连接端子170在线路载板110的第二图案化线路层112上。这些外部连接端子170可为焊球，以于线路载板110上形成球栅阵列(bga)，其中这些外部连接端子170与这些指纹辨识芯片110分别位于线路载板110的两相对侧。然而，外部连接端子不限于焊球，在其他实施例中，外部连接端子可在线路载板上形成平面栅格阵列(lga)或针栅阵列(pga)。最后，请参考图1k与图1l，通过切割单元291(例如：切割滚刀)沿着任两相邻的这些芯片设置区113之间切割硬涂层160、油墨层141、封装胶体150以及线路载板110，并且以不破坏到指纹辨识芯片120、导线130与外部连接端子170原则，进而得到多个指纹辨识芯片封装结构100(图1l示意 地绘示出一个，其形状可为矩形、圆形或多角形)。

承接上述，制作出指纹辨识芯片封装结构100所用的制作设备至少包括输送元件230、模具240、卷轴250、封胶单元260、涂布单元280以及切割单元291，且可进一步包括取放元件210、打线器220、烤箱270以及加热腔体290，通过前述制作设备与前述制作方法可将形成封装胶体150于线路载板110上以包覆指纹辨识芯片120以及形成油墨层141于封装胶体150上等两个制作程序整合为一，借以节省生产工时与生产成本。在本实施例中，油墨层141的材料可为非金属材料，且可呈白色、金色、绿色、红色、黑色或其他不透明的颜色，用以遮蔽指纹辨识芯片120、导线130以及线路载板110上的线路或其他电子元件。另一方面，硬涂层160的材料可包括三氧化二铝、氧化铝、氧化钛、碳化钛、氧化铬、碳化铬、氧化锆、碳化锆或前述材料的组合，用以防止使用者的手指直接接触油墨层141而造成油墨层141磨损或剥落。

虽然上述实施例的输送元件230是以输送滚轮作说明，惟本发明不以此为限。在其他实施例中，输送元件可为输送带、输送带与输送滚轮的组合、机械手臂、夹爪或其他适用者。

综上所述，本发明的指纹辨识芯片封装结构的制作方法及制作设备可在形成封装胶体在线路载板上以包覆指纹辨识芯片的同时，使油墨层贴合于封装胶体。之后，形成硬涂层于油墨层上。相较于现有制程中的形成封装胶体、形成油墨层以及形成硬涂层等制作程序皆需逐一完成而言，本发明的指纹辨识芯片封装结构的制作方法及制作设备可将形成封装胶体于线路载板上以包覆指纹辨识芯片以及形成油墨层于封装胶体上等两个制作程序整合为一，借以节省生产工时与生产成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。