指纹识别芯片的封装结构及封装方法技术

本发明专利技术提供一种指纹识别芯片的封装结构及封装方法，包括：重新布线层；指纹识别芯片，位于重新布线层的第一表面；指纹识别芯片包括功能区域及位于功能区域外侧的若干个金属焊盘，功能区域内设置有功能器件，金属焊盘位于指纹识别芯片的正面，且与功能器件电连接；指纹识别芯片经由金属焊盘与重新布线层接触连接；塑封材料层，位于重新布线层的第一表面，将指纹识别芯片封裹塑封；塑封材料层内设有若干个采用激光钻工工艺形成的上下贯通的通孔，通孔暴露出部分所述重新布线层；导电结构，填充于通孔内，且与重新布线层电连接。本发明专利技术采用扇出型封装（Fan out）指纹识别芯片，相比于现有的其它指纹识别芯片封装来说，具有成本低、厚度小、良率高的优点。

Encapsulation structure and encapsulation method of fingerprint identification chip

Including the packaging structure and method, the invention provides a fingerprint identification chip: the re wiring layer; fingerprint identification chip, the first surface is located on the re wiring layer; fingerprint identification chip including function area and located in functional areas outside of a plurality of metal pads are arranged in the functional areas of functional devices, metal pad in fingerprint the positive identification chip, and connected with the electric device; fingerprint identification chip through the metal pad and the re wiring layer contact; plastic material layer, the first surface is located on the re wiring layer, the fingerprint identification chip encapsulated plastic; plastic material layer is provided with a plurality of through holes formed by laser process on the through the through hole of the exposed part of the re wiring layer; the conductive structure, filling in the hole, and the re wiring layer is electrically connected. The invention adopts the fanout package (Fan out) fingerprint identification chip, compared to other existing fingerprint identification chip package, has the advantages of low cost, small thickness and high yield.

【技术实现步骤摘要】
指纹识别芯片的封装结构及封装方法
本专利技术涉及一种半导体封装结构及封装方法，特别是涉及一种指纹识别芯片的封装结构及封装方法。
技术介绍
随着集成电路的功能越来越强、性能和集成度越来越高，以及新型的集成电路出现，封装技术在集成电路产品中扮演着越来越重要的角色，在整个电子系统的价值中所占的比例越来越大。同时，随着集成电路特征尺寸达到纳米级，晶体管向更高密度、更高的时钟频率发展，封装也向更高密度的方向发展。由于扇出晶圆级封装(fowlp)技术由于具有小型化、低成本和高集成度等优点，以及具有更好的性能和更高的能源效率，扇出晶圆级封装(fowlp)技术已成为高要求的移动/无线网络等电子设备的重要的封装方法，是目前最具发展前景的封装技术之一。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。现有的一种指纹识别芯片的封装方法如图1a～图1c所示：第一步，如图1a所示，在指纹识别芯片11制作深槽，并将其粘合于FPC板12上，然后通过打线工艺制作金属连线13，实现指纹识别芯片11与FPC板12的电连接，其中，FPC是FlexiblePrintedCircuit的简称，又称软性线路板，其具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点。第二步，如图1b所示，制作出框架14；第三步，士1c所示，在所述指纹识别芯片上加盖蓝宝石盖板15，以完成封装。这种方法具有以下缺点：包括FPC板、指纹识别芯片以及蓝宝石盖板三层结构，封装厚度较厚，金属连线容易因FPC软板拉扯等造成断裂，整体良率较低。另一种指纹识别芯片的封装方法如图2a～图2c所示：第一步，如图2a所示，通过硅穿孔TSV技术在指纹识别芯片11中形成通孔电极16；第二步，如图2b所示，将蓝宝石盖板15、指纹识别芯片11及FPC板12层叠在一起，通过打线工艺制作金属连线13以连接所述指纹识别芯片11及FPC板12；第三步，如图2c所示，制作出框架14。这种方法具有以下缺点：需要用蓝宝石盖板封装，厚度较厚，硅穿孔工艺成本较高，金属连线容易因FPC软板拉扯等造成断裂，而且指纹识别芯片的厚度较薄，容易出现裂片现象，整体良率较低。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术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封装方法中存在的需要使用蓝宝石盖板、封装厚度较大、良率较低等的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种指纹识别芯片的封装结构，所述封装结构包括：重新布线层，所述重新布线层包括相对的第一表面及第二表面；指纹识别芯片，位于所述重新布线层的第一表面；所述指纹识别芯片包括功能区域及位于所述功能区域外侧的若干个金属焊盘，所述功能区域内设置有功能器件，所述金属焊盘位于所述指纹识别芯片的正面，且与所述功能器件电连接；所述指纹识别芯片经由所述金属焊盘与所述重新布线层接触连接；塑封材料层，位于所述重新布线层的第一表面，将所述指纹识别芯片封裹塑封；所述塑封材料层内设有若干个采用激光钻工工艺形成的上下贯通的通孔，所述通孔暴露出部分所述重新布线层；及导电结构，填充于所述通孔内，且与所述重新布线层电连接；所述导电结构远离所述重新布线层的表面与所述塑封材料层远离所述重新布线层的表面相平齐，或突出于所述塑封材料层之外。优选地，所述导电结构为金属连接球、金属柱或金属引线。优选地，所述重新布线层包括：电介质层，所述电介质层与所述塑封材料层相接触的表面为所述重新布线层的第一表面；金属线层，位于所述电介质层内，且所述金属线层的外表面与所述重新布线层的第一表面相平齐；所述金属焊盘及所述导电结构均与所述金属线层接触连接。优选地，所述重新布线层包括：电介质层，所述电介质层与所述塑封材料层相接触的表面为所述重新布线层的第一表面；金属叠层结构，位于所述电介质层内；所述金属叠层结构包括多层间隔排布的金属线层及金属插塞，所述金属插塞位于相邻所述金属线层之间，以将相邻的所述金属线层电连接；邻近所述塑封材料层的所述金属线层的外表面与所述重新布线层的第一表面相平齐；所述金属焊盘与邻近所述塑封材料层的所述金属线层接触连接。优选地，所述电介质层的材料包括环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的任一种，所述金属线层的材料包括铜、铝、镍、金、银、钛中的任一种。优选地，若干个所述金属焊盘均位于所述功能区域的一侧，且于所述功能区域的一侧呈一字型排布。优选地，所述塑封材料层包括聚酰亚胺层、硅胶层、环氧树脂层、可固化的聚合物基材料层或可固化的树脂基材料层中的任一种。优选地，所述通孔的截面形状为倒梯形。本专利技术还提供一种指纹识别芯片的封装方法，所述封装方法包括步骤：1)提供一衬底；2)提供一指纹识别芯片，所述指纹识别芯片包括功能区域及位于所述功能区域外侧的若干个金属焊盘，所述功能区域内设置有功能器件，所述金属焊盘位于所述指纹识别芯片的正面，且与所述功能器件电连接；将所述指纹识别芯片正面朝下倒装键合于所述衬底的上表面；3)于所述衬底的上表面形成塑封材料层，所述塑封材料层将所述指纹识别芯片封裹塑封；4)去除所述衬底；5)于所述塑封材料层暴露出所述指纹识别芯片的表面形成重新布线层，所述重新布线层包括相对的第一表面及第二表面，其中，所述重新布线层的第一表面与所述塑封材料层暴露出所述指纹识别芯片的表面相接触，且所述重新布线层与所述指纹识别芯片的金属焊盘接触连接；6)采用激光钻孔工艺于所述塑封材料层内形成上下贯通的通孔，所述通孔暴露出部分所述重新布线层；7)于所述通孔内形成导电结构，所述导电结构与所述重新布线层相连接。优选地，步骤1)与步骤2)之间还包括于所述衬底的上表面形成剥离层的步骤；此时，步骤2)中，所述指纹识别芯片正面朝下倒装键合于所述剥离层的上表面，步骤3)中，所述塑封材料层形成于所述剥离层的上表面。优选地，所述剥离层包括胶带及聚合物层中的一种，所述聚合物层首先采用旋涂工艺涂覆于所述支撑衬底表面，然后采用紫外固化或热固化工艺使其固化成型。优选地，步骤3)中，采用压缩成型工艺、传递模塑成型工艺、液封成型工艺、真空层压工艺或旋涂工艺于所述衬底的上表面形成所述塑封材料层；所述塑封材料层包括聚酰亚胺层、硅胶层、环氧树脂层、可固化的聚合物基材料层或可固化的树脂基材料层中的任一种。优选地，步骤7)中，采用焊接工艺或金属膏印刷工艺于所述通孔内形成金属连接球或金属柱作为所述导电结构，或采用焊线工艺于所述通孔内形成金属引线作为所述导电结构。如上所述，本专利技术的指纹识别芯片的封装结构及封装方法，具有以下有益效果：1)本专利技术采用扇出型封装(Fanout)指纹识别芯片，相比于现有的其它指纹识别芯片封装来说，具有成本低、厚度小、良率高的优点；2)本专利技术同时不需要打线工艺，也不需要高成本的硅穿孔工艺(TSV)，而能实现指纹识别芯片的封装，大大降低了工艺难度及成本；3)本专利技术直接采用重新布线层作为指纹识别芯片的盖板，不需要另外增加蓝宝石盖板，大大降低了封装的厚度及成本；4)本专利技术采用扇出封装(Fanout)工艺，芯片的电引出不需要传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：重新布线层，所述重新布线层包括相对的第一表面及第二表面；指纹识别芯片，位于所述重新布线层的第一表面；所述指纹识别芯片包括功能区域及位于所述功能区域外侧的若干个金属焊盘，所述功能区域内设置有功能器件，所述金属焊盘位于所述指纹识别芯片的正面，且与所述功能器件电连接；所述指纹识别芯片经由所述金属焊盘与所述重新布线层接触连接；塑封材料层，位于所述重新布线层的第一表面，将所述指纹识别芯片封裹塑封；所述塑封材料层内设有若干个采用激光钻工工艺形成的上下贯通的通孔，所述通孔暴露出部分所述重新布线层；及导电结构，填充于所述通孔内，且与所述重新布线层电连接；所述导电结构远离所述重新布线层的表面与所述塑封材料层远离所述重新布线层的表面相平齐，或突出于所述塑封材料层之外。

【技术特征摘要】
1.一种指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：重新布线层，所述重新布线层包括相对的第一表面及第二表面；指纹识别芯片，位于所述重新布线层的第一表面；所述指纹识别芯片包括功能区域及位于所述功能区域外侧的若干个金属焊盘，所述功能区域内设置有功能器件，所述金属焊盘位于所述指纹识别芯片的正面，且与所述功能器件电连接；所述指纹识别芯片经由所述金属焊盘与所述重新布线层接触连接；塑封材料层，位于所述重新布线层的第一表面，将所述指纹识别芯片封裹塑封；所述塑封材料层内设有若干个采用激光钻工工艺形成的上下贯通的通孔，所述通孔暴露出部分所述重新布线层；及导电结构，填充于所述通孔内，且与所述重新布线层电连接；所述导电结构远离所述重新布线层的表面与所述塑封材料层远离所述重新布线层的表面相平齐，或突出于所述塑封材料层之外。2.根据权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于：所述导电结构为金属连接球、金属柱或金属引线。3.根据权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于：所述重新布线层包括：电介质层，所述电介质层与所述塑封材料层相接触的表面为所述重新布线层的第一表面；金属线层，位于所述电介质层内，且所述金属线层的外表面与所述重新布线层的第一表面相平齐；所述金属焊盘及所述导电结构均与所述金属线层接触连接。4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器扇出型封装结构，其特征在于：所述重新布线层包括：电介质层，所述电介质层与所述塑封材料层相接触的表面为所述重新布线层的第一表面；金属叠层结构，位于所述电介质层内；所述金属叠层结构包括多层间隔排布的金属线层及金属插塞，所述金属插塞位于相邻所述金属线层之间，以将相邻的所述金属线层电连接；邻近所述塑封材料层的所述金属线层的外表面与所述重新布线层的第一表面相平齐；所述金属焊盘与邻近所述塑封材料层的所述金属线层接触连接。5.根据权利要求4或5所述的指纹识别芯片的封装方法，其特征在于：所述电介质层的材料包括环氧树脂、硅胶、PI、PBO、BCB、氧化硅、磷硅玻璃，含氟玻璃中的任一种，所述金属线层的材料包括铜、铝、镍、金、银、钛中的任一种。6.根据权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构，其特征在于：若干个所述金属焊盘均位于所述功能区域的一侧，且于所述功能区域的一侧呈一字型排布。7.根据权利要求1所述的指纹识别芯片的封装结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦亨，林正忠，吴政达，
申请(专利权)人：中芯长电半导体江阴有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32