一种指纹识别传感器的封装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种指纹识别传感器的封装结构，属于半导体封装技术领域。
【背景技术】
[0002]指纹识别传感器被广泛运用于智能电话、触摸板、移动计算设备、电器、车辆的面板或机身等。传统的指纹识别传感器通过CMOS半导体工艺形成，中国专利CN 204167290公开了一种指纹识别传感器封装结构，参考图1，属于引线键合封装结构，感应芯片9通过金属线10从其顶部引出与焊线金属层6连接，金属线10将占据感应芯片9与焊线金属层6之间的垂直空间，一般地，引线键合封装结构有100微米左右的凸起，导致传感器厚度较大，同时金属线10的存在，使其可靠性存在隐患，感应不良，同时也影响指纹识别的敏感度。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服上述传统半导体器件的封装不足，提供一种提高可靠性、减薄封装厚度、提高敏感度的指纹识别传感器的封装结构。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
本发明一种指纹识别传感器的封装结构，其包括指纹识别传感器芯片，所述指纹识别传感器芯片包括硅基本体、设置于硅基本体的顶部中央的感应区域和环绕于感应区域四周的若干个电极，
还包括包封体、绝缘层和再布线金属层I，所述指纹识别传感器芯片由背面嵌入包封体，所述绝缘层覆盖所述感应区域和电极之外的硅基本体的上表面与包封体的上表面，所述再布线金属层I选择性地分布于绝缘层的上表面并与对应的电极电性连接；
还包括通孔、再布线金属层II和保护层，所述通孔设置于指纹识别传感器芯片的四周并上下贯穿包封体和绝缘层，其内壁沉积金属层，所述再布线金属层II选择性地分布在包封体的下表面，其下表面设置若干个焊盘，所述金属层的一端与再布线金属层I连接，其另一端与再布线金属层II连接，所述保护层填充通孔、同时覆盖再布线金属层II并露出焊盘，所述焊盘的裸露面设置防氧化层II ;
所述感应区域的上方设置介电层和高K介电层，所述高K介电层通过介电层与再布线金属层I的防氧化层I固定连接，所述高K介电层的介电常数多介电层的介电常数。
[0005]进一步地，所述通孔内金属层与再布线金属层II为一体成形结构。
[0006]进一步地，所述再布线金属层I的裸露面覆盖防氧化层I。
[0007]进一步地，所述通孔的纵截面呈梯形、矩形。
[0008]进一步地，所述通孔的横截面呈圆形或多边形。
[0009]进一步地，所述硅基本体的上表面与包封体的上表面齐平。
[0010]本发明的有益效果是:
1、本发明通过通孔技术结合成熟的圆片级再布线工艺多次形成再布线金属层，将指纹识别传感器的正面的电极信号外延至包封体的背面，整体指纹识别面比较平滑，有助于提高指纹识别传感器的敏感度，而感应区域的上方设置介电层和高K介电层，进一步提高了指纹识别传感器的敏感度；
2、本发明的指纹识别传感器的封装结构中不再设置如传统指纹识别传感器的封装结构中所示的金属线，替而代之的再布线金属层性能更加稳定，有助于提高指纹识别传感器的封装结构的可靠性；同时，由于再布线金属层的厚度一般不到10微米，不像引线键合封装有100微米左右的凸起，从而在整体上减薄了其封装厚度，符合指纹识别传感器的封装结构的薄型化发展趋势。
【附图说明】
[0011]
图1为传统指纹识别传感器的封装结构的示意图；
图2为本发明一种指纹识别传感器的封装结构的实施例一的结构示意图；
图3为本发明一种指纹识别传感器的封装结构的实施例二的结构示意图；
其中，包封体1 通孔11
指纹识别传感器芯片2 硅基本体21 感应区域22 电极25 绝缘层3
再布线金属层I4 防氧化层I 41 金属层5 高K介电层6 介电层61 再布线金属层II 7 焊盘71 保护层8 防氧化层II 9。
【具体实施方式】
[0012]现在将在下文中参照附图更加充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例，从而本公开将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。然而，本发明可以以许多不同的形式实现，并且不应被解释为限制于这里阐述的实施例。
[0013]实施例，参见图2和图3
本发明一种指纹识别传感器的封装结构，其中指纹识别传感器芯片2包括硅基本体21、设置于硅基本体21的顶部中央的感应区域22和环绕于感应区域22四周的若干个电极25。电极25的个数可以在两个或两个以上。图2中以两个电极分别分布于感应区域22两侧示意。其硅基本体1的横截面一般呈矩形，电极25及其相关的电路图案设置于其硅基本体21的内部，而表现于顶部。感应区域22设置有感应元件，用于测量用户的指纹之间的电容，可以由此得到客户的手指的图像信息。
[0014]指纹识别传感器芯片2由背面嵌入包封体1，包封体1的材质目前以环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂和不饱和聚酯树脂最为常用，并在其中添加氧化硅、氧化铝等填充料，以改善包封料的强度、电性能、粘度等性能，并提升封装结构的热机械可靠性。包封材料包封、固化完成后，呈固状的包封体1，可以起到防水、防潮、防震、防尘、散热、绝缘等作用。本实施例中，采用先进的圆片级加工工艺，因此硅基本体21的上表面与包封体1的上表面一般是齐平的。
[0015]氧化硅、氮化硅或树脂类介电材质的绝缘层3覆盖感应区域22和电极25之外的硅基本体21的上表面与包封体1的上表面。
[0016]再布线金属层I 4采用成熟的圆片级再布线工艺选择性地分布于绝缘层3的表面并与对应的电极25电性连接，再布线金属层I 4的厚度不大于10微米。再布线金属层I 4不连续，其分别对应不同的电极25，并彼此绝缘。图2中，左侧部分的再布线金属层I 4与左侧的电极25连接，右侧部分的再布线金属层I 4与右侧的电极25连接，左侧部分的再布线金属层I 4与右侧部分的再布线金属层I 4彼