生物识别指纹芯片的封装结构制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种生物识别指纹芯片的封装结构，包括：芯片单元，具有相对的正面和背面，其正面具有感应区域；聚光透镜阵列，设于芯片单元的正面，包括阵列设置的多个微透镜；间隔设置于芯片单元的正面和聚光透镜阵列之间的多个遮光层，遮光层在微透镜和感应区域之间的光路上开设有透光窗口以形成准直光路。本案通过在多层遮光层上开设透光孔，形成了准直的光路，可以阻挡和吸收斜射光，过滤斜射光对图像成型的干扰，聚光效果佳。

【技术实现步骤摘要】
生物识别指纹芯片的封装结构
本技术属于半导体
，具体涉及一种生物指纹识别芯片封装结构。
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
本技术一实施例提供一种指纹识别芯片的封装结构，用于解决现有技术中不同感光像素的感测结果产生串扰，影响指纹识别精度的技术问题，包括：一种生物识别指纹芯片的封装结构，包括：芯片单元，具有相对的正面和背面，其正面具有感应区域；聚光透镜阵列，设于芯片单元的正面，包括阵列设置的多个微透镜；间隔设置于芯片单元的正面和聚光透镜阵列之间的多个遮光层，遮光层在微透镜和感应区域之间的光路上开设有透光窗口以形成准直光路。一实施例中，透光窗口的内径小于所述微透镜的外径。一实施例中，靠近所述感光区域的透光窗口的内径，小于靠近所述微透镜的透光窗口的内径。一实施例中，还包括透光层，该透光层支撑于遮光层和指纹识别芯片之间、和/或相邻的遮光层之间、和/或聚光透镜阵列和遮光层之间。一实施例中，透光层材料为干膜、无机玻璃或有机玻璃。一实施例中，遮光层材料为金属材料或黑色光敏有机材料。一实施例中，还包括设于芯片单元正面的滤光层。一实施例中，芯片单元包括：位于所述感应区域外的焊垫；从所述芯片单元的与正面相对的背面贯穿所述芯片单元的通孔，所述通孔暴露出所述焊垫；覆盖所述芯片单元背面和所述通孔侧壁表面的绝缘层；位于所述绝缘层表面且与所述焊垫电连接的金属层；位于所述金属层和所述绝缘层表面的阻焊层，所述阻焊层具有暴露出部分所述金属层的开孔；填充所述开孔，并暴露在所述阻焊层表面之外的外接凸起。与现有技术相比，本案通过在多层遮光层上开设透光孔，形成了准直的光路，可以阻挡和吸收斜射光，过滤斜射光对图像成型的干扰，聚光效果佳。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施方式1中封装结构的剖视图；图2至10是本申请实施方式1中封装结构所形成的中间结构的示意图。具体实施方式通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本技术。本文中揭示本技术的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本技术的示范性，本技术可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本技术的代表性基础。本实施例提供了一种封装结构10，参考图1，封装结构10包括芯片单元11、透光层12、遮光层13和聚光透镜阵列14。芯片单元11具有相对的正面111和背面112，其正面具有感应区域113。感应区域113上设置有多个用于采集图像信息的像素点。芯片单元11的正面111设置有位于感应区域113之外的焊垫114，于本实施例中，芯片单元11上还设置有：从芯片单元11的背面112向正面111延伸的通孔115，通孔115暴露出焊垫114；位于背面112和通孔115侧壁的绝缘层116；位于绝缘层116以及通孔115底部的金属布线层117，金属布线层117与焊垫114电连接；位于金属布线层117以及绝缘层116上的阻焊层118，阻焊层118上设置有开孔，开孔底部暴露出金属布线层117；填充开孔的焊球119，焊球119与金属布线层117电连接。如此，使得焊垫114通过金属布线层117与焊球119实现电连接，且利用焊球119与外部其他电路电连接实现芯片单元11与外部其他电路的电连接。透光层12覆盖芯片单元11的正面111，用于对待封装芯片单元11的正面进行保护。由于需要光线透过透光层12到达像素点，因此，透光层12具有较高的透光性，为透光材料。透光层12两个表面均平整、光滑，不会对入射光线产生散射、漫反射等。具体地，透光层12的材料可以为干膜、无机玻璃、有机玻璃或者其他具有特定强度的透光材料，透过率需要达到92％以上。聚光透镜阵列14支撑于透光层12的表面，包括阵列设置的多个微透镜，微透镜用以将外部光线汇聚至对应像素点表面，一实施例中，每个微透镜在垂直于芯片单元正面的直线上分别与一像素点对应。一实施例中，聚光透镜阵列14可以通过光刻和烘烤成型方式制作，另一实施例中，聚光透镜阵列14也可以采用压印方式形成于透光层12表面。为了实现像素点接收光只能为直射光，保证图像清晰度，过滤斜射光对图像成型干扰，遮光层13形成有准直的光路结构，具体地，遮光层13包括间隔设置的第一遮光层131和第二遮光层132，第一遮光层131和第二遮光层132上分别开设有阵列设置的多个透光窗口133，每一个透光窗口133分别对应一微透镜。该技术方案中，光线经过微透镜进行汇聚，汇聚后的光线依次经过第二遮光层132上的一透光窗口、以及第一遮光层131上的一透光窗口，然后进入对应的像素点区域。在垂直于芯片单元11的正面111的方向上，所有遮光层上的透光窗口133在芯片单元11的正面111的投影至少与对应的像素点在正面111的投影部分交叠。为了保证指纹识别的准确性，可以设置透光窗口133在正面111的投影完全覆盖对应的像素点在正面111的投影。最优的，可以设置透光窗口133在正面111的投影与对应的像素点在正面111的投影完全重合。需要说明的是，在其他实施例中，遮光层13可以不仅限于设置2层，也可以设置3层以上，多层的遮光层，其上开设的透光窗口在光路方向上对应，以构成准直结构。透光窗口133的形状可以为圆形或者方形或者三角形。具体的，可以设置透光窗口133的形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物识别指纹芯片的封装结构，其特征在于，包括：/n芯片单元，具有相对的正面和背面，其正面具有感应区域；/n聚光透镜阵列，设于芯片单元的正面，包括阵列设置的多个微透镜；/n间隔设置于芯片单元的正面和聚光透镜阵列之间的多个遮光层，遮光层在微透镜和感应区域之间的光路上开设有透光窗口以形成准直光路。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物识别指纹芯片的封装结构，其特征在于，包括：
芯片单元，具有相对的正面和背面，其正面具有感应区域；
聚光透镜阵列，设于芯片单元的正面，包括阵列设置的多个微透镜；
间隔设置于芯片单元的正面和聚光透镜阵列之间的多个遮光层，遮光层在微透镜和感应区域之间的光路上开设有透光窗口以形成准直光路。


2.根据权利要求1所述的生物识别指纹芯片的封装结构，其特征在于，透光窗口的内径小于所述微透镜的外径。


3.根据权利要求1所述的生物识别指纹芯片的封装结构，其特征在于，靠近所述感应区域的透光窗口的内径，小于靠近所述微透镜的透光窗口的内径。


4.根据权利要求1所述的生物识别指纹芯片的封装结构，其特征在于，还包括透光层，该透光层支撑于遮光层和指纹识别芯片之间、和/或相邻的遮光层之间、和/或聚光透镜阵列和遮光层之间。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯厚，杨剑宏，王鑫琴，
申请(专利权)人：苏州晶方半导体科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32