芯片封裝模組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種芯片封裝模組，包括：第一芯片，所述第一芯片的鄰近前表面一側(cè)具有第一焊盤；至少一個(gè)第二芯片，至少一個(gè)所述第二芯片設(shè)在所述第一芯片的后側(cè)，每個(gè)所述第二芯片具有第二焊盤，其中所述第一芯片的所述第一焊盤通過(guò)重布線層與所述第二芯片的所述第二焊盤進(jìn)行連接。根據(jù)本發(fā)明的芯片封裝模組，通過(guò)將第二芯片設(shè)置在第一芯片的后側(cè)，且將第一焊盤通過(guò)重布線層與第二焊盤相連，通過(guò)多芯片表面進(jìn)行重布線技術(shù)，巧妙地把指紋識(shí)別芯片的正面焊盤引線繞到背面進(jìn)行互聯(lián)，從而使得芯片正表面的感應(yīng)區(qū)可以和人體進(jìn)行充分接觸。此外，多芯片重布線技術(shù)也能極大縮小芯片之間的互聯(lián)距離，提高芯片之間通訊效率。
【專利說(shuō)明】芯片封裝模組

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體封裝技術(shù)在電容型指紋識(shí)別裝置中的應(yīng)用，尤其是涉及一種基于電容型指紋識(shí)別芯片的芯片封裝模組。

【背景技術(shù)】
[0002]指紋識(shí)別裝置已逐漸應(yīng)用于各種終端設(shè)備，如移動(dòng)終端、銀行系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)等。最常見(jiàn)的指紋識(shí)別裝置通常包括基本的傳感電路，控制電路和存儲(chǔ)電路等，這些電路的互聯(lián)通常分芯片內(nèi)互聯(lián)或芯片間的互聯(lián)。采用傳統(tǒng)打線封裝工藝指紋識(shí)別芯片表面的焊盤必須有打線的弧線高度，此弧線高度的存在使得人體手指與芯片識(shí)別區(qū)域不能進(jìn)行接觸，否則會(huì)損壞打線。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種芯片封裝模組，以解決指紋識(shí)別裝置表面不能使用傳統(tǒng)打線工藝的難題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的芯片封裝模組，包括:第一芯片，所述第一芯片的鄰近前表面一側(cè)具有第一焊盤；至少一個(gè)第二芯片，至少一個(gè)所述第二芯片設(shè)在所述第一芯片的后側(cè)，每個(gè)所述第二芯片具有第二焊盤，其中所述第一芯片的所述第一焊盤通過(guò)重布線層與所述第二芯片的所述第二焊盤進(jìn)行連接。
[0005]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的芯片封裝模組，通過(guò)將第二芯片設(shè)置在第一芯片的后側(cè)，且將第一焊盤通過(guò)重布線層與第二焊盤相連，通過(guò)多芯片表面進(jìn)行再布線技術(shù)，把互連線路做在第一芯片的背面，從而使得第一芯片的正面的指紋感應(yīng)區(qū)能和人體生物進(jìn)行直接接觸。同時(shí)多芯片之間通訊距離大大降低，芯片之間的通信效率得以提高。
[0006]可選地，所述第一焊盤鄰近所述第一芯片的前表面設(shè)置，或從所述第一芯片的前表面露出。
[0007]可選地，所述重布線層與所述第一焊盤直接相連，或者通過(guò)硅通孔與所述第一焊盤連接。
[0008]具體地，所述重布線層通過(guò)所述硅通孔與所述第一焊盤連接，所述第一芯片的側(cè)面的前部具有向外凸出的凸臺(tái)，所述第一焊盤設(shè)在所述凸臺(tái)內(nèi)，所述第一焊盤的后表面和所述第一芯片的后表面之間形成所述硅通孔，所述硅通孔內(nèi)填充有金屬導(dǎo)電物，所述重布線層的一端覆蓋所述硅通孔以與所述第一焊盤相連。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一芯片的側(cè)面形成為從前到后傾斜向內(nèi)延伸的斜面，所述重布線層在前后方向上沿著所述斜面延伸。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一芯片的后表面形成凹槽，所述凹槽的內(nèi)壁具有絕緣層，至少一個(gè)所述第二芯片設(shè)在所述凹槽內(nèi)且第二芯片的后表面與所述凹槽的底壁接觸。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述第一芯片的后表面設(shè)置平坦化介質(zhì)層。
[0012]可選地，所述平坦化介質(zhì)層為有機(jī)樹脂層或無(wú)機(jī)物硅化物層。
[0013]進(jìn)一步地，所述第一芯片的前表面形成有第一凹入部，所述重布線層的一端延伸至所述第一凹入部的底壁。
[0014]更進(jìn)一步地，所述第一芯片的后表面上形成有向前凹入的第二凹入部，所述第二芯片設(shè)在所述第二凹入部?jī)?nèi)。
[0015]可選地，所述第一芯片為指紋識(shí)別芯片。
[0016]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的芯片封裝模組的剖面圖；
[0019]圖2是圖1中所示的芯片封裝模組的俯視圖；
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的芯片封裝模組的剖面圖；
[0021]圖4是根據(jù)本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施例的芯片封裝模組的剖面圖；
[0022]圖5是根據(jù)本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例的芯片封裝模組的剖面圖；
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施例的芯片封裝模組的剖面圖；
[0024]圖7是根據(jù)本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施例的芯片封裝模組的剖面圖。
[0025]附圖標(biāo)記:
[0026]11:第一芯片；12:前表面；13:后表面；15:第一焊盤；
[0027]14:指紋識(shí)別感應(yīng)區(qū)；16:重布線層；17:第二焊盤；18:平坦化介質(zhì)層；
[0028]19:弟_-心片；31:娃通孔；32:凸臺(tái)；21:槽；
[0029]41:打線；9:襯底；91:襯底焊盤。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0031]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032]此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]下面參考圖1-圖7描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的芯片封裝模組。
[0035]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的芯片封裝模組，包括第一芯片11和至少一個(gè)第二芯片19。可以直接在指紋識(shí)別感應(yīng)區(qū)14進(jìn)行生物識(shí)別。
[0036]參照?qǐng)D1，第一芯片11的鄰近前表面12 —側(cè)具有傳感器信號(hào)接收端子形成的矩陣、以及鄰近該矩陣的具有外部信號(hào)互聯(lián)功能的第一焊盤15，也就是說(shuō)，第一焊盤15與第一芯片11的前表面12之間的距離小于第一焊盤15與第一芯片11的后表面13之間的距離。其中，第一芯片11可以為硅芯片?？梢岳斫?，第一焊盤15的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際要求具體布置，本發(fā)明對(duì)此不作具體限定。
[0037]第一焊盤15的前表面的至少部分從第一芯片11的前表面12露出，如圖1、圖3和圖4-圖6所示，換言之，從前向后看，只能看見(jiàn)第一焊盤15的前表面的一部分。當(dāng)然，第一焊盤15的前表面還可以從第一芯片11的前表面12完全露出，此時(shí)可以看見(jiàn)第一焊盤15的前表面的全部。
[0038]至少一個(gè)第二芯片19設(shè)在第一芯片11的后側(cè)。例如,第二芯片19可以設(shè)在第一芯片11的后表面上，如圖1-圖6所示。當(dāng)然，當(dāng)?shù)谝恍酒?1的后表面上設(shè)有襯底9時(shí)，第二芯片19也可以設(shè)在襯底9上,此時(shí)第二芯片19位于第一芯片11的后方。
[0039]第一芯片11的第一焊盤15通過(guò)重布線層16與第二芯片19的第二焊盤17進(jìn)行連接。其中，重布線層是指對(duì)第一芯片11的第一焊盤15進(jìn)行位置重置的金屬層，重置的位置與第一焊盤15在不同的表面。
[0040]具體而言，重布線層16沿從第一芯片11的前表面12到第一芯片11的后表面13的方向延伸，即重布線層16沿前后方向延伸，且重布線層16的第一端(例如，圖1中的前端)與第一焊盤15連接，重布線層16的第二端(例如，圖1中的后端)適于與第二芯片19的第二焊盤17相連。重布線層16可以通過(guò)金屬沉積和光刻、蝕刻等工藝形成。
[0041]這里，需要說(shuō)明的是，可以選用兩者中面積較大的芯片作為第一芯片11，即第一芯片11的面積大于第二芯片19的面積。其中，第一芯片為指紋識(shí)別芯片，第二芯片19可以為主控芯片或其他輔助芯片等。
[0042]進(jìn)一步地，第二芯片19為兩個(gè)，且兩個(gè)第二芯片19均設(shè)在第一芯片11的后表面13上，兩個(gè)第二芯片19的第二焊盤17之間可以通過(guò)重布線層16連接，也可以通過(guò)打線41連接。其中，每個(gè)第二芯片19與第一芯片11的連接方式在上面已經(jīng)詳細(xì)描述，在此不再贅述。
[0043]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的芯片封裝模組，通過(guò)將第二芯片19設(shè)置在第一芯片11的后偵牝且將第一焊盤15通過(guò)重布線層16與第二焊盤17相連，通過(guò)多芯片表面進(jìn)行再布線技術(shù)，把互連線路做在第一芯片11的后表面13，從而使得第一芯片11的前表面12的指紋識(shí)別感應(yīng)區(qū)14能和人體生物進(jìn)行直接接觸。同時(shí)多芯片之間通訊距離大大降低，芯片之間的通信效率得以提高。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)可選實(shí)施例，參照?qǐng)D1，第一焊盤15鄰近第一芯片11的前表面12設(shè)置,且從第一芯片11的側(cè)面露出，重布線層16的一端從第一芯片11的側(cè)面與第一焊盤15連接。如圖1所示，從第一芯片11的側(cè)面可以看到第一焊盤15，第一焊盤15優(yōu)選與第一芯片11的側(cè)面平齊，重布線層16 —端與第一芯片11的側(cè)面的對(duì)應(yīng)第一焊盤15的位置相連，并沿著第一芯片11的側(cè)面向后延伸至第一芯片11的后表面13，并與第一芯片11的后表面13上的第二芯片19的第二焊盤17連接。
[0045]其中，第一芯片11的側(cè)面形成為從前到后傾斜向內(nèi)延伸的斜面，重布線層16在前后方向上沿著斜面延伸，換言之，重布線層16沿著上述斜面進(jìn)行互聯(lián)布線，以方便布置重布線層16。
[0046]圖2是圖1中所示的芯片封裝模組的俯視圖，重布線層16數(shù)量不限，取決于芯片焊盤設(shè)計(jì)。重布線層16從第一芯片11的前表面12引出到后表面13，如圖2所示平面。在后表面13上與第二芯片19的第二焊盤17進(jìn)行互連。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)可選實(shí)施例，如圖3所示，第一芯片11的后表面13挖出槽21 (即凹槽)，在槽21內(nèi)表面涂上絕緣層，在第一芯片11的后表面13涂上平坦化介質(zhì)層18，再將第二芯片19置于槽21中，第二芯片19的后表面與槽21的底壁接觸。其中，絕緣層可以為平坦化介質(zhì)層18，此時(shí)平坦化介質(zhì)層18可以作為絕緣層使用。可選地，平坦化介質(zhì)層18為有機(jī)樹脂層或無(wú)機(jī)物硅化物層。
[0048]第二芯片19的前表面優(yōu)選與第一芯片11的后表面13處于一個(gè)水平面，然后利用重布線層16把第一芯片11的第一焊盤15和第二芯片19的第二焊盤17連接起來(lái)。第二芯片19的第二焊盤17與第一芯片11的第一焊盤15進(jìn)行互聯(lián)的重布線之前應(yīng)該包含有一層表面平坦化介質(zhì)層18。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)可選實(shí)施例，如圖4所示，此方案中利用重布線層16把第一芯片11的第一焊盤15連接至第一芯片的后表面13，第二芯片19的第二焊盤17與重布線層16通過(guò)打線41進(jìn)行互連。此方案的特殊點(diǎn)在于不使用平坦化介質(zhì)層18。
[0050]圖5是本方案的第四個(gè)可選實(shí)施例，具體而言，第一芯片11的側(cè)面的前部具有向外凸出的凸臺(tái)32,第一焊盤15設(shè)在凸臺(tái)32內(nèi)，第一焊盤15的后表面和第一芯片11的后表面13之間形成娃通孔,例如,第一焊盤15的前表面的部分從第一芯片11的前表面12露出，硅通孔31形成在凸臺(tái)32的后表面上，硅通孔31內(nèi)部填充有金屬導(dǎo)電物，重布線層16的一端覆蓋娃通孔31以與第一焊盤15相連。
[0051 ] 其中，參照?qǐng)D3和圖4，金屬導(dǎo)電物可以為銅等，重布線層16覆蓋凸臺(tái)32的后表面的對(duì)應(yīng)硅通孔31的位置處以通過(guò)金屬導(dǎo)電物間接地與第一焊盤15相連。
[0052]在第一芯片11梯形凸臺(tái)結(jié)構(gòu)的加工方式包括物理刻蝕和化學(xué)刻蝕兩種。
[0053]圖6是本發(fā)明的第五個(gè)可選實(shí)施例，同樣地，圖6中采用與圖5中相同的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)。同樣地，第一芯片11后表面13具有槽21,此槽21形成方式包括物理刻蝕和化學(xué)刻蝕兩種。槽21表面涂有平坦化介質(zhì)層18，第二芯片19置于其中，第二芯片19表面與第一芯片11的后表面13處于同一平面，在此平面上通過(guò)重布線層16進(jìn)行互連。
[0054]圖7是本發(fā)明的第六個(gè)可選實(shí)施例,此實(shí)施例不同于前面方案第一芯片11的前表面12形成有第一凹入部，重布線層16的一端延伸至第一凹入部的底壁。具體而言，第一芯片11的前表面12的第一焊盤15的一側(cè)通過(guò)加工形成了凸臺(tái)32，重布線層16 —端連接著第一焊盤15，另一端走線到凸臺(tái)32。同樣地，第一芯片11的后表面13有形成槽21，此槽形狀可為梯形或者方形，可選地，此槽21采用物理切割、干法蝕刻或者化學(xué)腐蝕蝕刻方法形成。
[0055]襯底9作為此方案的載體，襯底9 一般為PCB (Printed Circuit Board)印刷電路基板或者軟硬板，表面印制有襯底焊盤91，不同位置襯底焊盤91通過(guò)襯底9內(nèi)部印刷線路預(yù)先進(jìn)行互連，互連關(guān)系取決于電路功能。襯底焊盤91與第一芯片11重布線層16 —端通過(guò)打線41進(jìn)行互連，同樣地，第二芯片19的第二焊盤17與襯底焊盤91也是通過(guò)打線41進(jìn)行互連。
[0056]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的芯片封裝模組，利用第一芯片11的后表面13空間進(jìn)行重布線互連，從而可以提高芯片的封裝效率，并降低不良率，且極大地降低了成本。
[0057]在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0058]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種芯片封裝模組，其特征在于，包括: 第一芯片，所述第一芯片的鄰近前表面一側(cè)具有第一焊盤； 至少一個(gè)第二芯片，至少一個(gè)所述第二芯片設(shè)在所述第一芯片的后側(cè)，每個(gè)所述第二芯片具有第二焊盤，其中所述第一芯片的所述第一焊盤通過(guò)重布線層與所述第二芯片的所述第二焊盤進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述第一焊盤鄰近所述第一芯片的前表面設(shè)置，或從所述第一芯片的前表面露出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述重布線層與所述第一焊盤直接相連，或者通過(guò)硅通孔與所述第一焊盤連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述重布線層通過(guò)所述硅通孔與所述第一焊盤連接，所述第一芯片的側(cè)面的前部具有向外凸出的凸臺(tái)，所述第一焊盤設(shè)在所述凸臺(tái)內(nèi)，所述第一焊盤的后表面和所述第一芯片的后表面之間形成所述硅通孔，所述硅通孔內(nèi)填充有金屬導(dǎo)電物，所述重布線層的一端覆蓋所述硅通孔以與所述第一焊盤相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述第一芯片的側(cè)面形成為從前到后傾斜向內(nèi)延伸的斜面，所述重布線層在前后方向上沿著所述斜面延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述第一芯片的后表面形成凹槽，所述凹槽的內(nèi)壁具有絕緣層，至少一個(gè)所述第二芯片設(shè)在所述凹槽內(nèi)且所述第二芯片的后表面與所述凹槽的底壁接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述第一芯片的后表面設(shè)置平坦化介質(zhì)層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述平坦化介質(zhì)層為有機(jī)樹脂層或無(wú)機(jī)物硅化物層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述第一芯片的前表面形成有第一凹入部，所述重布線層的一端延伸至所述第一凹入部的底壁。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述第一芯片的后表面上形成有向前凹入的第二凹入部，所述第二芯片設(shè)在所述第二凹入部?jī)?nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的芯片封裝模組，其特征在于，所述第一芯片為指紋識(shí)別芯片。
【文檔編號(hào)】G06K9/00GK104332452SQ201410414557
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】吳寶全, 龍衛(wèi) 申請(qǐng)人:深圳市匯頂科技股份有限公司