一种光学指纹识别芯片的封装结构以及封装方法技术

本发明专利技术公开了一种光学指纹识别芯片的封装结构以及封装方法，本发明专利技术技术方案提供的光学指纹识别芯片的封装结构以及封装方法中，在光学指纹识别芯片的正面设置盖板，所述基板包括基板和遮光层，在基板背离所述光学指纹识别芯片的一侧表面设置所述遮光层，所述基板具有多个用于露出所述光学指纹识别芯片的感光像素的第一通孔，所述遮光层具有与所述第一通孔一一对应的第二通孔，进行指纹识别时，通过一一对应的所述第一通孔以及所述第二通孔可以将手指反射的光线分区，以减少不同感光像素的感测结果产生串扰，提高了指纹识别的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光学指纹识别芯片的封装结构以及封装方法
本专利技术涉及芯片封装
，更具体的说，涉及一种光学指纹识别芯片的封装结构以及封装方法。
技术介绍
随着科学技术的不断进步，越来越多的电子设备广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。而随着电子设备功能的不断增加，电子设备存储的重要信息也越来越多，电子设备的身份验证技术成为目前电子设备研发的一个主要方向。由于指纹具有唯一性和不变性，使得指纹识别技术具有安全性好、可靠性高以及使用简单等诸多优点。因此，指纹识别技术成为当下各种电子设备进行身份验证的主流技术。目前，光学指纹识别芯片是现有电子设备常用的指纹识别芯片之一，其通过指纹识别区的大量感光像素(pixel)来采集使用者的指纹信息，每个感光像素作为一个检测。具体的，进行指纹识别时，光线照射至使用者的指纹面并经过指纹面反射至感光像素，感光像素将指纹的光信号转换为电信号，根据所有像素转换的电信号可以获取指纹信息。现有的光学指纹识别芯片在封装时，一般直接在感光侧直接设置透明盖板。但是由于透明盖板的是完全透光的，会导致不同感光像素的感测结果产生串扰，影响指纹识别精度。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术技术方案提供了一种光学指纹识别芯片的封装结构以及封装方法，解决了不同感光像素的感测结果产生串扰的问题，提高了指纹识别的精度。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光学指纹识别芯片的封装结构，所述封装结构包括：光学指纹识别芯片，具有相对的正面以及背面，其正面具有指纹识别区以及包围所述指纹识别区的外围区，所述指纹识别区具有多个感光像素，所述外围区具有与所述感光像素电性连接的焊垫；与所述光学指纹识别芯片的正面相对设置的盖板；所述盖板包括基板和遮光层；所述基板具有多个用于露出所述感光像素的第一通孔；所述遮光层位于所述基板背离所述光学指纹识别芯片的一侧，所述遮光层具有多个与所述第一通孔一一相对的第二通孔。优选的，在上述封装结构中，所述盖板与所述光学指纹识别芯片之间具有预设的间距，用于调节所述盖板进行小孔成像的像距。优选的，在上述封装结构中，所述盖板与所述光学指纹识别芯片之间具有滤光片玻璃，用于滤除检测光波段之外的杂光。优选的，在上述封装结构中，所述盖板背离所述光学指纹识别芯片的一侧表面设置有滤光片玻璃，用于滤除检测光波段之外的杂光。优选的，在上述封装结构中，所述盖板的周缘与所述光学指纹识别芯片的周缘之间具有预设厚度的间隔件。优选的，在上述封装结构中，所述基板对应所述焊垫的位置具有用于露出所述焊垫的第一开口；所述遮光层对应所述第一开口的位置具有用于露出所述第一开口的第二开口；所述焊垫用于通过所述第一开口以及所述第二开口与一金属线电性连接，以通过所述金属线和一背板的焊盘电性连接。优选的，在上述封装结构中，所述第一开口包括第一凹槽以及位于所述第一凹槽内的第二凹槽，所述第一凹槽以及所述第二凹槽用于露出所述焊垫。优选的，在上述封装结构中，所述光学指纹识别芯片的背面对应所述焊垫的位置具有硅通孔，所述硅通孔用于露出所述焊垫；所述硅通孔的侧壁以及所述光学指纹识别芯片的背面覆盖有绝缘层；所述绝缘层表面覆盖有再布线层，所述再布线层通过所述硅通孔与所述焊垫电性连接，并延伸至所述硅通孔的外部；所述再布线层覆盖有阻焊层，所述阻焊层与所述光学指纹识别芯片的背面相对的区域具有开口，所述开口用于设置焊接凸起，以通过所述焊接凸起和一背板的焊盘电性连接。优选的，在上述封装结构中，所述基板为硅基板。优选的，在上述封装结构中，所述遮光层为光阻干膜或是光阻湿膜。优选的，在上述封装结构中，所述第一通孔的深宽比不大于6:1。优选的，在上述封装结构中，所述第二通孔的深宽比不大于6:1。优选的，在上述封装结构中，所述基板的厚度不大于200μm。优选的，在上述封装结构中，所述遮光层的厚度不大于200μm。优选的，在上述封装结构中，所述基板与所述光学指纹识别芯片通过DAF膜粘结固定。优选的，在上述封装结构中，所述感光像素阵列排布，所述第一通孔与所述像素一一对应。本专利技术还提供了一种封装方法，用于制作上述任一项所述的封装结构，所述封装方法包括：提供晶圆，所述晶圆包括多个光学指纹识别芯片；所述光学指纹识别芯片具有相对的正面以及背面，其正面具有指纹识别区以及包围所述指纹识别区的外围区，所述指纹识别区具有多个感光像素，所述外围区具有与所述感光像素电性连接的焊垫；在所述晶圆上固定基板；在所述基板背离所述光学指纹识别芯片的一侧表面形成遮光层；图案化所述遮光层，形成多个贯穿所述遮光层的第二通孔；以图案化的所述遮光层为掩膜层，图案化所述基板，形成贯穿所述基板的第一通孔；所述第一通孔用于露出所述焊垫，且与所述第二通孔一一对应；通过切割工艺，切割所述晶圆、所述基板以及所述遮光层，形成多个单粒的封装结构；其中，所述晶圆切割为多个光学指纹识别芯片；所述基板和所述遮光层均切割为多个与所述光学指纹识别芯片一一对应的部分。优选的，在上述封装方法中，所述在所述晶圆上固定基板包括:将所述基板与所述晶圆对位压合，每个所述光学指纹识别芯片的正面的预设区域均与所述基板的预设区域粘结固定；其中，所述基板与所述光学指纹识别芯片之间具有预设的间距，用于调节盖板进行小孔成像的像距，所述盖板包括所述基板以及所述遮光层。优选的，在上述封装方法中，形成所述第一通孔之后，还包括：在所述遮光层背离所述基板的一侧表面贴合滤光片玻璃，所述滤光片玻璃与所述光学指纹识别芯片一一对应。优选的，在上述封装方法中，所述基板与所述光学指纹识别芯片的周缘之间具有间隔件，所述间隔件的厚度等于所述间距。优选的，在上述封装方法中，所述间隔件用于粘结固定所述基板与所述光学指纹识别芯片。优选的，在上述封装方法中，所述在所述晶圆上固定基板包括:在每个所述光学指纹识别芯片的正面均贴合固定一滤光片玻璃；在所述滤光片玻璃表面固定所述基板，所述基板覆盖所有所述滤光片玻璃；其中，所述滤光片玻璃的厚度使得所述基板与所述光学指纹识别芯片之间具有预设的间距，用于调节盖板进行小孔成像的像距，所述盖板包括所述基板以及所述遮光层。优选的，在上述封装方法中，所述遮光层为光阻干膜或是光阻湿膜，通过曝光显影工艺在所述遮光层上形成与所述感光像素一一对应的所述第二通孔；所述基板为硅基板，以所述遮光层为掩膜层，利用硅刻蚀工艺形成所述第一通孔。优选的，在上述封装方法中，在形成所述第二通孔的同时，采用曝光显影工艺在所述遮光层对应所述焊垫的位置形成第二开口；基于所述第二开口，采用刻蚀工艺在所述基板上对应所述焊垫的位置形成第一开口，用于露出所述焊垫；其中，所述焊垫用于通过所述第一开口以及所述第二开口与一金属线电性连接，以通过所述金属线和一背板的焊盘电性连接。优选的，在上述封装方法中，还包括：切割前，在所述光学指纹识别芯片背离所述基板的一侧表面形成硅通孔，所述硅通孔用于露出所述焊垫；形成覆盖所述硅通孔的侧壁以及所述光学指纹识别芯片背面的绝缘层；形成覆盖所述绝缘层的再布线层，所述再布线层通过所述硅通孔与所述焊垫电性连接，并延伸至所述硅通孔的外部；形成覆盖所述再布线层的阻焊层，所述阻焊层与所述光学指纹识别芯片的背面相对的区域具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：光学指纹识别芯片，具有相对的正面以及背面，其正面具有指纹识别区以及包围所述指纹识别区的外围区，所述指纹识别区具有多个感光像素，所述外围区具有与所述感光像素电性连接的焊垫；与所述光学指纹识别芯片的正面相对设置的盖板；所述盖板包括基板和遮光层；所述基板具有多个用于露出所述感光像素的第一通孔；所述遮光层位于所述基板背离所述光学指纹识别芯片的一侧，所述遮光层具有多个与所述第一通孔一一相对的第二通孔。

【技术特征摘要】
1.一种光学指纹识别芯片的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括：光学指纹识别芯片，具有相对的正面以及背面，其正面具有指纹识别区以及包围所述指纹识别区的外围区，所述指纹识别区具有多个感光像素，所述外围区具有与所述感光像素电性连接的焊垫；与所述光学指纹识别芯片的正面相对设置的盖板；所述盖板包括基板和遮光层；所述基板具有多个用于露出所述感光像素的第一通孔；所述遮光层位于所述基板背离所述光学指纹识别芯片的一侧，所述遮光层具有多个与所述第一通孔一一相对的第二通孔。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述盖板与所述光学指纹识别芯片之间具有预设的间距，用于调节所述盖板进行小孔成像的像距。3.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述盖板与所述光学指纹识别芯片之间具有滤光片玻璃，用于滤除检测光波段之外的杂光。4.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述盖板背离所述光学指纹识别芯片的一侧表面设置有滤光片玻璃，用于滤除检测光波段之外的杂光。5.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述盖板的周缘与所述光学指纹识别芯片的周缘之间具有预设厚度的间隔件。6.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板对应所述焊垫的位置具有用于露出所述焊垫的第一开口；所述遮光层对应所述第一开口的位置具有用于露出所述第一开口的第二开口；所述焊垫用于通过所述第一开口以及所述第二开口与一金属线电性连接，以通过所述金属线和一背板的焊盘电性连接。7.根据权利要求6所述的封装结构，其特征在于，所述第一开口包括第一凹槽以及位于所述第一凹槽内的第二凹槽，所述第一凹槽以及所述第二凹槽用于露出所述焊垫。8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述光学指纹识别芯片的背面对应所述焊垫的位置具有硅通孔，所述硅通孔用于露出所述焊垫；所述硅通孔的侧壁以及所述光学指纹识别芯片的背面覆盖有绝缘层；所述绝缘层表面覆盖有再布线层，所述再布线层通过所述硅通孔与所述焊垫电性连接，并延伸至所述硅通孔的外部；所述再布线层覆盖有阻焊层，所述阻焊层与所述光学指纹识别芯片的背面相对的区域具有开口，所述开口用于设置焊接凸起，以通过所述焊接凸起和一背板的焊盘电性连接。9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板为硅基板。10.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述遮光层为光阻干膜或是光阻湿膜。11.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第一通孔的深宽比不大于6:1。12.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述第二通孔的深宽比不大于6:1。13.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板的厚度不大于200μm。14.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述遮光层的厚度不大于200μm。15.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述基板与所述光学指纹识别芯片通过DAF膜粘结固定。16.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述感光像素阵列排布，所述第一通孔与所述像素一一对应。17.一种封装方法，用于制作如权利要求1-16任一项所述的封装结构，其特征在于，所述封装方法包括：提供晶圆，所述晶圆包括多个光学指纹识别芯片；所述光学指纹识别芯片具有相对的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王之奇，谢国梁，胡汉青，
申请(专利权)人：苏州晶方半导体科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32