一种指纹识别芯片的封装结构及封装方法与流程

本发明属于集成电路封装领域，涉及一种指纹识别芯片的封装结构及封装方法。

背景技术：

随着人们对更低的制造成本和更小的物理尺寸下实现更强大的功能、更好的性能以及更高的能源效率的需求，扇出晶圆级封装(fan-outwaferlevelpackaging，简称fowlp)技术已成为满足移动和网络应用电子设备需求的最有希望的技术之一。

指纹识别技术是目前最成熟且价格便宜的生物特征识别技术。目前来说，指纹识别的技术应用最为广泛，不仅在门禁、考勤系统中可以看到指纹识别技术的身影，市场上有了更多指纹识别的应用：如笔记本电脑、手机、汽车、银行支付都可应用指纹识别的技术。

现有的指纹识别芯片的封装结构普遍存在厚度较厚、面积较大的问题，因此，如何提供一种新的指纹识别芯片的封装结构及封装方法，以提高制程结构整合性、缩小封装尺寸，成为本领域技术人员亟待解决的一个重要技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种指纹识别芯片的封装结构及封装方法，用于解决现有技术中指纹识别芯片的封装结构制程结构整合性低、结构尺寸大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种指纹识别芯片的封装结构的封装方法，包括以下步骤：

提供一载体，形成粘附层于所述载体上；

提供至少一裸片，将所述裸片具有焊盘的一面粘附于所述粘附层上；

形成第一塑封层于所述粘附层上，所述裸片包覆于所述第一塑封层中；

去除所述载体及所述粘附层；

形成再布线层于所述第一塑封层被去除所述粘附层的一面，所述再布线层的导电线路与所述焊盘连接；

提供一指纹识别芯片，将所述指纹识别芯片装设于所述再布线层上；

形成第二塑封层于所述再布线层上，所述第二塑封层包围所述指纹识别芯片的侧面；

形成至少一通孔于所述第一塑封层中，所述通孔暴露出所述再布线层的导电线路；

形成至少一导电部于所述通孔中，所述导电部与所述再布线层的导电线路连接。

可选地，通过导电焊点将所述指纹识别芯片装设于所述再布线层上。

可选地，所述指纹识别芯片与所述再布线层之间具有间隙，所述封装方法还包括形成底部填充胶于所述间隙中的步骤。

可选地，所述指纹识别芯片与所述裸片在水平面上的投影至少有一部分重合。

可选地，通过植球法形成所述导电部。

可选地，所述粘附层包括热固化胶带、紫外线固化胶带、热固化聚合物膜及紫外线固化聚合物膜中的至少一种。

可选地，所述第一塑封层的材质包括环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺中的至少一种，所述第二塑封层的材质包括环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺中的至少一种。

可选地，交替形成介质层及导电线路层至少一次，以得到所述再布线层。

本发明还提供一种指纹识别芯片的封装结构，包括：

第一塑封层；

再布线层，位于所述第一塑封层上；

至少一裸片，位于所述第一塑封层中，且所述裸片的焊盘与所述再布线层的导电线路连接；

指纹识别芯片，装设于所述再布线层上；

第二塑封层，位于所述再布线层上，并包围所述指纹识别芯片的侧面；

至少一通孔，位于所述第一塑封层中，所述通孔暴露出所述再布线层的导电线路；

至少一导电部，位于所述通孔中，所述导电部与所述再布线层的导电线路连接。

可选地，所述指纹识别芯片通过导电焊点装设于所述再布线层上。

可选地，所述指纹识别芯片与所述再布线层之间具有间隙，所述间隙中填充有底部填充胶。

可选地，所述指纹识别芯片与所述裸片在水平面上的投影至少有一部分重合。

可选地，所述导电部包括导电焊球。

可选地，所述再布线层包括至少一层介质层及至少一层导电线路层。

如上所述，本发明的指纹识别芯片的封装结构及封装方法采用双面塑封扇出型封装实现指纹识别芯片与其它类型裸片的组合封装，不仅提高了制程结构的整合性，还有利于缩小封装尺寸，在半导体封装领域具有广泛的应用前景。

附图说明

图1显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法的工艺流程图。

图2显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法形成粘附层于所述载体上的示意图。

图3显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法将所述裸片具有焊盘的一面粘附于所述粘附层上的示意图。

图4显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法形成第一塑封层于所述粘附层上的示意图。

图5显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法去除所述载体及所述粘附层的示意图。

图6显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法形成再布线层于所述第一塑封层被去除所述粘附层的一面的示意图。

图7显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法将所述指纹识别芯片装设于所述再布线层上的示意图。

图8显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法形成底部填充胶于所述指纹识别芯片与所述再布线层之间的间隙中的示意图。

图9显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法形成第二塑封层于所述再布线层上的示意图。

图10显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法形成至少一通孔于所述第一塑封层中的示意图。

图11显示为本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法形成至少一导电部于所述通孔中的示意图。

元件标号说明

1载体

2粘附层

3裸片

4焊盘

5第一塑封层

6再布线层

601介质层

602导电线路层

7指纹识别芯片

8导电焊点

9间隙

10底部填充胶

11第二塑封层

12通孔

13导电部

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图11。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

本实施例中提供一种指纹识别芯片的封装结构的封装方法，请参阅图1，显示为该方法的工艺流程图，包括以下步骤：

请参阅图2，执行步骤s1：提供一载体1，形成粘附层2于所述载体上。

具体的，所述载体1用于为后续制作粘附层2、裸片3、第一塑封层5提供刚性支撑，防止裸片开裂、翘曲、断裂等。载体的形状可以是晶片状、面板状和任何其他需要的形状。载体的材质包括但不限于玻璃、金属、半导体、聚合物、陶瓷等。

所述粘附层2作为后续制作的裸片3、第一塑封层5与所述载体1之间的分离层，其最好选用具有光洁表面的粘合材料制成，其必须与所述裸片3、第一塑封层5具有一定的结合力，以保证所述裸片3在后续工艺中不会产生移动等情况，另外，其与所述载体1亦具有较强的结合力，一般来说，其与所述载体1的结合力需要大于与所述裸片3、第一塑封层5的结合力。

作为示例，所述粘附层2的材料选自双面均具有粘性的胶带或通过旋涂工艺制作的粘合胶等。所述胶带可选用热固化胶带、紫外线(uv)固化胶带或其它类型胶带，其中，热固化胶带成本较为便宜。本实施例中，优选采用uv固化胶带，其在常规状态下具有较高粘接力，经过uv光照射后粘接力急剧下降，很容易被剥离。在其它实施例中，所述粘附层2也可选用物理气相沉积法或化学气相沉积法制得的聚合物膜，如环氧树脂(epoxy)、硅橡胶(siliconerubber)、聚酰亚胺(pi)、聚苯并恶唑(pbo)、苯并环丁烯(bcb)等，所述聚合物膜可采用热固化型、紫外线固化型。此外，在后续分离所述载体1时，还可采用湿法腐蚀、化学机械研磨等方法去除所述粘附层2。

请参阅图3，执行步骤s2：提供至少一裸片3，将所述裸片具有焊盘4的一面粘附于所述粘附层上。

作为示例，可在晶圆背面进行金属贴膜(dieattachfilm，简称daf)或金属胶水涂敷，然后切割(dice)、拾取(pick)及放置(place)，将切割好的裸片3暂时粘合在所述载体1上。贴膜(attachfilm)可以是应用键合工具的uv胶带材料。贴膜时，裸片或部件应正面(具有焊盘的一面)朝上。

请参阅图4，执行步骤s3：形成第一塑封层5于所述粘附层2上，所述裸片3包覆于所述第一塑封层5中。

作为示例，所述第一塑封层5可选用热固性材料，其材质包括但不限于环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺中的至少一种。形成所述第一塑封层5的方法包括但不限于包括压缩成型(compressivemolding)、传递模塑成型(transfermolding)、液封成型(liquidencapsulantmolding)、真空层压(vacuumlamination)、旋涂(spincoating)或其他合适的方法。

例如，传递模塑成形(transfermolding)是塑料的成形方法之一，它是将闭合后的金属模型加热，从细管浇口压入熔融状树脂使之硬化成形的方法，较压缩成形的成形精度高，并可生成非常复杂形状的成形品。而且在一处装入树脂进行一次操作可以同时在连通的金属模中取得数个成形品。这一成形方法主要用于酚醛树脂、尿素树脂、密胺、环氧树脂与聚酯等热固性树脂的成形，所以也称之为热固性树脂的注压成形。

请参阅图5，执行步骤s4：去除所述载体1及所述粘附层2。

作为示例，去除所述载体1及所述粘附层2的方法包括但不限于化学腐蚀、机械剥离、机械研磨、热烘烤、紫外光照射、激光烧蚀、化学机械抛光及湿法剥离中的至少一种。例如，若所述粘附层2采用uv胶带，则可首先采用紫外光照射使所述uv胶带粘性降低，然后通过撕离的方式使所述载体1及所述粘附层2脱离所述裸片3级所述第一塑封层5，相对于减薄工艺，如研磨、腐蚀等来说，这种分离方法更为简单，易于操作，可以大大降低工艺成本。

请参阅图6，执行步骤s5：形成再布线层6于所述第一塑封层5被去除所述粘附层2的一面，所述再布线层6的导电线路与所述焊盘4连接。

作为示例，制作所述再布线层包括交替进行如下步骤至少一次：采用化学气相沉积工艺或物理气相沉积工艺于所述第一塑封层5上形成介质层，并对所述介质层进行刻蚀形成图形化的介质层601；采用物理气相沉积工艺、化学气相沉积工艺、蒸镀工艺、溅射工艺、电镀工艺或化学镀工艺于图形化的介质层601表面形成金属层，并对所述金属层进行刻蚀形成图形化的导电线路层602。所述介质层的材料包括但不限于环氧树脂、硅胶、pi、pbo、bcb、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的一种或两种以上组合，所述导电线路层的材料包括但不限于铜、铝、镍、金、银、钛中的一种或两种以上组合。

作为示例，所述再布线层6包括至少一层图形化的介质层601及至少一层图形化的导电线路层602。也就是说，所述再布线层可以包括依次层叠的多个介质层601以及多个导电线路层602，依据连线需求，通过对各介质层进行图形化或者制作通孔实现各层导电线路层之间的互连，以实现不同功能的连线需求。

请参阅图7，执行步骤s6：提供一指纹识别芯片7，将所述指纹识别芯片7装设于所述再布线层6上。所述导电焊点8的材质包括但不限于铜、金、银、铝、锡中的一种或其中任意一种的合金。

作为示例，所述指纹识别芯片7与所述裸片3在水平面上的投影至少有一部分重合。本实施例中，所述指纹识别芯片7在垂直方向上正对所述裸片3，所述指纹识别芯片7的指纹识别窗口朝上。

作为示例，所述指纹识别芯片7与所述再布线层6之间具有间隙9，本实施例中，还包括形成底部填充胶10于所述间隙中的步骤(如图8所示)。所述底部填充胶10可采用聚合物，包括但不限于环氧树脂，可采用点胶或模压等方式形成。所述底部填充胶10可以防止水汽等进入所述指纹识别芯片7，并可以作为如撞击、按压过度等的缓冲结构。

请参阅图9，执行步骤s7：形成第二塑封层11于所述再布线层6上，所述第二塑封层11包围所述指纹识别芯片7的侧面。

作为示例，所述第二塑封层11可选用热固性材料，其材质包括但不限于环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺中的至少一种。形成所述第二塑封层11的方法包括但不限于包括压缩成型(compressivemolding)、传递模塑成型(transfermolding)、液封成型(liquidencapsulantmolding)、真空层压(vacuumlamination)、旋涂(spincoating)或其他合适的方法。

请参阅图10，执行步骤s8：形成至少一通孔12于所述第一塑封层5中，所述通孔12暴露出所述再布线层6的导电线路。

作为示例，可选用刻蚀、激光开孔等方法形成所述通孔12，所述通孔12可进一步贯穿所述介质层601的至少一部分，以暴露出所述再布线层6的导电线路。

请参阅图11，执行步骤s9：形成至少一导电部13于所述通孔中，所述导电部13与所述再布线层6的导电线路连接。

作为示例，通过植球法形成所述导电部13，所述导电部13包括但不限于导电焊球，例如锡焊球、银焊球、金锡合金焊球等。

至此，制作得到一种指纹识别芯片的封装结构。本发明的指纹识别芯片的封装结构的封装方法采用双面塑封扇出型封装实现指纹识别芯片与其它类型裸片的组合封装，不仅提高了制程结构的整合性，还有利于缩小封装尺寸，在半导体封装领域具有广泛的应用前景。

实施例二

本实施例中提供一种指纹识别芯片的封装结构，请参阅图11，显示为该指纹识别芯片的封装结构的示意图，包括第一塑封层5、再布线层6、至少一裸片3、指纹识别芯片7、第二塑封层11、至少一通孔12及至少一导电部13，其中，所述再布线层6位于所述第一塑封层5上；所述裸片3位于所述第一塑封层5中，且所述裸片3的焊盘4与所述再布线层6的导电线路连接；所述指纹识别芯片7装设于所述再布线层6上；所述第二塑封层11位于所述再布线层6上，并包围所述指纹识别芯片7的侧面；所述通孔12位于所述第一塑封层5中，所述通孔12暴露出所述再布线层6的导电线路；所述导电部13位于所述通孔12中，所述导电部13与所述再布线层6的导电线路连接。

作为示例，所述第一塑封层5、第二塑封层11可选用热固性材料，其材质包括但不限于环氧树脂、硅胶、聚酰亚胺中的至少一种。

作为示例，所述再布线层6包括至少一层图形化的介质层601及至少一层图形化的导电线路层602。也就是说，所述再布线层可以包括依次层叠的多个介质层601以及多个导电线路层602，依据连线需求，通过对各介质层进行图形化或者制作通孔实现各层导电线路层之间的互连，以实现不同功能的连线需求。

作为示例，所述指纹识别芯片7通过导电焊点8装设于所述再布线层6上。所述导电焊点8的材质包括但不限于铜、金、银、铝、锡中的一种或其中任意一种的合金。

作为示例，所述指纹识别芯片7与所述裸片3在水平面上的投影至少有一部分重合。本实施例中，所述指纹识别芯片7在垂直方向上正对所述裸片3，所述指纹识别芯片7的指纹识别窗口朝上。

作为示例，所述指纹识别芯片7与所述再布线层6之间具有间隙，所述间隙中填充有底部填充胶10。所述底部填充胶10可采用聚合物，包括但不限于环氧树脂，可采用点胶或模压等方式形成。所述底部填充胶10可以防止水汽等进入所述指纹识别芯片7，并可以作为如撞击、按压过度等的缓冲结构。

作为示例，所述导电部13包括导电焊球，例如锡焊球、银焊球、金锡合金焊球等。

本实施例的指纹识别芯片的封装结构采用双面塑封扇出型封装整合了指纹识别芯片与其它类型裸片，具有较小的封装尺寸。

综上所述，本发明的指纹识别芯片的封装结构及封装方法采用双面塑封扇出型封装实现指纹识别芯片与其它类型裸片的组合封装，不仅提高了制程结构的整合性，还有利于缩小封装尺寸，在半导体封装领域具有广泛的应用前景。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。