具有單邊溝槽的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)與制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有單邊溝槽的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)與制作方法，屬于半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前生物識別技術(shù)主要是通過光學(xué)、聲學(xué)、生物傳感器和生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理等高科技手段密切結(jié)合，利用人體固有的生理特性(如指紋、臉象、虹膜等)和行為特征(如筆跡、聲音、步態(tài)等)來進(jìn)行個(gè)人身份的鑒定。而指紋具有終身不變性、唯一性和方便性等特性，通過指紋識別系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉降闹讣y進(jìn)行處理后快速準(zhǔn)確的進(jìn)行身份認(rèn)證，所以其在個(gè)人身份鑒定中的使用重要性愈顯突出。
[0003]首先通過指紋識別模組采集指紋信號，之后將采集到的指紋信號輸入指紋識別系統(tǒng)中進(jìn)行識別和處理，因此，指紋信號的質(zhì)量會直接影響到識別的精度以及指紋識別系統(tǒng)的處理速度，因此，指紋識別模組是指紋識別系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件之一。
[0004]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中指紋識別模組的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，現(xiàn)有的指紋識別模組包括:設(shè)置有通孔的金屬支架la，位于金屬支架Ia通孔中的藍(lán)寶石蓋板2a、指紋識別芯片3a、與指紋識別芯片3a電連接的焊線4a、填充于金屬支架Ia和指紋識別芯片3a之間的塑封材料5a，以及通過焊線4a與指紋識別芯片3a電連接的基板6a，基板6a與金屬支架Ia電連接?，F(xiàn)有的指紋識別模組的手指接觸面與指紋識別芯片3a的感應(yīng)面之間間隔了藍(lán)寶石蓋板2a和塑封材料5a，指紋識別模組的厚度較厚，使得采集到的指紋信號衰減，靈敏度降低，識別效率降低。此外，現(xiàn)有的指紋識別模組采用藍(lán)寶石作為指紋識別芯片的保護(hù)蓋板，價(jià)格昂貴，且在制作指紋識別模組時(shí)，單顆指紋識別芯片分別進(jìn)行組裝形成指紋識別模組，組裝效率低，指紋識別模組成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種具有單邊溝槽的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)與制作方法，在降低封裝總體成本的同時(shí)不影響芯片識別靈敏度。
[0006]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述具有單邊溝槽的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，包括指紋識別芯片，其特征是:所述指紋識別芯片具有上表面和下表面，指紋識別芯片的上表面和下表面分別與側(cè)面垂直，在指紋識別芯片的一側(cè)面上具有臺階面，臺階面上設(shè)置正面布線層，正面布線層將指紋識別芯片上表面的信號端口引至臺階面；所述指紋識別芯片的上表面和側(cè)面均被塑封材料包裹，塑封材料的上表面設(shè)置表面保護(hù)層；在所述指紋識別芯片的下表面設(shè)置電路板，指紋識別芯片的下表面通過粘結(jié)層與電路板連接，電路板的信號端口通過金屬引線與指紋識別芯片的正面布線層連接；所述塑封材料的外側(cè)面及上表面邊緣覆蓋金屬框架，金屬框架與電路板連接。
[0007]進(jìn)一步的，所述指紋識別芯片上表面塑封材料的厚度為40微米?300微米。
[0008]進(jìn)一步的，所述塑封材料的莫氏硬度多5H，塑封材料的介電常數(shù)多5。
[0009]進(jìn)一步的，所述指紋識別芯片上的臺階面的臺階高度為20 μπι?ΙΟΟμπι，臺階面的下層臺階與指紋識別芯片上表面之間的連接面為斜面，該斜面的傾斜角度為30?60°。
[0010]進(jìn)一步的，所述表面保護(hù)層的材料為聚酰亞胺樹脂、聚對苯二甲酸丁二酯、環(huán)氧樹脂、苯并環(huán)丁烯樹脂、聚苯并惡唑樹脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚烯烴、聚氨酯、聚烯烴、聚酰胺、聚亞氨酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物或聚乙烯醇，厚度為10 μ m ?50 μ m。
[0011]所述具有單邊溝槽的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征是，包括以下工藝步驟:
(1)在晶圓上采用刀片切出單邊溝槽，單邊溝槽的底面與晶圓上表面平行，單邊溝槽的側(cè)面為斜面，斜面的傾斜角度為30?60° ;
(2)在單邊溝槽上制作正面布線層，將晶圓上表面的信號端口引申到單邊溝槽表面；
(3)采用晶圓垂直切割工藝將芯片分開，得到單顆的指紋識別芯片，單邊溝槽在指紋識別芯片的一側(cè)形成臺階面；然后將指紋識別芯片通過粘結(jié)層粘合到電路板上；
(4)通過金屬引線將指紋識別芯片上正面布線層與電路板上的信號端口連接；
(5)采用塑封工藝將批紋識別芯片的四周和上表面用塑封材料包裹；
(6)在塑封材料的上表面覆蓋一層表面保護(hù)層；
(7)在塑封材料的側(cè)面和上表面的邊緣覆蓋金屬框架，并將金屬框架與電路板連接。
[0012]本發(fā)明所述具有單邊溝槽的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)，使指紋識別芯片本身以及后續(xù)的封裝設(shè)計(jì)自由度更高，在降低封裝總體成本的同時(shí)不影響芯片識別靈敏度的降低，應(yīng)用更廣泛。
【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中指紋識別模組的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0016]如圖2所示:所述具有單邊溝槽的指紋識別芯片封裝結(jié)構(gòu)包括電路板1、指紋識別芯片2、正面布線層3、金屬引線4、塑封材料5、金屬框架6、表面保護(hù)層7、粘結(jié)層8、信號端口 9等。
[0017]如圖2所示，本發(fā)明包括指紋識別芯片2，指紋識別芯片2具有上表面和下表面，指紋識別芯片2的上表面和下表面分別與側(cè)面垂直，在指紋識別芯片2的一側(cè)面上具有臺階面，臺階面上設(shè)置正面布線層3，正面布線層3將指紋識別芯片2上表面的信號端口引到臺階面；所述指紋識別芯片2的上表面和側(cè)面均被塑封材料5包裹，塑封材料5的上表面設(shè)置表面保護(hù)層7 ;在所述指紋識別芯片2的下表面設(shè)置電路板1，指紋識別芯片2的下表面通過粘結(jié)層8與電路板I連接，電路板I的信號端口 9通過金屬引線4與指紋識別芯片2的正面布線層3連接；所述塑封材料5的外側(cè)面及上表面邊緣覆蓋金屬框架6，金屬框架6與電路板I連接，實(shí)現(xiàn)接