芯片封装结构、方法和终端设备技术

一种芯片封装结构、方法和终端设备，能够降低封装的厚度和尺寸，该芯片封装结构(10)包括：光学传感芯片(11)，包括第一表面(111)和第二表面(112)，第一表面设置有第一焊盘(13)，第二表面设置有连接端(15)，第一焊盘电连接至连接端，连接端用于芯片封装结构与外界的电连接；光路调制结构(12)，设置在第一表面的上方，用于将从人体手指反射的光信号进行光路调制后入射到第一表面，或将从第一表面出射的光信号进行光路调制后出射到人体手指。

Chip packaging structure, method and terminal equipment

A chip packaging structure, method and terminal device capable of reducing the thickness and size of the package comprises an optical sensor chip (10) comprising a first surface (111) and a second surface (112), a first surface having a first pad (13), a second surface having a connecting end (15), and a first pad electrically connected to a connecting pad. The connecting end is used for the electrical connection between the chip package structure and the outside world; the optical path modulation structure (12) is arranged above the first surface for incident light signals reflected from the human finger on the first surface after modulating the light path, or for modulating light signals emitted from the first surface and then projecting them onto the human finger.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】芯片封装结构、方法和终端设备
本申请实施例涉及芯片封装领域，并且更具体地，涉及一种芯片封装结构、方法和终端设备。
技术介绍
随着手机行业的发展，传统的电容型指纹识别技术因其穿透能力有限，芯片结构复杂、模组尺寸偏厚、摆放位置受限等弊端，已经逐渐不能满足新兴手机市场的需求，光学指纹识别技术因其穿透能力强、支持全屏摆放等特点，将逐渐成为指纹识别技术的主流。但支持光学指纹识别技术的光学传感芯片大部分要安装在手机屏幕的下方，占用手机电池的空间位置，因此，如何实现光学传感芯片的封装结构更薄、更小是一项亟需解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种芯片封装结构、方法和终端设备，能够降低封装结构的厚度和尺寸。第一方面，提供了一种芯片封装结构，包括：光学传感芯片，包括第一表面和第二表面，所述第一表面设置有第一焊盘，所述第二表面设置有连接端，所述第一焊盘电连接至所述连接端，所述连接端用于所述芯片封装结构与外界的电连接；光路调制结构，设置在所述第一表面的上方，用于将从人体手指反射的光信号进行光路调制后入射到所述第一表面，或将从所述第一表面出射的光信号进行光路调制后出射到人体手指。因此，本申请实施例的芯片封装结构，将光学传感芯片和光路调制结构封装在一个芯片封装结构中，提高了封装集成度，舍弃了现有传统封装技术用到的基板和焊线，通过将光学传感芯片的第一表面的焊盘电连接至所述光学传感芯片的第二表面，从而实现光学传感芯片与外界的电连接，因此，减小了封装结构的厚度和尺寸，进一步来讲，减小了厚度和尺寸的芯片封装结构能够更多地应用于对厚度要求较高的终端设备。在一些可能的实现方式中，所述第一焊盘和所述连接端之间设置有硅通孔TSV，通过TSV中的重布线层RDL将所述第一焊盘电连接至所述连接端。也就是说，可以通过TSV工艺实现所述第一焊盘和所述连接端的电连接，所述连接端与外界的电连接，也就相当于所述第一焊盘与外界的电连接，因此，通过将所述光学传感芯片的第一表面的第一焊盘引导到所述第二表面，能够达到将光学传感芯片的电信号引导到芯片封装结构的外部的目的。在一些可能的实现方式中，所述连接端为第二焊盘或锡球。也就是说，用于实现芯片封装结构与外界的电连接的端口可以是焊盘的形式，也可以是锡球的形式，具体采用什么形式可以根据客户的需求确定。可选地，所述锡球是采用植球工艺，或钢网印刷工艺加回流焊工艺形成的。在一些可能的实现方式中，所述芯片封装结构还包括：注塑层，包覆所述光学传感芯片和所述光路调制结构，用于固定和保护所述光学传感芯片和所述光路调制结构。若所述芯片封装结构包括所述注塑层，所述连接端从所述注塑层的表面露出。例如，所述注塑层可以包覆所述光学传感芯片和所述光路调制结构的侧面，或者也可以包覆所述光学传感芯片和所述光路调制结构的侧面，以及所述光学传感芯片的第二表面。为了保证光路调制结构和光学传感芯片之间的光信号的传递，所述注塑层不能遮挡光路调制结构和光学传感芯片之间进行光信号传递的位置，即所述注塑层至少要将所述光路调制结构的接收光信号的表面露出，若将所述光路调制结构露在外面的表面记为第三表面，所述光路调制结构与所述光学传感芯片的第一表面相邻的表面记为第四表面，那么所述注塑层至少不遮挡所述光路调制结构的第三表面上的光学区域。也就是说，若所述芯片封装结构包括所述注塑层，所述注塑层至少不包覆所述光路调制结构的接收光信号的表面，以及所述第二表面上的连接端的位置，从而能够保证光路调制结构接收来自人体手指的光信号，以及向人体手指发射的光信号，以及保证所述连接端能够实现与外界的电连接。可选地，所述注塑层可以为塑封胶，或者环氧树脂模塑料(EpoxyMoldingCompound，EMC)。可选地，所述注塑层是采用闭窗注塑工艺，或开窗注塑工艺形成的。在一些可能的实现方式中，采用研磨或激光开孔的方式使所述连接端从所述注塑层的表面露出。可选地，所述光路调制结构为透镜结构，例如，凸透镜结构，或凹透镜结构，或凸透镜和凹透镜的组合结构，或者也可以为其他能够用于光路调制的结构。在一些可能的实现方式中，采用以下方式中的至少一种将所述光路调制结构设置在所述第一表面的上方：透明胶水粘贴、透明胶膜粘贴、透明胶膜框贴和绿油框贴；在一些可能的实现方式中，采用钢网印刷工艺或曝光显影工艺将所述光路调制结构制备在所述第一表面。可选地，用于连接所述光路调制结构和所述光学传感芯片的材料可以包括以下中的至少一种：热压非导电胶(ThermalCompressionNon-ConductivePaste，TCNCP)、热压非导电膜(ThermalCompressionNon-ConductiveFilm，TCNCF)、芯片粘接薄膜(DieAttachFilm，DAF)或银胶(Epoxy)等。第二方面，提供了一种芯片封装方法，包括：将光路调制结构晶圆和光学传感芯片晶圆进行键合，得到重构晶圆，所述光学传感芯片晶圆包括多个光学传感芯片；将重构晶圆中的光学传感芯片的第一表面的第一焊盘电连接至所述光学传感芯片的第二表面，生成第二焊盘，所述第二焊盘用于所述光学传感芯片与外界的电连接；将处理后的所述重构晶圆进行晶圆划片，得到单颗封装颗粒。经过上述处理过程后得到的芯片封装结构为包括所述光学传感芯片和对应的光路调制结构的组合结构。在一种可能的实现方式中，可以采用共金键合的方式将所述光路调制结构晶圆和光学传感芯片晶圆键合在一起，或者也可以直接在所述光学传感芯片晶圆的第一表面上制备光路调制结构，例如，可以采用曝光显影或钢网印刷的方式将光路调制结构直接制备到所述光学传感芯片的第一表面。因此，本申请实施例的芯片封装方法，将光学传感芯片和光路调制结构封装在一个芯片封装结构中，提高了封装集成度，舍弃了现有传统封装技术用到的基板和焊线，通过将光学传感芯片的第一表面的焊盘电连接至所述光学传感芯片的第二表面，从而实现光学传感芯片与外界的电连接，因此，减小了封装结构的厚度和尺寸，进一步来讲，减小了厚度和尺寸的芯片封装结构能够更多地应用于对厚度要求较高的终端设备。在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：对所述单颗封装颗粒进行闭窗注塑处理，在所述单颗封装颗粒的外围形成注塑层，所述注塑层用于固定和保护所述光学传感芯片和所述光路调制结构；采用研磨或激光开孔的方式使所述第二焊盘的位置从所述注塑层的表面露出。也就是说，根据本申请实施例的芯片封装方法制备的芯片封装结构还可以包括注塑层，用于保护和固定所述光学传感芯片和所述光路调制结构。在一些可能的实现方式中，所述方法还包括：对所述单颗封装颗粒进行开窗注塑处理，在所述单颗封装颗粒的外围形成注塑层，所述注塑层用于固定和保护所述光学传感芯片和所述光路调制结构。可选地，所述方法还包括：使用钢网印刷工艺加回流焊工艺，或植球工艺在所述第二焊盘的位置形成锡球。这种情况下，得到的芯片封装结构包括所述光学传感芯片和对应的光路调制结构的组合结构，以及锡球，或者还可以包括注塑层。在一些可能的实现方式中，所述将重构晶圆中的光学传感芯片的第一表面的第一焊盘电连接至所述光学传感芯片的第二表面，并生成第二焊盘，包括：采用硅通孔TSV工艺在所述第一焊盘和所述第二表面之间设置TSV；通过TSV中的重布线层RDL将所述第一焊盘电连接至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：光学传感芯片，包括第一表面和第二表面，所述第一表面设置有第一焊盘，所述第二表面设置有连接端，所述第一焊盘电连接至所述连接端，所述连接端用于所述芯片封装结构与外界的电连接；光路调制结构，设置在所述第一表面的上方，用于将从人体手指反射的光信号进行光路调制后入射到所述第一表面，或将从所述第一表面出射的光信号进行光路调制后出射到人体手指。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种芯片封装结构，其特征在于，包括：光学传感芯片，包括第一表面和第二表面，所述第一表面设置有第一焊盘，所述第二表面设置有连接端，所述第一焊盘电连接至所述连接端，所述连接端用于所述芯片封装结构与外界的电连接；光路调制结构，设置在所述第一表面的上方，用于将从人体手指反射的光信号进行光路调制后入射到所述第一表面，或将从所述第一表面出射的光信号进行光路调制后出射到人体手指。2.根据权利要求1所述的芯片封装结构，其特征在于，所述第一焊盘和所述连接端之间设置有硅通孔TSV，通过TSV中的重布线层RDL将所述第一焊盘电连接至所述连接端。3.根据权利要求1或2所述的芯片封装结构，其特征在于，所述连接端为第二焊盘或锡球。4.根据权利要求3所述的芯片封装结构，其特征在于，所述锡球是采用植球工艺，或钢网印刷工艺加回流焊工艺形成的。5.根据权利要求1至4中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述芯片封装结构还包括：注塑层，包覆所述光学传感芯片和所述光路调制结构，用于固定和保护所述光学传感芯片和所述光路调制结构。6.根据权利要求5所述的芯片封装结构，其特征在于，所述注塑层是采用闭窗注塑工艺，或开窗注塑工艺形成的。7.根据权利要求5或6所述的芯片封装结构，其特征在于，所述连接端从所述注塑层的表面露出。8.根据权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，采用研磨或激光开孔的方式使所述连接端从所述注塑层的表面露出。9.根据权利要求5至8中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述注塑层为塑封胶。10.根据权利要求1至9中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，所述光路调制结构为透镜结构。11.根据权利要求1至10中任一项所述的芯片封装结构，其特征在于，采用以下方式中的至少一种将所述光路调制结构设置在所述光学传感芯片的第一表面的上方：透明胶水粘贴、透明胶膜粘贴、透明胶膜框贴和绿油框贴；或采用钢网印刷工艺或曝光显影工艺将所述光路调制结构制备在所述光学传感芯片的第一表面。12.一种芯片封装方法，其特征在于，包括：将光路调制结构晶圆和光学传感芯片晶圆进行键合，得到重构晶圆，所述光学传感芯片晶圆包括多个光学传感芯片；将重构晶圆中的光学传感芯片的第一表面的第一焊盘电连接至所述光学传感芯片的第二表面，生成第二焊盘，所述第二焊盘用于所述光学传感芯片与外界的电连接；将处理后的所述重构晶圆进行晶圆划片，得到单颗封装颗粒。13.根据权利要求12所述的芯片封装方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述单颗封装颗粒进行闭窗注塑处理，在所述单颗封装颗粒的外围形成注塑层，所述注塑层用于固定和保护所述光学传感芯片和所述光路调制结构；采用研磨或激光开孔的方式使所述第二焊盘的位置从所述注塑层的表面露出。14.根据权利要求12所述的芯片封装方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述单颗封装颗粒进行开窗注塑处理，在所述单颗封装颗粒的外围形成注塑层，所述注塑层用于固定和保护所述光学传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：董昊翔，韦亚，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44