一种封装结构及终端设备的制作方法

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种封装结构及终端设备。

背景技术：

封装技术的好坏直接影响到芯片自身性能的发挥和与其连接的PCB(印刷电路板)的设计和制造，因此它是至关重要的。在现有技术中，由于芯片封装所采用的基板和封装材料等与硅基晶元本身的收缩系数不同，会导致封装后芯片会存在翘曲问题。芯片翘曲会导致加工过程与其它材料结构不匹配，影响加工良率，或影响产品性能。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种封装结构及终端设备，能够改善现有技术中芯片封装翘曲的问题。

本实用新型所提供的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种封装结构，包括第一结构层和第二结构层，所述第一结构层的材料收缩率大于所述第二结构层的材料收缩率；在所述第一结构层上、与所述第二结构层所正对的区域设有凹部，且所述第一结构层被所述凹部至少分为第一部分和第二部分。

另一方面，本实用新型提供一种终端设备，包括如上所述的封装结构。

本实用新型所带来的有益效果如下：

本实用新型所提供的封装结构，针对封装后材料收缩率不同的结构层，在材料收缩率较大的结构层上设置凹部，而将该材料收缩率较大的结构层分为至少两部分，由于将该材料收缩率较大的结构层在凹部被分为至少两部分，可以减小该结构层的力臂，以减少或消除封装结构内应力，从而改善封装结构平整度，减小封装结构翘曲程度。

附图说明

图1表示现有技术中芯片封装后基板或封装材料与硅基晶元上分别受到的收缩应力的示意图；

图2表示现有技术中芯片封装后基板或封装材料与硅基晶元上由于收缩应力不同发生翘曲的示意图；

图3表示本实用新型所提供的封装结构的第一种实施例的结构示意图；

图4表示本实用新型所提供的封装结构的第二种实施例的结构示意图；

图5表示图4中第一结构层的仰视图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

针对现有技术中由于芯片封装所采用的基板和封装材料等与硅基晶元本身的收缩系数不同，会导致封装后芯片会存在翘曲问题，本实用新型提供了一种封装结构及终端设备，能够改善芯片封装翘曲的问题。

如图3和图4所示，本实用新型所提供的封装结构包括第一结构层100和第二结构层200，所述第一结构层100的材料收缩率大于所述第二结构层200的材料收缩率；在所述第一结构层100上、与所述第二结构层200所正对的区域设有凹部101，且所述第一结构层100被所述凹部101至少分为第一部分102和第二部分103。

在对本实用新型所提供的封装结构进行说明之前，有必要对现有技术中芯片封装翘曲的原理进行详细说明。如图1所示，在现有技术中芯片封装后，基板或封装材料20的收缩率F2大于硅基晶元10的收缩率F1，这样，芯片上下应力不同，会导致芯片翘曲(图2所示)。其中，芯片变形受力力矩M＝F×L，F为材料收缩的应力，L为收缩应力的力臂(一般是芯片长度的一半)。

本实用新型所提供的封装结构，针对封装后材料收缩率不同的结构层，在材料收缩率较大的结构层上设置凹部101，而将该材料收缩率较大的结构层分为至少两部分，由于将该材料收缩率较大的结构层在凹部101被分为至少两部分，这样，可以减小该结构层的力臂，以达到减小力矩的作用(如图3和图4中所示，F1为第二结构层的收缩应力，F2’为第一结构层的第一部分和第二部分上受到的收缩应力)，而实现减少或消除导致封装结构翘曲变形的内应力的目的，从而改善封装结构平整度，减小封装结构翘曲程度。

在本实用新型所提供的封装结构中，优选的，所述第一结构层100为封装层，所述第二结构层200为晶元层。

采用上述方案，所述封装结构中的晶元层为硅胶晶元，所述封装层可以为基板或封装材料层，如图3和图4所示，通过在基板或封装材料层上设置凹部101，将基板或封装材料层在凹部101处分为至少两部分，来使得基板或封装材料层的变形力矩减小，从而达到减小芯片封装结构翘曲的目的，提高封装结构与其他部件的加工良率，减小芯片与其他部件的组装困难，提高产品性能。

需要说明的是，在实际应用中，所述第一结构层100和第二结构层200还可以是封装结构中的其他功能结构层，只要是材料收缩率不同的两个结构层均可以通过在材料收缩率较大的结构层上设置凹部101，来实现减小内应力的目的。

以下就以所述第一结构层100为基板和/或封装材料层，所述第二结构层200为晶元层为例，来对本实用新型实施例提供的封装结构进行详细说明。

其中，当所述封装层包括基板时，在所述基板上可以设有所述凹部101，当所述封装层包括封装材料层时，所述封装材料层上可以设有所述凹部101。

在本实用新型所提供的优选实施例中，所述晶元层暴露于所述封装层之外。在芯片封装时，晶元可以被完全包裹于封装材料中，或者暴露于封装材料外，而对于晶元暴露于封装材料之外的芯片来说，更容易发生翘曲，因此，本实用新型所提供的封装结构尤其是应用于晶元层暴露于封装层之外的芯片。

并且，优选的，如图5所示，所述第一结构层100包括相对设置的第一侧和第二侧，所述凹部101至少一部分从所述第一侧边缘贯通至所述第二侧边缘。

采用上述方案，以所述第一结构层100为封装层为例，所述凹部101优选的应为贯通于封装层的第一侧边缘和第二侧边缘的通槽结构，以使得封装层以该凹部101为界分为两部分。

需要说明的是，所述凹部101不仅限于将所述第一结构层100分为第一部分102和第二部分103两部分，还可以将所述第一结构层100分为至少三部分，根据封装结构的尺寸等，进行适应性调整即可。

此外，具体地，在本实用新型所提供的封装结构中，所述凹部101可以通过以下两种实施方式形成于所述第一结构层100上：

实施例1

如图3所示，所述凹部101通过第一结构层100的局部去除第一结构层100的材料来实现，也就是，在所述凹部101处未设置所述封装层的材料，此时，所述第一部分102和所述第二部分103通过所述凹部101间隔设置，即，所述第一结构层100在所述凹部101被分隔为独立的第一部分102和第二部分103。

实施例2

如图4所示，所述凹部101通过在第一结构层100的局部减薄来实现，也就是，所述凹部101处仍设置有所述第一结构层100的材料，所述第一部分102和所述第二部分103通过所述凹部101处的第一结构层100的材料连接为一体，所述第一结构层100的在所述第一部分102和所述第二部分103处的厚度大于所述凹部101处的厚度。

本实用新型所提供的封装结构可以通过以下两种加工方式来实现：

第一种方式，首先，通过封装工艺形成第一结构层100和第二结构层200，然后，在所述第一结构层100上通过刻蚀等工艺形成所述凹部101。这种方式的优点是，可以不改变现有技术中封装结构的成型模具及加工过程，在现有技术中封装工艺形成第一结构层100和第二结构层200之后，在第一结构层100上刻蚀出凹部101即可，加工效率较高。

第二种方式，首先，将所述第一结构层100中基板上形成凹部101，或者，将所述第一结构层100中的封装材料层的成型模具上设计出凹部101对应的图案，然后利用封装工艺将第一结构层100和第二结构层200封装。这种方式与第一种方式相比，优点是，在封装完成后无需增加加工工序。

需要说明的是，本实用新型实施例所提供的封装结构可以应用于各种芯片封装中，例如，应用于摄像头芯片中，减小芯片翘曲度，提高摄像头解析力等拍照效果；或者，应用于指纹识别模组芯片封装结构中，减小组装困难。

本实用新型的实施例中还提供了一种终端设备，包括如上所述的封装结构。

优选的，所述终端设备包括摄像头芯片，所述摄像头芯片采用所述封装结构；和/或，所述终端设备包括指纹识别模组芯片，所述指纹识别模组芯片采用所述封装结构。

采用上述方案，所述终端设备内的摄像头芯片及指纹识别模组芯片封装结构均可以采用本实用新型实施例提供的封装结构，用于摄像头芯片中，可以减小芯片翘曲度，提高摄像头解析力等拍照效果，用于指纹识别模组芯片封装结构中，可以减小组装困难。

当然可以理解的是，所述封装结构不仅局限于上述摄像头芯片及指纹识别模组芯片中。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。